Принцип работы полевого транзистора для чайников. Принцип действия транзистора9 Принцип действия транзисторов13. Устройство и принцип действия транзисторов В зависимости от принципа действия и конструктивных признаков транзисторы подразделяются на два больших класса: биполярные и полевые. Биполярными транзисторами называют полупроводниковые приборы с двумя или несколькими взаимодействующими электрическими p-n-переходами и тремя выводами или более, усилительные свойства которых обусловлены явлениями инжекции и экстракции неосновных носителей заряда. В настоящее время широко используют биполярные транзисторы с двумя p-n -переходами, к которым чаще всего и относят этот термин. Они состоят из чередующихся областей (слоев) полупроводника, имеющих электропроводности различных типов. В зависимости от типа электропроводности наружных слоев различают транзисторы р-п-р и n-p-n -типов. Транзисторы, в которых p-n-переходы создаются у поверхностей соприкосновения полупроводниковых слоев, называют плоскостными Биполярный транзистор представляет собой кристалл полупроводника, состоящий из трех слоев с чередующейся проводимостью и снабженный тремя выводами (электродами) для подключения к внешней цепи. На рис. 1.5, а и б показано схемное обозначение двух типов транзисторов р-п-р-типа и п-р-п-типа. Крайние слои называют эмиттером (Э) и коллектором (К), между ними находится база (Б). В трехслойной структуре имеются два p-n перехода: эмиттерный переход между эмиттером и базой и коллекторный переход между базой и коллектором. В качестве исходного материала транзисторов используют германий или кремний. При изготовлении транзистора обязательно должны быть выполнены два условия:
лекторным переходами) должна быть малой по сравнению с длиной свободного пробега носителей заряда; 2) концентрация примесей (и основных носителей) заряда в эмиттере должна быть значительно больше, чем в базе (Na>>NД в р-п-р транзисторе). Рассмотрим принцип действия р-п-р транзистора. Транзистор включают последовательно с сопротивлением нагрузки Rк в цепь источника коллекторного напряжения Ек. На вход транзистора подается управляющая ЭДС ЕБ', как показано на рис. 1.6, а. Такое включение транзистора, когда входная (ЕБ, RБ) и выходная (ЕК, RК) цепи имеют общую точку — эмиттер, является наиболее рас-пространенным и называется включением с общим эмит-тером (ОЭ). При отсутствии напряжений (ЕБ=0, ЕК=0) эмиттер-ный и коллекторный переход находятся в состоянии рав-новесия, токи через них равны нулю. Оба перехода имеют двойной электрический слой, состоящий из ионов примесей, и потенциальный барьер о, различный на каждом из переходов. Распределение потенциалов в транзисторе при отсутствии напряжений показано на рис. 1.6,б штриховой линией. Полярность внешних источников ЕБ и ЕК выбирается такой, чтобы на эмиттерном переходе было прямое напряжение (минус источника ЕБ подан на базу, плюс — на эмиттер), а на коллекторном переходе — обратное напряжение (минус источника ЕК — на коллектор, плюс — на эмиттер), причем напряжение |Uкэ|> |Uбэ| (напряжение на коллекторном переходе Uкб = Uкэ-Uбэ) • При таком включении источников ЕБ и ЕК распределение потенциалов в транзисторе имеет вид, показанный на рис. .1.6, б сплошной линией. Потенциальный барьер эмиттерного перехода,смещенного в прямом направлении, снижается, на коллекторном переходе потенциальный барьер увеличивается. В результате приложения к эмиттерному переходу прямого напряжения начинается усиленная диффузия (инжекция) дырок из эмиттера в базу. Электронной составляющей диффузионного тока через эмиттерный переход можно пренебречь, так как рр>>пп, поскольку выше оговаривалось условие NА>>NД. Таким образом, ток эмиттера IЭ= IЭдифр. Под воздействием сил диффузии в результате перепада концентрации вдоль базы дырки продвигаются от эмиттера к коллектору. Поскольку база в транзисторе выполняется тонкой, основная часть дырок, инжектированных эмиттером, достигает коллекторного перехода, не попадая в центры рекомбинации. Эти дырки захватываются полем коллекторного перехода, смещенного в обратном направлении, так как это поле является ускоряющим для неосновных носителей — дырок в базе n-типа. Ток дырок, попавших из эмиттера в коллектор, замыкается через внешнюю цепь, источник ЕК. При увеличении тока эмиттера на величину IЭ ток коллектора возрастет на IК = IЭ. Вследствие малой вероятности рекомбинации в тонкой базе коэффициент передачи тока эмиттера =IК /IЭ =0,9-0,99. Небольшая часть дырок, инжектированных эмиттером, попадает в центры рекомбинации и исчезает, рекомбинируя с электронами. Заряд этих дырок остается в базе, и для восстановления зарядной нейтральности базы из внешней цепи за счет источника Ев в базу поступают электроны. Поэтому ток базы представляет собой ток рекомбинации Iрек=IЭ(1-) Помимо указанных основных составляющих тока транзистора надо учесть возможность перехода неосновных носителей, возникающих в базе и коллекторе в результате генерации носителей, через коллекторный переход, к которому приложено обратное напряжение. Этот малый ток (переход дырок из базы в коллектор и электронов из коллектора в базу) аналогичен обратному току р-п перехода, он также называется обратным током коллекторного перехода или тепловым током и обозначается Iкбо (рис. 1.6, а)
полевые транзисторы — полупроводниковые приборы, которые практически не потребляют ток из входной цепи. Полевые транзисторы подразделяются на два типа, отличающихся друг от друга принципом действия: а) с р-п переходом; б) МДП-типа. . 1.6.1. Полевые транзисторы с р-п переходом имеют структуру, разрез которой приведен на рис. 1.9, а. Слой с проводимостью р-типа называется каналом, он имеет два вывода во внешнюю цепь: С — сток и И — исток. Слои с проводимостью типа п, окружающие канал, соединены между собой и имеют вывод во внешнюю цепь, называемый затвором 3. Подключение источников напряжения к прибору показано на рис. 1.9, а, на рис. 1.9,6 показано схемное обозначение полевого транзистора с р-п переходом и каналом р-типа. Существуют также полевые транзисторы с каналом n-типа, их обозначение приведено на рис. 1.9, в, принцип действия аналогичен, но направления токов и полярность приложенных напряжений противоположны. Рассмотрим принцип действия полевого транзистора с каналом р-типа. На рис. 1.9, г приведено семейство стоковых (выходных) характеристик этого прибора Iс=f(Uси) при Uзи=const. При управляющем напряжении Uзи = 0 и подключении источника напряжения между стоком и истоком Uси по каналу течет ток, который зависит от сопротивления канала. Напряжение Uси равномерно приложено по длине канала, это напряжение вызывает обратное смещение р-п