Półprzewodniki zajmują miejsce pośrednie między i izolatorami. Nośnikami prądu w półprzewodnikach są zarówno elektrony, jak i dziury spełniające rolę nośników dodatnich. Rozróżniamy półprzewodniki:

• Samoistne, gdy nośnikami prądu są w równej mierze elektrony, jak i dziury,

• Półprzewodniki typu n (negativ), gdy nośnikami prądu są przeważnie elektrony,

• Półprzewodniki typu p (positiv), gdy nośnikami prądu są przeważnie dziury.

Charakterystyka prądowo - napięciowa I=f(U) złącza p-n:

I

Polaryzacja

W kierunku

Zaporowym

U

polaryzacja

w kierunku

przewodzenia

U

Jeżeli do diody półprzewodnikowej przyłożymy napięcie wytwarzające natężenie pola elektrycznego, skierowane od p do n, to przy małych napięciach będzie płynąć przez złącze prąd o dużym natężeniu i powiemy, że złącze zostało spolaryzowane w kierunku przewodzenia. Jeżeli napięcie przyłożone jest w kierunku przeciwnym, to nawet przy dużych napięciach będą płynąć przez złącze prądy o małych natężeniach i powiemy, że złącze zostało spolaryzowane w kierunku zaporowym.

Tranzystor można przedstawić jako dwie diody półprzewodnikowe warstwowe ze wspólną częścią n lub p, tak cienką, że przepływ prądu przez pierwszą diodę wpływa na zachowanie się drugiej.

Obszar środkowy tranzystora nazywa się bazą. Baza stanowi odpowiednik siatki sterującej w triodzie, emiter spełnia rolę katody, a kolektor anody.

Ze względu na sposoby połączenia tranzystora z obwodem wejściowym sterującym i obwodem wyjściowym (sterowanym) rozróżniamy trzy układy:

• układ ze wspólną bazą (OB),

• układ ze wspólnym emiterem (OE),

• układ ze wspólnym kolektorem (OC).

SCHEMAT BUDOWY TRANZYSTORÓW WARSTWOWYCH

TRANZYSTOR p-n-p TRANZYSTOR n-p-n

E C C kolektor E emiter C kolektor

B baza

B baza

SYMBOLE GRAFICZNE

p-n-p n-p-n

E C E C

B B

Lp.	U1	∆U1	-UBE	I1	U2	ΔU2	-UCE	I2
		[mV]	[mV]	[mV]	[μA]	[V]	[V]	[V]	[mA]
1.	301	6	295	25	1	7,28	6,28	0,95
2.	301				295		2	7,67	5,67	1,0
3.	301				295		3	8,67	4,67	1,0
4.	301				295		4	8,05	4,05	1,05
5.	302				296		5	8,05	3,05	1,05
6.	302				296		6	8,44	2,44	1,1
7.	302				296		7	8,44	1,44	1,1
8.	302				296		7,5	8,44	0,94	1,1
1.	390		12		378	50	1	7,21	6,21	2,35
2.	390							2	7,52	5,52	2,45
3.	390							3	7,67	4,67	2,5
4.	390							4	7,98	3,98	2,6
5.	390							5	8,13	3,13	2,65
6.	390							6	8,03	2,3	2,7
7.	390							7	8,06	1,6	2,8
8.	390							7,5	8,75	1,25	2,85
1.	470		18			452	75	1	13,2	12,2	4,3
2.	470							2	13,81	11,81	4,5
3.	470							3	14,21	11,21	4,6
4.	470							4	14,74	10,74	4,8
5.	470							5	15,04	10,04	4,9
6.	470							6	15,5	9,5	5,05
7.	470							7	15,96	8,96	5,2
8.	470							7,5	16,27	8,77	5,3
1.	541		24			517	100	1	10,25	9,25	6,7
2.	541							2	10,71	8,71	7,0
3.	541							3	11,01	8,01	7,2
4.	541							4	11,4	7,4	7,45
5.	541							5	11,63	6,63	7,6
6.	541							6	12,1	6,0	7,9
7.	541							7	12,7	5,7	8,3
8.	541							7,5	12,85	5,35	8,4
1.	612		30			582	125	1	14,69	13,69	9,6
2.	612							2	15,3	13,3	10,0
3.	612							3	15,91	12,91	10,4
4.	612							4	16,22	12,22	10,6
5.	612							5	16,83	11,83	11
6.	612							6	17,3	11,3	11,3
7.	612							7	18,05	11,05	11,8
8.	612							7,5	18,66	11,16	12,2
1.	685		36			649	150	1	10,16	9,16	13,2
2.	685							2	10,47	8,47	13,6
3.	685							3	10,86	7,86	14,1
4.	685							4	11,16	7,16	14,5
5.	685							5	11,63	6,63	15,1
6.	685							6	11,86	5,86	15,4
7.	685							7	12,01	5,01	15,6
8.	685							7,5	12,32	4,82	16

UCE [V]	U1 [mV]	I1 [μA]
0	10	0,1
0	100	9
0	200	30
0	400	93
0	600	170
0	700	208

Wyznaczanie charakterystyk tranzystora.

W pierwszej ćwiartce układu współrzędnych zaznaczone zostały charakterystyki wyjściowe tranzystora.

I_C = f(U_CE) dla I_B = const

Dla różnych wartości prądu bazy I_B pomierzono wartości I_C­ i U_CE.

W ćwiartce drugiej wyznaczone zostały charakterystyki wzmocnienia prądowego dla stałego napięcia.

I_C = f(I_B) dla U_CE = const

Ćwiartka czwarta przedstawia charakterystyki napięciowego sprzężenia zwrotnego. Dla różnych wartości prądu I_B zmierzono wartości napięć U_CE i U_BE.

U_BE =f(U_CE) dla I_B = const

Po dokonaniu przekroju charakterystyki napięciowej dla ustalonych napięć U_CE, w ćwiartce trzeciej narysowano charakterystykę wejściową tranzystora.

I_B = f(U_BE) dla U_CE = const

Obliczanie parametru „h”

1.Z charakterystyki wyjściowej obliczamy geometrycznie przewodność wyjściową tranzystora w układzie wspólnego emitera (OC). Ponieważ wykresy w tej ćwiartce są prostymi, więc styczna do nich będzie się z nimi pokrywała.

przy I_B = const

Dla

2.Z charakterystyki wzmocnienia prądowego, po wyznaczeniu stycznej do wykresu i otrzymaniu punktu A, obliczamy geometrycznie współczynnik wzmocnienia prądowego.

przy U_CE = const

Dla
i punktu A (-I_B=75 μA ; -I_C=4,6 mA)

3.Z charakterystyki wejściowej po wyznaczeniu stycznej do wykresu, dla otrzymanego punktu B obliczamy geometrycznie współczynnik rezystancji wejściowej.

przy U_CE = const

Dla punktu B -U_BE = 520 mV

4.Z charakterystyki napięciowej sprzężenia zwrotnego obliczamy wsp. tego sprzążenia.

przy I_B = const.

Ponieważ niezależnie od wartości I_B wykresy charakterystyk w tej ćwiartce są liniami prostymi równoległymi do osi U_CE, to przyrost napięcia U_BE na każdym odcinku jest równy zero, zatem dla I_B∈[25 μA ; 150 μa] h₁₂ = 0

1

1

1

I

p

n

I

p

n

n

p

n

n

p

p

---