Транзистор, принцип работы

Транзи́стор, полупроводниковый триод — радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналом управлять током в электрической цепи. Обычно используется для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов. В общем случае транзистором называют любое устройство, которое имитирует главное свойство транзистора - изменения сигнала между двумя различными состояниями при изменении сигнала на управляющем электроде. В полевых и биполярных транзисторах управление током в выходной цепи осуществляется за счёт изменения входного напряжения или тока. Небольшое изменение входных величин может приводить к существенно большему изменению выходного напряжения и тока.

База - слой полупроводника, который является основой конструкции транзистора.

Эмиттером называется слой полупроводника, функция которого инжектирование носителей заряда в слой базы.

Коллектором называется слой полупроводника, функция которого собирать носители заряда прошедшие через базовый слой.

В отсутствие внешних напряжений, между слоями устанавливается разность потенциалов. На переходах устанавливаются потенциальные барьеры.

Если в базу такого транзистора подать ток, то в области базы появляется избыток дырок и нарушается её электронейтральность. Это вызывает инжекцию электронов из эмиттера - с целью восстановить нарушенную электронейтральность. Но поскольку база тонкая (а это непременное условие для получения хорошего транзистора), то инжектированные электроны проскакивают её насквозь и захватываются электрическим полем коллектора. Только некоторые электроны успевают рекомбинировать с инжектированными в базу дырками. Значит, незначительный базовый ток вызывает появление существенно большего эмиттерного, а как следствие - и коллекторного тока. Вот в этом и состоит физика усиления базового тока в транзисторе в схеме с общим эмиттером.В схеме с общей базой усиливается не ток, а мощность сигнала. В нём в базу инжектируются неосновные носители, которые, как и раньше, захватываются полем коллектора и создают коллекторный ток. Поскольку коллекторный ток почти что равен эмиттерному (почему именно - см. выше), напряжение на коллекторе довольно большое, а изменение напряжения на эмиттере довольно маленькое, то МОЩНОСТИ (которая пропорциональна напряжению при одинаковом токе) в коллекторе выделяется заметно больше, чем на входе, в цепи эмиттера.