перехода между каналом р-типа и n-слоем, причем наибольшее обратное напряжение на р-п переходе существует в области, прилегающей к стоку, а вблизи истока р-п переход находится в равновесном состоянии. При увеличении напряжения Uси область двойного электрического слоя р-п перехода, обедненная подвижными носителями заряда, будет расширяться, как показано на рис. 1.10, а. Особенно сильно расширение перехода проявляется вблизи стока, где больше обратное напряжение на переходе. Расширение р-п перехода приводит к сужению проводящего ток канала транзистора, и сопротивление канала возрастает. Из-за увеличения сопротивления канала при росте Uси стоковая характеристика полевого транзистора имеет нелинейный характер (рис. 1.9,г). При некотором напряжении Uси границы р-п перехода смыкаются (пунктир на рис. 1.10, а), и рост тока Iс при увеличении Ucb прекращается. При приложении положительного напряжения к затвору Uзи>0 р-п переход еще сильнее смещается в область обратного напряжения, ширина перехода увеличивается, как показано на рис. 1.10,6. В результате канал, проводящий ток, сужается и ток Iс уменьшается. Таким образом, увеличивая напряжение Uзи. можно уменьшить Iс что видно из рассмотрения рис. 1.9, г. При определенном Uзи называемом напряжением отсечки, ток стока практически не протекает. Отношение изменения тока стока IC к вызвавшему его изменению напряжения между затвором и истоком Uзи при Uси =const называется крутизной: S =IC/Uзи при Uси = const В отличие от биполярных транзисторов полевые транзисторы управляются напряжением, и через цепь затвора протекает только малый тепловой ток Iз р-п перехода, находящегося под действием обратного напряжения.
studfiles.net Принцип действия и устройство транзисторовТранзистором называется полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления и генерирования электрических колебаний. Он представляет собой кристалл, помещенный в корпус, снабженный выводами. Кристалл изготовляют из полупроводникового материала. По своим электрическим свойствам полупроводники занимают некоторое промежуточное положение между проводниками и непроводниками тока (изоляторами). Небольшой кристалл полупроводникового материала (полупроводника) после соответствующей технологической обработки становится способным менять свою электропроводность в очень широких пределах при подведении к нему слабых электрических колебаний и постоянного напряжения смещения. Кристалл помещают в металлический или пластмассовый корпус и снабжают тремя выводами, жесткими или мягкими, присоединенными к соответствующим зонам кристалла. Металлический корпус иногда имеет собственный вывод, но чаща с корпусом соединяют один из трех электродов транзистора. В настоящее время находят применение транзисторы двух видов — биполярные и полевые. Биполярные транзисторы появились первыми и получили наибольшее распространение. Поэтому обычно их называют просто транзисторами. Полевые транзисторы появились позже и пока используются реже биполярных. Биполярными транзисторы называют потому, что электрический ток в них образуют электрические заряды положительной и отрицательной полярности. Носители положительных зарядов принято называть дырками, отрицательные заряды переносятся электронами. В биполярном транзисторе используют кристалл из германия или кремния — основных полупроводниковых материалов, применяемых для изготовления транзисторов и диодов. Поэтому и транзисторы называют одни кремниевыми, другие — : германиевыми. Для обоих разновидностей биполярных транзисторов характерны свои особенности, которые обычно учитывают при проектировании устройств. Для изготовления кристалла используют сверхчистый материал, в который добавляют специальные строго дозированные; примеси. Они и определяют появление в кристалле проводимости, обусловленной дырками (р-проводимость) или электронами (n-проводимость). Таким образом формируют один из электродов транзистора, называемый базой. Если теперь в поверхность кристалла базы ввести тем или иным технологическим способом специальные примеси, изменяющие тип проводимости базы на обратную так, чтобы образовались близколежащие зоны n-р-n или р-n-р, и к каждой зоне подключить выводы, образуется транзистор. Одну из крайних зон называют эмиттером, т. е. источником носителей заряда, а вторую — коллектором, собирателем этих носителей. Зона между эмиттером и коллектором называется базой. Выводам транзистора обычно присваивают названия, аналогичные его электродам. Усилительные свойства транзистора проявляются в том, что если теперь к эмиттеру и базе приложить малое электрическое напряжение — входной сигнал, то в цепи коллектор — эмиттер потечет ток, по форме повторяющий входной ток входного сигнала между базой и эмиттером, но во много раз больший по значению. Для нормальной работы транзистора в первую очередь необходимо подать на его электроды напряжение питания. При этом напряжение на базе относительно эмиттера (это напряжение часто называют напряжением смещения) должно быть равно нескольким десятым долям вольта, а на коллекторе относительно эмиттера — несколько вольт. Включение в цепь n-р-n и р-n-р транзисторов отличается только полярностью напряжения на коллекторе и смещения. Кремниевые и германиевые транзисторы одной и той же структуры отличаются между собой лишь значением напряжения смещения. У кремниевых оно примерно на 0,45 В больше, чем у герма ниевых. Рис. 1 На рис. 1 показаны условные графические обозначения транзисторов той и другой структуры, выполненных на основе германия и кремния, и типовое напряжение смещения. Электроды транзисторов обозначены первыми буквами слов: эмиттер — Э, база — Б, коллектор — К. Напряжение смещения (или, как принято говорить, режим) показано относительно эмиттера, но на практике напряжение на электродах транзистора указывают относительно общего провода устройства. Общим проводом в устройстве и на схеме называют провод, гальванически соединенный с входом, выходом и часто с источником питания, т. е. общий для входа, выхода и источника питания. Усилительные и другие свойства транзисторов характеризуются рядом электрических параметров, наиболее важные из которых рассмотрены ниже. Статический коэффициент передачи тока базы h31Э показывает, во .