Тип транзистора: описание, типы, устройство, маркировка, применение.

Содержание

описание, типы, устройство, маркировка, применение.

В этой статье рассказывается об важно элементе радиоэлектронике — транзисторах. Про принцип действия диодов и их характеристики читайте по ссылке — http://www.radioingener.ru/diody-i-ix-primenenie/

Что такое транзистор.

Термин «транзистор» образован из двух английских слов: transfer — преобразователь и resistor — сопротивление.

В большую «семью» полупроводниковых приборов, называемых транзисторами, входят два вида: биполярные и полевые. Первые из них, чтобы как — то отличить их от вторых, часто называют обычными транзисторами.

Биполярный (обычный) транзистор

Биполярные транзисторы используются наиболее широко. Именно с них мы пожалуй и начнем. В упрощенном виде биполярный транзистор представляет собой пластину полупроводника с тремя (как в слоеном пироге) чередующимися областями разной электропроводности (рис.

1), которые образуют два р — n перехода.

Две крайние области обладают электропроводностью одного типа, средняя — электропроводностью другого типа. У каждой области свой контактный вывод. Если в крайних областях преобладает дырочная электропроводность, а в средней электронная (рис. 1, а), то такой прибор называют транзистором структуры p — n — р. У транзистора структуры n — p — n, наоборот, по краям расположены области с электронной электропроводностью, а между ними — область с дырочной электропроводностью (рис. 1, б).

Рис. 1 Схематическое устройство и графическое обозначение на схемах транзисторов структуры p — n — p и n — p — n.

Устройство и структура.

Если мысленно прикрыть любую из крайних областей транзисторов, изображенных схематически на (рис.1). Что получилось? Оставшиеся две области есть не что иное, как плоскостной диод. Если прикрыть другую крайнюю область, то тоже получится диод. Значит, транзистор можно представить себе как два плоскостных диода с одной общей областью, включенных навстречу друг другу.

Общую (среднюю) область транзистора называют базой, одну крайнюю область — эмиттером, вторую крайнюю область — коллектором.

Это три электрода транзистора. Во время работы эмиттер вводит (эмитирует) в базу дырки (в структуре p — n — р) или электроны (в структуре n — p — n), коллектор собирает эти электрические заряды, вводимые в базу эмиттером.

Различие в обозначениях транзисторов разных структур на схемах заключается лишь в направлении стрелки эмиттера: в p — n — р транзисторах она обращена в сторону базы, а в n — p — n — от базы.

Электронно — дырочные переходы в транзисторе могут быть получены так же, как в плоскостных диодах. Например, чтобы изготовить транзистор структуры p — n — р, берут тонкую пластину германия с электронной электропроводностью и наплавляют на ее поверхность кусочки индия.

Атомы индия диффундируют (проникают) в тело пластины, образуя в ней две области типа р — эмиттер и коллектор, а между ними остается очень тонкая (несколько микрон) прослойка полупроводника типа n — база. Транзисторы, изготовляемые по такой технологии, называют сплавными.

Запомни наименования р — n переходов транзистора: между коллектором и базой — коллекторный, между эмиттером и базой — эмиттерный.

Схематическое устройство и конструкция сплавного транзистора показаны на (рис. 2).

Изготовление транзисторов.

Прибор собран на металлическом диске диаметром менее 10 мм. Сверху к этому диску приварен кристаллодержатель, являющийся внутренним выводом базы, а снизу — ее наружный проволочный вывод. Внутренние выводы коллектора и эмиттера приварены к проволочкам, которые впаяны в стеклянные изоляторы и служат внешними выводами этих электродов. Цельнометаллический колпак защищает прибор от механических повреждений и влияния света.

Так устроены наиболее распространенные маломощные низкочастотные транзисторы серий МП39, МП40, МП41, МП42 и их разновидности. Буква (М) в обозначении говорит о том, что корпус прибора холодносварной, буква (П)- первоначальная буква слов «плоскостной», а цифры — порядковые заводские номера приборов. В конце обозначения могут быть буквы А, Б, В (например, МП39Б), указывающие разницу в параметрах данной серии. Существуют другие способы изготовления, например, диффузионно — сплавной (рис. 3). Коллектором транзистора, изготовленного по такой технологии, служит пластина исходного полупроводника. На поверхность пластины наплавляют очень близко один от другого два маленьких шарика примесных элементов. Во время нагрева до строго определенной температуры происходит диффузия примесных элементов в пластинку полупроводника. При этом один шарик (на рис. 3 — правый) образует в коллекторе тонкую базовую область, а второй (на рис. 3 — левый) эмиттерную область.

Рис. 2 — Устройство и конструкция сплавного слева и диффузионно — сплавного справа транзистора структуры p — n — p.

В результате в пластине исходного полупроводника получаются два р — n перехода, образующие транзистор структуры р — n — р. По такой технологии изготовляют, в частности, наиболее массовые маломощные высокочастотные транзисторы серий П401-П403, П422, П423, ГТ308. В настоящее время действует система обозначения, по которой выпускаемые серийно приборы имеют обозначения, состоящие из четырех элементов, например: ГТ109А, КТ315В, ГТ403И.

Первый элемент этой системы обозначения — буква Г, К или А (или цифра 1, 2 и 3) — характеризует полупроводниковый материал и температурные условия работы прибора. Буква Г (или цифра 1) присваивается германиевым транзисторам, буква К (или цифра 2) — кремниевым, буква А (или цифра 3) — транзисторам, полупроводниковым материалом которых служит арсенид галлия. Цифра, стоящая вместо буквы, указывает на то, что данный транзистор может работать при повышенных температурах (германиевый — выше 4- 60°С, кремниевый — выше +85°С).
Второй элемент — буква Т — начальная буква слова «транзистор».
Третий элемент — трехзначное число от 101 до 999 — указывает порядковый номер разработки и назначение прибора. Это число присваивается транзистору по признакам, приведенным в таблице.
Четвертый элемент обозначения — буква, указывающая разновидность прибора данной серии.

Вот некоторые примеры расшифровки обозначений по этой системе :

ГТ109А — германиевый маломощный низкочастотный транзистор, разновидность А;

ГТ404Г — германиевый средней мощности низкочастотный транзистор, разновидность Г;

КТЗ15В — кремниевый маломощный высокочастотный транзистор, разновидность В.

Применение транзисторов

Наряду с такой системой продолжает действовать и прежняя система обозначения, например П27, П401, П213, МП39 и т.д. Объясняется это тем, что такие или подобные транзисторы были разработаны до введения современной маркировки полупроводниковых приборов. Внешний вид некоторых биполярных транзисторов, наиболее широко используемых радиолюбителями, показан на (рис. 4). Маломощный низкочастотный транзистор ГТ109 (структуры р — n — р) имеет в диаметре всего 3, 4 мм. Транзисторы этой серии предназначены для миниатюрных радиовещательных приемников. Их используют также в слуховых аппаратах, в электронных медицинских приборах т.д.

Диаметр транзисторов ГТ309 (р — n — р) 7,4 мм. Такие транзисторы применяют в различных малогабаритных электронных устройствах для усиления и генерирования колебаний высокой частоты.

Транзисторы КТЗ15 (n — p — n) выпускают в пластмассовых корпусах. Эти маломощные приборы предназначены для усиления и генерирования колебаний высокой частоты. Транзисторы МП39 — МП42 (р — n — р) — самые массовые среди маломощных низкочастотных транзисторов. Точно так выглядят и аналогичные им, но структуры n — p — n, транзисторы МП35 — МП38. Диаметр корпуса любого из этих транзисторов 11,5 мм. Наиболее широко их используют в усилителях звуковой частоты.

Так выглядят и маломощные высокочастотные р — n — р транзисторы серий П401 — П403, П416, П423, используемые для усиления высокочастотных сигналов как в промышленных, так и любительских радиовещательных приемниках. Транзистор ГТ402 (р — n — р) — представитель низкочастотных транзисторов средней мощности. Такую же конструкцию имеет его «близнец» ГТ404, но он структуры (n — p — n). Их, обычно используют в паре, в каскадах усиления мощности колебаний звуковой частоты.

Транзистор П213 (германиевый структуры р — n — р) — один из мощных низкочастотных транзисторов, широко используемых в оконечных каскадах усилителей звуковой частоты. Диаметр этого, а также аналогичных ему транзисторов П214 — П216 и некоторых других, 24 мм. Такие транзисторы крепят на шасси или панелях при помощи фланцев. Во время работы они нагреваются, поэтому их обычно ставят на специальные теплоотводящие радиаторы, увеличивающие поверхности охлаждения.

КТ904 — сверхвысокочастотный кремниевый n — p — n транзистор большой мощности. Корпус металлокерамический с жесткими выводами и винтом М5, с помощью которого транзистор крепят на теплопроводящем радиаторе. Функцию радиатора может выполнять массивная металлическая пластина или металлическое шасси радиотехнического устройства. Высота транзистора вместе с выводами и крепежным винтом чуть больше 20 мм. Транзисторы этой серии предназначаются для генераторов и усилителей мощности радиоаппаратуры, работающей на частотах выше 100 МГц, например диапазона УКВ.

Рис. 4 Внешний вид некоторых транзисторов.

Советую просмотреть обучающий фильм:

Схемы включения и основные параметры биполярных транзисторов

Итак, биполярный транзистор, независимо от его структуры, является трехэлектродным прибором. Его электроды — эмиттер, коллектор и база. Для использования транзистора в качестве усилителя напряжения, тока или мощности входной сигнал, который надо усилить, можно подавать на два каких — либо электрода и с двух электродов снимать усиленный сигнал. При этом один из электродов обязательно будет общим. Он — то и определяет название способа включения транзистора: по схеме общего эмиттера (ОЭ), по схеме общего коллектора (ОК), по схеме общей базы (ОБ).

Включение p-n-р транзистора по схеме ОЭ показано на (рис. 5, а). Напряжение источника питания на коллекторе V подается через резистор Rк, являющийся нагрузкой, на эмиттер — через общий «заземленный» проводник, обозначаемый на схемах специальным знаком. Входной сигнал через конденсатор связи Ссв. подается к выводам базы и эмиттера, т.е. к участку база — эмиттер, а усиленный сигнал снимается с выводов эмиттера и коллектора. Эмиттер, следовательно, при таком включении является общим для входной и выходной цепей. Транзистор, по схеме с ОЭ, в зависимости от его усилительных свойств может дать 10 — 200 — кратное усиление сигнала по напряжению и 20 — 100 — кратное усиление сигнала по току. Такой способ включения по схеме с ОЭ пользуется у радиолюбителей наибольшей популярностью. Существенным недостатком усилительного каскада, включенном по такой схеме, является его сравнительно малое входное сопротивление — всего 500-1000 Ом, что усложняет согласование усилительных каскадов, транзисторы которых включают по такой же схеме. Объясняется это тем, что в данном случае эмиттерный р — n переход транзистора включен в прямом, т.е. пропускном, направлении. А сопротивление пропускного перехода, зависящее от прикладываемого к нему напряжения, всегда мало. Что же касается выходного сопротивления такого каскада, то оно достаточно большое (2-20 кОм) и зависит от сопротивления нагрузки Rк и усилительных свойств.

Включение прибора схеме ОК показано на (рис. 5, б). Входной сигнал подается на базу и эмиттер через эмиттерный резистор Rэ, который является частью коллекторной цепи. С этого же резистора, выполняющего функцию нагрузки транзистора, снимается и выходной сигнал. Таким образом, этот участок коллекторной цепи является общим для входной и выходной цепей, поэтому и название способа включения транзистора — ОК. Каскад с полупроводником, включенным по такой схеме, по напряжению дает усиление меньше единицы. Усиление же по току получается примерно такое же, как если бы транзистор был включен по схеме ОЭ. Но зато входное сопротивление такого каскада может составлять 10 — 500 кОм, что хорошо согласуется с большим выходным сопротивлением каскада на транзисторе, включенном по схеме ОЭ. По существу, каскад не дает усиления по напряжению, а лишь как бы повторяет подведенный к нему сигнал. Поэтому транзисторы, включаемые по такой схеме, называют также эмиттерными повторителями. Почему эмиттерными? Потому что выходное напряжение на эмиттере практически полностью повторяет входное напряжение. Почему каскад не усиливает напряжение? Давайте мысленно соединим резистором цепь базы с нижним (по схеме) выводом эмиттерного резистора Rэ, как показано на (рис. 5, б) штриховыми линиями. Этот резистор — эквивалент внутреннего сопротивления источника входного сигнала Rвх., например микрофона или звукоснимателя. Таким образом, эмиттерная цепь оказывается связанной через резистор Rвх. с базой. Когда на вход усилителя подается напряжение сигнала, на резисторе Rэ, являющемся нагрузкой транзистора, выделяется напряжение усиленного сигнала, которое через резистор Rвх. оказывается приложенным к базе в противофазе. При этом между эмиттерной и базовой цепями возникает очень сильная отрицательная обратная связь, сводящая на нет усиление каскада. Это по напряжению. А по току усиления получается такое же, как и при включении транзистора по схеме с ОЭ.
Теперь о включении транзистора по схеме с ОБ (рис. 5, в). В этом случае база через конденсатор Сб по переменному току заземлена, т. е. соединена с общим проводником питания. Входной сигнал через конденсатор Ссв. подают на эмиттер и базу, а усиленный сигнал снимают с коллектора и с заземленной базы. База, таким образом, является общим электродом входной и выходной цепей каскада. Такой каскад дает усиление по току меньше единицы, а по напряжению — такое же, как транзистор, включенный по схеме с ОЭ (10 — 200). Из — за очень малого входного сопротивления, БК превышающего нескольких десятковом (30-100) Ом, включение транзистора по схеме ОБ используют главным образом в генераторах электрических колебаний, в сверхгенеративных каскадах, применяемых, например, в аппаратуре радиоуправления моделями.

