Области работы транзисторов

Источник постоянного тока предназначен для работы транзистора. Этот источник постоянного тока подается на два PN-перехода транзистора, который влияет на действия основных носителей в этих переходах эмиттера и коллектора.

В соответствии с нашими требованиями, переходы имеют прямое смещение и обратное смещение. Forward biased это условие, при котором положительное напряжение приложено к материалу p-типа, а отрицательное напряжение приложено к материалу n-типа. Reverse biased это условие, при котором положительное напряжение приложено к материалу n-типа, а отрицательное напряжение приложено к материалу p-типа.

Смещение транзистора

Подача подходящего внешнего постоянного напряжения называется biasing. На эмиттерный и коллекторный переходы транзистора подается прямое или обратное смещение. Эти методы смещения заставляют транзисторную схему работать в четырех областях, таких какActive region, Saturation region, Cutoff region а также Inverse active region(редко используемый). Это можно понять, взглянув на следующую таблицу.

ЭМИТТЕР СОЕДИНЕНИЕ	КОЛЛЕКТОР СОЕДИНЕНИЕ	РЕГИОН ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Смещен в прямом направлении	Смещен в прямом направлении	Область насыщенности
Смещен в прямом направлении	Обратное смещение	Активный регион
Обратное смещение	Смещен в прямом направлении	Обратная активная область
Обратное смещение	Обратное смещение	Область отсечения

Среди этих областей обратная активная область, которая является просто обратной стороной активной области, не подходит для каких-либо приложений и, следовательно, не используется.

Активный регион

Это область, в которой транзисторы находят множество применений. Это также называетсяlinear region. Транзистор в этой области лучше действует какAmplifier.

Эта область находится между насыщением и отсечкой. Транзистор работает в активной области, когда эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а коллекторный переход - в обратном. В активном состоянии ток коллектора в β раз больше тока базы, т. Е.

$$ I_ {C} \: = \: \ beta I_ {B} $$

Куда,

$ I_ {C} $ = ток коллектора

$ \ beta $ = текущий коэффициент усиления

$ I_ {B} $ = базовый ток

Область насыщенности

Это область, в которой транзистор имеет тенденцию вести себя как замкнутый переключатель. Транзистор закорачивает коллектор и эмиттер. Коллекторный и эмиттерный токи максимальны в этом режиме работы.

На рисунке ниже показан транзистор, работающий в области насыщения.

Транзистор работает в области насыщения, когда эмиттерный и коллекторный переходы смещены в прямом направлении. Поскольку понятно, что в области насыщения транзистор имеет тенденцию вести себя как замкнутый переключатель, мы можем сказать, что,

$$ I_ {C} \: = \: I_ {E} $$

Где $ I_ {C} $ = ток коллектора и $ I_ {E} $ = ток эмиттера.

Область отсечения

Это область, в которой транзистор имеет тенденцию вести себя как открытый переключатель. Транзистор открывает коллектор и базу. В этом режиме работы токи коллектора, эмиттера и базы равны нулю.

На следующем рисунке показан транзистор, работающий в области отсечки.

Транзистор работает в режиме отсечки, когда эмиттерный и коллекторный переходы имеют обратное смещение. Поскольку в области отсечки ток коллектора, ток эмиттера и токи базы равны нулю, мы можем записать как

$$ I_ {C} \: = \: I_ {E} \: = \: I_ {B} \: = \: 0 $$

Где $ I_ {C} $ = ток коллектора, $ I_ {E} $ = ток эмиттера и $ I_ {B} $ = базовый ток.