сколько раз ток коллектора биполярного транзистора больше тока его базы, вызвавшего этот ток. У большинства типов транзисторов численное значение этого коэффициента от экземпляра к экземпляру может изменяться от 20 до 200. Есть транзисторы и с меньшим значением — 10…15, и с большим — до 50…800 (такие называют транзисторами со сверхусилением). Нередко считают, что хорошие результаты можно получить только с транзисторами, имеющими большое значение h31э. Однако практика показывает, что при умелом конструировании аппаратуры вполне можно обойтись транзисторами, имеющими h3lЭ, равный всего 12…20. Примером этого может служить большинство конструкций, описанных в этой книге. Частотными свойствами транзистора учитывается тот факт, что транзистор способен усиливать электрические сигналы с частотой, не превышающей определенного для каждого транзистора предела. Частоту, на которой транзистор теряет свои усилительные свойства, называют предельной частотой усиления транзистора. Для того, чтобы транзистор мог обеспечить значительное усиление сигнала, необходимо, чтобы максимальная рабочая частота сигнала была по крайней мере в 10…20 раз меньше предельной частоты fт транзистора. Например, для эффективного усиления сигналов низкой частоты (до 20 кГц) применяют низкочастотные транзисторы, предельная частота которых не менее 0,2…0,4 МГц. Для усиления сигналов радиостанций длинноволнового и средневолнового диапазонов волн (частота сигнала не выше .1,6 МГц)| пригодны лишь высокочастотные транзисторы с предельной частотой не ниже 16…30 МГц. Максимальная допустимая рассеиваемая мощность — это наибольшая мощность, которую может рассеивать транзистор в течение длительного времени без опасности выхода из строя. В справочниках по транзисторам обычно указывают максимальную допустимую мощность коллектора Яктах, поскольку именно в цепи коллектор — эмиттер выделяется наибольшая мощность и действуют наибольшие ток и напряжение. Базовый и коллекторный токи, протекая по кристаллу транзистора, разогревают его. Германиевый кристалл может нормально работать при температуре не более 80, а кремниевый — не более 120°С. Тепло, которое выделяется в кристалле, отводится в окружающую, среду через корпус транзистора, а также и через дополнительный теплоотвод (радиатор), которым дополнительно снабжают транзисторы большой мощности. В зависимости от назначения выпускают транзисторы малой, средней и большой мощности. Маломощные используют главным образом для усиления и преобразования слабых сигналов низкой и высокой частот, мощные — в оконечных ступенях усиления и генерации электрических колебаний низкой и высокой частот. Усилительные возможности ступени на биполярном транзисторе зависят не только от того, какой он мощности, а сколько от того, какой конкретно выбран транзистор, в каком режиме работы по переменному и постоянному току он работает (в частности, каковы ток коллектора и напряжение между коллектором и эмиттером), каково соотношение рабочей частоты сигнала и предельной частоты транзистора. Полевой транзистор представляет собой полупроводниковый прибор, в котором управление током между двумя электродами, образованным направленным движением носителей заряда дырок или электронов, осуществляется электрическим полем, создаваемым напряжением на третьем электроде. Электроды, между Которыми протекает управляемый ток, иоСят название истока и стока, причем истоком считают тот электрод, из которого выходят (истекают) носители заряда. Третий, управляющий, электрод называют затвором. Токопроводящий участок полупроводникового материала между истоком и стоком принято называть каналом, отсюда еще одно название этих транзисторов — канальные. Под действием напряжения на затворе» относительно истока меняется сопротивление канала» а значит, и ток через него. В зависимости от типа носителей заряда различают транзисторы с n-каналом или р-каналом. В n-канальных ток канала обусловлен направленным движением электронов, а р-канальных — дырок. В связи с этой особенностью полевых транзисторов их иногда называют также униполярными. Это название подчеркивает, что ток в них образуют носители только одного знака, что и отличает полевые транзисторы от биполярных. Для изготовления полевых транзисторов используют главным образом кремний, что связано с особенностями технологии их производства. Рассмотрим основные параметры полевых транзисторов. Крутизна входной характеристики S или проводимость прямой передачи тока Y21 указывает, на сколько миллиампер изменяется ток канала при изменении входного напряжения между затвором и истоком на 1 В. Поэтому значение крутизны входной характеристики определяется в мА/В, так же как и крутизна характеристики радиоламп. Современные полевые транзисторы имеют крутизну от десятых долей до десятков и даже сотен миллиампер на вольт. Очевидно, что чем больше крутизна, тем большее усиление может дать полевой транзистор. Но большим значениям крутизны соответствует большой ток канала. Поэтому-на практике обычно выбирают такой ток канала, при котором, о одной стороны, достигается требуемое усиление, а с другой — обеспечивается необходимая экономичность в расходе тока. Частотные свойства полевого транзистора, так же как и! биполярного, характеризуются значением предельной частоты. Полевые транзисторы тоже делят на низкочастотные, среднечастотные и высокочастотные, и также для получения большого усиления максимальная частота сигнала должна быть по крайней мере в 10…20 раз меньше предельной частоты транзистора. Максимальная допустимая постоянная рассеиваемая мощность полевого транзистора определяется точно так же, как и для биполярного. Промышленность выпускает полевые транзисторы малой, средней и большой мощности. Для нормальной работы полевого транзистора на его электродах должно действовать постоянное напряжение начального смещения. Полярность напряжения смещения определяется типом канала (n или р), а значение этого напряжения — конкретным типом транзистора. Здесь следует указать, что среди полевых транзисторов значительно больше разнообразие конструкций кристалла, чем среди биполярных. Наибольшее распространение в любительских конструкциях и в изделиях промышленного производства получили полевые транзисторы с так называемым встроенным каналом и р-n переходом. Они неприхотливы в эксплуатации, работают в широких частотных пределах, обладают высоким входным сопротивлением, достигающим на низкой частоте нескольких мегаом, а на средней и высокой частотах — нескольких десятков или сотен килоом в зависимости от серии. Для сравнения укажем, что биполярные транзисторы имеют значительно меньшее входное сопротивление, обычно близкое к 1…2 кОм, и лишь ступени на составном транзисторе могут иметь большее входное сопротивление. В этом со-состоит большое преимущество полевых транзисторов перед биполярными. Рис. 2 На рис. 2 показаны условные обозначения полевых транзисторов со встроенным каналом и р-n переходом, а также указаны и типовые значения напряжения смещения. Выводы обозначены в соответствии с первыми буквами названий электродов. Характерно, что для транзисторов с р-каналом напряжение на стоке относительно истока должно быть отрицательным, а на затворе относительно истока — положительным, а для транзистора с n-каналом — наоборот. В промышленной аппаратуре и реже в радиолюбительской находят также применение полевые транзисторы с изолированным затвором. Такие транзисторы имеют еще более высокое входное сопротивление, могут работать на очень высоких частотах. Но у них есть существенный недостаток — низкая электрическая прочность изолированного затвора. Для его пробоя и выхода транзистора из строя вполне достаточно даже слабого заряда статического электричества, который всегда есть на теле человека, на одежде, на инструменте. По этой причине выводы полевых транзисторов с изолированным затвором при хранении следует связывать вместе мягкой голой проволокой, при монтаже транзисторов руки и инструменты нужно «заземлять», используют и другие защитные мероприятия. Литература: Васильев В.