Чаще всего как я уже говорил применяются схемы с включением транзистора с ОЭ, реже с ОК. Но это только способы включения. А режим работы транзистора как усилителя определяется напряжениями на его электродах, токами в его цепях и, конечно, параметрами самого транзистора. Качество и усилительные свойства биполярных транзисторов оценивают по нескольким электрическим параметрам, которые измеряют с помощью специальных приборов. Вас же, с практической точки зрения, в первую очередь должны интересовать три основных параметра: обратный ток коллектора Iкбо, статический коэффициент передачи тока h313 (читают так: аш два один э) и граничная частота коэффициента передачи тока Fгр.

Обратный ток коллектора Iкбо — это неуправляемый ток через коллекторный р — n переход, создающийся неосновными носителями тока транзистора. Он характеризует качество транзистора: чем численное значение параметра Iкбо меньше, тем выше качество. У маломощных низкочастотных транзисторов, например, серий МП39 — МП42, Iкбо не должен превышать 30 мкА, а у маломощных высокочастотных 5 мкА. Транзисторы с большими значениями Iкбо в работе неустойчивы.
Статический коэффициент передачи тока h31э характеризует усилительные свойства транзистора. Статическим его называют потому, что этот параметр измеряют при неизменных напряжениях на его электродах и неизменных токах в его цепях. Буква «Э» в этом выражении указывает на то, что при измерении полупроводник включают по схеме ОЭ. Коэффициент h31э характеризуется отношением постоянного тока коллектора к постоянному току базы при заданных постоянном обратном напряжении коллектор — эмиттер и токе эмиттера. Чем больше численное значение коэффициента h31э, тем большее усиление сигнала может обеспечить данный прибор.
Граничная частота коэффициента передачи тока Fгр, выраженная в килогерцах или мегагерцах, позволяет судить о возможности использования транзистора для усиления колебаний тех или иных частот. Граничная частота Fгр транзистора МП39, например, 500 кГц, а транзисторов П401 — П403 — больше 30 МГц. Практически транзисторы используют для усиления частот значительно меньше граничных, так как с повышением частоты коэффициент h31э уменьшается.

При конструировании радиотехнических устройств надо учитывать и такие параметры, как максимально допустимое напряжение коллектор — эмиттер Uкэ max, максимально допустимый ток коллектора Iк.max а также максимально допустимую рассеиваемую мощность коллектора Рк.max — мощность, превращающуюся в тепло.

Полевой транзистор

В этом полупроводниковом приборе управление рабочим током осуществляется не током во входной (базовой) цепи, как в биполярном транзисторе, а воздействием на носители тока электрического поля. Отсюда и название «полевой». Схематическое устройство и конструкция полевого транзистора с р — n переходом показаны на (рис. 6). Основой такого транзистора служит пластина кремния с электропроводностью типа n, в которой имеется тонкая область с электропроводностью типа р. Пластину прибора называют затвором, а область типа р в ней — каналом. С одной стороны канал заканчивается истоком, с другой стоком — тоже областью типа р, но с повышенной концентрацией дырок. Между затвором и каналом создается р — n переход. От затвора, истока и стока сделаны контактные выводы. Если к истоку подключить положительный, а к стоку — отрицательный полюсы батареи питания (на рис. 6 — батарея GB), то в канале появится ток, создающийся движением дырок от истока к стоку. Этот ток, называемый током стока Iс, зависит не только от напряжения этой батареи, но и от напряжения, действующего между источником и затвором (на рис. 6 — элемент G).

И вот почему. Когда на затворе относительно истока действует положительное закрывающее напряжение, обедненная область р — n перехода расширяется (на рис. 6 показано штриховыми линиями). От этого канал сужается, его сопротивление увеличивается, из — за чего ток стока уменьшается. С уменьшением положительного напряжения на затворе обедненная область р — n перехода, наоборот, сужается, канал расширяется, и ток снова увеличивается. Если на затвор вместе с положительным напряжением смещения подавать низкочастотный или высокочастотный сигнал, в цепи стока возникнет пульсирующий ток, а на нагрузке, включенной в эту цепь, — напряжение усиленного сигнала. Так, в упрощенном виде устроены и работают полевые транзисторы с каналом типа р, например — КП102, КП103 (буквы К и П означают «кремниевый полевой»). Принципиально так же устроен и работает полевой транзистор с каналом типа n. Затвор транзистора такой структуры обладает дырочной электропроводностью, поэтому на него относительно истока должно подаваться отрицательное напряжение смещения, а на сток (тоже относительно истока) — положительное напряжение источника питания. На условном графическом изображении полевого транзистора с каналом типа n стрелка на линии затвора направлена в сторону истока, а не от истока, как в обозначении транзистора с каналом типа р. Полевой транзистор — тоже трехэлектродный прибор. Поэтому его, как и биполярный транзистор, включать в усилительный каскад можно тремя способами: по схеме общего стока (ОС), по схеме общего истока (ОИ) и по схеме общего затвора (ОЗ). В радиолюбительской практике применяют в основном только первые два способа включения, позволяющие с наибольшей эффективностью использовать полевые транзисторы.

Усилительный каскад на полевом транзисторе обладает очень большим, исчисляемым мегаомами, входным сопротивлением.

Это позволяет подавать на его вход высокочастотные и низкочастотные сигналы от источников с большим внутренним сопротивлением, например от пьезокерамическрго звукоснимателя, не опасаясь искажения или ухудшения усиления входного сигнала.

В этом главное преимущество полевых транзисторов по сравнению с биполярными. Усилительные свойства полевого транзистора характеризуют крутизной характеристики S — отношением изменения тока стока к изменению напряжения на затворе при коротком замыкании по переменному току на выходе транзистора, включенного по схеме ОИ. Численное значение параметра S выражают в миллиамперах на вольт; для различных транзисторов оно может составлять от 0,1 — 0,2 до 10 — 15 мА/В и больше. Чем больше крутизна, тем большее усиление сигнала может дать транзистор.

Рис. 6 Конструкция и графическое изображение полевого транзистора с каналом типа (p).

Другой параметр полевого транзистора — напряжение отсечки Uзи.отс. — Это обратное напряжение на р — n переходе затвор — канал, при котором ток через этот переход уменьшается до нуля. У различных транзисторов напряжение отсечки может составлять от 0,5 до 10 В. О полевых транзисторах и их уникальных свойствах можно говорить еще много, я попытался рассказать о наиболее существенных.

Кодовая и цветовая маркировка транзисторов

Все картинки кликабельны. Вы можете нажать и сохранить их себе на ПК, чтобы в дальнейшем пользоваться. Или просто сохраните данную страницу нажав в браузере добавить в закладки.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5 — КТ315, КТ361

И так сказать на закуску классификацию корпусов, чтобы при заказе или обозначении на схеме иметь представление о внешнем виде транзистора

Типы транзисторов — подробная классификация полупроводника

Классификация, основанная на их структуре

Точечный транзистор

Это были одни из первейших германиевых транзисторов, которые работали на основе сложного и ненадёжного процесса образования электричества. По этой причине не справлялись с возложенными на них задачами довольно часто. У них был коэффициент усиления тока a с общей базой больше единицы и демонстрировал отрицательное сопротивление.

Биполярный плоскостной транзистор

Эти транзисторы имеют три вывода (эмиттер, базу и коллектор), отсюда вытекает то, что они обладают двойным соединением, а именно соединением база-эмиттер и соединением коллектор-база. Это токоуправляемые устройства, чья проводимость тока основывается одновременно на главном, и на побочном носителе заряда (поэтому транзистор и называется биполярным).

Они могут быть и (i) npn с основными носителями заряда в виде электронов или (ii) pnp. Обособленно стоят многие другие типы биполярных плоскостных транзисторов:

— Биполярный гетеротранзистор: эти транзисторы подходят для устройств с высокой частотой и у них участки эмиттера и базы сделаны из отличающихся полупроводниковых материалов.

— Транзистор Шотки или зажатые транзисторы Шотки: они используют барьер Шотки для избегания насыщения транзистора.

— Лавинные транзисторы: это по-особенному устроенные транзисторы, которые действуют в зоне лавинного сбоя (где действующее напряжение будет больше чем напряжение сбоя) и имеют очень высокие скорости переключения.

— Транзисторы Дарлингтона: эти транзисторы имеют два отдельных транзистора, которые каскадно включены таким образом, что в результате устройство обладает очень высоким коэффициентом усиления тока.

— Транзистор с множественным эмиттером: этот вид транзисторов специально сделан так, чтобы понимать логические операции.

— Транзистор с множественной базой: он использует для усиления очень низкий уровень сигнала среди шумного окружения за счёт конструктивного добавления сигнала, в отличии от случайного шума.

— Диффузионный транзистор: эти транзисторы основаны на том, что имеется диффундирующий полупроводниковый материал с необходимыми присадками.

Полевой транзистор

Эти транзисторы являются транзисторами, которые управляются напряжением. Эти транзисторы имеют три вывода. Один из них, вывод затвора, контролирует поток электрического тока между выводом источника и выводом стока. Их также называют монополярными устройствами, поскольку их проводимость тока является лишь следствием основных носителей заряда, согласно с чем, они могут быть одновременно N-канальными (большинство носителей заряда являются электронами) и P-канальными полевыми транзисторами.

Полевые транзисторы также могут быть подразделены на:

— Плоскостные полевые транзисторы: Они могут быть как pn, так и транзисторами с металлическим полупроводником, которые зависят от того, имеют ли они pn-соединение или соединение в виде Барьера Шотки.

— Металлические оксидные полупроводниковые полевые транзисторы или транзисторы с изолированным затвором: Эти устройства имеют изолирующий слой под их выводом затвора, который приводит к очень высокому полному сопротивлению на входе. Они могут быть как истощающими, так и усиливающими, что зависит от того, имеют ли они уже существующий канал или нет, что уже влияет на их поведение в присутствии или отсутствии напряжения на затворе.

— Металлические окисел полупроводниковые полевые транзисторы с двойным затвором: Это в частности очень полезные транзисторы в устройствах с радиочастотой. Они имеют два последовательных контроля затвора.

— Транзистор с высокой мобильностью электронов или гетероструктурный полевой транзистор: Эти транзисторы характеризуются присутствием гетеро-связей, которые заключаются между разными материалами на той и другой стороне соединения и используются в устройствах с очень высокой микроволновой частотой. Другие разновидности этих транзисторов, включая метаморфные, псевдоморфные, индуцированные, гетероструктрные изолированные и модуляционные с примесями.

— Плавниковые полевые транзисторы: Они имеют двойной затвор, ширина их эффективного канала обеспечивается тонким кремниевым “плавником”, который формирует тело транзистора.

— Вертикальный металл-окисел полупроводниковый: По конструкции схож с обычным металл-окисел полупроводниковым, но есть и различие, заключающееся в наличии V-образной канавки, которая увеличивает их сложность и стоимость.

— Металл-окисел полупроводниковый с U-образной канавкой: У них структура в виде траншей, и они почти такие же как предыдущие, только канавка у них не V-образная, а U-образная.

— Траншейный металл-окисел полупроводниковый: Имеется вертикальная структура с выводом источника и стока на вершине и дне соответственно.

— Металлический нитрид окисел полупроводниковый: Этот вид транзистора является дополнением к технологии металл окисел полупроводниковых и использует нитрид окисел как изоляционный слой.

— Полевые транзисторы с быстрым обратным или быстрым восстанавливающим эпитаксиальным диодом: Это ультра быстрые полевые транзисторы с возможностью быстрого выключения для диода, расположенного в корпусе.

— Обеднённый полевой транзистор: Эти транзисторы основаны на абсолютно истощенных субстратах.

— Туннельный полевой транзистор: Они работают на принципе квантового туннелирования и широко применяются в электронике с низкой энергией, включая цифровые схемы.

— Ионно-чувствительный полевой транзистор: Данный транзистор использует концентрацию ионов для регулирования величины потока электрического тока, проходящего через него. Эти устройства широко используются в медико-биологических исследованиях и наблюдении за окружающей средой.

— Биологически-чувствительные полевые транзисторы: В этих транзисторах биологические молекулы, привязанные к выводу затвора, изменяют распределение заряда и меняют проводимость каналов. Существует множество разновидностей этих устройств, например днк полевые транзисторы, иммунные полевые транзисторы и т.д.

— Полевые транзисторы с органической памятью за счёт наночастиц: Эти устройства имитируют поведение интернейрон сигнала и применяется в области искусственного интеллекта.

— Органические полевые транзисторы: Их структура основана на концепции тонкоплёночных транзисторов. Для их канала используются органические полупроводники. Они широко используются в электронике, разлагаемой микроорганизмами.

— Шестиугольные полевые транзисторы: Их область матрицы основана на базовых ячейках, имеющих шестиугольную форму, которые, в свою очередь, уменьшают размер матрицы, увеличивая плотность канала.

— Полевые транзисторы с углеродной нанотрубкой: Канал сделан из углеродной нанотрубки (одиночной или массива), а не из кремния.

— Полевой транзистор с нанолентой из графена: Они используют наноленты из графена как материал для их каналов.

— Полевые транзисторы с вертикальной прорезью: Эти двух-затворные устройства с вертикальной кремниевой прорезью ни что иное как узкий коридор кремния между двух более больших кремниевых участков.

— Квантовые полевые транзисторы: эти транзисторы характеризуются очень высокой скоростью действия и работой на принципе квантового туннелировнаия.

— T-инвертированные транзисторы: Часть такого устройства вертикально расширена из горизонтальной плоскости.

— Тонкоплёночный транзистор: В качестве активного полупроводника используются тонкие плёнки, изолятор и металл прокладываются по непроводящему материалу, такому как стекло.

— Баллистические транзисторы: Их используют в высокоскоростных интегрированных схемах, их работа основана на использовании электромагнитных сил.

— Электролит окисел полупроводниковые полевые транзисторы: У них металлическая часть стандартных металл-окисел полупроводниковых заменена на электролит. Их используют для обнаружения нейронной активности.

Классификация, основанная на функциях транзисторов

1. Транзисторы с маленьким сигналом: Этот тип транзисторов используется в частности для усиления сигналов с низким уровнем (редко – для переключения) и может быть как npn, так и pnp по своей конструкции.

