KWALIFIKACJA ELM3 - STYCZEŃ 2012

W tranzystorze bipolarnym NPN przewodzenie prądu (w typowym rozumieniu pracy w trybie aktywnym) wymaga odpowiedniej polaryzacji dwóch złącz półprzewodnikowych:

• złącze baza–emiter (B–E) musi przewodzić, czyli być spolaryzowane w kierunku przewodzenia; w praktyce oznacza to, że potencjał bazy jest wyższy od potencjału emitera (V_B > V_E),
• złącze baza–kolektor (B–C) powinno być spolaryzowane zaporowo, aby nośniki "ściągane" z bazy były zbierane przez kolektor; odpowiada temu warunek kolektor ma wyższy potencjał niż baza (V_C > V_B).

Po połączeniu tych dwóch warunków otrzymujemy relację potencjałów V_C > V_B > V_E, która opisuje poprawną polaryzację NPN dla przewodzenia w trybie aktywnym.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

• V_C < V_B < V_E odwraca polaryzacje typowe dla NPN i bardziej przypomina sytuację właściwą dla tranzystora PNP lub dla odwróconej pracy; w NPN baza nie powinna być poniżej emitera, jeśli ma zajść przewodzenie przez złącze B–E.
• V_C = V_B = V_E oznacza brak różnic potencjałów, a więc brak jednoznacznego spolaryzowania złącza B–E w kierunku przewodzenia; w takiej sytuacji tranzystor nie ma warunków do sterowania prądem kolektora.
• V_C = V_E i V_B > V_E spełnia warunek na złącze B–E, ale nie zapewnia poprawnej relacji dla złącza B–C; przy V_C równym V_E stan pracy jest niejednoznaczny i może prowadzić do warunków zbliżonych do nasycenia lub niewłaściwego odbioru nośników przez kolektor.

Wskazówka egzaminacyjna: dla NPN zapamiętaj zasadę "baza nieco wyżej niż emiter", a "kolektor wyżej niż baza" w trybie aktywnym. To natychmiast przekłada się na porządek potencjałów C > B > E.