Номер 11, страница 104 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

11. Изменится ли работа генератора, если база будет иметь в качестве основных носителей тока дырки, а коллектор и эмиттер — электроны?

В вопросе описывается структура биполярного транзистора, у которого база является полупроводником p-типа (основные носители заряда — дырки), а эмиттер и коллектор — полупроводниками n-типа (основные носители — электроны). Такая структура соответствует транзистору типа n-p-n.

Генератор, о котором идет речь, — это, как правило, электронный осциллятор, построенный на основе транзистора как усилительного элемента. Принцип действия такого генератора основан на создании положительной обратной связи в усилительном каскаде, что приводит к возникновению незатухающих электрических колебаний.

Существует два основных типа биполярных транзисторов: n-p-n (как в вопросе) и p-n-p (комплементарный ему, с n-базой и p-эмиттером/коллектором). Оба типа могут выполнять функцию усиления и, следовательно, могут быть использованы для построения генератора. Таким образом, сам фундаментальный принцип генерации колебаний при замене типа транзистора не меняется.

Однако ключевое различие между транзисторами n-p-n и p-n-p заключается в полярности напряжений смещения, необходимых для их правильной работы. Для транзистора типа n-p-n, чтобы он работал в активном усилительном режиме, потенциал коллектора должен быть положительным относительно эмиттера, и потенциал базы также должен быть положительным относительно эмиттера. Для транзистора типа p-n-p, напротив, полярность всех напряжений питания и смещения должна быть обратной.

Следовательно, если в существующей схеме генератора, рассчитанной, например, на транзистор p-n-p, произвести замену на описанный в вопросе транзистор n-p-n, то для восстановления работоспособности схемы необходимо изменить полярность источника питания на противоположную. Если этого не сделать, транзистор окажется в неправильном режиме смещения (его p-n переходы будут закрыты), он не сможет усиливать сигнал, и генератор работать не будет.

Ответ: Принципиально работа генератора не изменится, так как описанный транзистор (n-p-n) является таким же усилительным элементом, как и транзистор другой структуры (p-n-p). Однако для его функционирования в схеме потребуется изменить полярность источника питания на противоположную. Если просто заменить транзистор без соответствующей переделки схемы, генератор перестанет работать.