2. Маленькие переключающие транзисторы: Широко применяются для переключения, несмотря на то, что они могут быть вовлечены в процесс усиления. Эти транзисторы доступны сразу и в виде npn, и в виде pnp.

3. Силовой транзистор: Их используют как силовые усилители в мощных устройствах. Это могут быть npn, или pnp, или транзисторы Дарлингтона.

4. Высокочастотные транзисторы: их также называют радиочастотными транзисторами. Они используются в устройствах, где есть высокоскоростное переключение, где маленькие сигналы действуют на больших частотах.

5. Фототранзистор: Это устройства с двумя выводами, которые чувствительны к свету. Они являются ни чем иным, как стандартными транзисторами, которые имеют фоточувствительную область как замещение базовой области.

6. Однопереходные транзисторы: Используются исключительно как переключатели и не подходят для усиления.

7. Транзисторы для биомедицинских исследований и для исследования окружающей среды: Их название говорит само за себя.

В дополнение к этому, существуют также биполярные транзисторы с изолированным затвором, которые сочетают в себе особенности одновременно биполярных плоскостных тра

Транзистор простыми словами, принцип работы и устройство

Транзистор – это прибор, работающий по принципу полупроводника и предназначен для усиления сигнала. Из-за особенностей строения кристаллической решетки и своих полупроводниковых свойств, транзистор увеличивает протекающий через нее ток. Сами же вещества, имеющие такие свойства, препятствуют его протеканию. Самими основными элементами считаются германий (Gr) или кремний (Si). Полупроводники бывают двух видов – электронные и дырочные.

В статье будет приведена подробная информация об устройстве, производстве, сфере применения транзисторов. По этой теме добавлено два интересных видеоролика, а также научно-популярная статья по предмету вопроса.

Различные типы транзисторов.

Типы транзисторов

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.

В таблице ниже представлена цветовая маркировка транзисторов:

Цветовая маркировка транзисторов

Биполярные транзисторы

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.

Слово “транзистор” составлено из слов TRANSfer и resISTOR – преобразователь сопротивления. Он пришел на смену лампам в начале 1950-х. Это прибор с тремя выводами, используется для усиления и переключения в электронных схемах.

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.

Классификация биполярных транзисторов.

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.

Полевые

Суть этого прибора заключается в управлении параметрами электрического сигнала с помощью электрического поля. Оно появляется при подаче напряжения к какому-либо из выводов:

Затвор нужен для регулирования параметров сигнала, благодаря подаче напряжения на него.
Сток — вывод, через который из канала уходят носители заряда (дырки и электроны).
Исток — вывод, через который в канал приходят электроны и дырки.

Такой транзистор состоит из полупроводника с определённой проводимостью и двух областей, помещённых в него с противоположной проводимостью. При подаче напряжения на затвор между этими двумя областями появляется пространство, через которое протекает ток. Это пространство называется каналом. Ширина этого канала регулируется напряжением, которое мы подаём на затвор. Соответственно, можно увеличивать и уменьшать ширину канала и управлять протекающим током.

Транзистор.

Теперь поговорим о приборе с изолированным затвором. Разница в том, что в первом случае этот переход есть всегда, даже когда на затвор не подавалось напряжение. А при его подаче, переход и токопроводящий канал менялись в зависимости от полярности и амплитуды напряжения. Металлический затвор в таких транзисторах изолирован диэлектриком от полупроводниковой области. Их входное сопротивление гораздо больше.

Существует два вида приборов с изолированным затвором:

со встроенным каналом.
с индуцированным каналом.

Встроенный канал позволяет протекать электрическому току с определённой амплитудой. При подаче напряжения с определённой амплитудой и полярностью мы можем менять ширину канала и его проводимость. Этот канал встраивается в транзисторы на производственных предприятиях.

Индуцированный канал появляется между двумя областями, о которых мы говорили выше, только при подаче напряжения определённой полярности на затвор. То есть, когда на затвор напряжение не подаётся, ток в нем не протекает.

Все виды полевых транзисторов отличаются друг от друга по следующим параметрам:

Входное сопротивление.
Амплитуда напряжения.
Полярность.

Каждый из этих видов полевых транзисторов необходим для сборки определённых электрических и логических схем. Так как для реализации двух разных устройств необходимо разные электрические параметры.

Что такое полевой транзистор

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, носят 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.

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.

Транзисторы в заводской упаковке.

Применение транзисторов в жизни

Транзисторы применяются в очень многих технических устройствах. Самые яркие примеры:

Усилительные схемы.
Генераторы сигналов.
Электронные ключи.

Во всех устройствах связи усиление сигнала необходимо. Во-первых, электрические сигналы имеют естественное затухание. Во-вторых, довольно часто бывает, что амплитуды одного из параметров сигнала недостаточно для корректной работы устройства.

Информация передаётся с помощью электрических сигналов. Чтобы доставка была гарантированной и качество информации высоким, нам необходимо усиливать сигналы. Транзисторы способны влиять не только на амплитуду, но и на форму электрического сигнала. В зависимости от требуемой формы генерируемого сигнала в генераторе будет установлен соответствующий тип полупроводникового прибора. Электронные ключи нужны для управления силой тока в цепи. В состав этих ключей входит множество транзисторов. Электронные ключи являются одним из важнейших элементов схем.

На их основе работают компьютеры, телевизоры и другие электрические приборы, без которых в современной жизни не обойтись.

Эволюция транзистора

PNP-транзистор

Впервые биполярный транзистор изготовили, вплавляя в кристалл германия (материал n-типа) капли индия. Индий (In) – трехвалентный металл, материал p-типа. Поэтому такой транзистор назвали диффузным (сплавным), имеющим структуру p-n-p (или pnp). Биполярный транзистор на рисунке ниже изготовлен в 1965 году.

Его корпус обрезан для наглядности. Кристалл германия в центре называется базой, а вплавленные в него капли индия – эмиттером и коллектором. Можно рассматривать переходы ЭБ (эмиттерный) и КБ (коллекторный) как обычные диоды, но переход КЭ (коллектор-эмиттерный) имеет особое свойство. Поэтому невозможно изготовить биполярный транзистор из двух отдельных диодов.

Интересно почитать: инструкция как прозвонить транзистор.

Если в транзисторе типа pnp приложить между коллектором (-) и эмиттером (+) напряжение в несколько вольт, в цепи пойдет очень слабый ток, несколько мкА. Если затем приложить небольшое (открывающее) напряжение между базой (-) и эмиттером (+) – для германия оно составляет около 0,3 В (а для кремния 0,6 В) – то ток некоторой величины потечет из эмиттера в базу.

Но так как база сделана очень тонкой, то она быстро насытится дырками (“растеряет” свой избыток электронов, которые уйдут в эмиттер). Поскольку эмиттер сильно легирован дырочной проводимостью, а в слабо легированной базе рекомбинация электронов немного запаздывает, то существенно большая часть тока пойдет из эмиттера в коллектор.

Коллектор сделан больше эмиттера и слабо легирован, что позволяет иметь на нем большее пробивное напряжение (U_{проб.КЭ}> U_{проб.ЭБ}). Также, поскольку основная часть дырок рекомбинирует в коллекторе, то он и греется сильнее остальных электродов прибора. Обычно α лежит в пределах 0,85-0,999 и обратно зависит от толщины базы.

Эта величина называется коэффициент передачи тока эмиттера. Это коэффициент передачи тока базы, один из самых важных параметров биполярного транзистора. Он чаще определяет усилительные свойства на практике. Транзистор pnp называют транзистором прямой проводимости. Но бывает и другой тип транзистора, структура которого отлично дополняет pnp в схемотехнике.

Двухполярные транзисторы

NPN-транзистор

Биполярный транзистор может иметь коллектор с эмиттером из материала N-типа. Тогда база делается из материала P-типа. И в этом случае, транзистор npn работает точно, как pnp, за исключением полярности – это транзистор обратной проводимости. Транзисторы на основе кремния подавляют своим числом все остальные типы биполярных транзисторов.

Донорным материалом для коллектора и эмиттера может служить As, имеющий “лишний” электрон. Также изменилась технология изготовления транзисторов. Сейчас они планарные, что дает возможность использовать литографию и делать интегральные схемы. По планарной технологии изготавливаются как pnp, так и npn-транзисторы, в том числе и мощные. Сплавные уже сняты с производства.

Схемы включения транзисторов

Обычно биполярный транзистор всегда используется в прямом включении – обратная полярность на КЭ переходе ничего интересного не дает. Для прямой схемы подключения есть три схемы включения: общий эмиттер (ОЭ), общий коллектор (ОК), и общая база (ОБ). Все три включения показаны ниже.

Они поясняют только сам принцип работы – если предположить, что рабочая точка каким-то образом, с помощью дополнительного источника питания или вспомогательной цепи установлена. Для открывания кремниевого транзистора (Si) необходимо иметь потенциал ~0,6 В между эмиттером и базой, а для германиевого хватит ~0,3 В.

Общий эмиттер

Напряжение U1 вызывает ток Iб, ток коллектора Iк равен базовому току, умноженному на β. При этом напряжение +E должно быть достаточно большим: 5 В-15 В. Эта схема хорошо усиливает ток и напряжение, следовательно, и мощность. Выходной сигнал противоположен по фазе входному (инвертируется). Это используется в цифровой технике как функция НЕ.

Если транзистор работает не в ключевом режиме, а как усилитель малых сигналов (активный или линейный режим), то при помощи подбора базового тока устанавливают напряжение U₂ равным E/2, чтобы выходной сигнал не искажался. Такое применение используется, например, при усилении аудиосигналов в усилителях высокого класса, с низкими искажениям и, как следствие, низким КПД.

Общий коллектор

По напряжению схема ОК не усиливает, здесь коэффициент усиления равен α ~ 1. Поэтому эта схема называется эмиттерный повторитель. Ток в цепи эмиттера получается в β+1 раз больше, чем в цепи базы. Эта схема хорошо усиливает ток и имеет низкое выходное и очень высокое входное сопротивление.

Тут самое время вспомнить о том, что транзистор называется трансформатором сопротивления. Эмиттерный повторитель имеет свойства и рабочие параметры, очень подходящие для пробников осциллографов. Здесь используют его огромное входное сопротивление и низкое выходное, что хорошо для согласования с низкоомным кабелем.

Полезный материал: что такое полупроводниковый диод.

Общая база

Эта схема отличается наиболее низким входным сопротивлением, но усиление по току у нее равно α. Схема с общей базой хорошо усиливает по напряжению, но не по мощности. Ее особенностью является устранение влияния обратной связи по емкости (эфф. Миллера). Каскады с ОБ идеально подходят в качестве входных каскадов усилителей в радиочастотных трактах, согласованных на низких сопротивлениях 50 и 75 Ом. Каскады с общей базой очень широко используются в технике СВЧ и их применение в радиоэлектронике с каскадом эмиттерного повторителя очень распространено.

Заключение

Рейтинг автора

Автор статьи

Инженер по специальности «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», МИФИ, 2005–2010 гг.

Написано статей

Более подробно о транзисторах можно узнать из статьи Что такое биполярные транзисторы. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте. Также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов.

Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vк.coм/еlеctroinfonеt. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию во время подготовки статьи:

www.tokar.guru

www.remosnov.ru

www.electroengineer.ru

www.samelectrik.ru

ПолупроводникиКак расшифровать цветовую маркировку транзисторов?

ПолупроводникиЧто такое биполярный транзистор

Что такое транзистор? (принцип действия, назначение и применение, как выглядит)

Радиоэлектронный элемент из полупроводникового материала с помощью входного сигнала создает, усиливает, изменяет импульсы в интегральных микросхемах и системах для хранения, обработки и передачи информации. Транзистор — это сопротивление, функции которого регулируются напряжением между эмиттером и базой или истоком и затвором в зависимости от типа модуля.

Виды транзисторов

Преобразователи широко применяются в производстве цифровых и аналоговых микросхем для обнуления статического потребительского тока и получения улучшенной линейности. Типы транзисторов различаются тем, что одни управляются изменением напряжения, вторые регулируются отклонением тока.

Полевые модули работают при повышенном сопротивлении постоянного тока, трансформация на высокой частоте не увеличивает энергетические затраты. Если говорить, что такое транзистор простыми словами, то это модуль с высокой границей усиления. Эта характеристика у полевых видов больше, чем у биполярных типов. У первых нет рассасывания носителей заряда , что ускоряет работу.

Полевые полупроводники применяются чаще из-за преимуществ перед биполярными видами:

мощного сопротивления на входе при постоянном токе и высокой частоте, это уменьшает потери энергии на управление;
отсутствия накопления неосновных электронов, из-за чего ускоряется работа транзистора;
переноса подвижных частиц;
стабильности при отклонениях температуры;
небольших шумов из-за отсутствия инжекции;
потребления малой мощности при работе.

Виды транзисторов и их свойства определяют назначение. Нагревание преобразователя биполярного типа увеличивает ток по пути от коллектора к эмиттеру. У них коэффициент сопротивления отрицательный, а подвижные носители текут к собирающему устройству от эмиттера. Тонкая база отделена p-n-переходами, а ток возникает только при накоплении подвижных частиц и их инжекции в базу. Некоторые носители заряда захватываются соседним p-n-переходом и ускоряются, так рассчитаны параметры транзисторов.

Полевые транзисторы имеют еще один вид преимущества, о котором нужно упомянуть для чайников. Их соединяют параллельно без выравнивания сопротивления. Резисторы для этой цели не применяются, так как показатель растет автоматически при изменении нагрузки. Для получения высокого значения коммутационного тока набирается комплекс модулей, что используется в инверторах или других устройствах.

Нельзя соединять параллельно биполярный транзистор, определение функциональных параметров ведет к тому, что выявляется тепловой пробой необратимого характера. Эти свойства связаны с техническими качествами простых p-n каналов. Модули соединяются параллельно с применением резисторов для выравнивания тока в эмиттерных цепях. В зависимости от функциональных черт и индивидуальной специфики в классификации транзисторов выделяют биполярные и полевые виды.