А. Приемники начинающего радиолюбителя (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1072) nauchebe.net ЛЕКЦИЯ 6. СТРУКТУРА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРАП л а н л е к ц и и 6.1. Биполярные транзисторы.6.2. Структура и принцип действия биполярного транзистора. Схемы включения (ОЭ, ОБ, ОК). Статические ВАХ и параметры для основных схем включения.6.1. Биполярныетранзисторы. Полупроводниковый прибор, имеющий три электрода и два взаимодействующих между собой p–n-перехода,называетсябиполярным транзистором. 6.2. Структураипринципдействиябиполярноготранзистора. Схемывключения(ОЭ, ОБ, ОК). СтатическиеВАХи параметрыдляосновныхсхемвключения. Биполярный транзистор был изобретен американскими физиками Джоном Бардином и Уолтером Браттейном в 1948 г. Они вместе с американским физиком Уильямом Шокли в 1956 г. были награждены Нобелевской премией за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта. Конструкция первого биполярного транзистора (БТ) приведена на рис. 6.1. В пластинку монокристаллического германияn-типа1 с силой вдавливался пластмассовый треугольник 2, обернутый золотой фольгой 3. На вершине треугольника фольга разрезалась бритвой. В месте соприкосновения фольги с поверхностью пластины образуются областиp- типа: эмиттер 4 и коллектор 6. Между ними располагается база 5. Нарис. 6.1, б приведено изображение первого промышленного биполярного транзистора, где 1 – контакт эмиттера; 2 – контакт коллектора; 3 – корпус; 4 – изолирующая прокладка; 5 – контактная проволочка; 6 – кристалл германия; 7 – контакт к базе. Эмиттерный и коллекторный переходы изготавливались вплавлением в германиевый кристалл тонких проволочек. Диаметр транзистора составлял 1 см, высота 4 см. Устройство, обозначение и включение биполярных транзисторов n–р–п- иp–n–р-типав активном режиме (режим усиления) показано нарис. 6.2. Биполярным транзистор называется потому, что в нем используются носители заряда двух видов: электроны и дырки. Слово «транзистор» (от английского transfer resistor) означает, что этот прибор согласует низкоомную
ЛЕКЦИЯ 6. СТРУКТУРА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА 6.2. Стр-раи принцип действиябип-готранзистора. Схемы включения (ОЭ, ОБ, ОК). Статические ВАХ ипар-рыдля осн. схем включения. входную цепь эмиттера с высокоомной выходной цепью коллектора, третий электрод – база – является управляющим. Основными материалами для изготовления биполярных транзисторов служат кремний, германий и арсенид галлия. По технологии изготовления они делятся на сплавные, диффузионные и эпитаксиальные.
Рис. 6.1. Конструкция первого биполярного транзистора (а) и первый промышленный образец (б)
Рис. 6.2. Устройство, условное обозначение и включение биполярных транзисторов в активном режиме
ЛЕКЦИЯ 6. СТРУКТУРА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА 6.2. Стр-раи принцип действиябип-готранзистора. Схемы включения (ОЭ, ОБ, ОК). Статические ВАХ ипар-рыдля осн. схем включения. Биполярные транзисторы – активные приборы, позволяющие усиливать, генерировать и преобразовывать электрические колебания в широком диапазоне частот и мощностей. В соответствии с этим их можно разделить на низкочастотные (до 3 МГц), среднечастотные (3–30МГц), высокочастотные(30–300МГц), сверхвысокочастотные (более 300 МГц). По мощности их можно разделить на маломощные (не более 0,3 Вт), средней мощности(0,3–1,5Вт) и большой мощности (более 1,5 Вт). Взависимости от того, какой из электродов транзистора является общей точкой действия входного и выходного напряжений, различают три основные схемы включения БТ: схема с общим эмиттером (ОЭ), схема с общей базой (ОБ) и схема с общим коллектором (ОК), называемая также эмиттерным повторителем. Принцип работы, характеристики и параметры биполярных транзисторов удобно рассматривать на примере широко используемой на практике схемы включения транзистора с общим эмиттером (рис. 6.3). Эта схема дает наибольшее усиление по току, напряжению и мощности. На схеме показаны включенные в цепь базы источник питания Еб с резисторомRб для задания режима работы транзистора по постоянному току и источник питанияЕк цепи коллектора с нагрузочным резисторомRк. Взависимости от того,
втягиваются полем обратно смещенного коллекторного перехода. Ток коллектора при этом определяется выражением
ЛЕКЦИЯ 6. СТРУКТУРА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА 6.2. Стр-раи принцип действиябип-готранзистора. Схемы включения (ОЭ, ОБ, ОК). Статические ВАХ ипар-рыдля осн. схем включения. где βст – статический коэффициент передачи тока базы, значительно превышающий по величине единицу. Ток коллектора Iк связан с напряжением на переходе база – эмиттер уравнением Эберса – Молла:
где Iк0 – обратный ток коллекторного перехода, φТ – температурный потенциал, составляющий для кремния при температуреТ = 300 К примерно 26 мВ. Токи эмиттера, коллектора и базы транзистора связаны соотношением Iэ = Iк + Iб.
Рис. 6.4. Входные (а) и выходные (б) ВАХ биполярного транзистораn–p–n-типав схеме с общим эмиттером Зависимость между входными и выходными токами и напряжениями в транзисторах определяется семействами входных ивыходных статическихвольт-амперныххарактеристик (ВАХ) (рис. 6.4). Входные характеристики Iб = f(Uбэ)|Uкэ (рис. 6.4, а) снимаются при постоянных выходных напряженияхколлектор-эмиттерUкэ = const. ПриUкэ = 0 характеристика идет из начала координат, так как при отсутствии напряжения отсутствует и ток. ПриUкэ > 0 характеристика сдвигается вправо на величину так называемого порогового напряженияUбэ.пор, различающегося у германиевых и кремниевых транзисторов. Семейство выходных ВАХ Iк = f(Uкэ)|Iб (рис. 6.4, б) снимается при различных токах базыIб = const.
