Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Транзистори

Транзистором називається електроперетворювальний НП прилад, який має один або декілька р-п переходів, три або більше виводів і здатний підсилювати потужність електричного сигналу.

Широко розповсюджені транзистори з двома р-п переходами, що мають назву біполярних. Термін «біполярний» підкреслює, що процеси в цих транзисторах пов’язані з взаємодією заряду носіїв двох типів: електронів і дірок. Для виготовлення транзисторів використовують германій і частіше кремній. Два р-п переходи створюють за допомогою тришарової структури з чередуванням шарів, що мають електронну та діркову електропровідності.

У відповідності до чередування шарів з різними типами електропровідності біполярні транзистори поділяються на два класи :п-р-п і р-п-р типу (2.11)

Центральний шар біполярних транзисторів має назву «база». Зовнішній лівий, що є джерелом носіїв заряду (електронів чи дірок) і, головним чином, створює струм приладу, називається «емітером». Правий зовнішній шар, що приймає заряди від емітера, називається «колектором». На перехід емітер-база напруга подається в прямому напрямку, тому, навіть при незначній напрузі, через перехід тече великий струм. На перехід колектор-база напруга подається в зворотному напрямку. Зазвичай її значення на декілька порядків перевищує значення напруги на переході емітер-база.2.11 – еквівалентні схеми транзисторів у вигляді двох діодів (п-р переходів) увімкнених зустрічно.

Підсилюючі властивості біполярного транзистора забезпечується тим, що р-п переходи в ньому незалежні, а взаємодіють один з одним, що, в свою чергу, забезпечується технологічними особливостями виконання тришарової структури. А саме

1) емітер виконано з великою кількістю домішки – він має велику кількість вільних носіїв заряду;

2) база виконана тонкою і має малу кількість основних носіїв заряду;

3) колектор – масивний і має кількість носіїв, меншу,ніж емітер.

 

 

Уніполярні (польові транзистори)

До класу уніполярних належать транзистори, принцип дії яких ґрунтується на використанні носіїв заряду лише одного знаку (електронів або дірок). Керування струмом у силовому колі уніполярних транзисторів здійснюється зміною під впливом електричного поля провідності каналу, через який протікає струм. Тому уніполярні транзистори ще називаються польовими.(ПТ).

Розрізняють ПТ з керуючим р-п переходом (із затвором у вигляді р-п переходу) та із ізольованим затвором. Останні, в свою чергу, поділяються на ПТ із вбудованим каналом та із індукованим каналом. ПТ з ізольованим затвором належать до різновиду МДН - транзисторів: конструкція «метал – діелектрик – НП». Якщо як діелектрик використовують оксид кремнію: конструкція «метал – оксид – НП», ПТ називають відповідно МОН -транзистором.

Характерною рисою ПТ є великий вхідний опір (10- 10Ом).

Широкого розповсюдження ПТ набули завдяки високій технологічності у виробництві, стабільності характеристик і невеликій вартості за масового виробництва.

Польові транзистори з керуючим р-п переходом

Конструкція та принцип дії ПТ з керуючим р-п переходом на 2.25.

У такого ПТ канал протікання струму являє собою шар НП, на приклад, п-типу, вміщений між двома р-п переходами. Канал має контакти із зовнішніми електродами. Електрод, від якого починають рух носії заряду(у даному разі – електрони), називається витоком В, а електрод, до якого вони рухаються – стокомС.

НП шари р- типу, що створюють із п-шаром два р-п переходи, виконані з більш високою концентрацією основних носіїв, ніж п-шар. Обидва р-шари електрично з’єднанні і мають зовнішній електрод, що називається затворомЗ.

Вихідна напруга підмикається між стоком і витоком (u), а вихідна напруга (керуюча) – між витоком і затвором (U), причому на затвор подається зворотна щодо витоку напруга.

Принцип дії такого ПТ полягає в тому, що зі змінами вхідної напруги Uзмінюється ширина р-п переходів, що являють собою ділянки НП, збіднені носіями зарядів (запірний шар). Оскільки р-шар має більшу концентрацію домішки, зміна ширини р-п переходів відбувається, головним чином, за рахунок більш високоомного п-шару. Прицьому змінюється переріз струмопровідного каналу, а отже і його провідність і відповідно вихідний струм Іприладу.