Биполярные транзисторы

Биполярные конструкции производятся в виде полупроводниковых приборов с тремя проводниками. В каждом из электродов предусмотрены слои с дырочной p-проводимостью или примесной n-проводимостью. Выбор комплектации слоев определяет выпуск p-n-p или n-p-n типов приборов. В момент включения устройства разнотипные заряды одновременно переносятся дырками и электронами, задействуется 2 вида частиц.

Носители движутся за счет механизма диффузии. Атомы и молекулы вещества проникают в межмолекулярную решетку соседнего материала, после чего их концентрация выравнивается по всему объему. Перенос совершается из областей с высоким уплотнением в места с низким содержанием.

Электроны распространяются и под действием силового поля вокруг частиц при неравномерном включении легирующих добавок в массе базы. Чтобы ускорить действие прибора, электрод, соединенный со средним слоем, делают тонким. Крайние проводники называют эмиттером и коллектором. Обратное напряжение, характерное для перехода, неважно.

Полевые транзисторы

Полевой транзистор управляет сопротивлением с помощью электрического поперечного поля, возникающего от приложенного напряжения. Место, из которого электроны движутся в канал, называется истоком, а сток выглядит как конечная точка вхождения зарядов. Управляющее напряжение проходит по проводнику, именуемому затвором. Устройства делят на 2 вида:

с управляющим p-n-переходом;
транзисторы МДП с изолированным затвором.

Приборы первого типа содержат в конструкции полупроводниковую пластину, подключаемую в управляемую схему с помощью электродов на противоположных сторонах (сток и исток). Место с другим видом проводимости возникает после подсоединения пластины к затвору. Вставленный во входной контур источник постоянного смещения продуцирует на переходе запирающее напряжение.

Источник усиливаемого импульса также находится во входной цепи. После перемены напряжения на входе трансформируется соответствующий показатель на p-n-переходе. Модифицируется толщина слоя и площадь поперечного сечения канального перехода в кристалле, пропускающем поток заряженных электронов. Ширина канала зависит от пространства между обедненной областью (под затвором) и подложкой. Управляющий ток в начальной и конечной точках регулируется изменением ширины обедненной области.

Транзистор МДП характеризуется тем, что его затвор отделен изоляцией от канального слоя. В полупроводниковом кристалле, называемом подложкой, создаются легированные места с противоположным знаком. На них установлены проводники — сток и исток, между которыми на расстоянии меньше микрона расположен диэлектрик. На изоляторе нанесен электрод из металла — затвор. Из-за полученной структуры, содержащей металл, диэлектрический слой и полупроводник транзисторам присвоена аббревиатура МДП.

Устройство и принцип работы для начинающих

Технологии оперируют не только зарядом электричества, но и магнитным полем, световыми квантами и фотонами. Принцип действия транзистора заключается в состояниях, между которыми переключается устройство. Противоположный малый и большой сигнал, открытое и закрытое состояние — в этом заключается двойная работа приборов.

Вместе с полупроводниковым материалом в составе, используемого в виде монокристалла, легированного в некоторых местах, транзистор имеет в конструкции:

выводы из металла;
диэлектрические изоляторы;
корпус транзисторов из стекла, металла, пластика, металлокерамики.

До изобретения биполярных или полярных устройств использовались электронные вакуумные лампы в виде активных элементов. Схемы, разработанные для них, после модификации применяются при производстве полупроводниковых устройств. Их можно было подключить как транзистор и применять, т. к. многие функциональные характеристики ламп годятся при описании работы полевых видов.

Преимущества и недостатки замены ламп транзисторами

Изобретение транзисторов является стимулирующим фактором для внедрения инновационных технологий в электронике. В сети используются современные полупроводниковые элементы, по сравнению со старыми ламповыми схемами такие разработки имеют преимущества:

небольшие габариты и малый вес, что важно для миниатюрной электроники;
возможность применить автоматизированные процессы в производстве приборов и сгруппировать этапы, что снижает себестоимость;
использование малогабаритных источников тока из-за потребности в низком напряжении;
мгновенное включение, разогревание катода не требуется;
повышенная энергетическая эффективность из-за снижения рассеиваемой мощности;
прочность и надежность;
слаженное взаимодействие с дополнительными элементами в сети;
стойкость к вибрации и ударам.

Недостатки проявляются в следующих положениях:

кремниевые транзисторы не функционируют при напряжении больше 1 кВт, лампы эффективны при показателях свыше 1-2 кВт;
при использовании транзисторов в мощных сетях радиовещания или передатчиках СВЧ требуется согласование маломощных усилителей, подключенных параллельно;
уязвимость полупроводниковых элементов к воздействию электромагнитного сигнала;
чувствительная реакция на космические лучи и радиацию, требующая разработки стойких в этом плане радиационных микросхем.

Схемы включения

Чтобы работать в единой цепи транзистору требуется 2 вывода на входе и выходе. Почти все виды полупроводниковых приборов имеют только 3 места подсоединения. Чтобы выйти из трудного положения, один из концов назначается общим. Отсюда вытекают 3 распространенные схемы подключения:

для биполярного транзистора;
полярного устройства;
с открытым стоком (коллектором).

Биполярный модуль подключается с общим эмиттером для усиления как по напряжению, так и по току (ОЭ). В других случаях он согласовывает выводы цифровой микросхемы, когда существует большой вольтаж между внешним контуром и внутренним планом подключения. Так работает подсоединение с общим коллектором, и наблюдается только рост тока (ОК). Если нужно повышение напряжения, то элемент вводится с общей базой (ОБ). Вариант хорошо работает в составных каскадных схемах, но в однотранзисторных проектах ставится редко.

Полевые полупроводниковые приборы разновидностей МДП и с использованием p-n-перехода включаются в контур:

с общим эмиттером (ОИ) — соединение, аналогичное ОЭ модуля биполярного типа
с единым выходом (ОС) — план по типу ОК;
с совместным затвором (ОЗ) — похожее описание ОБ.

В планах с открытым стоком транзистор включается с общим эмиттером в составе микросхемы. Коллекторный вывод не подсоединяется к другим деталям модуля, а нагрузка уходит на наружный разъем. Выбор интенсивности вольтажа и силы тока коллектора производится после монтажа проекта. Приборы с открытым стоком работают в контурах с мощными выходными каскадами, шинных драйверах, логических схемах ТТЛ.

Для чего нужны транзисторы?

Область применение разграничена в зависимости от типа прибора — биполярный модуль или полевой. Зачем нужны транзисторы? Если необходима малая сила тока, например, в цифровых планах, используют полевые виды. Аналоговые схемы достигают показателей высокой линейности усиления при различном диапазоне питающего вольтажа и выходных параметров.

Областями установки биполярных транзисторов являются усилители, их сочетания, детекторы, модуляторы, схемы транзисторной логистики и инверторы логического типа.

Места применения транзисторов зависят от их характеристик. Они работают в 2 режимах:

в усилительном порядке, изменяя выходной импульс при небольших отклонениях управляющего сигнала;
в ключевом регламенте, управляя питанием нагрузок при слабом входном токе, транзистор полностью закрыт или открыт.

Вид полупроводникового модуля не изменяет условия его работы. Источник подсоединяется к нагрузке, например, переключатель, усилитель звука, осветительный прибор, это может быть электронный датчик или мощный соседний транзистор. С помощью тока начинается работа нагрузочного прибора, а транзистор подсоединяется в цепь между установкой и источником. Полупроводниковый модуль ограничивает силу энергии, поступающей к агрегату.

Сопротивление на выходе транзистора трансформируется в зависимости от вольтажа на управляющем проводнике. Сила тока и напряжение в начале и конечной точке цепи изменяются и увеличиваются или уменьшаются и зависят от типа транзистора и способа его подсоединения. Контроль управляемого источника питания ведет к усилению тока, импульса мощности или увеличению напряжения.

Транзисторы обоих видов используются в следующих случаях:

В цифровом регламенте. Разработаны экспериментальные проекты цифровых усилительных схем на основе цифроаналоговых преобразователей (ЦАП).
В генераторах импульсов. В зависимости от типа агрегата транзистор работает в ключевом или линейном порядке для воспроизведения прямоугольных или произвольных сигналов, соответственно.
В электронных аппаратных приборах. Для защиты сведений и программ от воровства, нелегального взлома и использования. Работа проходит в ключевом режиме, сила тока управляется в аналоговом виде и регулируется с помощью ширины импульса. Транзисторы ставят в приводы электрических двигателей, импульсные стабилизаторы напряжения.

Монокристаллические полупроводники и модули для размыкания и замыкания контура увеличивают мощность, но функционируют только как переключатели. В цифровых устройствах применяют транзисторы полевого типа в качестве экономичных модулей. Технологии изготовления в концепции интегральных экспериментов предусматривают производство транзисторов на едином чипе из кремния.

Миниатюризация кристаллов ведет к ускорению действия компьютеров, снижению количества энергии и уменьшению выделения тепла.

ТРАНЗИСТОРЫ

В этой статье мы разберем, чем же примечателен этот маленький кусочек кремния, называемый транзистором. Транзисторы, как известно, делятся на 2 вида полевые и биполярные. Изготавливаются они из полупроводниковых материалов, в частности германия и кремния. И полевые и биполярные транзисторы имеют по 3 вывода. На приведенном ниже рисунке мы можем видеть устройство советского биполярного низкочастотного транзистора типа МП39-МП42.

Транзистор в разрезе

На следующем рисунке изображены транзисторы, также выпущенные в советское время, слева небольшой мощности, в центре и справа рассчитанные на среднюю и большую мощность:

Внешний вид советских транзисторов

Рассмотрим схематическое изображение биполярного транзистора:

Структура биполярных транзисторов

Транзисторы по своей структуре делятся на два типа, n-p-n и p-n-p. Как нам известно из предыдущей статьи, диод представляет собой полупроводниковый прибор с p-n переходом способным пропускать ток в прямом включении и не пропускающий в обратном. Транзистор же представляет собой, условно говоря, два диода соединенных либо катодами, либо анодами, что мы и можем видеть на рисунке ниже.

Транзистор как два диода

Кстати, многие отечественные транзисторы в советское время выпускали с некоторым содержанием золота, так что эту деталь можно назвать драгоценной в прямом смысле слова! Подробнее о содержании драгметаллов смотрите тут. Но для радиолюбителей ценность данного радиоэлемента заключается прежде всего в его функциях.

Золото в транзисторах СССР

Приведу ещё несколько фотографий распространённых транзисторов:

Малой мощности

Средней мощности

Большой мощности

В металлическом корпусе

На этих фото изображены выводные транзисторы, которые впаивают в отверстия в печатной плате. Но существуют транзисторы и для поверхностного или SMD монтажа, в таком случае отверстия не сверлятся и детали припаиваются со стороны печати, один из таких транзисторов в корпусе sot-23 изображен на фотографии ниже, рядом на рисунке можно видеть его сравнительные размеры:

Фото SMD транзистор

Какие существуют схемы включения биполярных транзисторов? Прежде всего это схема (к слову сказать самая распространенная) включения с общим эмиттером. Такое включение обеспечивает большое усиление по напряжению и току:

Схема с общим эмиттером

Схема включения с общим коллектором, это дает нам усиление только по току:

Схема с общим коллектором

И схема включения с общей базой, усиление только по напряжению:

Схема с общей базой

Далее приведен практический пример схемы усилителя на одном транзисторе собранного по схеме с общим эмиттером. Наушники для этого усилителя нужно брать высокоомные Тон–2 с сопротивлением обмотки приблизительно 2 кОм.

Пример усилителя по схеме с общим эмиттером

Биполярные транзисторы могут использоваться в ключевом и усилительном режимах. Выше на схеме пример работы транзистора в усилительном режиме. На приведенном ниже рисунке изображена схема включения транзистора в ключевом режиме:

Схема транзистора в ключевом режиме

Существуют транзисторы, действие которых основано на фотоэлектрическом эффекте, называются они фототранзисторы. Они могут быть в исполнении как с выводом от базы, так и без него. Его схематическое изображение на рисунке:

Схематическое изображение фототранзисторов

А так выглядит один из фототранзисторов:

Фототранзистор — фотография

Полевые транзисторы

Как ясно из названия, такие транзисторы управляются не током, а полем. Электрическим полем. В следствии чего они имеют высокое входное сопротивление и не нагружают предидущий каскад. На этом рисунке изображено строение полевого транзистора:

Строение полевого транзистора

Привожу первый вариант схематического обозначения полевого транзистора:

Схематическое изображение полевого транзистора

На следующем рисунке изображено современное схематическое изображение (второй вариант) полевых транзисторов с изолированным затвором, слева с каналом n–типа и справа с каналом p-типа.

Изображение на схемах полевых транзисторов с изолированным затвором

Определяют какого типа канал следующим образом, если стрелка направлена в сторону канала, то такой транзистор с каналом n–типа, если же стрелка направлена в обратную, то p-типа. Транзисторы MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor) — это английское название полевых транзисторов МДП (металл-диэлектрик-полупроводник). Дальше на рисунке приведено обозначение и изображен внешний вид мощного полевого Mosfet транзистора:

Схематическое изображение мощного полевого транзистора

Полевые транзисторы имеют высокое входное сопротивление. Они находят все большее применение в современной технике, особенно приёмо-передатчиках. Полевые транзисторы широко применяются и в аналоговых, и в цифровых схемах. Выпускаются современные полевые транзисторы, как и биполярные, в SMD исполнении:

Фото SMD полевой транзистор

Устройства, созданные на основе КМОП транзисторов (полевых транзисторов) очень экономичны и имеют незначительное потребление питания. Привожу схемы включения полевых транзисторов:

С общим истоком

С общим стоком

С общим затвором

Применяются полевые транзисторы и в усилителях мощности звука, чаще всего в выходных каскадах.

Однопереходные транзисторы

Существуют так называемые Однопереходные транзисторы, второе, менее распространённое название — Двухбазовый диод. Ниже приведены схематическое изображение и фото однопереходных транзисторов.

Схематическое изображение однопереходных транзисторов

Применяются однопереходные транзисторы, в устройствах автоматики и импульсной технике. А также находят применение в измерительных устройствах. Автор статьи — AKV.