ЛЕКЦИЯ 6. СТРУКТУРА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА 6.2. Стр-раи принцип действиябип-готранзистора. Схемы включения (ОЭ, ОБ, ОК). Статические ВАХ ипар-рыдля осн. схем включения. На вольт-амперныххарактеристиках выделены области, соответствующие работе транзистора в активном режиме, в режимах насыщения и отсечки. Биполярные транзисторы характеризуются большим числом различных параметров (статических, дифференциальных, физических) и соответствующих им линейных и нелинейных эквивалентных схем. Одним из широко используемых на практике параметров БТ является определенный выше статический коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером βст. При представлении БТ как линейного активного четырехполюсника используются несколько систем характеристических параметров, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки с точки зрения измерения параметров и практического их использования в инженерных расчетах. Как правило, в справочных данных транзисторов приводятся значения так называемых смешанных или гибридных h-параметров–h21,h22,h31,h32. Параметр h21 в схеме с общим эмиттером определяется как отношение приращения входного напряжениябаза-эмиттерк вызвавшему его приращению тока базы при фиксированном значении напряжения коллекторэмиттер:
Он имеет смысл и размерность дифференциального входного сопротивления транзистора в режиме малого сигнала. Параметр h31 в схеме с общим эмиттером определяется как приращение тока коллектора к вызвавшему его приращению тока базы при фиксированном значении напряженияколлектор-эмиттер:
Он называется дифференциальным коэффициентом усиления транзистора по току или коэффициентом передачи по току. Значения дифференциальногоh31 и статического βст коэффициентов усиления по току достаточно близки. Параметр h22 в схеме с общим эмиттером определяется как отношение приращения напряжениябаза-эмиттерк вызвавшему его приращению напряженияколлектор-эмиттерпри фиксированном значении тока базы:
цепь вследствие имеющейся внутренней обратной связи между ними и называется коэффициентом обратной связи по напряжению.
ЛЕКЦИЯ 6. СТРУКТУРА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА 6.2. Стр-раи принцип действиябип-готранзистора. Схемы включения (ОЭ, ОБ, ОК). Статические ВАХ ипар-рыдля осн. схем включения.
Он имеет смысл и размерность дифференциальной выходной проводимости, обратной выходному сопротивлению транзистора в режиме малого сигнала. Указанные параметры биполярных транзисторов могут быть легко определены на основе их ВАХ. Коэффициент усиления по напряжению, согласно определению, равен
Напряжение база-эмиттерне превышает десятых долей вольта, а напряжениеколлектор-эмиттерможет достигать величины единиц или десятков вольт. ПоэтомуkU может принимать значение от десятков до сотен. В соответствии со схемой рис. 6.4 могут быть построены и измерены динамические входные и выходные характеристики каскадаIк =f(Uкэ)|Ек = = const,Iб =f(Uбэ)|Ек = const. Выходная динамическая характеристика описывается уравнениемIк = (Ек –Uкэ)/Rк и называется такженагрузочной прямой или нагрузочной характеристикой (рис. 6.4, б). Динамические характеристики используются для выбора режима работы транзистора по постоянному току и графического определения значений его токов и напряжений при приложении входного переменного напряжения или тока. Перейдем к рассмотрению характеристик и параметров транзистора включенного по схеме с общей базой (рис. 6.5). Используя соотношения между токами и напряжениями БТ в схемах включения с общим эмиттером и собщей базой: Iэ = Iк +Iб,Uкб = Uкэ –Uбэ, можно по ВАХ транзистора в схеме собщим эмиттером построить его ВАХ в схеме включения с общей базой. Входные характеристики устанавливают связь между током эмиттера и напряжением эмиттер-базапри фиксированных значениях напряженияколлектор-базаIэ = f(Uэб)|Uкб = const. ПриUкб = 0 характеристика идет из начала координат, так как при отсутствии напряжения отсутствует и ток. ПриUкб > 0 характеристика сдвигается влево, так как протекает небольшой начальный ток эмиттераIэн. Характеристики для различныхUкб расположены близко друг к другу, так как основное падение напряженияUкб сосредоточено на коллекторном переходе. Семейство выходных ВАХ, показывающее зависимость выходного тока коллектора от напряжения коллектор-база,снимается при различных токах эмиттераIк = f(Uкб)|Iэ = const (рис. 6.6, б).
ЛЕКЦИЯ 6. СТРУКТУРА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА 6.2. Стр-раи принцип действиябип-готранзистора. Схемы включения (ОЭ, ОБ, ОК). Статические ВАХ ипар-рыдля осн. схем включения.
Рис. 6.5. Включение биполярного транзистора n–р–п-типапо схеме с общей базой
Рис. 6.6. Входные (а) и выходные (б) ВАХ биполярного транзистораn–p–n-типав схеме с общей базой Соответствующие этой схеме включения h-параметрытранзистора определяются следующим образом: h21(об) = (Uэб/ΔIэ)|Uкб = const;h22(об) = (Uэб/ΔUкб)|Iэ = const;h31(об) = (Iк/ΔIэ)|Uкб = const;h32(об) = (ΔIк/Uкб)|Iэ = const. В табл. 6.1. приведены значения h-параметровдля схем включения ОБ и ОЭ.
может достигать десятков – сотен килоом. Rвх = Uвх/Iб = (Uбэ+Uвых) / Iб. (6.8) Отношение Uбэ/Iб есть входное сопротивление схемы с общим эмиттером, которое может достигать значения единиц килоом. А так как выходное напряжение в десятки раз больше напряжения база-эмиттер, то и входное сопротивление в десятки раз превышает сопротивление схемы ОЭ. Коэффициент усиления по току схемы ОК почти такой же, как в схеме с ОЭ, т. е. равен нескольким десяткам. Действительно, для данной схемы можно записать ЛЕКЦИЯ 6. СТРУКТУРА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА 6.2. Стр-раи принцип действиябип-готранзистора. Схемы включения (ОЭ, ОБ, ОК). Статические ВАХ ипар-рыдля осн. схем включения.
Из таблицы следует, что у обоих схем включения есть существенный недостаток – малое входное сопротивление. Именно для преодоления этого недостатка, применяется схема включения с общим коллектором (рис. 6.6).
ЛЕКЦИЯ 6. СТРУКТУРА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА 6.2. Стр-раи принцип действиябип-готранзистора. Схемы включения (ОЭ, ОБ, ОК). Статические ВАХ ипар-рыдля осн. схем включения. Коэффициент усиления по напряжению близок к единице, но всегда меньше ее:
Для удобства сравнения основные свойства всех трех схем включения сведены в табл. 6.2.
