Halbleiterbauelemente - Transistorvorspannung

Transistoren haben drei Abschnitte, nämlich - die emitter, das base, und die collector.

Das base ist viel dünner als der Emitter und der Kollektor ist vergleichsweise breiter als beide.
Das emitter ist stark dotiert, so dass es eine große Anzahl von Ladungsträgern zur Stromleitung injizieren kann.
Die Basis leitet die meisten Ladungsträger zum Kollektor, da sie vergleichsweise leicht dotiert ist als der Emitter und der Kollektor.

Für eine ordnungsgemäße Funktion des Transistors muss der Emitter-Basisbereich in Vorwärtsrichtung vorgespannt sein und der Kollektor-Basisbereich muss in Rückwärtsrichtung vorgespannt sein.

In Halbleiterschaltungen wird die Quellenspannung als Vorspannung bezeichnet. Um zu funktionieren, müssen bei Bipolartransistoren beide Übergänge vorgespannt sein. Dieser Zustand bewirkt, dass ein Strom durch den Stromkreis fließt. Der Verarmungsbereich der Vorrichtung wird verringert und Mehrheitsstromträger werden in Richtung des Übergangs injiziert. Einer der Übergänge eines Transistors muss in Vorwärtsrichtung vorgespannt sein und der andere muss in Vorwärtsrichtung vorgespannt sein, wenn er arbeitet.

Arbeitsweise des NPN-Transistors

Wie in der obigen Figur gezeigt, ist der Übergang von Emitter zu Basis in Vorwärtsrichtung vorgespannt und der Übergang von Kollektor zu Basis ist in Rückwärtsrichtung vorgespannt. Durch Vorwärtsvorspannung des Emitters zum Basisübergang fließen die Elektronen vom Emitter vom N-Typ zur Vorspannung. Diese Bedingung formuliert den Emitterstrom (I _E ).

Beim Überqueren des Materials vom P-Typ neigen Elektronen dazu, sich mit im Allgemeinen sehr wenigen Löchern zu verbinden und bilden den Basisstrom (I _B ). Der Rest der Elektronen durchquert den dünnen Verarmungsbereich und erreicht den Kollektorbereich. Dieser Strom bildet den Kollektorstrom (I _C ).

Mit anderen Worten fließt der Emitterstrom tatsächlich durch die Kollektorschaltung. Daher kann angenommen werden, dass der Emitterstrom die Summe der Basis- und des Kollektorstroms ist. Es kann ausgedrückt werden als:

I _E = I _B + I _C.

Arbeitsweise des PNP-Transistors

Wie in der folgenden Figur gezeigt, ist der Übergang von Emitter zu Basis in Vorwärtsrichtung vorgespannt und der Übergang von Kollektor zu Basis ist in Rückwärtsrichtung vorgespannt. Durch die Vorwärtsvorspannung des Emitters zum Basisübergang fließen die Löcher vom P-Emitter zur Vorspannung. Diese Bedingung formuliert den Emitterstrom (I _E ).

Beim Überqueren des Materials vom N-Typ neigen die Elektronen dazu, sich mit Elektronen zu verbinden, im Allgemeinen sehr wenige, und bilden den Basisstrom (I _B ). Der Rest der Löcher kreuzt den dünnen Verarmungsbereich und erreicht den Kollektorbereich. Dieser Strom bildet den Kollektorstrom (I _C ).

I _E = I _B + I _C.