Форум по радиоэлементам

ЧТО ТАКОЕ ТРАНЗИСТОР

Транзистор — главный компонент в любой электрической схеме. Эта статья именно о них и написана для начинающих радиолюбителей. Транзистор — своего рода усилительный ключ, принцип работы похож на тиристора. Без транзисторов в электронике никак не обойтись, на них собирают буквально все — простейшие мигалки, транзисторные усилители мощности низкой частоты, радиоприемники и передатчики, телевизионная и видео аппаратура и многие другие устройства. Транзисторами можно увеличить или снизить первоначальное напряжения источника питания, если они используются в схемах преобразователей.

Сам транзистор — полупроводниковый прибор, в основном кристалл транзистора делают из кремния или германия. Транзисторы бывают двух видов — однополярные и двухполярные, соответственно полевые и биполярные. По проводимости тоже бывают двух видов — транзисторы прямой проводимости (п — н — п) и транзисторы обратной проводимости (н — п — н). Н -П — от латыни негатив и позитив. На схемах легко можно отличить какой проводимости транзистор использован — если стрелка эмиттера входит в транзистор, значит он прямой проводимости, если же выходит из транзистора, значит транзистор имеет обратную проводимость тока.

Для работы транзистора на базу подают маленький ток, впоследствии которого транзистор открывается и может пропустить более большой ток через эмиттер — коллектор, то есть подавая сравнительно маленький ток на базу мы можем управлять более большим токам. Иными словами, прилагая лёгкое усилие поворачивая водопроводный кран, мы управляем мощным потоком воды. Транзистор может находится в двух состояниях, он открыт — когда на базу подано напряжение (рабочее состояние транзистора) и закрыт, когда ток не течет на базу (состояние покоя транзистора).

По рабочей частоте часто всего используют низкочастотные и высокочастотные транзисторы. Низкочастотные транзисторы применяют для силовых цепей преобразователей напряжения, усилителей мощности в блоках питания и так далее. Низкочастотные транзисторы как правило бывают большей мощности. Высокочастотные транзисторы работающие на частотах в несколько гигагерц тоже применяются очень часто. В основном они нашли широкое применения в радиоприёмной и передающей аппаратуре, в усилителях высокой частоты и во многих других приборах. Такие транзисторы имеют сравнительно маленькую мощность, они незаменимы в области радиоприема и передачи.

Транзисторы бывают самых разных форм и размеров — от невидимого для человеческих глаз чип элементов для поверхностного монтажа, до мегамощных транзисторов размером с дом.

Последние могут иметь мощность до сотни мегаватт, их в основном используют в электростанциях и на заводах. Для лучшей проводимости тока по контактам транзистора высокой частоты часто наносят тонкий слой золота или серебра, но в последнее время такие транзисторы встречаются очень редко, в основном такие транзисторы использовались в радиоаппаратуре времен советского союза. Новичкам уверен данный материал помог разобраться что к чему и прояснить вопросы по транзисторам — Артур Касьян (АКА).

Форум по теории

Electronics Club — Транзисторы — типы, подключение, пайка, тестирование, выбор, радиаторы

На этой странице описаны практические вопросы, такие как меры предосторожности при пайке и идентификации выводов. Информацию о работе и использовании транзисторов в схемах см. В страница транзисторных схем.

Транзисторы усиливают ток , например, их можно использовать для усиления небольшого выхода ток от логической ИС, чтобы он мог управлять лампой, реле или другим сильноточным устройством. Во многих схемах используется резистор для преобразования изменяющегося тока в изменяющееся напряжение, поэтому транзистор используется для усиления напряжения .

Транзистор может использоваться как переключатель (либо полностью включен с максимальным током, либо полностью выключен с нет тока) и как усилитель (всегда частично включен).

Величина усиления тока называется усилением по току , символ h _FE (один из многих параметров транзисторов, каждый со своим символом).

Типы транзисторов

Есть два типа стандартных (биполярных) транзисторов, NPN и PNP , с разными обозначениями схем, как показано. Буквы относятся к слоям полупроводникового материала, из которых изготовлен транзистор. Большинство используемых сегодня транзисторов являются NPN, потому что это самый простой тип из кремния.Если вы новичок в электронике, лучше всего начать с изучения того, как использовать транзисторы NPN.

Выводы имеют маркировку база (B), коллектор (C) и эмиттер (E). Эти термины относятся к внутренней работе транзистора, но их не так много. помогают понять, как используется транзистор, поэтому относитесь к ним как к ярлыкам.

Пара Дарлингтона — это два транзистора, соединенных вместе. чтобы дать очень высокий коэффициент усиления по току.

В дополнение к биполярным переходным транзисторам существует полевых транзисторов , которые обычно обозначается как FET s.У них разные символы схем и свойства, и они не рассматриваются на этой странице.

Подключение

Транзисторы

имеют три вывода, которые должны быть подключены правильно. Будьте осторожны, так как неправильно подключенный транзистор может быть немедленно поврежден при включении.

Ориентация транзистора может быть ясна из схемы компоновки печатной платы или монтажной платы, в противном случае вы необходимо обратиться к каталогу поставщика или на веб-сайте, чтобы определить потенциальных клиентов.

На чертежах показаны выводы некоторых распространенных типов корпусов транзисторов.

Обратите внимание, что схемы выводов транзисторов показывают вид с ниже с ведет к вам. Это противоположно схемам выводов IC, которые показывают вид сверху.

Пайка

Транзисторы могут быть повреждены нагревом при пайке, поэтому, если вы не эксперт, это Целесообразно использовать радиатор, прикрепленный к проводу между соединением и корпусом транзистора. Можно купить специальный инструмент, но стандартный зажим «крокодил» (без пластиковой крышки). работает так же хорошо и дешевле.

Не путайте этот временный радиатор с постоянным радиатором (описанным ниже) что может потребоваться для силового транзистора, чтобы предотвратить его перегрев во время работы.

Проверка транзистора

Транзисторы могут быть повреждены нагреванием при пайке или неправильным использованием в цепи. Если вы подозреваете, что транзистор может быть поврежден, есть два простых способа его проверить:

1. Проверка мультиметром

Используйте мультиметр или простой тестер (аккумулятор, резистор и светодиод) чтобы проверить каждую пару проводов на проводимость.Установите цифровой мультиметр на проверку диодов и аналоговый мультиметр для диапазона низкого сопротивления.

Проверить каждую пару проводов в обе стороны (всего шесть тестов):

Переход база-эмиттер (BE) должен вести себя как диод, а проводить только в одном направлении .
Переход база-коллектор (BC) должен вести себя как диод, а проводить только в одну сторону .
Коллектор-эмиттер (CE) не должен вести в любом случае .

На схеме показано, как ведут себя переходы в NPN-транзисторе. В транзисторе PNP диоды перевернуты, но можно использовать ту же процедуру тестирования.

Проверка транзистора NPN

2. Тестирование в простой схеме

Подключите транзистор к показанной простой схеме. Напряжение питания не критично, подходит от 5В до 12В. Эту схему можно быстро построить, например, на макете. Позаботьтесь о включении 10k резистор в соединении с базой, иначе вы разрушите транзистор при его проверке!

Если транзистор в порядке, светодиод должен загореться при нажатии переключателя. и не загорается при отпускании переключателя.

Для проверки транзистора PNP используйте ту же схему, но поменяйте местами светодиод и напряжение питания.

Некоторые мультиметры имеют функцию проверки транзисторов, которая обеспечивает известный базовый ток и измеряет ток коллектора, чтобы отобразить Коэффициент усиления по постоянному току транзистора h _FE.

Простая схема переключения
для проверки транзистора NPN

Коды транзисторов

В Великобритании используются три основных серии кодов транзисторов:

Коды, начинающиеся с B (или A), e.грамм. BC108

Первая буква B — кремний, A — германий (сейчас используется редко). Вторая буква указывает на тип; например C означает звуковую частоту малой мощности; D означает звуковую частоту высокой мощности; F означает низкую мощность высокой частоты. Остальная часть кода идентифицирует конкретный транзистор. В системе нумерации нет очевидной логики. Иногда в конце добавляется буква (например, BC108C) для обозначения специальной версии. основного типа, например, более высокий коэффициент усиления по току или другой тип корпуса.Если в проекте указана версия с более высоким коэффициентом усиления (BC108C), ее необходимо использовать, но если указан общий код (BC108), подходит любой транзистор с этим кодом.

Коды, начинающиеся с TIP, например TIP31A

TIP относится к производителю: Texas Instruments Power Transistor. Буква в конце обозначает версии с разным номинальным напряжением.

Коды, начинающиеся с 2N, например 2N3053

Начальная буква «2N» обозначает деталь как транзистор, а остальную часть кода. обозначает конкретный транзистор.В системе нумерации нет очевидной логики.

Выбор транзистора

В большинстве проектов указывается конкретный транзистор, но обычно можно заменить его эквивалентным транзистором. из широкого ассортимента. Наиболее важные характеристики, на которые следует обратить внимание, — это максимальный ток коллектора I _C и текущий коэффициент усиления h _FE. Чтобы упростить выбор, большинство поставщиков группируют свои транзисторы по категориям. определяется либо их типичным использованием , либо максимальной мощностью номиналом .

Чтобы сделать окончательный выбор, вам может потребоваться обратиться к таблицам технических данных, приведенным в каталогах, книгах и в Интернете. Они содержат много полезной информации, но их может быть трудно понять, если вы не знакомы с используемые термины и сокращения.

Вот некоторые из терминов, которые вы, вероятно, увидите:

Структура — тип транзистора, NPN или PNP, заменитель должен быть того же типа.

Стиль корпуса — расположение выводов.

I _C макс. — максимальный ток коллектора.

В _CE макс. — максимальное напряжение на переходе коллектор-эмиттер, игнорируйте это для цепей низкого напряжения.

h _FE — коэффициент усиления по току (строго коэффициент усиления по постоянному току). Гарантированное минимальное значение дается потому, что фактическое значение варьируется от транзистора к транзистору — даже для транзисторов одного типа! Обратите внимание, что текущий коэффициент усиления — это просто число, поэтому у него нет единиц измерения.Коэффициент усиления часто указывается при определенном токе коллектора I _C который обычно находится в середине диапазона транзистора, например, «100 @ 20 мА» означает, что коэффициент усиления составляет не менее 100 при 20 мА. Иногда указываются минимальные и максимальные значения. Так как коэффициент усиления примерно постоянен для различных токов, но изменяется от От транзистора к транзистору эта деталь действительно интересует только специалистов.

P _до макс. — максимальная общая мощность, которую может развивать транзистор, обратите внимание, что радиатор потребуется для достижения максимального рейтинга.Этот рейтинг важен для транзисторы, работающие как усилители, имеют мощность примерно I _C × V _CE. Для транзисторов, работающих как переключатели, более важен максимальный ток коллектора (I _C макс.).

Категория — типичное применение транзистора, хорошая отправная точка при поиске замены. Для разных категорий могут быть отдельные таблицы.

Возможные замены — транзисторы с аналогичными электрическими свойствами, которые подойдут заменители в большинстве схем.Они могут иметь другой стиль корпуса, поэтому будьте осторожны при размещении на печатной плате.

Rapid Electronics: транзисторы

Радиаторы для транзисторов

Радиаторы необходимы для транзисторов, пропускающих большие токи.

Из-за протекающего через них тока в транзисторах выделяется избыточное тепло. Если вы обнаружите, что транзистор становится слишком горячим, чтобы дотронуться до него, безусловно, потребуется радиатор! Радиатор помогает рассеивать (отводить) тепло, передавая его в окружающий воздух.

Скорость образования отходящего тепла называется тепловой мощностью P. Обычно базовый ток I _B слишком мал, чтобы выделять много тепла, поэтому тепловой мощность определяется током коллектора I _C и напряжением V _CE на транзисторе:

Нагрев не является проблемой, если I _C небольшой или если транзистор используется как переключение, потому что при «полном включении» V _CE почти равен нулю.Однако силовые транзисторы, используемые в таких схемах, как аудиоусилитель или регулятор скорости двигателя, будут частично в большинстве случаев V _CE может составлять примерно половину напряжения питания. Эти силовые транзисторы почти обязательно нужен радиатор, чтобы не допустить их перегрева.

Силовые транзисторы обычно имеют отверстия под болты для крепления радиаторов, но также доступны и прикрепляемые радиаторы. Убедитесь, что вы используете правильный тип транзистора. Многие транзисторы имеют металлические корпуса, которые подключены к одному из их выводов, поэтому может потребоваться изолировать радиатор от транзистора.Комплекты изоляционные доступны с листом слюды и пластиковой втулкой для болта. Теплопроводящую пасту можно использовать для улучшения теплового потока от транзистора к радиатор, это особенно важно при использовании изоляционного комплекта.

Мощность радиатора

Радиаторы имеют номинальное тепловое сопротивление (Rth) в ° C / Вт. Например, 2 ° C / Вт означает, что теплоотвод (и, следовательно, компонент, прикрепленный к нему) будет 2 ° C. горячее, чем окружающий воздух, на каждый 1 Вт тепла, которое он рассеивает.Обратите внимание, что более низкое тепловое сопротивление на означает, что радиатор лучше .

Расчет необходимого радиатора:

Сначала определите рассеиваемую тепловую мощность:
(в случае сомнений используйте наибольшее вероятное значение для I _C и предположите, что V _CE составляет половину напряжения питания).
Пример: транзистор пропускает 1 А и подключен к источнику питания 12 В, поэтому мощность составляет около 1 × ½ × 12 = 6 Вт.
Найдите максимальную рабочую температуру (Tmax) для транзистора, если это возможно, в противном случае предположим, что Tmax = 100 ° C.

