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 соединениях эмиттера и коллектора.
Соединения имеют прямое и обратное смещение в зависимости от нашего требования. Прямое смещение — это условие, когда положительное напряжение подается на р-тип, а отрицательное напряжение подается на материал n-типа. Обратное смещение — это состояние, когда положительное напряжение подается на n-тип, а отрицательное напряжение подается на материал p-типа.
Транзистор смещения
Подача подходящего внешнего напряжения постоянного тока называется смещением . Для соединений эмиттера и коллектора транзистора выполняется прямое или обратное смещение.
Эти методы смещения заставляют схему транзистора работать в четырех видах областей, таких как активная область, область насыщения, область отсечки и обратная активная область (редко используется). Это понятно, если взглянуть на следующую таблицу.
| Эмиттер Джанкшен | Коллектор Джанкшен | Регион Операции |
|---|---|---|
| Смещен в прямом направлении | Смещен в прямом направлении | Насыщенность региона |
| Смещен в прямом направлении | Обратное смещение | Активный регион |
| Обратное смещение | Смещен в прямом направлении | Обратная активная область |
| Обратное смещение | Обратное смещение | Отрезанный регион |
Среди этих областей обратная активная область, которая является инверсией активной области, не подходит ни для каких приложений и, следовательно, не используется.
Активный регион
Это область, в которой транзисторы имеют множество применений. Это также называется линейной областью . Транзистор, находясь в этой области, лучше работает как усилитель .
Следующая принципиальная схема показывает транзистор, работающий в активной области.
Эта область находится между насыщением и отсечкой. Транзистор работает в активной области, когда переход эмиттера смещен в прямом направлении, а переход коллектора — в обратном направлении.
В активном состоянии ток коллектора в β раз больше базового тока, т.е.
IC= betaIB
Где I C = ток коллектора, β = коэффициент усиления тока, а I B = базовый ток.
Регион насыщенности
Это область, в которой транзистор ведет себя как замкнутый переключатель. Транзистор имеет эффект закорачивания коллектора и эмиттера. В этом режиме работы максимальный ток коллектора и эмиттера.
На следующем рисунке показан транзистор, работающий в области насыщения.
Транзистор работает в области насыщения, когда соединения эмиттера и коллектора смещены вперед.
В режиме насыщения
beta< fracICIB
Как и в области насыщения, транзистор ведет себя как замкнутый переключатель,
IC=IE
Где I C = ток коллектора и I E = ток эмиттера.
Регион отсечения
Это область, в которой транзистор ведет себя как открытый выключатель. Транзистор имеет эффект открытия коллектора и основания. В этом режиме работы ток коллектора, эмиттера и базы равен нулю.
На рисунке ниже показан транзистор, работающий в области среза.
Транзистор работает в области среза, когда оба соединения эмиттера и коллектора имеют обратное смещение.
Как и в области отсечки, ток коллектора, ток эмиттера и токи базы равны нулю, мы можем записать как
IC=IE=IB=0
Где I C = ток коллектора, I E = ток эмиттера и I B = базовый ток.