Semiconductor-apparaten. Transistoren




In transistor is in semi-flecht-apparaat dat útwurke is om te fertsjen, ynvert te meitsjen , elektryske sinjalen en ek elektrysk ympuls yn elektroanyske circumsjits fan ferskate apparaten te feroarjen. Der binne bipolare transistors dy't n- en p- type krystalen en fjild (unipolar) transistors brûke op in germanium of silisykristall mei ien type konduktiviteit.

Bipolare transistoren

Bipolare transistors binne semy- fêste apparatuer dy't makke binne op kristallen mei in pnp- type struktuer ( a ) of npn- type ( b ) mei trije liedings dy't ferbûn binne mei trije lagen (gebieten): in samler ( K ), in basis ( B ) en in emitter ( E ) (Ôfbylding 20).

Figure 20- Bipolare transistoren: a) pnp- struktuer; b) npn- struktuer

Basis B is in middelste dûnte laach dat tsjinnet om de emitter- en samlersferfieringen te fertsjinjen. De basisdiken moatte minder wêze as it frije paad fan ladingstriders. Emitter E - bûten ljocht, in boarne fan ladingstransporters mei in hege konsintraasje fan drager, folle grutter as yn 'e basis. De twadde eksternde lagen K , dy't akkommodearders oanfreget, wurdt in samler neamd .

De aktuele yn sa'n transistor wurdt bepaald troch de beweging fan ladingen fan twa soarten: elektroanen en gatten. Dêrom is syn namme - bipolare transistor .

De fysike prozes yn pnp- type en npn- type transistors binne itselde. Har ferskil is dat de streamen yn 'e basis fan pnp-transitoarstellingen wurde troch de haadlader - lieren, en yn npn - transistoaren - troch elektronen.

Elk fan 'e transysjes fan' e transistor - emiter ( B-E ) en samler ( B-K ) kinne wurde yn 'e foarside of yn' e opposite rjochting opnommen. Ofhinklik dêrfan binne der trije modus fan operaasje fan 'e transistor:

  • ôfskodingsmodus - beide pn- junctions binne sluten, wylst in relatyf lytse string I 0 troch de transistor fljocht, troch minder ladingtransporters;
  • saturation mode - beide pn- junctions binne iepen;
  • aktive modus - ien fan 'e pn- junctions is iepen en de oare is sletten.

Yn 'e snel- en sêdingmooglikheden is transistorkontrôle praktysk net fûn. Yn 'e aktive modus docht de transistor de funksje fan it aktive elemint fan elektryske sirkels dy't it fersterkjen fan sinjalen, it meitsjen fan oscillaasjes, it skeakeljen, ensfh.

As de emitter-splitsing-spanning direkteur is, en op 'e samler it tsjinoerstelde, dan wurdt it yntrodearjen fan' e transistor as normaal beskôge, mei de tsjinoerstelde polariteit fan 'e spanning.

Troch in negative potensjele posysje fan 'e boarne spanning oan' e samler en posityf nei de emitter (21) yn 'e skeakelskoattel fan' e transistor mei in mienskiplike emitter, soene wy ​​de emitter junction E - B iepene en de samler G - K sluten, wylst de samlers aktueel I K0 = E0 = I 0 is lyts, it wurdt bepaald troch de konsintraasje fan minderheidstafels (elektronen yn dit gefal). As der in lytse spanning tusken de emitter en de basis (0,3-0,5 V) yn 'e foarrjochting fan' e pn- junction E - B opnommen wurdt , wurde gatten ynlutsen fan 'e emitter yn' e basis, it ûntstean fan de emitterstrom - I. Yn 'e boaiem rekke de gatten foar in part opnommen mei frije elektronen, mar tagelyk fan' e eksterne spanningsquelle Е B ( Е B < Е R ) komme nije elektronen oan 'e basis oan, it foarmjen fan de basisstream I B.


border=0


Figur 21-Circuit fan 'e bipolare transistor

Sûnt de basis yn 'e transistor is yn' e foarm fan in dûnte laach, mar inkeld in lyts part fan 'e gatten rekke mei de basis-elektroanen rekke, en har haadpart berikke de samlerskip. Dizze lieren wurde foltôge troch it elektryske fjild fan 'e samlertskip, dy't in akselearjend gat is. De hjoeddeiske gatten dy't út 'e emitter binne yn' e samler falle, binne sletten troch de wjerstân R K en de spanningsboarne mei EMF E K , dy't de samlingstream I K yn 'e eksterne circuit foarmje.

