2.3.2. Принцип роботи транзистора

Розглянемо принцип роботи транзистора п-р-п типу. При відсутності зовнішньої напруги на транзисторі п-р-п типу обидва запірних шари утворюються під дією дифузійних струмів (рис.2.12.а). Ситуація змінюється при підключенні джерела напруги (рис.2.12.б).Як і в діоді, що працює в запірному напрямку, запірний шар розширюється (верхній р-п-перехід). Нижній п-р-перехід можна розглядати як діод, ввімкнений в пропускному напрямі. На верхній запірний шар можна впливати не тільки напругою, а й струмом івх який

виникає при ввімкненні другого джерела напруги (рис.2.13.). Внаслідок того, що середня область (база) набагато тонша ніж зовнішні шари, основна частина електронів спрямовується до позитивного полюса правого джерела напруги. Електрони, що прямують до верхньої п-області, створюють у правому контурі вихідний   струм іе    набагато більший ніж івх. Таким чином, транзистор

дозволяє керувати значними струмами за допомогою малих струмів, база відіграє в транзисторі таку ж роль, як сітка в вакуумному тріоді.

Криві потенціальної енергії електронів (суцільні прямі) і дірок (пунктирні прямі) приведені на рис.2.14. На перехід емітер - база подається пряма напруга, а на перехід база-колектор (Б-К) - подається велика напруга в зворотному напрямі. Це приводить до пониження потенціального бар'єра на переході емітер-база (Е-Б) і підвищення потенціального бар'єру на переході Б-К. Протікання струму в колі емітера супроводжується проникненням електронів в область бази. Проникнувши в базу, електрони дифундують у напрямі до колектора. Якщо товщина бази маленька, майже всі електрони не встигаючи рекомбінувати, досягають колектора. В ньому вони підхоплюються електричним полем більш потужного джерела, ввімкненого між емітером і колектором, і збільшують струм, що тече в запірному напрямі в колі колектора.

Будь-яка зміна струму в колі емітера призводить до зміни кількості електронів, які проникають у колектор і отже до такої ж зміни струму в колі колектора.

Оскільки перехід Б-К увімкнуто в запірному напрямі, то його опір значно більший опору переходу Е-Б, тобто

Я б - к >> Я Єу б, А І е »І к, Аи е б =АІ е Я е, б, Аи б к =АІ к Я б, к . Таким чином Аи бк >> Аи еб,

тому при однакових змінах струмів емітера й колектора зміна напруги в колі колектора буде в багато разів більша, ніж у колі емітера. Отже, транзистор увімкнений за схемою з спільним емітером, підсилює напругу і потужність. Збільшення потужності виникає за рахунок струму в колі колектора.