Какботи транзисторът и къде се използва?

Радиоелектронен елемент, изработен от полупроводниковтериал, създава, усилва и модифицира импулси в интегрални схеми и системи за съхраняване, обработка и предаване информация, използвайки входен сигнал. Транзисторът е съпротивление, чиято функция се регулира отпрежението между емитера изата или източника и гейта, в зависимост от вида модула.

Видове транзистори

Транзисторите се използват широко в производството цифрови и аналогови схеми, за се нулира статичният ток консуматора и се получи подобрена линейност. Видовете транзистори сезличават по това, че някои се управляват чрез промянапрежението, а други - чрез промяна тока.

Полевите транзисториботят с по-високо съпротивление при постоянен ток,то преобразуването при висока честота не увеличавазходите за енергия. прост език, транзисторът е модул с висок коефициент усилване.зирактеристика е по-силна за полевите типове, отколкото за биполярните типове. Първите няматзсейване носители заряд, което ускоряваботата.

Полевите полупроводници се използват по-често поради предимствата им пред биполярните видове:

• Силно входно съпротивление при постоянен ток и висока честота, коетомалява загубата мощност за управление;
• Не сетрупват несъществени електрони, което ускоряваботата транзистора;
• транспортиране подвижнистици;
• стабилност при температурни колебания;
• Ниско ниво шум поради липсата впръскване;
• Ниска консумация енергия по времебота.

Видовете транзистори и техните свойства определят предназначението им. Загряването биполярен транзистор увеличава тока по пътя от колектора до емитера. Те имат отрицателен коефициент съпротивление и движещите се носители сесочват към колектора откъм емитера. Тънката основа езделена от p-n преходи и токът се появявамо когато движещите сестици сетрупват и се инжектират в основата. Някои от носителите заряд се улавят от съседния p-n преход и се ускоряват,ка проектирани транзисторите.

Транзисторите с полеви ефект имат друг вид предимство, което трябва се спомене занекените. Те свързаниралелно без изравняване съпротивлението. Зази цел не се използват резистори, тъйто стойността им се увеличава автоматично при промянатоварването. За се получи висока стойност тока превключване, себира комплекс от модули, който се използва в инвертори или други устройства.

Биполярният транзистор не трябва се свързваралелно, определянето функционалнитераметри води до откриване термичен пробив с необратимрактер. Тези свойства свързани с техническитечества простите p-nнали. Модулите се свързватралелно,то се използват резистори за изравняване тока в емитерните вериги. В зависимост от функционалнитерактеристики и индивидуалните особености класификацията транзисторите се състои от биполярни и полеви типове.

Биполярни транзистори

Биполярните конструкции се произвеждатто полупроводникови устройства с три проводника. Във всеки от електродите има слоеве с p-проводимост дупките или n-проводимост примесите. Изборътзположението слоевете определя освобождаването p-n-p или n-p-n тип устройства. Когато устройството е включено, дупките и електроните носят едновременнозлични видове заряди, което включва 2 видастици.

Преносителите се пренасят чрез дифузионен механизъм. Атомите и молекулитедено вещество проникват в междумолекулната решетка съседниятериал и концентрацията им се изравнява в целия обем. Прехвърлянето се извършва от зони с висока плътност към зони с ниска плътност.

Електроните сезпространяват и под действието силовото поле околостиците, когато легиращите добавки неравномерно включени в основнатаса. За се ускори действието устройството, електродът, свързан със средния слой, еправен тънък. Крайните проводници серичат емитер и колектор.рактеристиката обратнотопрежение прехода не е от значение.

Транзистори с полеви ефект

Полевият транзистор управлява съпротивлението чрезпречно електрическо поле, възникващо от приложенотопрежение. Мястото, от което електроните се движат внала, серича източник, а дрейнът е крайната точка влизане зарядите. Управляващотопрежение преминава през проводник,речен гейт. Устройствата сезделят 2 вида:

• p-n преход;
• ТИР транзистори с изолиран гейт.

Първият тип съдържа полупроводникова пластинка, която е свързана с управляваната верига чрез електроди от противоположни страни (дрейн и източник). След свързването пластината с портата се появява друг вид проводимост. Източникът постоянен ток, включен във входната верига, създава блокиращопрежение съединението.

Източникът усиления импулс също е във входната верига. Следто входнотопрежение се промени, съответната фигура в p-n прехода се трансформира. Дебелината слоя и площтапречното сечениеналния възел в кристала, който позволява потока заредени електрони, се променят. Широчинатанала зависи от пространството между зоната изчерпване (под гейта) и подложката. Управляващият ток вчалната и крайната точка се контролира чрез промяна ширината зоната изчерпване.

Транзисторът ТИР серактеризира с това, че гейтът му е отделен отналния слой с изолатор. В полупроводниковия кристал,речен субстрат, се създават места за легиране с противоположен знак. Върху тях монтирани проводниците - дрейна и източника - с диелектрик между тяхзстояние по-малко от един микрон. Върху изолатора се поставя метален електрод - гейт. Заради получената структура, съдържаща метал, диелектричен слой и полупроводник, транзисторите получават съкращението ТИР.

Проектиране и експлоатация зачинаещи

Технологиятаботи немо с електрически заряд, но и сгнитно поле, светлинни кванти и фотони. Принципът действие транзистора се състои в състоянията, между които устройството превключва. Противоположенлък и голям сигнал, отворено и затворено състояние - това е двойнатабота устройствата.

Заедно с полупроводниковиятериал в състава си, използван под формата монокристал, легиран някои места, транзисторът има в конструкцията си:

• метални проводници;
• диелектрични изолатори;
• Корпус транзистор, изработен от стъкло, метал, пластмаса, металокерамика.

