Полупроводниковый прибор, имеющий три электрода и два взаимодействующих между собой p–n-перехода, предназначенный, как правило для усиления мощности сигнала, усилительные св-ва которого обусловлены явлениями инжекции и экстракции неосновных носителей заряда, называется биполярным транзистором.

Основными материалами для изготовления биполярных транзисторов служат кремний, германий и арсенид галлия. По технологии изготовления они делятся на сплавные, диффузионные и эпитаксиальные.

Биполярным транзистор называется потому, что в нем используются носители заряда двух видов: электроны и дырки. Прибор согласует низкоомную входную цепь эмиттера с высокоомной выходной цепью коллектора, третий электрод – база – является управляющим.

Упрощенная структура биполярного транзистора и условные обозначения с указанием направления токов при работе в нормальном активном режиме:

Э- эммитер к –коллектор б-база

Биполярные транзисторы – активные полупроводниковые приборы, позволяющие усиливать, генерировать и преобразовывать электрические колебания в широком диапазоне частот и мощностей. В соответствии с этим их можно разделить на низкочастотные (до 3 МГц), среднечастотные (3–30 МГц), высокочастотные (30–300 МГц), сверхвысокочастотные (более 300 МГц). По мощности их можно разделить на маломощные (не более 0,3 Вт), средней мощности (0,3–1,5 Вт) и большой мощности (более 1,5 Вт).

Принцип действия биполярного тран-ра:

Эммитерный переход открыт, коллекторный закрыт, ширина базы W << длины свободного пробега электронов L (прямое включение). Часть электронов попадая в р область базы рекомбинирует с дырками создавая ток базы, но т.к база легирована слабо(концентрация дырок < концентрации электронов), то оставшиеся электроны ускоряются полем закрытого коллекторного перехода и попадают в коллектор, вызывая ток коллектора.

Процесс перехода электронов из эммитера в базу – Инжекция, вытягиваение электронов из коллектором из базы – экстракция. Если Uэб=0, ток эммитера Iэ=0, в коллекторе будет протекать ток Iк=Iб.

Ток базы незначителен, поэтому стремятся уменьшить толщину базы, увеличить толщину коллекторного перехода.

Ki(a)=Iк/Iэ ~ 0.998 – коэффициент передачи по току. a<1!

Если включить транзистор так, чтобы коллекторный переход был открыт, а эммиторный закрыт , такое включение называется инверсным. ai=Iэ/Iк, ai<a.

В зависимости от того, какой из электродов транзистора является общей точкой действия входного и выходного напряжений, различают три основные схемы включения БТ: схема с общим эмиттером (ОЭ), схема с общей базой (ОБ) и схема с общим коллектором (ОК), называемая также эмиттерным повторителем.