Wy skriuwe it ferhâlding fan streamen yn 'e skeakelskoattel fan' e transistor (21), de skealingsskoalle mei in mienskiplike emitter (OE) neamd,

It ferhâlding fan de samler aktrise nei de emitterstrom wurdt de hjoeddeiske transfermiddeling neamd

wêr is de basis aktueel

De skeakelskoattel fan 'e transistor mei OE is de meast foarkommende trochwege de lytse basisstream yn' e ynfierkodel en de winst fan it ynfierssignal sawol yn spanning en aktueel. De basale eigenskippen fan 'e transistor wurde bepaald troch de ferhâldingen fan stringen en spanningen yn syn ferskate sirkwy' s en har gegenseitlike ynfloed op elkoar.

De transistor kin op direkte aktive, lytse alternatyf-sinjale operearje, grutte alternatyf-sinjale en yn in toets (pulsearre) modus.



Ynputfamkes

en wykein

Statyske skaaimerken fan 'e transistor yn' e skeakel mei OE binne presintearre yn Abb. 22. Se kinne wurde as resultaat fan eksperimint of berekkening krigen.

Figure 22 - Famyljes fan ynput en útfier statyske eigenskippen

De famyljes fan skaaimerken dy't de spanningen en streamingen oanbe>ünderigenskippen of kontroleigenskippen (figuer 23).

Figur 23 Transmission Charakteristyk

Bipolare transistors binne klassifisearre:

  • Power dissipation (leechmacht (oant 0,3 W), gemiddelde krêft (fan 0,3 W oant 1,5 W) en machtich (oer 1,5 W));
  • op frekwinsje eigenskippen (leechfrekwinsje (oant 3 MHz), middelfrekwinsje (3-30 MHz), heech (30-300 MHz) en ultra heechfrekwinsje (mear as 300 MHz));
  • nei bestimming: universele, fersteuring, generearjen, skeakeljen en puls.

By it markearjen fan bipolare transistors skriuwe se earst in letter of nûmer wat it semi-fermogen materiaal oanbe>

Bygelyks de transistor GT109G: low-frequency germanium, low power with current transfer ratio h 21 O = 100_250, U K = 6 V, I K = 20 mA (constant current).

Fjild effekttransistor

In fjildseffekttransistor is in semi-flecht-apparaat wêrby't de drainstrom ( C ) fia it semiconductor-kanaal fan 'e n- of p- type kontrolearre wurdt troch in elektryske fjild dy't ûntstiet as in spanning tusken de poarte ( G ) en de boarne ( I ) oanbrocht is.

Fjittingen transistor wurde makke:

- mei in kontroleart fan pn-junction type foar gebrûk yn hege frekwinsje (oant 12-18 GHz) konvertearjen. Har betingst symboal yn 'e diagrams is yn fig. 24, a , b ;

- mei in isolearre (dielektrike lagen) poarte foar gebrûk yn apparaten dy't mei in frekwinsje fan oant 1-2 GHz operearje. Se wurde makke mei in ynboude kanaal yn 'e foarm fan in MDP_struktuer (sjoch it symboal yn ôfbylding 24, c en d ), of mei in yngewikkelde kanaal yn' e foarm fan in MOP_strukture (sjoch it symboal yn ôfbylding 24, e , f ).

