Транзистор был изобретен в 1948 году американскими физиками Дж.Бардиним и У.Браттейном и представляет
собой трехэлектродный полупроводниковой прибор с двумя pn-переходами (рис.7.14): эмиттерным и коллекторным.
На рис.7.14, а) приведено включения транзистора npn типа, а на рис.7.14, б) - pnp типа по схеме с общей базой. Эмиттерный переход батареей Vе смещается в прямом направлении, чтобы при положительном полупериоде входного сигнала он не смещался в обратном направлении. Поэтому электрическое сопротивление эмиттерного круга небольшой, а значит, по закону Ома, даже при малом напряжении входного сигнала Vвх ток через эмиттерный переход меняется на значительную величину. Основные носители заряда из эмиттера инжектируются (уприскуються) в базу, где они являются неосновными носителями заряда.
Колектрний переход батареей Vк смещается в обратном направлении. Сопротивление коллекторного контура велико, что дает возможность включать в него большое сопротивление нагрузки Rн, с которого и снимается выходное напряжение Vвих.
На рис.7.15 показана зонная диаграмма npn транзистора. Электроны с эмиттерной области, преодолевая уменьшен потенциальный барьер, инжектируются в базу, где частично рекомбинируют, вызывая протекание незначительного базового тока.
Конструктивно базовую область формируют тонкой (10 ? 200 мкм), а потому большинство электронов не успевают рекомбинировать и достигают коллекторного перехода. Здесь для них потенциальный барьер отсутствует. Более того, контактная и внешнее электрические поля ускоряют их переход в коллекторскую область. В коллекторе электроны являются основными носителями, и поэтому вероятность их рекомбинации с неосновными (дырками) имела, поскольку концентрация дырок невелика. В коллекторном контуре протекает ток Iк = Iе - Iб. Но ток базы намного меньше, чем ток эмиттера, поэтому можно считать, что Iк ? Iе. Таким образом, транзистор дал возможность заставить протекать по высокоомным коллекторной кругу примерно такой же ток, как и по низкоомным эмиттерной кругу. В соответствии с законом Ома Vвх = Iе ? Rвх; Vвих = Iк ? Rн. А так как Rн >> Rвх и Iк ? Iе, Vвих >> Vвх. Получили усиления напряжения, которое характеризуется коэффициентом усиления kV = Vвих / Vвх >> 1.