4. Descoperirea tranzistorului bipolar a deschis o eră nouă în
electronică;
Decembrie 1947 – prima de amplificare a vocii realizată cu
tranzistor bipolar la Bell Laboratories;
Inventatorii TB: William Shockley, John Bardeen și Walter
Brattain, laureați cu Premiul Nobel în 1956;
5. Primul tranzistor a fost realizat din
germaniu și era cu contact punctiform la
terminalele de emitor și colector;
1950 – se introduce tranzistorul cu
joncțiuni la Texas Instruments iar mai târziu
(1958 - Jack Kilby) primul circuit integrat
(CI);
Tranzistorul se numeşte “bipolar” deoarece
la conducţia curentului electric participă
atât electroni (sarcină electrică negativă) cât
şi goluri (sarcină electrică pozitivă).
7. • TB are 3 regiuni dopate diferit:
– 2 zone de tip n separate de o regiune de tip p
care alcătuiesc TB de tipul npn
– 2 zone de tip p separate de o regiune de tip n
care alcătuiesc TB de tipul pnp
• Conexiunile la cele 3 regiuni se numesc:
– EMITOR
– BAZĂ
– COLECTOR
8. Baza este mai îngustă decât regiunile de
emitor și colector
Emitorul este foarte puternic dopat (n++ sau
p++)
Baza este dopată mediu (p+ sau n+)
Colectorul este slab dopat (n sau p )
TB de tipul npn TB de tipul pnp
10. Tranzistoarele npn și pnp sunt dispozitive
complementare.
Teoria se dezvoltă pentru TB npn, principiile de
bază și relațiile fiind valabile și pentru TB pnp.
Efect de tranzistor
Pentru manifestarea efectului de tranzistor:
◦ joncțiunea bază-emitor se polarizează direct iar
◦ joncțiunea bază-colector se polarizează invers.
11. • Denumirea de tranzistor
provine de la:
TRANsfer reSISTOR
TRAN
și se referă la transferarea
curentului
dintr-un circuit cu
rezistență mică – circuitul
B-E, unde joncțiunea B-E
este polarizată direct, într-
un circuit cu rezistență
mare – circuitul B-C, unde
joncțiunea B-C este
polarizată invers.
Deplasarea purtătorilor
de sarcină prin
tranzistorul bipolar
12. 1. Joncțiunea B-E fiind polarizată direct, electronii din emitor
difuzează în bază prin regiunea de sarcină spațială B-E unde
devin purtători minoritari de sarcină în exces. Concentrația
lor depinde de tensiunea B-E. Deplasarea electronilor
constituie o componentă a curentului de emitor (1).
2. Joncțiunea B-C este polarizată invers și astfel concentrația
electronilor minoritari la marginea joncțiunii B-C este, ideal,
egală cu zero.
3. Gradientul concentrației de electroni este mare, astfel că
purtătorii minoritari de sarcină difuzează prin regiunea
bazei. Are loc, de asemenea, un proces de recombinare a
unor electroni minoritari cu golurile majoritare din regiunea
p a bazei.
13. 1. Electronii difuzează prin bază în regiunea de sarcină spațială
a joncțiunii B-C polarizată invers. Câmpul electric intens din
regiunea de sarcină spațială B-C atrage electronii spre
colector (2). Numărul de electroni din colector este o funcție
de numărul de electroni injectați în bază.
e Curentul de colector depinde de tensiunea
B-E.
Acțiunea tranzistorului constă în controlul curentului de la
un terminal (colectorul) de către tensiunea dintre celelalte
două terminale (baza şi emitorul).
e Recombinarea în bază dintre electronii minoritari și golurile
majoritare impune înlocuirea golurilor care s-au recombinat.
Acest proces determină una din componentele curentului de
bază (3).
14. 1. Joncțiunea B-E fiind polarizată direct, golurile din bază
difuzează în emitor prin regiunea de sarcină spațială B-E.
Deoarece baza este mai slab dopată decât emitorul,
numărul golurilor care difuzează din B în E este mai mic
decât cel al electronilor care difuzează din E în B.
Deplasarea acestor goluri este, de asemenea, o
componentă a curentului de bază și a doua componentă a
curentului de emitor (4).