К основным предельным параметрам БТ относятся максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттерUкэ.max, максимальный постоянный ток коллектораIк.max и максимальная рассеиваемая мощность на коллектореРк.max. При определенных применениях БТ необходимо учитывать и предельно допустимое значение обратного напряжения перехода эмиттербазаUэб.max, также приводимое в справочных данных.
studfiles.net Как работает транзистор?Подробности Категория: Начинающим Опубликовано 29.11.2013 14:41 Автор: Admin Просмотров: 34270Транзисторы – это радиоэлектронные компоненты из полупроводникового материала, которые предназначены для преобразований, усилений и генерации электрических колебаний. Но всё же, как работает транзистор? Говоря простым языком с помощью транзистора можно управлять током. Транзисторами называются любые устройства, которое способно имитировать главные его свойства, а именно – изменять сигнал между двумя разными типами состояний при изменениях сигнала на управляющем электроде. Транзисторы бывают двух типов:
Материалами изготовления служат германий и кремний, но при добавлении примесей способность проводить ток возрастает. Нужно рассмотреть оба типа транзисторов, для того чтобы понять как работает транзистор? На рисунке представлены три области p-n-p или n-p-n из которых состоит любой биполярный транзистор. Структура транзистора
В биполярных транзисторах носители зарядов двигаются от эмиттера к коллектору. База отделяется от коллектора и эмиттера p-n переходами. Протекает ток через транзистор лишь при инжектировании носителей заряда через p-n переход из эмиттера в базу. Находясь в базе, они начинают становиться неосновными носителями заряда и достаточно легко проникают через p-n переходы. Управление током между коллектором и эмиттером осуществляется за счет изменения напряжения между базой и эмиттером. Конструкция транзистора
Как работает транзистор в цепи электрического тока?Основной принцип работы транзистора заключается в управлении электрическим током с помощью незначительного тока являющегося своего рода управляющим током. В полевых транзисторах носители зарядов движутся к коллектору от эмиттера через базу. Существует канал, в легированном проводнике находясь в промежутке между нелегированной подложкой и затвором. В подложке отсутствует заряд, и она не проводит ток. Перед затвором есть область обеднения с отсутствием носителей заряда. Таким образом, вся ширина канала ограничивается пространством между областью обеднения и пространством между подложкой. Напряжение, прикладываемое к затвору, уменьшает или увеличивает область обеднения, и тем самым ширину самого канала, контролируя при этом ток. Многие начинающие радиолюбители не так представляют себе принцип работы транзистора. Они думают, что транзистор способен усилить мощность источника питания, но это далеко не так. Важно понимать, что транзистор управляет большим током коллектора с помощью маленького тока протекающего через базу. Здесь речь идет скорее всего об управлении чем об усилении. Схема подключение транзистора
Схема состоит из двух электрических цепей :
В цепи эмиттера протекает незначительный ток, который управляет током коллектора. На выходе мы получаем "копию" тока эммитера но усиленного в несколько раз. Интересное видео о принципе действия транзистора
Добавить комментарийwww.radio-magic.ru Транзистор - принцип работы.Основные параметры.Как устроен транзистор.Вне зависимости от принципа работы, полупроводниковый транзистор содержит в себе монокристалл из основного полупроводникового материала, чаще всего это - кремний, германий, арсенид галлия. В основной материал добавлены, легирующие добавки для формирования p-n перехода(переходов), металлические выводы.
Кристалл помещается в металлический, пластиковый или керамический корпус, для защиты от внешних воздействий. Однако, существуют также и бескорпусные транзисторы. Принцип работы биполярного транзистора.Биполярный транзистор может быть либо p-n-p, либо n-p-n в зависимости от чередования слоев полупроводника в кристалле. В любом случае выводы называются - база, коллектор и эмиттер. Слой полупроводника, соответствующий базе заключен между слоями эмиттера и коллектора. Он имеет принципиально очень малую ширину. Носители заряда движутся от эмиттера через базу - к коллектору. Условием возникновения тока между коллектором и эмиттером является наличие свободных носителей в области базы. Эти носители проникают туда при возникновении тока эмиттер-база. причиной которого может являться разность напряжения между этими электродами. Т.е. - для нормальной работы биполярного транзистора в качестве усилителя сигнала всегда необходимо присутствие напряжения некого минимального уровня, для смещения перехода эмиттер-база в прямом направлении. Прямое смещение перехода база-эмиттер приоткрывая транзистор, задает так называемую - рабочую точку режима. Для гармоничного усиления сигнала по напряжению и току используют режим - А. В этом режиме напряжение между коллектором и нагрузкой, примерно равно половине питающего напряжения - т. е выходное сопротивление транзистора и нагрузки примерно равны . Если подавать теперь на переход база - эмиттер сигнал переменного тока, СОПРОТИВЛЕНИЕ эмиттер - коллектор будет изменяться, графически повторяя форму входного сигнала. Соответственно, то же будет происходить и с током через эмиттер к коллектору протекающим. Причем амплитуда тока будет большей, нежели амплитуда входного сигнала - будет происходить усиление сигнала. Если увеличивать напряжение смещения база - эмиттер дальше, это приведет к росту тока в этой цепи, и как результат - еще большему росту тока эмиттер - коллектор. В конце, концов ток перестает расти - транзистор переходит в полностью открытое состояние(насыщения). Если затем убрать напряжение смещения - транзистор закроется, ток эмиттер - коллектор уменьшится, почти исчезнет. Так транзистор может работать в качестве электронного ключа. Этот режим наиболее эффективен в отношении управления мощностями, при протекании тока через полностью открытый транзистор величина падения напряжения минимальна. Соответственно малы потери тока и нагрев переходов транзистора. Существует три вида подключения биполярного транзистора. С общим эмиттером (ОЭ) — осуществляется усиление как по току, так и по напряжению — наиболее часто применяемая схема.