ьому створюється ЕРС і протікає і прямий і зворотний струм, згідно надійшла енергії. (Ефект Зеєбека.)
Прямий і зворотний струми в замкненому переході виникають через зворотних зв'язків - один з них є причиною іншого.
Інжекційний струм несе з собою теплову енергію. Ця теплова енергія поглинається в замкненому PN-переході і через перехід спільно з прямим струмом протікає і зворотний струм, рівний по величині прямому струму - це відповідає холодильному ефекту Пельтьє. Величина ЕРС встановлюється згідно емісійному рівнянню для прямого струму PN-переходу, і додатково вона складається з різницею потенціалів, створюваної зворотним струмом.
. 2.Кроме енергії електронного управління, замкнений PN-перехід перехоплює всі можливі інші надходять енергії. У ці енергії входять наступні:
тепловий струм - світлові хвилі.
енергія тепла (локальне тепло щодо температури навколишнього середовища).
енергія тепла, що виникає при протіканні електричного струму, при конвертації енергії джерела в тепло - це відповідає закону Джоуля-Ленца.
енергія зворотної напруги. Величина зворотного напруги визначає вихідну потужність, і тим самим визначає відповідь розігрів замкнутого переходу. Цей розігрів створює тепловий струм, який і визначає позитивний зворотний зв'язок (ПОС). ПОС в біполярному транзисторі позначають як ефект Ерлі.
Всі ці енергії беруть участь у процесі управління зворотним струмом.
Розглянемо роботу транзистора як термодинамічної електронного приладу в схемі із загальною базою.
Роботу розглянемо поетапно, досліджуючи в часі 4 моменти. Такий розгляд зручно для розуміння термодинамічної принципу роботи транзистора. Насправді - в реальності - транзистор включається в роботу миттєво. Отже, 4 моменти в часі.
Рис. 1. Момент часу 1.
Момент 1. Включення ланцюга. Струми ще не почалися. Тут на малюнку 1., транзистор показаний у вигляді 3-х областей NPN, Rвх - вхідний опір, що належить ланцюга вхідного сигналу, Rн - опір навантаження (або опір для вимірювання струмів колектора), Eб - джерело напруги, що представляє із себе вхідний сигнал. Eк - батарея ланцюзі колектора. Полярності включення Eб і Eк відзначені знаками + і - .
Рис. 2. Момент часу 2.
Момент 2. Через перехід База-Емітер протікає вхідний струм. У переході База-Емітер виникає вихід теплової енергії у вигляді естафетного струму електронів - позначений двонаправленими стрілками. Естафетний струм електронів виникає в тому випадку, якщо є градієнт температури і відбувається процес теплопередачі. У даному випадку перехід База-Емітер тепліше холодної потенційної ями переходу Колектор-База. Вольтметр В1, підключений до переходу База-Емітер показує різницю потенціалів (ЕРС), згідно вольт-амперної характеристики прямого струму переходу. У PN-переході База-Емітер протікає прямий струм, позначений стрілками.
Рис. 3. Момент часу 3.
Момент 3. Естафетний струм досяг потенційної ями - переходу База-Колектор. У переходу База-Колектор є прихований електричний бар'єр, який відриває електрон від естафети, заряджаючи тим самим перехід. У результаті постійного відриву останнього електрона (що досяг переходу База-Колектор), естафетний струм перетвориться в інжекційні, спрямований від переходу База-Емітер убік переходу База-Колектор. Інжекційний струм має теплову природу.
Прихований електричний бар'єр переходу База-Колектор починає заряджатися, у переході База-Колектор виникає ЕРС (вимірюється вольтметром В2). Відповідно цієї ЕРС, згідно емісійному рівнянню переходу База-Колектор, через перехід База-Колектор протікає прямий струм - на схемі позначений стрілками.
Рис. 4. Момент часу 4.
Момент 4. Електрони інжекційного струму приносять у перехід енергію. Через PN-перехід База-Колектор починає протікати зворотний струм, згідно холодильному ефекту Пельтьє. Величина зворотного струму залежить від отриманої енергії від переходу База-Емітер. Тому струм колектора Ik не перевищує Ib. Теплова енергія, відбираєма від переходу База-Емітер визначається резистором RD. R D.- Це додатковий опір в ланцюзі База-Емітер. Воно визначає негативний зворотний зв'язок.
Вольтметр В2 показує вже не ЕРС в чистому вигляді, якусь суму цієї ЕРС і різниці потенціалів, створюваної зворотним струмом. ЕРС прямого струму переходу База-Колектор існує, і струм колектора Ik без неї був би неможливий. Підсилювач за схемою із загальною базою працює!
Якщо до колектора докласти висока напруга (...