Оцените максимальную температуру окружающей среды (окружающего воздуха) (Tair). Если радиатор будет находиться вне корпуса, разумно Tair = 25 ° C, но внутри он будет выше (возможно, 40 ° C), что позволит всему прогреться в процессе работы.
Рассчитайте максимальное тепловое сопротивление (Rth) радиатора, используя:

Rth = (Tmax — Таир) / P

Для примеров значений, приведенных выше: Rth = (100-25) / 6 = 12,5 ° C / Вт.
Выберите радиатор с тепловым сопротивлением, которое на меньше , чем значение, рассчитанное выше. (помните, что меньшее значение означает лучший теплоотвод), например, 5 ° C / Вт было бы разумным выбором, чтобы обеспечить запас прочности.Радиатор 5 ° C / Вт, рассеивающий 6 Вт, будет иметь разницу температур 5 × 6 = 30 ° C. таким образом, температура транзистора повысится до 25 + 30 = 55 ° C (безопасно ниже максимума 100 ° C).
Все вышесказанное предполагает, что транзистор имеет ту же температуру, что и радиатор. Это разумное предположение, если они надежно закреплены болтами или скреплены вместе. Однако вам, возможно, придется положить между ними лист слюды или аналогичный материал, чтобы обеспечить электрическую изоляцию. тогда транзистор будет горячее радиатора, и расчет станет более трудным.Для типичных листов слюды следует вычесть 2 ° C / Вт из значения термического сопротивления (Rth), рассчитанного на шаге 4 выше.

Или методом проб и ошибок!

Если описанные выше действия кажутся слишком сложными, вы можете попробовать установить радиатор умеренно большого размера и надеяться на лучшее. Осторожно следите за температурой транзистора пальцем, если он сильно нагревается, выключите немедленно и используйте радиатор большего размера.

Rapid Electronics: радиаторы

Почему термическое сопротивление?

Термин « термическое сопротивление » используется, потому что он аналогичен электрическому сопротивлению:

Разница температур на радиаторе (между транзистором и воздухом) подобна напряжению (разности потенциалов) на резисторе.
Тепловая мощность (скорость нагрева), протекающая через радиатор от транзистора к воздуху, подобна току, протекающему через резистор.
Таким образом, R = V / I становится Rth = (Tmax — Tair) / P
Точно так же, как вам нужна разница напряжений для протекания тока, вам нужна разность температур для протекания тепла.

Rapid Electronics любезно разрешили мне использовать их изображения на этом веб-сайте, и я очень благодарен за их поддержку. У них есть широкий ассортимент транзисторов и других компонентов для электроники, и я рад рекомендую их как поставщика.

Книг по комплектующим:

Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию. Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому. На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация.Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации. Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google. Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста посетите AboutCookies.org.

Веб-сайт размещен на Tsohost

Определение, принцип работы, типы, схема транзистора

- БЕСПЛАТНАЯ ЗАПИСЬ КЛАСС
- КОНКУРСНЫЕ ЭКЗАМЕНА
  
  BNAT
  
  Классы
  
  Класс 1 — 3
  
  Класс 4-5
  
  Класс 6-10
  
  Класс 11-12
  
  CBSE
  
  Книги NCERT
  
  Книги NCERT для класса 5
  
  Книги NCERT для класса 6
  
  Книги NCERT для класса 7
  
  Книги NCERT для класса 8
  
  Книги NCERT для класса 9
  
  Книги NCERT для класса 10
  
  NCERT Книги для класса 11
  
  NCERT Книги для класса 12
  
  NCERT Exemplar
  
  NCERT Exemplar Class 8
  
  NCERT Exemplar Class 9
  
  NCERT Exemplar Class 10
  
  NCERT Exemplar Class 11
  
  NCERT Exemplar Class 12
  
  RS Aggarwal
  
  RS Aggarwal Class 12 Solutions
  
  RS Aggarwal Class 11 Solutions
  
  RS Aggarwal Решения класса 10
  
  Решения RS Aggarwal класса 9
  
  Решения RS Aggarwal класса 8
  
  Решения RS Aggarwal класса 7
  
  Решения RS Aggarwal класса 6
  
  RD Sharma
  
  Решения RD Sharma класса 6
  
  RD Sharma Class 7 Решения
  
  Решения RD Sharma класса 8
  
  Решения RD Sharma класса 9
  
  Решения RD Sharma класса 10
  
  Решения RD Sharma Class 11
  
  Решения RD Sharma класса 12
  
  PHYSICS
  
  Механика
  
  Оптика
  
  Термодинамика
  
  Электромагнетизм
  
  ХИМИЯ
  
  Органическая химия
  
  Неорганическая химия
  
  Периодическая таблица
  
  MATHS
  
  Теорема Пифагора85
  
  Наборы простых чисел
  Простые числа Наборы чисел Тр игонометрические функции
  Взаимосвязи и функции
  
  Последовательности и серии
  
  Таблицы умножения
  
  Детерминанты и матрицы
  
  Прибыль и убыток
  
  Полиномиальные уравнения
  
  Деление дробей
  
  БИОЛОГИЯ
  
  Микробиология
  90
  
  FORMULAS
  
  Математические формулы
  
  Алгебраические формулы
  
  Тригонометрические формулы
  
  Геометрические формулы
  
  КАЛЬКУЛЯТОРЫ
  
  Математические калькуляторы
  
  Физические калькуляторы 9085
  
  Химические калькуляторы 9090 Образцы документов для класса 6
  
  Образцы документов CBSE для класса 7
  
  Образцы документов CBSE для класса 8
  
  Образцы документов CBSE для класса 9
  
  Образцы документов CBSE для класса 10
  
  Образцы документов CBSE для класса 1 1
  
  Образцы документов CBSE для класса 12
  
  Вопросники предыдущего года CBSE
  
  Вопросники предыдущего года CBSE Класс 10
  
  Вопросники предыдущего года CBSE Класс 12
  
  HC Verma Solutions
  
  HC Verma Solutions Класс 11 Физика
  
  HC Verma Solutions Класс 12 Физика
  
  Решения Лакмира Сингха
  
  Решения Лакмира Сингха 9 класса
  
  Решения Лахмира Сингха 10 класса
  
  Решения Лахмира Сингха 8 класса
  
  Примечания CBSE
  
  Класс 6 Примечания CBSE
  
  Примечания CBSE класса 7
  
  Примечания CBSE класса 8
  
  Примечания CBSE класса 9
  
  Примечания CBSE класса 10
  
  Примечания CBSE класса 11
  
  Примечания CBSE класса 12
  
  Примечания к редакции CBSE
  
  CBSE Примечания к редакции класса 9
  
  CBSE Примечания к редакции класса 10
  
  CBSE Примечания к редакции класса 11
  
  Примечания к редакции класса 12 CBSE
  
  Дополнительные вопросы CBSE
  
  Дополнительные вопросы по математике класса 8 CBSE
  
  Дополнительные вопросы по науке класса 8 CBSE
  
  Дополнительные вопросы по математике класса 9 CBSE
  
  CBSE Class 9 Science Extra Вопросы
  
  CBSE Class 10 по математике Дополнительные вопросы
  
  CBSE Class 10 Science Extra Questions
  
  CBSE Class
  
  Class 3
  
  Class 4
  
  Class 5
  
  Class 6
  
  Class 7
  
  Class 8
  
  Класс 9
  
  Класс 10
  
  Класс 11
  
  Класс 12
  
  Учебные решения
  
  Решения NCERT
  
  Решения NCERT для класса 11
  
  Решения NCERT для физики класса 11
  
  Решения NCERT для класса 11 Химия
  
  Решения NCERT для биологии класса 11
  
  Решение NCERT s Для класса 11 по математике
  
  NCERT Solutions Class 11 Accountancy
  
  NCERT Solutions Class 11 Business Studies
  
  NCERT Solutions Class 11 Economics
  
  NCERT Solutions Class 11 Statistics
  
  NCERT Solutions Class 11 Commerce
  
  NCERT Solutions for Class 12
  
  Решения NCERT для класса 12 по физике
  
  Решения NCERT для класса 12 по химии
  
  Решения NCERT для класса 12 по биологии
  
  Решения NCERT для класса 12 по математике
  
  Решения NCERT, класс 12, Бухгалтерский учет
  
  Решения NCERT, класс 12, бизнес-исследования
  
  NCERT Solutions Class 12 Economics
  
  NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 1
  
  NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 2
  
  NCERT Solutions Class 12 Micro-Economics
  
  NCERT Solutions Class 12 Commerce
  
  NCERT Solutions Class 12 Macro-Economics
  
  NCERT Solut Ионы Для класса 4
  
  Решения NCERT для математики класса 4
  
  Решения NCERT для класса 4 EVS
  
  Решения NCERT для класса 5
  
  Решения NCERT для математики класса 5
  
  Решения NCERT для класса 5 EVS
  
  Решения NCERT для класса 6
  
  Решения NCERT для математики класса 6
  
  Решения NCERT для класса 6 Наука
  
  Решения NCERT для социальных наук класса 6
  
  Решения NCERT для класса 6 Английский язык
  
  Решения NCERT для класса 7
  
  Решения NCERT для математики класса 7
  
  Решения NCERT для науки класса 7
  
  Решения NCERT для класса 7 социальные науки
  
  Решения NCERT для класса 7 Английский язык
  
  Решения NCERT для класса 8
  
  Решения NCERT для математики класса 8
  
  Решения NCERT для науки 8 класса
  
  Решения NCERT для социальных наук 8 класса ce
  
  Решения NCERT для класса 8 Английский
  
  Решения NCERT для класса 9
  
  Решения NCERT для социальных наук класса 9
  
  Решения NCERT для математики класса 9
  
  Решения NCERT для математики класса 9 Глава 1
  
  Решения NCERT для математики класса 9 Глава 2
  
  Решения NCERT для математики класса 9 Глава 3
  
  Решения NCERT для математики класса 9 Глава 4
  
  Решения NCERT для математики класса 9 Глава 5
  
  Решения NCERT для математики класса 9 Глава 6
  
  Решения NCERT для математики класса 9 Глава 7
  
  Решения NCERT для математики класса 9 Глава 8
  
  Решения NCERT для математики класса 9 Глава 9
  
  Решения NCERT для математики класса 9 Глава 10
  
  Решения NCERT для математики класса 9 Глава 11
  Решения
  NCERT для математики класса 9 Глава 12
  
  Решения NCERT для математики класса 9 Глава 13
  
  NCER Решения T для математики класса 9 Глава 14
  
  Решения NCERT для математики класса 9 Глава 15
  
  Решения NCERT для науки класса 9
  
  Решения NCERT для науки класса 9 Глава 1
  
  Решения NCERT для науки класса 9 Глава 2
  
  Решения NCERT для науки класса 9 Глава 3
  
  Решения NCERT для науки класса 9 Глава 4
  
  Решения NCERT для науки класса 9 Глава 5
  
  Решения NCERT для науки класса 9 Глава 6
  
  NCERT

Полевой транзистор | Типы полевых транзисторов с объяснением

БЕСПЛАТНАЯ ЗАПИСЬ КЛАСС

КОНКУРСНЫЕ ЭКЗАМЕНА

BNAT

Классы

Класс 1 — 3

Класс 4-5

Класс 6-10

Класс 11-12

CBSE

Книги NCERT

Книги NCERT для класса 5

Книги NCERT для класса 6

Книги NCERT для класса 7

Книги NCERT для класса 8

Книги NCERT для класса 9

Книги NCERT для класса 10

NCERT Книги для класса 11

NCERT Книги для класса 12

NCERT Exemplar

NCERT Exemplar Class 8

NCERT Exemplar Class 9

NCERT Exemplar Class 10

NCERT Exemplar Class 11

NCERT Exemplar Class 12

RS Aggarwal

RS Aggarwal Class 12 Solutions

RS Aggarwal Class 11 Solutions

RS Aggarwal Решения класса 10

Решения RS Aggarwal класса 9

Решения RS Aggarwal класса 8

Решения RS Aggarwal класса 7

Решения RS Aggarwal класса 6

RD Sharma

Решения RD Sharma класса 6

RD Sharma Class 7 Решения

Решения RD Sharma Class 8

Решения RD Sharma Class 9

Решения RD Sharma Class 10

Решения RD Sharma Class 11

Решения RD Sharma Class 12

PHYSICS

Механика

Оптика

Термодинамика

Электромагнетизм

ХИМИЯ

Органическая химия

Неорганическая химия

Периодическая таблица

MATHS

Теорема Пифагора85

Наборы простых чисел
Простые числа Тр игонометрические функции
Взаимосвязи и функции