Усилительные каскады построенные подобным образом, легче согласуются между собой, так как значения их входного и выходного сопротивления относительно близки, если сравнивать с двумя остальными видами включения (хотя иногда и отличаются в десятки раз). С общим коллектором (ОК) осуществляется усиление только по току — применяется для согласования источников сигнала с высоким внутренним сопротивлением(импендансом) и низкоомными сопротивлениями нагрузок. Например, в выходных каскадах усилителей и контроллеров. С общей базой (ОБ) осуществляется усиление только по напряжению. Имеет низкое входное и высокое выходное сопротивление и более широкий частотный диапазон. Это позволяет использовать подобное включение для согласования источников сигнала с низким внутренним сопротивлением(импендансом) с последующим каскадом усиления. Например - в входных цепях радиоприемных устройств. Принцип работы полевого транзистора. Полевой транзистор, как и биполярный имеет три электрода. Они носят названия - сток, исток и затвор. Если на затворе отсутствует напряжение, а на сток подано положительное напряжение относительно истока, то между истоком и стоком через канал течет максимальный ток. Т. е. - транзистор полностью открыт. Для того, что бы его изменить, на затвор подают отрицательное напряжение, относительно истока. Под действием электрического поля (отсюда и название транзистора) канал сужается, его сопротивление растет, а ток через него уменьшается. При определенном значении напряжения канал сужается до такой степени, что ток практически исчезает - транзистор закрывается. На рисунке изображено устройство полевого транзистора с изолированным затвором(МДП). Если на затвор этого прибора не подано положительное напряжение, то канал между истоком и стоком отсутствует и ток равен нулю. Транзистор полностью закрыт. Канал возникает при некотором минимальном напряжении на затворе(напряжение порога). Затем сопротивление канала уменьшается, до полного открывания транзистора. Полевые транзисторы, как с p-n переходом (канальные), так и МОП (МДП) имеют следующие схемы включения: с общим истоком (ОИ) — аналог ОЭ биполярного транзистора; с общим стоком (ОС) — аналог ОК биполярного транзистора; с общим затвором (ОЗ) — аналог ОБ биполярного транзистора. По рассеиваемой в виде тепла мощности различают: маломощные транзисторы - до 100 мВт ; транзисторы средней мощности - от 0,1 до 1 Вт; мощные транзисторы - больше 1 Вт. Важные параметры биполярных транзисторов.1. Коэффициент передачи тока(коэффициент усиления) - от 1 до 1000 при постоянном токе. С увеличением частоты постепенно снижается.2. Максимальное напряжение между коллектором и эмиттером(при разомкнутой базе) У специальных высоковольтных транзисторов, достигает десятков тысяч вольт.3.Предельная частота, до которой коэффициент передачи тока выше 1. До 100000 гц. у низкочастотных транзисторов, свыше 100000 гц. - у высокочастотных.4.Напряжение насыщения эмиттер-коллектор - величина падения напряжения между этими электродами у полностью открытого транзистора. Важные параметры полевых транзисторов.Усилительные свойства полевого транзистора определяются отношением приращения тока стока к вызвавшему его приращению напряжения затвор - исток, т. е. ΔId /ΔUGSЭто отношение принято называть крутизной прибора, а по сути дела оно является передаточной проводимостью и измеряется в миллиамперах на вольт(мА /В). Другие важнейшие параметры полевых транзисторов приведены ниже:1. IDmax - максимальный ток стока. 2.UDSmax - максимальное напряжение сток-исток. 3.UGSmax - максимальное напряжение затвор-исток. 4.РDmax - максимальна мощность, которая может выделяться на приборе. 5.ton - типовое время нарастания тока стока при идеально прямоугольной форме входного сигнала. 6.toff - типовое время спада тока стока при идеально прямоугольной форме входного сигнала. 7.RDS(on)max - максимальное значение сопротивления исток - сток в включенном(открытом) состоянии. На главную страницу Использование каких - либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт "Электрика это просто". elektrikaetoprosto.ru Принцип работы полевого транзистора для чайников
Что такое полевой транзисторПолевой транзистор — это устройство с тремя или четырьмя контактами, в котором ток на двух контактах регулируется напряжением электрического поля на третьем. Поэтому их называют полевыми. Контакты:
Полевой транзистор с п – р переходом – особый вид транзисторов, которые служат для управления током. Он отличается от простого обычного тем, что ток в нем проходит, не пересекая зоны р — n перехода, зоны, образующейся на границы этих двух зон. Размер р — n зоны регулируется. Полевые транзисторы, их видыПолевые транзисторы с п – р переходом делят на классы:
Классы делятся по принципу работы:
Полевой транзистор, принцип работыПо-простому, как работает полевой транзистор с управляющим р-п переходом, можно сказать так: радиодеталь состоит из двух зон: р — перехода и п — перехода. По зоне п течет электрический ток. Зона р – перекрывающая зона своего рода вентиль. Если на нее сильно надавить, она перекрывает зону для прохождения тока и его проходит меньше. Или, если давление снизить пройдет больше. Такое давление осуществляют увеличением напряжения на контакте затвора, находящегося в зоне р.
В случае изолированного затвора, на нем расположен тонкий слой диэлектрика. Этот вид устройства работает на принципе электрического поля. Чтобы разрушить его достаточно небольшого электричества. Поэтому для защиты от статического напряжения, которое может достигать тысяч вольт, создают специальные корпуса приборов — они позволяют минимизировать воздействие вирусного электричества. Зачем нужен полевой транзисторРассматривая работу сложной электронной техники, как работу полевого транзистора (как одного из компонентов интегральной схемы) сложно представить, что основных направления его работы пять:
Модуляция применяется для управления информационным сигналом. Сигнал управляет частотой колебания. Модуляция применяется для качественного звукового сигнала в радио, для передачи звукового ряда в телевизионных передачах, трансляции цвета и телевизионного сигнала высокого качества. Она применяется везде, где требуется работа с материалом высокого качества. Как усилитель полевой транзистор упрощенно работает так: графически любой сигнал, в частности, звуковой ряд, можно представить в виде ломаной линии, где ее длина – это время, а высота изломов частота звука. Для усиления звука на радиодеталь подают мощное напряжение, которое приобретает необходимые частоты, но с более большими значениями, за счет подачи слабого сигнала на управляющий контакт. Другими словами, устройство пропорционально перерисовывает изначальную линию, но с более высокими пиковыми значениями. Применение полевых транзисторовПервым прибором, поступившим в продажу, где использовался полевой транзистор с управляющим p-n переходом, был слуховой аппарат. Его появление зафиксировано в пятидесятых годах прошлого века. В промышленных масштабах их применяли в телефонных станциях.
