![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Принцип действия транзистора, способы включения
Транзистором называется прибор, состоящий из трех слоев полупроводника (p-n-p или n-p-n) и двух p-n переходов. Каждый слой полупроводника через контакт металл-полупроводник подсоединен к внешнему выводу. Средний слой и соответствующий вывод называют базой, один их крайних слоев и соответствующий вывод называют эмиттером, другой крайний слой и соответствующий вывод – коллектором. Количество примеси в базе значительно меньше, чем в коллекторе и эмиттере. Работа биполярного транзистора основана на взаимодействии двух р-п – переходов. (Транзистор называют биполярным, т.к. в процессе протекания электрического тока участвуют носители электричества двух знаков – электроны и дырки.). Это взаимодействие обеспечивается тем, что толщину средней области транзистора (базы), разделяющей переходы, выбирают меньше длины свободного пробега (диффузионной длины) носителей заряда в этой области. Биполярные транзисторы предназначены для усиления сигналов и управления током в схемах полупроводниковой электроники Существует два типа транзисторов: 1. С прямой проводимостью (p-n-p) 2. С обратной проводимостью (n-p-n)
Э-Б – эмиттерный переход. Б-К – коллекторный переход. Особенности конструкции: 1. Толщина базы должна быть меньше длины свободного пробега носителей зарядов. 2. Концентрация основных носителей (примеси) в эмиттере должна быть много больше, чем в базе. Транзисторы используются как усилительные элементы, а, следовательно, они должны иметь два входных и два выходных вывода. Так как транзистор имеет только два вывода, то один вывод делается общим. В зависимости от того, какой вывод общий, может быть три схемы включения транзистора: с общей базой, с общим эмиттером либо с общим коллектором. Схемы с общим эмиттером (ОЭ): Схема с общим эмиттером называется так потому, что входная и выходная цепь имеют общую точку на эмиттере. Принцип работы транзисторов рассмотрим на примере транзистора р—п—р типа. Все процессы в транзисторах типа п—р—п протекают аналогично с учетом изменения полярности питающих источников на обратную и взаимной замены электронов на дырки и обратно.
Токи через переход БЭ и КЭ отсутствуют (наличие запирающих слоев). Пусть Потенциальный барьер на эмиттерном переходе уменьшится, так как полярность приложенного к нему напряжения – прямая
где Часть дырок рекомбинирует в базе
Дырки (не основные) из Б Электроны (не основные) из К
Полный ток через коллектор:
Выражения (1) и (2) показывают, что токи в транзисторе связаны линейно. Полевой транзистор — это полупроводниковый прибор, имеющий три электрода: исток, сток и затвор. Между истоком и стокомв кристалле полупроводника, из которого выполнен полевой транзистор, расположен канал, через который течет ток транзистора. Канал выполняется из полупроводника одного типа — п или р. Управление током, текущим через канал, осуществляется путем изменения проводимости канала, которая зависит от напряжения между затвором и истоком. В отличие от биполярных транзисторов, в которых ток транзистора от эмиттера к коллектору течет последовательно через два p-n-перехода, в полевых транзисторах ток течет через канал, который образуется в полупроводнике одного типа проводимости, и через p-n-переходы не течет. Так как направление тока в полевом транзисторе—от истока — через канал — к стоку, а управление током осуществляется напряжением между затвором и истоком, то исток соответствует эмиттеру биполярного транзистора, сток — коллектору, а затвор — базе. Изменение проводимости канала может осуществляться двумя способами. В зависимости от этого полевые транзисторы делятся на два основных вида: транзисторы с управляющим р-п- переходом и транзисторы с изолированным за
Преимущества полевых транзисторов: 1)высокое входное сопротивление в схеме с ОИ; 2)малый уровень собственных шумов, так как перенос тока осуществляют только основные для канала носители и, следовательно, нет рекомбинационного шума; 3)высокая устойчивость против температурных и радиоактивных воздействий; 4)высокая плотность расположения элементов при изготовлении интегральных схем.
|