Последовательности и серии

Таблицы умножения

Детерминанты и матрицы

Прибыль и убыток

Полиномиальные уравнения

Деление дробей

БИОЛОГИЯ

Микробиология
90

FORMULAS

Математические формулы

Алгебраические формулы

Тригонометрические формулы

Геометрические формулы

КАЛЬКУЛЯТОРЫ

Математические калькуляторы

Физические калькуляторы 9085

Химические калькуляторы
0 Образцы документов для класса 6

Образцы документов CBSE для класса 7

Образцы документов CBSE для класса 8

Образцы документов CBSE для класса 9

Образцы документов CBSE для класса 10

Образцы документов CBSE для класса 1 1

Образцы документов CBSE для класса 12

Вопросники предыдущего года CBSE

Вопросники предыдущего года CBSE Класс 10

Вопросники предыдущего года CBSE Класс 12

HC Verma Solutions

HC Verma Solutions Класс 11 Физика

HC Verma Solutions Класс 12 Физика

Решения Лакмира Сингха

Решения Лакмира Сингха 9 класса

Решения Лахмира Сингха 10 класса

Решения Лахмира Сингха 8 класса

Примечания CBSE

Класс 6 Примечания CBSE

Примечания CBSE класса 7

Примечания CBSE класса 8

Примечания CBSE класса 9

Примечания CBSE класса 10

Примечания CBSE класса 11

Примечания CBSE класса 12

Примечания к редакции CBSE

CBSE Примечания к редакции класса 9

CBSE Примечания к редакции класса 10

CBSE Примечания к редакции класса 11

Примечания к редакции класса 12 CBSE

Дополнительные вопросы CBSE

Дополнительные вопросы по математике класса 8 CBSE

Дополнительные вопросы по науке класса 8 CBSE

Дополнительные вопросы по математике класса 9 CBSE

CBSE Class 9 Science Extra Вопросы

CBSE Class 10 по математике Дополнительные вопросы

CBSE Class 10 Science Extra Questions

CBSE Class

Class 3

Class 4

Class 5

Class 6

Class 7

Class 8

Класс 9

Класс 10

Класс 11

Класс 12

Учебные решения

Решения NCERT

Решения NCERT для класса 11

Решения NCERT для физики класса 11

Решения NCERT для класса 11 Химия

Решения NCERT для биологии класса 11

Решение NCERT s Для класса 11 по математике

NCERT Solutions Class 11 Accountancy

NCERT Solutions Class 11 Business Studies

NCERT Solutions Class 11 Economics

NCERT Solutions Class 11 Statistics

NCERT Solutions Class 11 Commerce

NCERT Solutions for Class 12

Решения NCERT для класса 12 по физике

Решения NCERT для класса 12 по химии

Решения NCERT для класса 12 по биологии

Решения NCERT для класса 12 по математике

Решения NCERT, класс 12, Бухгалтерский учет

Решения NCERT, класс 12, бизнес-исследования

NCERT Solutions Class 12 Economics

NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 1

NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 2

NCERT Solutions Class 12 Micro-Economics

NCERT Solutions Class 12 Commerce

NCERT Solutions Class 12 Macro-Economics

NCERT Solut Ионы Для класса 4

Решения NCERT для математики класса 4

Решения NCERT для класса 4 EVS

Решения NCERT для класса 5

Решения NCERT для математики класса 5

Решения NCERT для класса 5 EVS

Решения NCERT для класса 6

Решения NCERT для математики класса 6

Решения NCERT для класса 6 Наука

Решения NCERT для социальных наук класса 6

Решения NCERT для класса 6 Английский язык

Решения NCERT для класса 7

Решения NCERT для математики класса 7

Решения NCERT для науки класса 7

Решения NCERT для класса 7 социальные науки

Решения NCERT для класса 7 Английский язык

Решения NCERT для класса 8

Решения NCERT для математики класса 8

Решения NCERT для науки 8 класса

Решения NCERT для социальных наук 8 класса ce

Решения NCERT для класса 8 Английский

Решения NCERT для класса 9

Решения NCERT для социальных наук класса 9

Решения NCERT для математики класса 9

Решения NCERT для математики класса 9 Глава 1

Решения NCERT для математики класса 9 Глава 2

Решения NCERT для математики класса 9 Глава 3

Решения NCERT для математики класса 9 Глава 4

Решения NCERT для математики класса 9 Глава 5

Решения NCERT для математики класса 9 Глава 6

Решения NCERT для математики класса 9 Глава 7

Решения NCERT для математики класса 9 Глава 8

Решения NCERT для математики класса 9 Глава 9

Решения NCERT для математики класса 9 Глава 10

Решения NCERT для математики класса 9 Глава 11
Решения
NCERT для математики класса 9 Глава 12

Решения NCERT для математики класса 9 Глава 13

NCER Решения T для математики класса 9 Глава 14

Решения NCERT для математики класса 9 Глава 15

Решения NCERT для науки класса 9

Решения NCERT для науки класса 9 Глава 1

Решения NCERT для науки класса 9 Глава 2

Решения NCERT для науки класса 9 Глава 3

Решения NCERT для науки класса 9 Глава 4

Решения NCERT для науки класса 9 Глава 5

Решения NCERT для науки класса 9 Глава 6

Решения NCERT для науки класса 9 Глава 7

Решения NCERT для науки класса 9 Глава 8

Решения NCERT для науки класса 9 Глава 9

Решения NCERT для науки класса 9 Глава 10

Решения NCERT для науки класса 9 Глава 12

Решения NCERT для науки класса 9 Глава 11

Решения NCERT для науки класса 9 Глава 13

Решения NCERT для науки класса 9 Глава 14

Различные типы транзисторов и их работа

Поскольку наш мозг состоит из 100 миллиардов клеток, называемых нейронами, которые используются, чтобы думать и запоминать вещи.Как и в компьютере, есть миллиарды крошечных клеток мозга, называемых , транзисторы, . Он состоит из экстракта химического элемента из песка, называемого кремнием. Транзисторы радикально меняют теорию электроники, поскольку она была разработана более полувека назад Джоном Бардином, Уолтером Браттейном и Уильямом Шокли.

Итак, мы расскажем, как они работают или что они есть на самом деле?

Что такое транзисторы?

Эти устройства сделаны из полупроводникового материала, который обычно используется для усиления или переключения, его также можно использовать для управления потоком напряжения и тока.Он также используется для усиления входных сигналов в выходной сигнал экстента. Транзистор — это обычно твердотельное электронное устройство, состоящее из полупроводниковых материалов. Электронная циркуляция тока может быть изменена добавлением электронов. Этот процесс приводит к изменениям напряжения, которые пропорционально влияют на многие изменения выходного тока, вызывая усиление. Не все, но большинство электронных устройств содержат один или несколько типов транзисторов. Некоторые из транзисторов размещаются индивидуально или обычно в интегральных схемах, которые различаются в зависимости от их состояния применения.

«Транзистор представляет собой трехногий компонент типа насекомого, который в некоторых устройствах размещается по отдельности, но в компьютерах он упакован внутри миллионами цифр в небольших микрочипах»

Из чего состоит транзистор?

Транзистор состоит из трех слоев полупроводника, способных удерживать ток. Электропроводящие материалы, такие как кремний и германий, обладают способностью переносить электричество между проводниками и изолятором, который был заключен в пластиковые провода.Полупроводниковые материалы обрабатываются с помощью некоторой химической процедуры, называемой легированием полупроводника. Если кремний легирован мышьяком, фосфором и сурьмой, он получит некоторые дополнительные носители заряда, то есть электроны, известные как N-тип или отрицательный полупроводник , тогда как если кремний легирован другими примесями, такими как бор, галлий, алюминий, он получит меньше носителей заряда, то есть дырок, известных как P-типа или положительный полупроводник .

Как работает транзистор?

Рабочая концепция — это основная часть понимания того, как использовать транзистор или как он работает? В транзисторе есть три вывода:

• База: Дает базу для электродов транзистора.

• Эмиттер : Эмитент носителей заряда.

• Сборщик : Носители заряда, собранные этим.

Если транзистор имеет тип NPN , нам необходимо приложить напряжение 0,7 В для его запуска, и когда напряжение, приложенное к выводу базы, транзистор включается, что является условием прямого смещения , и ток начинает течь через коллектор до эмиттер (также называемый областью насыщения). Когда транзистор находится в состоянии обратного смещения или вывод базы заземлен или на нем нет напряжения, транзистор остается в состоянии ВЫКЛ и не позволяет току течь от коллектора к эмиттеру (также называемая областью отсечки).

Если транзистор относится к PNP-типу , он обычно находится в состоянии ВКЛ, но не следует говорить о том, что он включен, пока вывод базы не будет идеально заземлен. После заземления вывода базы транзистор будет в состоянии обратного смещения или будет включен. Поскольку питание подается на вывод базы, он перестает проводить ток от коллектора к эмиттеру, и транзистор, как утверждается, находится в состоянии ВЫКЛ или с прямым смещением .

Для защиты транзистора мы последовательно подключаем к нему сопротивление, для нахождения значения этого сопротивления используем следующую формулу:

R _B = V _BE / I _B

Различные типы транзисторов:

В основном мы можем разделить транзистор на две категории: Bipolar Junction Transistor (BJT) и Field Effect Transistor (FET) .Далее мы можем разделить его, как показано ниже:

Биполярный переходной транзистор (BJT)

Транзистор с биполярным переходом состоит из легированного полупроводника с тремя выводами: базой, эмиттером и коллектором. В этой процедуре участвуют как дырки, так и электроны. Большой ток, проходящий через коллектор к эмиттеру, переключается путем изменения небольшого тока от базы к выводам эмиттера. Они также называются устройствами с контролем тока . NPN и PNP являются двумя основными частями BJT, как мы обсуждали ранее. Биполярный транзистор включается путем подачи входного сигнала на базу, потому что у него самый низкий импеданс для всех транзисторов. Коэффициент усиления также самый высокий для всех транзисторов.

типов BJT следующие:

1. Транзистор NPN :

В средней области NPN-транзистора, т.е. база p-типа, а две внешние области, то есть эмиттер и коллектор, имеют n-тип.

В прямом активном режиме транзистор NPN смещен. При использовании источника постоянного тока Vbb переход база-эмиттер будет смещен в прямом направлении. Следовательно, на этом переходе область истощения будет уменьшена. Переход коллектор-база имеет обратное смещение, область истощения перехода коллектор-база будет увеличена. Основными носителями заряда для эмиттера n-типа являются электроны. Переход база-эмиттер смещен в прямом направлении, поэтому электроны движутся к области базы.Следовательно, это вызывает ток эмиттера Ie . Базовая область тонкая и слабо легирована дырками, образуется электронно-дырочная комбинация, и некоторые электроны остаются в базовой области. Это вызывает очень небольшой базовый ток Ib . Коллекторный переход базы смещен в обратном направлении к дыркам в базовой области и электронам в области коллектора, но он смещен вперед к электронам в базовой области. Оставшиеся электроны базовой области, притянутые клеммой коллектора, вызывают ток коллектора Ic. Узнайте больше о транзисторе NPN здесь.

2. Транзистор PNP :

В средней области PNP-транзистора, т.е. база n-типа, а две внешние области, то есть коллектор и эмиттер, относятся к p-типу.

Как мы обсуждали выше, в транзисторе NPN он также работает в активном режиме. Большинство носителей заряда — это дырки для эмиттера p-типа.Для этих отверстий переход базового эмиттера будет смещен вперед и перемещается в базовую область. Это вызывает ток эмиттера Ie . Базовая область тонкая и слабо легирована электронами, образуется электронно-дырочная комбинация, и некоторые дырки остаются в базовой области. Это вызывает очень небольшой базовый ток Ib . Коллекторный переход базы смещен в обратном направлении к отверстиям в области основания и отверстиям в области коллектора, но смещен вперед к отверстиям в области основания. Оставшиеся отверстия базовой области, притянутые клеммой коллектора, вызывают ток коллектора Ic.Узнайте больше о транзисторе PNP здесь.

Каковы конфигурации транзисторов?

Как правило, существует три типа конфигураций, и их описания в отношении усиления следующие:

Конфигурация общей базы (CB) : Нет усиления по току, но есть усиление по напряжению.

Общий коллектор (CC) Конфигурация : Он имеет усиление по току, но без усиления по напряжению.

Конфигурация с общим эмиттером (CE) : У него есть усиление по току и по напряжению.

Общая база транзистора (CB) Конфигурация:

В этой схеме база размещена как общая для входа и выхода. У него низкий входной импеданс (50-500 Ом). Он имеет высокое выходное сопротивление (1-10 МОм). Напряжение измеряется относительно клемм базы. Таким образом, входное напряжение и ток будут Vbe & Ie, а выходное напряжение и ток будут Vcb & Ic.

Коэффициент усиления по току будет меньше единицы, т. Е. alpha (dc) = Ic / Ie

Повышение напряжения будет высоким.

Прирост мощности будет средним.

Конфигурация транзистора с общим эмиттером (CE):

В этой схеме эмиттер размещен как общий для входа и выхода. Входной сигнал подается между базой и эмиттером, а выходной сигнал — между коллектором и эмиттером. Vbb и Vcc — напряжения. Он имеет высокое входное сопротивление, то есть (500-5000 Ом). У него низкий выходной импеданс, то есть (50-500 кОм).

Коэффициент усиления по току будет высоким (98), т.е. beta (dc) = Ic / Ie

Увеличение мощности до 37 дБ.

Выходной сигнал будет сдвинут по фазе на 180 градусов.

Общий коллектор транзистора Конфигурация:

В этой схеме коллектор размещен как общий для входа и выхода. Это также известно как эмиттер-повторитель. Он имеет высокое входное сопротивление (150-600 кОм) и низкий выходной импеданс (100-1000 Ом).

Текущее усиление будет высоким (99).

Коэффициент усиления по напряжению будет меньше единицы.

Прирост мощности будет средним.

Полевой транзистор (FET):

Полевой транзистор содержит три области, такие как исток, затвор и сток. Их называют устройствами, управляемыми напряжением, , поскольку они контролируют уровень напряжения. Для управления электрическим поведением можно выбрать внешнее электрическое поле, поэтому оно называется полевыми транзисторами .В этом случае ток течет из-за основных носителей заряда, то есть электронов, поэтому он также известен как однополярный транзистор . Он имеет в основном высокий входной импеданс в мегаомах и низкочастотную проводимость между стоком и истоком, управляемую электрическим полем. Полевые транзисторы высокоэффективны, надежны и менее затратны.
Полевые транзисторы
бывают двух типов: полевые транзисторы (JFET), и Металлооксидные полевые транзисторы (MOSFET). Ток проходит между двумя каналами, обозначенными как n-канал и p-канал .

Соединительный полевой транзистор (JFET)

Переходный полевой транзистор не имеет PN перехода, но вместо полупроводниковых материалов с высоким удельным сопротивлением они образуют кремниевые каналы n и p типа для потока основных носителей заряда с двумя выводами, либо стоком, либо выводом истока. В n-канале поток тока отрицательный, тогда как в p-канале поток тока положительный.

Работа JFET :

В JFET есть два типа каналов, которые называются: n-канальный JFET и p-канальный JFET
.
N-канальный JFET:

Здесь мы должны обсудить принцип работы n-канального JFET для двух следующих условий:

Во-первых, когда Vgs = 0,

Подайте небольшое положительное напряжение на клемму стока, где Vds положительно.Из-за этого приложенного напряжения Vds электроны текут от истока к стоку, вызывая ток стока Id . Канал между стоком и истоком действует как сопротивление. Пусть n-канал однороден. Различные уровни напряжения устанавливаются током стока Id и перемещаются от истока к стоку. Напряжения самые высокие на выводе стока и самые низкие на выводе истока. Дренаж имеет обратное смещение, поэтому слой истощения здесь шире.

