Биполярные транзисторы
Биполярные транзисторы имеют два основных типа структуры:
- в линейных стабилизаторах напряжения;
- в усилительных каскадах электронных схем;
- в генераторных устройствах;
- в качестве ключевого элемента;
- в качестве элемента логических схем;
- и т.д. и еще много где применяется, не зря за него Уильяму Шокли, Джону Бардину и Уолтер Браттейну нобелевскую премию дали.
Биполярный транзистор имеет два p-n перехода – эмиттерный и коллекторный. База у переходов общая. Биполярный транзистор управляется током.
Условное обозначение биполярных транзисторов n-p-n и p-n-p структур показано на рисунке BJT.1.
Рисунок BJT.1 – Условное обозначение n-p-n и p-n-p транзистора
Классификация биполярных транзисторов
Биполярные транзисторы условно подразделяются на различные типы в соответствии со следующими измерениями параметров:
Основные схемы включения биполярного транзистора
Мы не будем вдаваться в подробности внутренней кухни транзистора в сложные хитросплетения взаимодействия мужественных электронов и женственных дырок. Просто рассмотрим транзистор как маленький черный ящик с тремя ножками. Существует три основных способа включения трех ножек транзистора:
Рисунок BJT.2 — Основные способы включения биполярного транзистора: а — схема с общим эмиттером; б — схема с общей базой; в — эмиттерный повторитель
n-p-n | p-n-p |
---|---|
КТ3102 | КТ3107 |
2N3904 | 2N3906 |
BC237 (238,239) | BC307 (308,309) |
2N4401 | 2N4403 |
2N2222A | 2N2907 (* почти) |
2N6016 | 2N6015 |
2N6014 | 2N6013 |
BC556 (557, 558, 559, 560) |
BC546 (547,548, 549, 550) |

Биполярные транзисторы: устройство, принцип и режимы работы, схема включения, применение, основные параметры
Схема с общей базой
Значительно менее распространённое включение биполярного транзистора (рисунок BJT.4).
Рисунок BJT.4 — Схема включения биполярного транзистора с общей базой
Обеспечивает усиление сигнала, но только по напряжению. Ток практически не изменяется или немного уменьшается. Ток в цепи коллектора связан с током эмиттера IE коэффициентом передачи ток α близким к единице, но меньшим её:
Коэффициент передачи тока рассчитывается исходя из соотношения:
где hFE – все тот же коэффициент усиления транзистора по току в схеме с общим эмиттером.
Фактически силовой ток течет по цепи коллектор-эмиттер, то есть ток нагрузки полностью втекает в управляющий источник E. Это определяет малое входное сопротивление схемы Rin, фактически равное дифференциального сопротивления эмиттерного перехода
Принцип работы биполярного транзистора
Основной принцип работы транзистора заключается в том, что небольшой ток базы может управлять гораздо бОльшим током коллектора — в диапазоне практически от нуля до некоей максимально возможной величины.
Отношение тока коллектора к току базы называется коэффициентом усиления по току и может составлять величину от нескольких единиц до нескольких сотен.
Интересно отметить, что у маломощных транзисторов он чаще всего больше, чем у мощных (а не наоборот, как можно было бы подумать).
Разница в том, что в отличие от затвора ПТ, при управлении ток базы всегда присутствует, т.е. на управление всегда тратится какая-то мощность.
Чем больше напряжение между эмиттером и базой, тем больше ток базы и, соответственно, больше ток коллектора. Однако любой транзистор имеет максимально допустимые значения напряжений между эмиттером и базой и между эмиттером и коллектором. За превышение этих параметров придется расплачиваться новым транзистором.
В рабочем режиме обычно переход база-эмиттер открыт, а переход база-коллектор закрыт.
Биполярный транзистор, подобно реле, может работать и в ключевом режиме. Если подать некоторый достаточный ток в базу (замкнуть кнопку S1), транзистор будет хорошо открыт. Лампа зажжется.
При этом сопротивление между эмиттером и коллектором будет небольшим.
Падение напряжения на участке эмиттер – коллектор будет составлять величину в несколько десятых долей вольта.
Если затем прекратить подавать ток в базу (разомкнуть S1), транзистор закроется, т.е. сопротивление между эмиттером и коллектором станет очень большим.

Что такое биполярный транзистор и как его проверить | Компьютер и жизнь
Как проверить биполярный транзистор?
Так как биполярный транзистор представляет собой два p-n перехода, то проверить его цифровым тестером достаточно просто.
Надо установить переключатель работы тестера в положение проверки диодов, присоединив один щуп к базе, а второй – поочередно к эмиттеру и коллектору.
По сути, мы просто последовательно проверяем исправность p-n переходов.
Затем надо изменить полярность щупов и повторить измерения.
В одном случае тестер покажет падение напряжение на переходах эмиттер – база и коллектор – база 0,6 – 0,7 В (оба перехода открыты).
Во втором случае оба перехода будут закрыты, и тестер зафиксирует это.
Следует отметить, что в рабочем режиме чаще всего один из переходов транзистора открыт, а второй закрыт.
Основные параметры биполярных транзисторов.
Пробежимся по параметрам биполярных транзисторов и обозначим, какие предельные значения они могут принимать.
U_ ( V_ ) — напряжение пробоя эмиттер-база при определенном обратном токе эмиттера и разомкнутой цепи коллектора. |
U_ ( V_ ) — напряжение пробоя коллектор-эмиттер при определенном прямом токе коллектора и разомкнутой цепи базы. |
Напряжения насыщения коллектор-эмиттер и база-эмиттер — U_ ( V_ ) и U_ ( V_ ). |
Конечно же, важнейший параметр — статический коэффициент передачи по току для схемы с общим эмиттером — h_ ( h_ ). Для этого параметра обычно приводится диапазон возможных значений, то есть минимальное и максимальное значения. |
f_ ( f_ ) — граничная частота коэффициента передачи тока транзистора для схемы с общим эмиттером. При использовании сигнала более высокой частоты транзистор не может быть использован в качестве усилительного элемента. |
И еще один параметр, который следует отнести к важнейшим — I_ ( I_ ) — максимально допустимый постоянный ток коллектора. |
На этом и заканчиваем нашу сегодняшнюю статью, всем спасибо за внимание, подписывайтесь на обновления и не пропустите новые статьи.
U_ ( V_ ) — напряжение пробоя эмиттер-база при определенном обратном токе эмиттера и разомкнутой цепи коллектора. |
U_ ( V_ ) — напряжение пробоя коллектор-эмиттер при определенном прямом токе коллектора и разомкнутой цепи базы. |
Напряжения насыщения коллектор-эмиттер и база-эмиттер — U_ ( V_ ) и U_ ( V_ ). |
Конечно же, важнейший параметр — статический коэффициент передачи по току для схемы с общим эмиттером — h_ ( h_ ). Для этого параметра обычно приводится диапазон возможных значений, то есть минимальное и максимальное значения. |
f_ ( f_ ) — граничная частота коэффициента передачи тока транзистора для схемы с общим эмиттером. При использовании сигнала более высокой частоты транзистор не может быть использован в качестве усилительного элемента. |
И еще один параметр, который следует отнести к важнейшим — I_ ( I_ ) — максимально допустимый постоянный ток коллектора. |