Efecte secundare:
3. Există, de asemenea, și un curent de polarizare inversă a
joncțiunii B-C. În mod normal curentul invers al joncțiunii B-
C este foarte mic.
16. Curentul de colector este un curent de difuzie și
este controlat de tensiunea B-E.
Curentul de emitor
◦ unde prima componentă este datorată fluxului de electroni
injectați de emitor în bază și, ideal, este egal cu cel de
colector (IE1=IC). Este componenta notata cu 1;
◦ a doua componentă se datorează golurilor din bază care se
recombină cu electronii din emitor. Acest curent nu este
componentă a curentului de colector. Este notata cu 4,
Curentul de bază
Curentul iE2 este și componentă a curentului de bază. Se noteaza iBa
A doua componentă, iBb, se datorează sarcinilor pozitive care se
deplasează în bază pentru a înlocui golurile majoritare care s-au
recombinat cu electronii minoritari. Curentul este notat cu 3.
17. Curentul total de emitor se scrie iE = iC + iE 2
Raportul dintre curentul de colector și cel de emitor este o
constantă numită factor de amplificare în conexiune
bază-comună.
iC iC
≡α ≡β
iE iB
Deoarece iC<iE rezultă α<1.
Curentul total de bază, i B =i Ba +i Bb ,
Astfel, raportul dintre curentul de colector și cel de bază este o
constantăcare se numește factor de amplificare în
curent în conexiune emitor-comun.
De obicei curentul de bază este mult mai mic decât cel de
colector și factorul β este mult supraunitar (100 sau mai
mult).
18. • Moduri de lucru
• TB din figura poate fi
polarizat în unul din
cele 3 moduri de lucru:
4. Blocare
5. Regiunea activă
normală (RAN)
6. Satura ție
IE=IB+IC
19. Caracteristicile iC=f(vCE) pentru TB în
conexiunea emitor-comun (EC) au forma:
20. Condițiile tensiunilor de pe joncțiuni pentru
cele 4 moduri de lucru ale TB:
jE polarizata invers jE polarizata direct
jC polarizata invers jC polarizata invers
jE polarizata invers jE polarizata direct
jC polarizata direct jC polarizata direct
21. TB amplifică tensiuni și curenți
Circuitul cu 2 surse de polarizare, VBB și VCC
din figură conține și sursa de semnal
(sinusoidal, de obicei) – v i , o sursă de
tensiune cu variație în timp.
22.
23. Semnalele de ieşire şi intrare sunt in antifază:
n4
Q1
R B
n2 n3 R C
VOFF = 0 5k
100k
VAM PL = 100m V V3 Q 2N 2222
FR EQ = 1kH z
n5
n1
V2 V1
1 .4 V d c 12Vdc
0
24. De ce se numeste tranzistor bipolar?
De cate feluri sun tranzistoarele bipolare?
Cum se numesc conexiunile tranzistorului?
De unde provine denumirea de tranzistor?
In ce consta manifestarea efectului de
tranzistor?
26. P Petty, Geoff, Profesorul azi. Metode moderne de
predare, Editura Atelier Didactic, Bucureşti, 2007
D Ştefan M.Gheorghe, Drăghici Ioan M., Mureşan
Tiberiu, Barbu Eneia, Circuite integrate digitale,
Editura Didactică şi Pedagogică, 1983
ă Robe Mariana (coordonator), Componente şi
circuite electronice. Sinteze pentru examenul de
bacalaureat, Editura Economică, 2000
i Glendinning, Eric H., McEwan, John, Oxford
English for Electronics, OUP, 1996
28. Tranzistorul se numeşte “bipolar” deoarece la conducția
curentului electric participă atât electroni (sarcină electrică
negativă) cât şi goluri (sarcină electrică pozitivă).
Tranzistoarele sunt: pnp si npn
Conexiunile la cele 3 regiuni se numesc:
– EMITOR
– BAZĂ
– COLECTOR
• Denumirea de tranzistor provine de la:
TRANsfer reSISTOR
TRAN
și se referă la transferarea curentului dintr-un circuit
29. Efect de tranzistor
Pentru manifestarea efectului de tranzistor:
◦ joncțiunea bază-emitor se polarizează direct iar
◦ joncțiunea bază-colector se polarizează invers.