На заводах транзисторное оборудование применяется для регуляторов мощности станков. В транспорте от работы оборудования на поездах и локомотивов, до системы впрыска топлива частных автомобилей. В ЖКХ от систем диспетчеризации, до систем управления уличным освещением. Одна из важнейших областей применения транзисторов – производство процессоров. По сути, весь процессор состоит из множества миниатюрных радиодеталей. Но при переходе на частоту работы выше 1,5 ГГц, они лавинообразно начинают потреблять энергию. Поэтому производители процессоров пошли по пути многоядерности, а не путем увеличения тактовых частот. Плюсы и минусы полевых транзисторовПолевые транзисторы своими характеристиками оставили далеко позади другие виды устройства. Широкое применение они нашли в интегральных схемах в роли выключателей. Плюсы:
Минусы:
Характеристики полупроводниковых материалов, взятых за основу полевых транзисторов, позволили применять устройства в быту и производстве. На основе плевых транзисторов создали бытовую технику в привычном для современного человека виде. Обработка высококачественных сигналов, производство процессоров и других высокоточных компонентов невозможна без достижений современной науки. instrument.guru Принцип - действие - транзисторПринцип - действие - транзисторCтраница 1 Принцип действия транзистора состоит в управлении током одного из переходов с помощью тока другого перехода. [2] Принцип действия транзистора заключается в том, что при изменении потенциала затвора меняется толщина р-я-перехо-ходов, а следовательно, и токопроводящее сечение канала. В результате меняется сопротивление между стоком и источником и соответственно ток в цепи стока. При увеличении отрицательного потенциала на затворе толщина р - n - перехода увеличивается, что приводит к уменьшению токопроводящего сечения канала. Уменьшение отрицательного потенциала на затворе вызывает уменьшение толщины р - n - перехода и увеличение сечения канала. Его сопротивление уменьшается, а ток стока увеличивается. [3] Принцип действия транзисторов помогают уяснить зонные или энергетические диаграммы, позволяющие представить энергетические состояния р-п - р структуры при различных режимах работы прибора. На рис. 4.3, а представлена энергетическая диаграмма транзистора, находящегося в равновесном состоянии. Такой режим имеет место либо при замкнутых, как показано на рис. 4.3, б, либо при разомкнутых электродах. Уровень Ферми в этом случае занимает одинаковое положение для всех трех областей транзистора. Аналогично сопротивление слоя р2 меньше сопротивления слоя пь Отметим, что лишь первые транзисторы, изготовленные методом сплавления, имели коллекторный слой низкоомным, что приводило к сильной зависимости ширины базы, а следовательно, и эффективности транзистора от коллекторного напряжения. Этот эффект будет рассмотрен ниже. Из диаграммы видно, что электроны базы и дырки эмиттера и коллектора находятся в потенциальных ямах. Для перехода в смежный слой им нужно сообщить очень большую энергию, равную высоте потенциального барьера, что можно реализовать лишь при очень высоких температурах. При рабочих температурах потенциальный барьер преодолевает лишь небольшая часть неосновных носителей, которые образуют диффузионные составляющие электронного тока эмиттера / мэдифи коллектора / пкдиф и диффузионные составляющие дырочного тока эмиттера / рэдиф и коллектора / ркдаФ - Для дырок базы и электронов эмиттера и коллектора имеет место другая картина. Они находятся на потенциальных холмах и легко переходят в соседнюю область. [4] Принцип действия транзисторов основан на протекании прямого тока, состоящего из неосновных носителей, проходящих через базу транзистора и проникающих из эмиттера в базу. [5] Принцип действия транзисторов обоих типов одинаков. [7] Принцип действия транзисторов обоих типов одинаков. В соответствии с этим в транзисторе типа р-п - р коллекторный ток создается движением дырок, а в транзисторе типа п-р - п - движением электронов. [8] Принцип действия транзисторов типа п - р - п не отличается от рассмотренного выше, только в область базы вводятся из эмиттера не дырки, а электроны. Для таких транзисторов полярность напряжений t / эв и ( / КБ должна быть противоположна той, которая показана на рис. 6.3. Направление токов также должно измениться на противоположное, так как они обусловлены в данном случае не дырочной, а электронной проводимостью. [10] Принцип действия транзисторов р-п - р и п-р - п одинаков, но при использовании транзисторов того или другого типа необходимо соответственно изменять полярность применяемых источников напряжения. В транзисторе р-п - р ток проходит от эмиттера в базу, а в транзисторе п-р - п - из базы в эмиттер. [12] Принцип действия транзисторов типа п - р - п не отличается от рассмотренного выше, только в область базы вводятся из эмиттера не дырки, а электроны. Для таких триодов полярность напряжений Ег и Е2 должна быть противоположна той, которая показана на рис. 12 - 8; направление токов также изменится на противоположное, так как они обусловлены в данном случае не дырочной, а электронной проводимостью. [14] Принцип действия транзистора л-р-п-типа аналогичен принципу действия транзистора р-л-р-тина. [15] Страницы: 1 2 3 4 www.ngpedia.ru | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
Транзистор (transistor, англ.) – триод, из полупроводниковых материалов, с тремя выходами, основное свойство которого – сравнительно низким входным сигналом управлять значительным током на выходе цепи. В радиодеталях, из которых собирают современные сложные электроприборы, используются полевые транзисторы. Их свойства позволяют решать задачи по выключению или включению тока в электрической цепи печатной платы, или его усилению.
исток – контакт входящего электрического тока, находящийся в зоне n;
Прибор с управляющим р — п канальным переходом — это полупроводниковая пластина с электропроводностью одного из этих типов. К торцам пластины подсоединены контакты: сток и исток, в середине — контакт затвора. Действие устройства основано на изменяемости толщины пространства р-п перехода. Поскольку в запирающей области почти нет подвижных носителей заряда, ее проводимость равна нулю. В полупроводниковой пластине, в области не под воздействием запирающего слоя, создается проводящий ток канал. При подаче отрицательного напряжения по отношению к истоку, на затвор создается поток, по которому истекают носители заряда.
На простом примере работу транзистора, как выключателя, можно представить как компоновку микрофона с лампочкой. Микрофон улавливает звук, от этого появляется электрический ток. Он поступает на запертый полевой транзистор. Своим присутствием ток включает устройство, включает электрическую цепь, к которой подключена лампочка. Лампочка загорается при улавливании звука микрофоном, но горит за счет источника питания, не связанного с микрофоном и более мощного.
В современном мире, устройства применяют во всей электротехнике. Благодаря маленьким размерам и разнообразию характеристик полевого транзистора, встретить его можно в кухонной технике, аудио и телевизионной технике, компьютерах и электронных детских игрушках. Их применяются в системах сигнализации как охранных механизмов, так и пожарной сигнализации.