Vds увеличивается, Vgs = 0 V

Слой истощения увеличивается, ширина канала уменьшается.Vds увеличивается на уровне, где соприкасаются две области истощения, это состояние, известное как процесс отсечки – отсечки, вызывает напряжение отсечки Вп.

Здесь Id pinched –off падает до 0 MA, а Id достигает уровня насыщения. Id с Vgs = 0 , известный как ток насыщения сток-исток (Idss). Vds увеличился до Vp , где Id тока остается прежним, а JFET действует как источник постоянного тока.

Второй, когда Vgs не равно 0,

Применить отрицательные значения Vgs и Vds различаются.Ширина области истощения увеличивается, канал становится узким, а сопротивление увеличивается. Протекает меньший ток стока и достигает уровня насыщения. Из-за отрицательного Vgs уровень насыщения уменьшается, Id уменьшается. Напряжение отсечки непрерывно падает. Поэтому его называют устройством, управляемым напряжением.

Характеристики JFET:

Характеристики различных регионов показаны ниже:

Омическая область : Vgs = 0, слой обеднения небольшой.

Область отсечения : Также известна как область отсечки, поскольку сопротивление канала является максимальным.

Насыщенность или активная область : Управляется напряжением затвора-истока, где напряжение стока-истока меньше.

Область пробоя : Высокое напряжение между стоком и истоком вызывает пробой в резистивном канале.

P-канал JFET:

p-канальный JFET работает так же, как n-канальный JFET, но возникли некоторые исключения: i.Т. е. из-за дыр ток в канале положительный, и необходимо изменить полярность напряжения смещения.

Ток утечки в активной области:

Id = Idss [1-Vgs / Vp]

Сопротивление дренажного канала истока: Rds = дельта Vds / дельта Id

Металлооксидный полевой транзистор (MOSFET):

Металлооксидный полевой транзистор также известен как полевой транзистор, управляемый напряжением.Здесь затворные электроны оксида металла электрически изолированы от n-канала и p-канала тонким слоем диоксида кремния, называемым стеклом.

Ток между стоком и истоком прямо пропорционален входному напряжению .

Это устройство с тремя выводами: затвор, сток и исток. Существует два типа полевых МОП-транзисторов по функционированию каналов, т. Е. P-канальный MOSFET и n-канальный MOSFET.

Есть две формы металлооксидных полевых транзисторов: i.е. Тип истощения и тип улучшения.

Тип истощения: Требуется Vgs, т.е. напряжение затвор-исток для выключения, а режим истощения равен нормально замкнутому переключателю.

Vgs = 0, если Vgs положительно, электронов больше, а если Vgs отрицательно, электронов меньше.

Тип расширения : Требуется Vgs, т. Е. Напряжение затвора-истока для включения, а режим улучшения равен нормально разомкнутому переключателю.

Здесь дополнительная клемма — это подложка , используемая для заземления.

Напряжение источника затвора (Vgs) больше порогового напряжения (Vth)

Режимы смещения для транзисторов:
Смещение
может быть выполнено двумя способами, т. Е. Смещением вперед и смещением назад , тогда как в зависимости от смещения существует четыре различных схемы смещения, а именно:

Смещение фиксированного основания и смещение фиксированного сопротивления :

На рисунке резистор базы Rb подключен между базой и Vcc.Переход база-эмиттер смещен в прямом направлении из-за падения напряжения Rb, которое приводит к потоку Ib через него. Здесь Ib получено из:

Ib = (Vcc-Vbe) / Rb

Это приводит к коэффициенту стабильности (бета +1), который приводит к низкой термической стабильности. Здесь выражения напряжений и токов, т. Е.

Vb = Vbe = Vcc-IbRb Vc = Vcc-IcRc = Vcc-Vce Ic = бета Ib Ie = Ic

Смещение обратной связи коллектора:

На этом рисунке резистор базы Rb подключен через коллектор и вывод базы транзистора.Следовательно, базовое напряжение Vb и напряжение коллектора Vc подобны друг другу на этот
.
Vb = Vc-IbRb Куда, Vb = Vcc- (Ib + Ic) Rc

По этим уравнениям Ic уменьшает Vc , что уменьшает Ib , автоматически уменьшая Ic .

Здесь коэффициент (бета +1) будет меньше единицы, а Ib приведет к уменьшению усиления усилителя.

Итак, напряжения и токи можно представить как —

Vb = Vbe Ic = бета Ib Т.е. практически равно Ib

Смещение двойной обратной связи:

На этом рисунке это модифицированная форма схемы базирования обратной связи коллектора.Так как в нем есть дополнительный контур R1, повышающий стабильность. Следовательно, увеличение сопротивления базы приводит к вариациям бета-коэффициента, то есть усиления.

Сейчас,

I1 = 0,1 Ic Vc = Vcc- (Ic + I (Rb) Rc Vb = Vbe = I1R1 = Vc- (I1 + Ib) Rb Ic = бета Ib Т.е. почти равно Ic

Фиксированное смещение с эмиттерным резистором:

На этом рисунке это то же самое, что и схема фиксированного смещения, но к ней подключен дополнительный эмиттерный резистор Re. Ic увеличивается из-за температуры, Ie также увеличивается, что снова увеличивает падение напряжения на Re.Это приводит к снижению Vc, уменьшает Ib, что возвращает iC к его нормальному значению. Прирост напряжения уменьшается из-за присутствия Re.

Сейчас,

Ve = Ie Re Vc = Vcc - Ic Rc Vb = Vbe + Ve Ic = бета Ib Т.е. почти равно Ic

Смещение эмиттера:

На этом рисунке два напряжения питания Vcc и Vee равны, но имеют противоположную полярность. Здесь Vee смещен в прямом направлении к переходу база-эмиттер с помощью Re, а Vcc смещен в обратном направлении к переходу коллектор-база.

Сейчас,

Ve = -Vee + Ie Re Vc = Vcc- Ic Rc Vb = Vbe + Ve Ic = бета Ib Т.е. почти равно Ib Где, Re >> Rb / beta Vee >> Vbe

Что дает стабильную рабочую точку.

Смещение обратной связи эмиттера:

На этом рисунке он использует как коллектор в качестве обратной связи, так и обратную связь эмиттера для большей стабильности. Из-за протекания эмиттерного тока Ie на эмиттерном резисторе Re происходит падение напряжения, поэтому базовый переход эмиттера будет иметь прямое смещение.Здесь температура увеличивается, Ic увеличивается, т. Е. Тоже увеличивается. Это приводит к падению напряжения на Re, напряжение коллектора Vc уменьшается и Ib также уменьшается. Это приводит к уменьшению усиления на выходе. Выражения могут быть представлены как:

Irb = 0,1 Ic = Ib + I1 Ve = IeRe = 0,1 В постоянного тока Vc = Vcc- (Ic + Irb) Rc Vb = Vbe + Ve = I ₁ R1 = Vc- (I ₁ + Ib0Rb) Ic = бета Ib Т.е. практически равно I c

Смещение делителя напряжения:

На этом рисунке для смещения транзистора используются резисторы R1 и R2 в форме делителя напряжения.Напряжение, формируемое на R2, будет базовым, поскольку оно смещает в прямом направлении переход база-эмиттер. Здесь I2 = 10Ib.

Это сделано для того, чтобы не учитывать ток делителя напряжения и изменить значение бета.

Ib = Vcc R2 / R1 + R2 Ve = Ie Re Vb = I2 R2 = Vbe + Ve

Ic сопротивляется изменениям как бета, так и Vbe, что приводит к коэффициенту стабильности 1. При этом Ic увеличивается с увеличением температуры, т.е. увеличивается с увеличением напряжения эмиттера Ve, что уменьшает базу напряжение Vbe. Это приводит к уменьшению базового тока ib и ic до его фактических значений.

Применение транзисторов

Транзисторы для большинства деталей используются в электронике, такой как усилители напряжения и мощности.

Используется в качестве переключателей во многих цепях.

Используется в создании цифровых логических схем, например, И, НЕ и т. Д.

Транзисторы вставлены во все, то есть в плиты компьютеров.

Используется в микропроцессоре как микросхема, внутри которой интегрированы миллиарды транзисторов.

Раньше они использовались в радиоприемниках, телефонном оборудовании, слуховых головках и т. Д.

Также они использовались ранее в электронных лампах больших размеров.

Они также используются в микрофонах для преобразования звуковых сигналов в электрические.
Транзистор

: Типы транзисторов | Infoplease

Транзистор представляет собой набор полупроводниковых материалов, которые имеют общие физические границы. Чаще всего используются кремний, арсенид галлия и германий, в которые были введены примеси в результате процесса, называемого легированием . В полупроводниках типа n примеси или легирующие примеси приводят к избытку электронов или отрицательным зарядам; в полупроводниках типа p легирующие примеси приводят к недостатку электронов и, следовательно, к избытку положительных носителей заряда или дырок.

Переходный транзистор n-p-n состоит из двух полупроводников типа n (называемых эмиттером и коллектором), разделенных тонким слоем полупроводника типа p (называемого базой).Действие транзистора таково, что если электрические потенциалы на сегментах определены должным образом, небольшой ток между соединениями базы и эмиттера приводит к большому току между соединениями эмиттера и коллектора, что приводит к усилению тока. Некоторые схемы предназначены для использования транзистора в качестве переключающего устройства; Ток в переходе база-эмиттер создает путь с низким сопротивлением между коллектором и эмиттером. Переходный транзистор p-n-p , состоящий из тонкого слоя полупроводника типа n , лежащего между двумя полупроводниками типа p , работает таким же образом, за исключением того, что все полярности поменяны местами.

Очень важным типом транзистора, разработанным после переходного транзистора, является полевой транзистор (FET). Он практически не потребляет мощность от входного сигнала, преодолевая главный недостаток переходного транзистора. Полевой транзистор с каналом n состоит из стержня (канала) из полупроводникового материала типа n , который проходит между двумя небольшими участками материала типа p рядом с его центром и контактирует с ними. Клеммы, прикрепленные к концам канала, называются истоком и стоком; те, которые присоединены к двум областям типа p , называются воротами.Напряжение, приложенное к затворам, направлено таким образом, чтобы не было тока на переходах между материалами типа p — и n ; по этой причине его называют обратным напряжением. Изменения величины обратного напряжения вызывают изменения сопротивления канала, позволяя обратному напряжению управлять током в канале. Устройство с каналом p работает так же, но с обратной полярностью.

Металлооксидный полупроводниковый полевой транзистор (MOSFET) представляет собой вариант, в котором один затвор отделен от канала слоем оксида металла, который действует как изолятор или диэлектрик.Электрическое поле затвора распространяется через диэлектрик и регулирует сопротивление канала. В этом устройстве входной сигнал, который подается на затвор, может увеличивать ток через канал, а также уменьшать его.

Колумбийская электронная энциклопедия, 6-е изд. Авторские права © 2012, Columbia University Press. Все права защищены.

См. Другие статьи в энциклопедии по: Электротехника

Тип транзистора с лучшим соотношением цены и качества — Выгодные предложения на тип транзистора от мировых продавцов транзисторов

Отличные новости !!! Выбирая транзисторный тип, вы обратились по адресу.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот топовый тип транзисторов в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели транзистор своего типа на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в типе транзистора и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести transistor type по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
.

No related posts.

описание, типы, устройство, маркировка, применение.

Что такое транзистор.

Биполярный (обычный) транзистор

Устройство и структура.

Изготовление транзисторов.

Применение транзисторов

Схемы включения и основные параметры биполярных транзисторов

Полевой транзистор

Кодовая и цветовая маркировка транзисторов

Типы транзисторов — подробная классификация полупроводника

Классификация, основанная на их структуре

Точечный транзистор

Биполярный плоскостной транзистор

Полевой транзистор

Классификация, основанная на функциях транзисторов

Транзистор простыми словами, принцип работы и устройство

Типы транзисторов

Биполярные транзисторы

Полевые

Что такое полевой транзистор

Основные параметры полевых транзисторов

Применение транзисторов в жизни

PNP-транзистор

NPN-транзистор

Схемы включения транзисторов

Общий эмиттер

Общий коллектор

Общая база

Заключение

Что такое транзистор? (принцип действия, назначение и применение, как выглядит)

Виды транзисторов

Биполярные транзисторы

Полевые транзисторы

Устройство и принцип работы для начинающих

Преимущества и недостатки замены ламп транзисторами

Схемы включения

Для чего нужны транзисторы?

ТРАНЗИСТОРЫ

Полевые транзисторы

Однопереходные транзисторы

ЧТО ТАКОЕ ТРАНЗИСТОР

Electronics Club — Транзисторы — типы, подключение, пайка, тестирование, выбор, радиаторы

Типы транзисторов

Подключение

Пайка

Проверка транзистора

1. Проверка мультиметром

2. Тестирование в простой схеме

Коды транзисторов

Коды, начинающиеся с B (или A), e.грамм. BC108

Коды, начинающиеся с TIP, например TIP31A

Коды, начинающиеся с 2N, например 2N3053

Выбор транзистора

Радиаторы для транзисторов

Мощность радиатора

Расчет необходимого радиатора:

Или методом проб и ошибок!

Почему термическое сопротивление?

Книг по комплектующим:

Политика конфиденциальности и файлы cookie

Определение, принцип работы, типы, схема транзистора

Полевой транзистор | Типы полевых транзисторов с объяснением

Различные типы транзисторов и их работа

Что такое транзисторы?

Из чего состоит транзистор?

Как работает транзистор?

Различные типы транзисторов:

Биполярный переходной транзистор (BJT)

Каковы конфигурации транзисторов?

Полевой транзистор (FET):

Соединительный полевой транзистор (JFET)

Металлооксидный полевой транзистор (MOSFET):

Режимы смещения для транзисторов:

Применение транзисторов

: Типы транзисторов | Infoplease

Тип транзистора с лучшим соотношением цены и качества — Выгодные предложения на тип транзистора от мировых продавцов транзисторов

Оставить комментарийОтменить комментарий