1. Ma’ruza. Kirish. Umumiy tushuncha. Om va Kirxgof qonunlari

Bipolyar tranzistor р-n-р va n-р-n o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan uchta yarim o‘tkazgichdan tashkil topgan (1.a va b-rasm). Endilikda keng tarqalgan n-р-n tuzilmali bipolyar tranzistorni ko‘rib chiqamiz.
Tranzistorning kuchli legirlangan chekka sohasi (n+ - soha) emitter deb ataladi va u zaryad tashuvchilarni baza deb ataluvchi o‘rta sohaga (р - soha) injeksiyalaydi. Keyingi chekka soha (n - soha) kollektor deb ataladi. U emiitterga nisbatan kuchsizroq legirlangan bo‘lib, zaryad tashuvchilarni baza sohasidan ekstraksiyalash uchun xizmat qiladi (4.2- rasm).
Bipolyar tranzistor deb o‘zaro ta’sirlashuvchi ikkita р-n o‘tish va uchta elektrod (tashqi chiqishlar)ga ega bo‘lgan yarim o‘tkazgich asbobga aytiladi. Tranzistordan tok oqib o‘tishi ikki turdagi zaryad tashuvchilar-elektron va kovaklarning harakatiga asoslangan.

• Bipolyar tranzistorning ulanish sxemalari

 
Tranzistor sxemaga ulanayotganda chiqishlaridan biri kirish va chiqish zanjiri uchun umumiy qilib ulanadi, shu sababli quyidagi ulanish sxemalari mavjud: umumiy baza (UB) (4.3 a-rasm); umumiy emitter (UE) (4.3 b-rasm); umumiy kollektor (UK) (4.3 v- rasm). Bu vaqtda umumiy chiqish potensiali nolga teng deb olinadi. Kuchlanish manbai qutblari va tranzistor toklarining yo‘nalishi tranzistorning aktiv rejimiga mos keladi. UB ulanish sxemasi qator kamchiliklarga ega bo‘lib, juda kam ishlatiladi.

Elektron zichlikning kamayishi konsentrasiya gradiyenti deb ataladi.
Gradiyent qancha katta bo‘lsa, tok ham shuncha katta bo‘ladi.
Bu vaqtda bazadan injeksiyalanyotgan elektronlarning bir qismi kovaklar bilan bazaga ekstraksiyalanishini ham hisobga olish kerak.
Rekombinasiya jarayoni bazaning elektr neytrallik shartini tiklash uchun talab qilinadigan kovaklarning kamchiligini yuzaga keltiradi. Talab qilinayotgan kovaklar baza zanjiri bo‘ylab kelib tranzistor baza toki Ibрek ni yuzaga keltiradi.

Ibреk toki kerak emas hisoblanadi va shu sababli uni kamaytirishga harakat qilinadi. Bu holat baza kengligini kamaytirish hisobiga amalga oshiriladi WLn (elektronlarning diffuziya uzunligi).
Rasmlardan ko‘rinib turibdiki, chiqish kuchlanishining o‘zgarishi kirish harakteristiklarini siljishiga olib keladi. Harakteristikaning siljishi Erli effekti (baza kengligining modulyasiyasi) bilan aniqlanadi. Buning ma’nosi shundaki, kollektor o‘tishdagi teskari kuchlanishning ortishi uning kengayishiga olib keladi, bu vaqtda baza sohasidagi kengayish uning kengligining kichrayishi hisobiga sodir bo‘ladi. Baza kengligining kichrayishi ikkita effektga olib keladi: zaryad tashuvchilar rekombinasiyasining kamayishi hisobiga baza tokining kamayishi va bazadagi asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar konsentrasiya gradiyentining ortishi hisobiga emitter tokining ortishi.
Chiqish harakteristikalari ko‘rinishiga ko‘ra teskari ulangan diod VAX siga o‘xshaydi, chunki kollektor o‘tish teskari ulangan. Harakteristikalarni qurishda kollektor o‘tishning teskari kuchlanishini o‘ngda o‘rnatish qabul qilingan (5 – rasm).
5 – rasm. Bipolyar tranzistorlarning chqish xarakteristikalari: (a) - IK= f (UKE), (b) - IK= f (UKB).

• .Bipolyar tranzistorlarning fizik parametrlari

Tok bo‘yicha vakoeffisiyentlar statik parametrlar hisoblanadi, chunki ular o‘zgarmas toklar nisbatini ifodalaydilar. Ulardan tashqari tok o‘zgarishlari nisbati bilan ifodalanidigan differensial kuchaytirish koeffisiyentlari ham keng qo‘llaniladi. Ctatik va differensial kuchaytirish koeffisiyentlari bir biridan farq qiladilar, shu sababli talab qilingan hollarda ular ajratiladi. Tok bo‘yicha kuchaytirish koeffisiyentining kollektordagi kuchlanishga bog‘liqligi Erli effekti bilan tushuntiriladi.
UE sxemasi uchun tok bo‘yicha differensial kuchaytirish koeffisiyenti
temperaturaga bog‘liq bo‘lib baza sohasidagi asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilarning yashash vaqtiga bog‘liqligi bilan tushuntiriladi.

Tranzistorning kollektor o‘tishi teskari yo‘nalishda siljiganligi sababli, IK toki UKB kuchlanishiga kuchsiz bog‘liq bo‘ladi. Shu sababli kollektor o‘tishning differensial qarshiligi=1Mom bo‘ladi. rK qarshiligi asosan Erli effekti bilan tushuntiriladi va odatda u ishchi toklarning ortishi bilan kamayadi.
Baza qarshiligi rB bir necha yuz Omni tashkil etadi. Yetarlicha katta baza tokida baza qarshiligidagi kuchlanish pasayishi baza va emittter tashqi chiqishlari kuchlanishiga nisbatan emitter o‘tishdagi kuchlanishni kamaytiradi.
Kichik quvvatli tranzistorlar uchun kollektor qarshiligi o‘nlab Om, katta quvvatliklariniki esa birlik Omlarni tashkil etadi.
Juda kichik kirish signallari va aktiv ish rejimi uchun bipolyar tranzistorni chiziqli to‘rtqutblik ko‘rinishida ifodalash mumkin va bu to‘rtqutblikni biror parametrlar tizimi bilan belgilash mumkin. Bu parametrlarni h–parametrlar deb atash qabul qilingan. Ularga quyidagilar kiradi: h11 – chiqishda qisqa tutashuv bo‘lgan vaqtdagi tranzistorning kirish qarshiligi; h12 – uzilgan kirish holatidagi kuchlanish bo‘yicha teskari aloqa koeffisiyenti; h21 –chiqishda qisqa tutashuv bo‘lgan vaqtdagi tok bo‘yicha kuchaytirish (uzatish) koeffisiyenti; h22 –uzilgan kirish holatidagi tranzistorning chiqish o‘tkazuvchanligi. Barcha h – parametrlar oson va bevosita o‘lchanadi.
Elektronika bo‘yicha avvalgi adabiyotlarda kichik signalli parametrlarning chastotaviy bog‘liqliklariga juda katta e’tibor qaratilgan. Hozirgi vaqtda 10 GGs gacha bo‘lgan chastotalarda normal ishni ta’minlaydigan tranzistorlar ishlab chiqarilmoqda. Bunday xollarda talab qilinayotgan chastota harakteristikalarini olish uchun ma’lumotnomadan kerakli tranzistor turini tanlash kerak.