Лінійному розподілові дірок у базі відповідає майже лінійний розподіл компенсуючих електронів ∆п. Наявність градієнта кон­центрації надлишкових носіїв зумовлює їх дифузійний рух у базі в напрямі від емітерного переходу до колекторного. При вико­нанні умови W < L лише незначна частина дірок встигне рекомбінувати в базі.

Б ільшість дірок, досягаючи колекторного переходу, підхоплює­ться його полем і викидається в ділянку колектора. Оскільки швид­кість дрейфу зарядів у колекторному переході в багато разів вища від швидкості їх дифузійного поширення, то концентрація дірок у базі на межі колекторного переходу дорівнює нулю.

Внаслідок «розтікання» в різних напрямах електронів у базі біля емітерного переходу утворюється позитивний заряд. «Розтікання» електронів — це, з одного боку, їх дифузійний рух у базі від емітерного переходу і, з другого, — їх рух у зворотному напрямі — до емітерного переходу, зумовлений інжекцією електро­нів з бази в емітер. При цьому виникає максимум у розподілі електронів, а отже, і надлишок дірок, що утворюють позитивний об'ємний заряд. Дією електричного поля цього об'ємного заряду пояснюється наявність дрейфових складових струмів у базі.

Отже, в загальному випадку в базі проходять такі струми: дифузійний дірковий струм І_рд, зумовлений дифузійним рухом інжектованих дірок від емітера до колектора; дифузійний електрон­ний І_пд, спричинений потоком електронів, що йде за дифузійним рухом інжектованих у базу дірок і відновлює електричну нейтраль­ність бази; дрейфові, дірковий І_рЕ і електронний І_пЕ, струми, які виникають внаслідок створення в базі електричного поля.

Оскільки дрейфовий дірковий струм І_рЕ дуже малий (у базі р << п), а дифузійна і дрейфова складові електронного струму мають протилежні напрями, то результуючий струм, що проходить у базі (він же струм емітера І_е) переважно складається з І_рд

І_е= І_рд +І_пЕ - І_пд

Товщина р-п переходу залежить від прикладеної до нього напру­ги. Оскільки до емітерного переходу прикладена пряма напруга, то товщина цього переходу і її зміна при зміні напруги також ма­лі. До колекторного переходу прикладена зворотна напруга, тому товщина переходу і її зміни при змінах напруги великі.

Через те, що колекторний перехід зосереджений у базі, яка є ділянкою вищого опору порівняно з іншими, приріст його ширини дорівнює зменшенню товщини бази. Ефект зміни товщини бази при зміні колекторної напруги називається модуляцією ширини бази (ефект Ерлі).

Внаслідок модуляції ширини бази змінюється кількість інжектованих дірок, що досягають колектора без рекомбінації. Чим мен­ша товщина бази, тим їх більше, а отже, більший струм колектора при незмінному струмі емітера. Завдяки модуляції ширини бази із зміною напруги, прикладеної до колекторного переходу, змінюєть­ся колекторний струм. При модуляції ширини бази змінюється заряд дірок у базі. Це означає, що колекторний перехід, крім зви­чайної бар'єрної ємності, має ще деяку дифузійну.

Із зміною ширини бази змінюється емітерна напруга при І_е = const або емітерний струм при U_е = const. Пояснюється це тим, що при зміні напруги колектора змінюється товщина бази і тепло­вий струм емітерного переходу І_е0, а разом з ним і весь струм емі­терного переходу.

Взаємозв'язком, який обумовлює зміну емітерної напруги або струму зміною колекторної напруги, є внутрішній зворотний зв'я­зок за напругою між колами колектора і емітера.

8.3 Хід роботи

Підключити транзистор до вимірюваль­ного приладу; отримати (задаючи струм бази) дані для побудови перехідних характеристик транзистора, заміряти коефіцієнт передачі за струмом h₂₁ , оцінити точність отриманих результатів.

Скласти схему транзисторного ключа, підключити до блока жив­лення, зняти перехідні характеристики.

Зміст звіту

В звіті привести принципіальну електричну схему приладу для зняття характеристик транзистора, схему транзисто­рного ключа, розрахунки параметрів елементів схеми, протоколи спостережень, побудовані у вигляді графіків характеристики транзистора та електронного ключа.

ЛІТЕРАТУРА

1. Вершинин О.Е. Применение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов. Л./ Энергоатомиздат, 1986. — 208с.

2. Королёв Г.В. Электронные устройства автоматики. — М.: Высш. Шк., 1991. — 256 с.

3. Микроэлектронные устройства автоматики / п. ред. А.А. Сазонова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 384 с.

4. Основы промышленной электроники. Руденко В.С. и др. К.: Вища шк., 1985.— 400 с.

5. Пішенін В.О., Коц І.В., Нікітіна Н.В. Електроніка і мікропроцесорна техніка. Частина І. Елементна база промислової електроніки. Навчальний посібник. — Вінниця: ВДТУ, 2001. — 67 с.

6. Пішенін В.О. Електроніка і мікропроцесорна техніка. Частина ІІ. Основи схемотехніки. Навчальний посібник. — Вінниця: ВНТУ, 2003. — 66 с.

7. Сосонкин В.Л. Микропроцессорные системы числового программного управления станками. — М.: Машиностроение, 1985. — 288 с.

8. Скаржепа В.А. и др. Электроника и микросхемотехника. Лабораторный практикум — К.: Выща шк., 1989 — 279 с.

9. Токхейм Р. Основы цифровой электроники. — М.: Мир, 1988. —392 с.

10. Электронные промышленные устройства / Васильев В.И. — М.: Высш. шк. 1991 — 303 с..

11. Яцына С.А. Импульсная техника и логические элементы ЭКВМ. Минск.: Вышейш. школа, 1993. — 302с.