Ofbylding 24-soarten fel-effekt-transistors

De skeakelklas fan in fjild-effekt-transistor mei in poarte fan 'e pn- junctiontype en in n- type kanaal, syn famylje fan útfieringenigenskippen I C = f ( U C ), U W = konstante en drain-antwurd-karakteristyk I C = f U C , U C = konst binne toanen yn . 25

25 - Ferbiedingsplan fan it fjild-effekt-transistor en har stock-response characteristic

By it ferbinen fan de draaiingen C en de boarne I nei de Un- power-boarne, fliist in aktuer I C troch it n -type-kanaal, om't de pn- junction de kanaalferdieling net oerloppe (fig 25, a ).

Yn dit gefal wurdt de elektroanemiddel fan 'e ladingstransporters yn' e kanaal de boarne neamd , en de elektroanïnte troch wêr't de haadbehearders de kanaal ferlitte, wurdt drain neamd.

De elektrood dy't brûkt wurdt om it krús fan 'e kanaal te regeljen wurdt in poarte neamd . Mei in ferheging fan de weromkommende spanning U C falt it kanaalsekrêft, syn ferset ferheget, en de drainstrom I C nimt ôf.

Sa komt it draining fan de drain-aktuele kontrôle I C by as reverse-spanning oanbrocht wurdt foar de pn- junction fan de poarte 3 . Troch de lytsheid fan reverse-streamingen yn 'e poarte-boarne-skeakel is de krêft dy't nedich is om de drainstrom te kontrolearjen is min te leauwen.

By in spanning fan -U З = -U ZO , neamd in ôfsetting-spanning , oerlopet de kanaal-seksje folslein de barriêre-lagen dy't ferljochte is fan ladingstriders, en de drainstrom I CO (ôfslutingstrom) wurdt bepaald troch lytse ladingstransporters fan 'e pn- junction (sjoch fig 25b ).

De skemaatlike struktuer fan 'e fjild-effekt-transistor mei in yndirekte n- kanaal is yn' e rûte 26 werjûn. By in poarte-spanning yn relaasje mei de boarne, lykas nul, en yn oanwêzich fan in spanning by de drain, is de drainflater net folle. In merkbere drainingstreek ferskynt allinich as in positive-polariteit spanning oanbrocht wurdt oan 'e poarte, relatyf oan de boarne, grutter as de saneamde threshold voltage U SPD .

Figur 26 - Schematyske struktuer fan in n-kanal-yndirekte fjild effekttransistor

Yn dat gefal komt, as gefolch fan de trochdieling fan it elektryske fjild troch de dielektrische lagen yn 'e halalfeartor by spanningen op' e poarte, grutter dan U ZPOR , in inversjele skerm ferskynt op it oerflak fan de hallefektor ûnder de poarte, dat is it kanaal dat de boarne ferbûn is mei de drain.

De dikte en krêft fan 'e kanaal fariearje mei de spanning by de poarte, en de drainstrom sil oergean feroarje. Dit is de kontrôle fan de drainstrom yn 'e fjild-effekt-transistor mei in yndûkt poarte. De wichtichste funksje fan fjild-effekt-transistors is in hege yntevaliditeit (op 'e oarder fan ferskate mega-ohms) en in lytse ynfierstrom. Ien fan 'e wichtichste parameter fan fjild-effekt-transistors is de stevens S fan it aktive-poarte-karakteristyk (sjoch figuer 25, c ). Bygelyks foar in fjild-effekt-transistortype KP103Zh S = (3 ... 5) mA / V.

Lês ek oer:





; Datum tafoege: 2014-09-04 ; ; Views: 75,733 ; Is it publisearre materiaal it urheberrecht? | | Persoanlike data beskerming | ORDER WORK


Hast net fûn wat jo sochten? Brûk it sykjen:

De bêste wurden: Allinne in dream komt oan in studint oan 'e ein fan in lêzing. En in oar snapt him fuort. 7979 - | 6854 - of alles lêze ...

Sjoch ek:

border=0
2019 @ edudocs.fun

Sidegegevens oer: 0.005 sek.