Включение источников питания.

В усилительных схемах на электроды транзистора подаётся напряжение питания определённой полярности. Такая схема питания (см. рисунок) обеспечивает отрицательное напряжение на переходе «коллектор-база» (далее – К-Б) и положительное – на переходе «эмиттер-база» (далее – Э-Б). Для n-p-n транзисторов питание имеет другую полярность.

Если эмиттерный переход транзистора закрыт, а коллекторный открыт, то говорят о том, что транзистор находится в активной области работы. Эмиттер инжектирует дырки (неосновной носитель заряда для базы) в базу, а база – электроны в эмиттер. С пользой используются в транзисторе только дырки, инжектированные в базу. Электронный ток стремятся сделать пренебрежимо малым. Дырки проникают в базу и создают там заряд . Однако база остаётся электрически нейтральной, так как через время релаксации (10^-11 – 10^-13 с.) в базу через её вывод поступает такое количество электронов, которое может скомпенсировать внесённый в базу заряд дырок  . Но электроны с дырками рекомбинируют не мгновенно, а стремятся к равновесной для данной температуры концентрации с постоянной времени (среднее время жизни дырок в области базы). Впрыснутые со стороны эмиттера дырки начинают диффундировать вглубь базы, двигаясь в направлении коллекторного перехода и создавая диффузионный ток, который пропорционален градиенту концентрации (выражение для одномерного случая).

Если W << h, то лишь небольшая часть дырок (из всех, что поступили из эмиттера в базу) рекомбинирует на пути к коллектору. Большая их часть достигает коллекторного перехода. Потенциальный барьер обратно смещённого коллекторного перехода является барьером лишь для основных носителей тока в базе – для электронов. Дырки же, наоборот, попадают в ускоряющее поле перехода и выбрасываются в коллектор. Иллюстрацией для этого процесса является энергетическая диаграмма (см. рисунок).

Теперь сравним ток коллектора I _к и ток базы I _б между собой. I _к протекает через нагрузку, I _б - входной ток. I _б создаётся электронами, идущими на рекомбинацию инжектированных дырок, I _к – нерекомбинировавшими дырками. Так как рекомбинирует лишь малая часть дырок, то I _к >> I _б. Если I _б меняется во времени (т.е. в базу подаётся сигнал), то I _б = I _бА + i _б (I _бА – постоянная составляющая, i _б – переменная составляющая тока базы) и соответственно будет меняться во времени коллекторный ток I _к = I _кА + i _к. Между переменными составляющими также выполняется соотношение i _к >> i _б. Следовательно, произошло усиление тока. Нетрудно добиться и усиления напряжения, если включить в коллекторную цепь резистор R _н с сопротивлением, большим сопротивления открытого перехода Э-Б транзистора, т.е. будет иметь место неравенство: u _н >> u _бэ. В действительности r _бэ мало, и поэтому, как правило, удаётся получить усиление по напряжению. Таким образом, из равенств u _н = i _к R _н и u _вх = u _бэ = i _б r _бэ следует, что u _н >> u _вх. Отсюда также следует P _н >> P _вх, т.е. усиление по мощности.

       В рассматриваемой нами схеме общим электродом является эмиттер. Такая схема называется схемой с общим эмиттером (далее – ОЭ). Иногда прибегают к схемам с общим коллектором (ОК) и общей базой (ОБ). Усиление по мощности при использование включений по схемам ОБ или ОК ниже, чем в случае с ОЭ, но достигается улучшение некоторых других характеристик.

БОЛЬШОЙ РИСУНОК.[11]

Таким образом, для большего усиления необходимо:

1) уменьшить электронный ток эмиттерного перехода;

2) уменьшить рекомбинационный ток базы.