Т-141. Открытый эмиттерный pn-переход «впрыскивает» заряды в коллекторный рn-переход и тем самым меняет его сопротивление, управляет коллекторным током. Прежде всего обратите внимание на то, в какой полярности поданы напряжения на эмиттерный и коллекторный pn-переходы. Коллекторная батарея подключена «минусом» к коллектору и «плюсом» к базе (в наших схемах «плюс» соединен с базой через эмиттер, есть схемы, где они соединяются непосредственно), и поэтому коллекторный переход, по сути дела, представляет собой диод, включенный в обратном направлении, сопротивление его очень велико (Р-84; 6).
А к эмиттерному pn-переходу напряжение подведено в такой полярности, что переход открыт и участок база — эмиттер ведет себя как диод, включенный в прямом направлении: сопротивление его мало, через переход идет прямой ток.
 Если бы коллекторный и эмиттерный pn-переходы были изолированы один от другого, то на этом описание событий и закончилось бы. Но в р-n-р транзисторе у двух диодов общая зона п, и именно в ней вступает в действие новая сила — диффузия. Диффузию нам приходится наблюдать довольно часто.
Например, когда в стакан воды попадает капля чернил и быстро окрашивает всю воду. Или когда случайно проливается на землю несколько граммов бензина и мы чувствуем, как бензиновый запах быстро распространяется в воздухе. Все это работает диффузия — «распространение вещества в среде, обусловленное неодинаковостью его концентрации за счет энергии теплового движения».
 Диффузия играет исключительно важную роль в работе транзистора. Свободные положительные заряды — дырки, которые приносит в базу эмитерный ток, — в результате диффузии быстро распространяются по всей базе и при этом, естественно, попадают в область коллекторного рn-перехода. И вот тут-то и происходит самое главное— «минус» коллекторной батареи хватает положительные заряды и сильно тянет их к себе, в транзисторе появляется коллекторный ток. Попавшие в закрытый коллекторный переход, свободные заряды резко уменьшают его сопротивление, и коллекторная цепь, до этого разорванная большим сопротивлением закрытого pn-перехода, начинает проводить ток: его всегда готова создать коллекторная батарея, были бы свободные заряды. И поэтому, если меняется ток в эмиттерном переходе, то меняется и ток в коллекторном переходе, для которого эмиттерный переход просто-напросто дает сырье, поставляет свободные заряды (Т-8).
Итак, мы нашли нужную пару независимых и в то же время «пересекающихся» физических процессов: ток в цепи эмиттер — база и коллекторный ток. Образно говоря, мы нашли «заслонку», которую искали (Т-126), нашли способ менять сопротивление реостата (коллекторная цепь) с помощью электрического сигнала (напряжение на участке база — эмиттер). Но сможет ли эта пара процессов, сможет ли наш реостат, управляемый электрическим сигналом, давать усиление? Будет ли изменение мощности в коллекторной цепи больше, чем затраты мощности на создание тока в цепи эмиттер — база?
Ответ на этот принципиальный вопрос — усилитель или ослабитель?— был получен нами еще «до того», в нескольких простейших экспериментах (Р-83; 11, 12), доказавших: с помощью транзистора можно усиливать электрические сигналы. И, вдохновившись этим приятным «транзистор — да!», попробуем в деталях выяснить, что конкретно делает транзистор в усилителе сигналов, сколько чего получает и отдает.
Читать следующую теорию
Вернуться на предыдущую

значёк