Особливість цього транзистора полягає у тому, що на провідність каналу впливає як керуюча напруга U, так і напруга U. Вплив напруг на провідність каналу рис. 2.26, де заради спрощення не показані ділянки п-шару, розміщені поза р-п переходами.

На рис.2.26,а зовнішню напругу прикладено лише у вхідному колі транзистора. Збільшення зворотної напруги на р-п переході призводять до зменшення провідності каналу за рахунок зменшення його перерізу (увздовж усього каналу). Та оскільки U= 0, вхідний струм І= 0.

Рис.2.26,б ілюструє зміну перерізу каналу під впливом лише напруги U(U= 0). Коли U0, через канал протікає струм. Внаслідок цього виникає розподілений по каналу спад напруги,що зростає у напрямку стоку. Сумарний спад напруги ділянки стік – витік дорівнює U. Відповідно потенціали точок каналу вздовж нього неоднакові: зростають у напрямку стоку від нуля до U. Потенціал точок р-шару відносно витоку визначається потенціалом затвора відносно витоку і у даному випадку дорівнює нулю. У зв’язку із зазначеним, зворотна напруга, прикладена до р-п переходів, зростає у напрямку витік – стік і р-п переходи розширюються у напрямку стоку. Це явище призводить до клиновидного зменшення перерізу каналу. Підвищення напруги Uвикликає збільшення спаду напруги у каналі і подальше зменшення його перерізу, а отже, і провідності каналу. При певному значенні Uмежі обох р-п переходів змикаються (2.21,б) і опір каналу стає великим.

Очевидно, що за сумарної дії Uта Uзникненя р-п переходів відбувається швидше. При цьому у приладі діє автоматична система керування,що забезпечує протікання фіксованого значення Іза подальшого після змикання росту U- струм через канал не залежить від U .

Аналогічно працюють транзистори з каналом р- типу, лише полярність напруг повинна бути зворотною.

Умовні позначення ПТ з керуючим р-п переходом (2.27).

Тиристор (від грецького thyra – двері + резистор) – це напівпровідниковий прилад, що має багатошарову структуру і ВАХ якого має ділянку з негативним опором. Його використовують як перемикач струму.

Тиристори бувають двоелектродні (або діодні) – диністори та триелектродні (або триодні) – триністори.

Диністор має чотиришарову структуру(2.34). У нього є три р-п переходи, причому, за зазначеної полярності джерела напруги U, два крайні зх. них (Пі П) зміщені у прямому напрямку, а середній (П) – у зворотному (2.34,а).

Триністор – це чотиришаровий перемикаючий прилад, у якого від однієї з базових зон зроблено вивід – керуючий електрод (2.37).

Фототиристор – це прилад, що керується світловим потоком. Параметри його силового кола приблизно такі ж, як у триністора. Умовне позначення 2.43.

Оптронний тиристор – це поєднання світло діода та фото тиристора в одному корпусі. Якщо через світлодіод пропустити струм, він генерує світловий потік, який, попадаючи на структуру тиристора в зоні керуючого р-п переходу, призведе до генерації в НП вільних носіїв заряду. Ці носії під дією прикладеної до тиристора напруги створюють струм керування і тиристор вмикається. Головна перевага оптрон них тиристорів (як і фото тиристорів) – це відсутність гальванічного зв’язку між колом керування та силовим колом. Умовне позначення на 2.43,в.

 


Читайте також:

  1. ЛІЗМОН-транзистори
  2. МДН- транзистори з індукованим каналом.
  3. МДН-транзистори з вбудованим каналом
  4. МЕН-транзистори (транзистори Шотки)
  5. МНОН - транзистори
  6. Польові транзистори з ізольованим затвором
  7. Польові транзистори з керуючим переходом
  8. Складені транзистори в компенсаційних стабілізаторах
  9. Транзистори Шотки




Переглядів: 1725

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Електронні прилади. | Електронні випрямлячі

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

  

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.011 сек.