Преди изобретяването биполярните или полярните устройствато активни елементи се използват електронникуумни тръби.зработените за тях схеми, след модификация, се използват в производството полупроводникови устройства. Те могат се свържатто транзистор и се приложат, тъйто много от функционалнитерактеристикикуумнитемпи подходящи при описаниетоботата полевите устройства.

Предимства и недостатъци замянатампите с транзистори

Изобретяването транзисторите е движеща сила за въвеждането иновативни технологии в електрониката. В мрежата се използват съвременни полупроводникови елементи, които имат предимства в сравнение с по-старитемпови схеми:

• Малъкзмер и ниско тегло, което ежно за миниатюрната електроника;
• възможност за прилагане автоматизирани процеси при производството устройства и групиране етапите, коетомалява производственитезходи;
• Използванелки източници ток поради изискването за нископрежение;
• мигновено активиране, без необходимост от загряванетода;
• Повишена енергийна ефективност благодарение по-нискотозсейване енергия;
• устойчивост идеждност;
• безпроблемно взаимодействие с допълнителни елементи в мрежата;
• устойчивост вибрации и удари.

Недостатъците се изразяват в следнитезпоредби:

• Силициевите транзистори не функционират припрежения, по-високи от 1 kW;мпите ефективни припреженияд 1 до 2 kW;
• При използване транзистори в мощни предаватели задиоразпръскване или UHF,ралелно свързаните усилватели с ниска мощност трябва бъдат съгласувани;
• Уязвимост полупроводниковите елементи към електромагнитен сигнал;
• Чувствителна реакция космически лъчи идиация, коетолагазработването устойчивидиация микросхеми в това отношение.

Диаграми превключване

Заботи в една верига, транзисторът се нуждае от 2 входни и изходни връзки. Почти всички полупроводникови устройства иматмо 3 точки свързване. За се излезе от затруднението, единият от краищата се определято общ. Следователно има 3 общи схеми свързване:

• за биполярен транзистор;
• полярно устройство;
• с отворен дренаж (колектор).

Биполярният блок е свързан с общ емитер за усилванепрежението и тока (OE). В други случаи тойрмонизира изводите цифров чип, когато има високопрежение между външната верига и плана за вътрешна връзка.каботи общата колекторна връзка и имамо увеличение тока (OK). Ако е необходимо повишаванепрежението, елементът се въвежда с общаза (CB). Опциятаботи добре в сложнискадни вериги, но рядко се използва в проекти с един транзистор.

Във веригата включени полеви полупроводникови прибори отзновидностите TIR и p-n преход:

• общ емитер (JE) - връзка, подобна JE биполярен модул
• с общ изход (OC) - връзка, подобна тип OC
• със споделена врата (SW) - подобно OE.

В плановете с отворен дрейн транзисторът е включен с общ емитертост от чипа. Колекторният щифт не е свързан с другисти модула, атоварването отива към външния конектор. Изборътпреженията и токовете колектора се прави след сглобяването проекта. Устройствата с отворен дренажботят във вериги с мощни изходни стъпала, драйвери шини и TTL логически схеми.

Закво служат транзисторите?

Приложението сезграничава в зависимост от товали устройството е биполярен модул или полеви транзистор. Защо необходими транзистори? Ако се изискват ниски токове,пример при цифрови планове, се използват полевите типове. Аналоговите вериги постигат висока линейност усилването в широк диапазон от захранващипрежения и изходнираметри.

Приложенията биполярните транзистори включват усилватели, комбинации, детектори, модулатори, транзисторни логически схеми и логически инвертори.

Областите приложение транзисторите зависят от технитерактеристики. Теботят в 2 режима:

• При регулирането усилватели промяната изходния импулс слки отклонения в управляващия сигнал;
• В ключова последователност, контролирайки захранването товарите, когато входният ток е нисък, транзисторът епълно затворен илипълно отворен.

Видът полупроводниковия модул не променя условията мубота. Източникът е свързан към товар,пример превключвател, звуков усилвател, осветително тяло, това може бъде електронен сензор или съседен транзистор с голяма мощност. Токът стартиработата товарния блок, а транзисторът е свързан във веригата между блока и източника. Полупроводниковият модул ограничава мощността, подавана към устройството.

Съпротивлението изхода транзистора се трансформира в зависимост отпреженията върху управляващия проводник. Токът ипрежението вчалото и края веригата се променят, увеличават се илималяват и зависят от вида транзистора ичина свързване. Управлението контролираното захранване води до увеличаване тока, импулс мощността или увеличаванепрежението.

И двата вида транзистори се използват в следните приложения:

1. В цифровото регулиране.зработени експериментални проекти за схеми цифрови усилватели,зирани цифрово-аналогови преобразуватели (ЦАП).
2. В импулсните генератори. В зависимост от типа устройството транзисторътботи в ключов или линеен ред, за възпроизвежда съответно правоъгълни или произволни сигнали.
3. В електроннитердуерни устройства. Защита информацията и програмите от кражба, незаконнамеса и използване.ботата е в ключов режим,то токът се управлява в аналогова форма и се регулира от ширината импулса. Транзисторите се използват в задвижванията електрически двигатели, в импулсните регулаторипрежение.

Монокристалните полупроводници и модулите за отваряне и затваряне вериги увеличават мощността, но функциониратмото превключватели. Полевите транзистори се използват в цифровите устройствато икономични модули. Производствените техники в концепцията за интегрирани експерименти включват производството транзистори върху един силициев чип.

Миниатюризацията кристалите води до по-бързи компютри, по-малко енергия и по-малко топлина.

Свързани статии: