Легкое описание простым языком для чайников принципа работы полевого транзистора, его видов и применения

Транзисторами (transistors, англ.) называют полупроводниковые триоды у которых расположено три выхода. Их основным свойством является возможность посредством сравнительно низких входных сигналов осуществлять управление высоким током на выходах цепи.

Для радиодеталей, которые используются в современных сложных электроприборах, применяются полевые транзисторы. Благодаря свойствам этих элементов выполняется включение или выключение тока в электрических цепях печатных плат, или его усиление.

Что представляет собой полевой транзистор

Полевые транзисторы — это трех или четырех контактные устройства, в которых ток, идущий на два контакта может регулироваться посредством напряжения электрополя третьего контакта. на двух контактах регулируется напряжением электрического поля на третьем. В результате этого подобные транзисторы называются полевыми.

Название расположенных на устройстве контактов и их функции:

• Истоки – контакты с входящим электрическим током, которые находится на участке n;
• Стоки – контакты с исходящим, обработанным током, которые находятся на участке n;
• Затворы – контакты, находящиеся на участке р, посредством изменения напряжения на котором, выполняется регулировка пропускной способности на устройстве.

Полевые транзисторы с n-p переходами – особые виды, позволяющие управлять током. От простых они, как правило, отличаются тем, через них протекает ток, без пересечения участка р-n переходов, участка который образуется на границах этих двух зон. Размеры р-n участка являются регулируемыми.

Что это такое

Транзистор — это особый элемент электроцепи полупроводникового типа, который служит для изменения основных электрических параметров электротока и для регулирования этих параметров. В стандартном полупроводниковом триоде есть всего 3 вывода: коллектор, инжектор зарядов и базовый элемент, на который собственно и направляются электроны от управления. Также имеются комбинированные транзисторы с большой мощностью. Если обычные элементы, используемые в интегральных схемах, могут быть размером в несколько нанометров, то производственные транзисторы для промышленных предприятий имеют корпус и составляют до 1 сантиметра в ширину. Напряжение обратного типа производственных управляющих триодов достигает 1 тысячи Вольт.

2SD1710 для импульсных блоков питания

Конструкция триода сделана на основе слоев полупроводника, заключенных в корпусе элемента. В качестве полупроводников выступают материалы, в основу которых входит кремний, германий, галлий и некоторые другие химические элементы. В настоящее время проводится множество исследований, которые предлагают в качестве материалов различные виды полимеров и углеродных нанотрубок.

Важно! Когда-то кристаллы полупроводников располагали в металлических отсеках в виде шляп с тремя выводами. Такое строение было характерно для точечных элементов транзисторного типа.

Различные виды рассматриваемых радиоэлементов

На сегодняшний день строение практически всех плоских и кремниевых транзисторов основано на легированном монокристалле. Они находятся в пластмассовых, металлических или стеклянных корпусах. У многих из них есть выступающие выводы, позволяющие отвести тепло при сильном нагреве от электричества.

Кремниевый биполярный транзистор 2SA1286

Выводы современных транзисторов расположены, как правило, в один ряд. Это удобно, так как плату собирают роботы, и это экономит ресурсы. Выводные контакты также не маркируются на корпусе элемента. Вид вывода определяют по инструкции эксплуатации или после тестовых замеров.

Вам это будет интересно Электрические схемы

Важно! Для транзисторов применяют сплавы полупроводникового типа с разным строением: PNP или NPN. Их различие заключается в разных знаках напряженности на выводах.

Если брать схематически, то описать этот радиоэлемент можно так: два полупроводника, разделенные дополнительным слоем, который управляет проводимостью триода.

Схема устройства полевых радиоэлементов

Виды полевых транзисторов

Полевой транзистор с n-р переходами подразделяется на несколько классов в зависимости:

1. От типа каналов проводников: n или р. Каналы воздействую на знаки, полярности, сигналы управления. Они должны быть противоположны по знакам n-участку.
2. От структуры приборов: диффузных, сплавных по р -n — переходам, с затворами Шоттки, тонкопленочными.
3. От общего числа контактов: могут быть трех или четырех контактными. Для четырех контактных приборов, подложки также являются затворами.
4. От используемых материалов: германия, кремния, арсенид галлия.

В свою очередь разделение классов происходит в зависимости от принципа работы транзистора:

• устройства под управлениями р-n переходов;
• устройства с изолированными затворами или с барьерами Шоттки.

Принцип работы полевого транзистора

Говоря простыми словами о том, как работает полевой транзистор для чайников с управляющими p-n переходами, стоит отметить: радиодетали состоят из двух участков: p-переходов и n-переходов. По участку n проходит электроток. Участок р является перекрывающей зоной, неким вентилем. Если оказывать определенное давление на нее, то она будет перекрывать участок и препятствовать прохождению тока. Либо, же наоборот, при снижении давления количество проходящего тока возрастет. В результате такого давления осуществляется увеличение напряжения на контактах затворов, находящихся на участке р.

Приборы с управляющими p-n канальными переходами — это полупроводниковые пластины, имеющие электропроводность с одним из данных типов. К торцевым сторонам пластин выполняется подсоединение контактов: стока и истока, в середину — контакты затвора. Принцип работы прибора основан на изменении пространственных толщин p-n переходов. Так как в запирающих областях практически отсутствуют подвижные носители заряда, их проводимость равняется нулю. В полупроводниковых пластинах, на участках которых не воздействует запирающий слой, создаются проводящие ток каналы. Если подается отрицательное напряжение в отношении истока, на затворе образуется поток, через который протекают носителя заряда.

Для изолированных затворов, характерно расположение на них тонкого слоя диэлектрика. Такое устройство работает по принципу электрических полей. Для его разрушения понадобится всего лишь небольшое электричество. В связи с этим, чтобы предотвратить статическое напряжение, которое может превышать 1000 В, необходимо создание специальных корпусов для приборов, которые минимизируют эффект от воздействия вирусных типов электричества.

Интересное видео о принципе действия транзистора

• < Назад
• Вперёд >

Комментарии

игорь 06.11.2015 17:52 спасибо очень полезное видео и доходчиво.остал ось понять зависимость работы транзистора от напряжения и тока,по каким формулам это можно расщитать.

Цитировать

Дмитрий 11.02.2016 12:45 видео заблокированно

Цитировать

admin 11.02.2016 13:15 Спасибо,подправ им…

Цитировать

Прохожий 04.12.2016 08:57 «В полевых транзисторах носители зарядов движутся к коллектору от эмиттера через базу. » Что за охинея? Только запутываете новичков…

Цитировать

Сержант 13.02.2017 12:56 «Существует канал, в легированном проводнике находясь в промежутке между нелегированной подложкой и затвором. » Серьёзно? Думаете я понимаю что такое легированный/не легированный если читаю о том что такое транзистор?

Цитировать

Серега 25.09.2017 21:02 может на пальцах кто объяснит, хочу вообщем сделать так: при срабатывание вибро на мобильнике чтоб включалось реле на 12в которое замыкает цепь в 220в. так вот, подключил я значит к коллектору +12в к эмиттеру управление реле, общий минус с телефоном и реле, касаюсь базой любого контакта «вибратора»))) и вуаля, транзистор срабатывает, а вибро не работает в этот момент. поскажите пожалуйста как правильно это все собрать, заранее спасибо. P.s.: уже начинаю психовать

Цитировать

тезка 08.12.2017 11:07 Ты на базу ток подай через резистор килоом так на 1 — 2. Еще и диод вставь для развязки. А то транзистор перегружает питание моторчика. Сопротивление надо подбирать методом научного тыка.

Цитировать

Kirill Zotov 30.05.2018 11:17 А разве так можно? В 2018м живемс…

Цитировать

Обновить список комментариев

Для чего нужен полевой транзистор

При рассмотрении работы сложных видов электротехники, стоит рассмотреть работу такого важного компонента интегральной схемы, как полевой транзистор. Основная задача от использования данного элемента заключается в пяти ключевых направлениях, в связи с чем транзистор применяется для:

1. Усиления высокой частоты.
2. Усиления низкой частоты.
3. Модуляции.
4. Усиления постоянного тока.
5. Ключевых устройств (выключателей).

В качестве простого примера работа транзистора-выключателя, может быть представлена как микрофон и лампочка в одной компановке. Благодаря микрофону улавливаются звуковые колебания, что влияет на появление электрического тока, поступающего на участок запертого устройства. Присутствие тока влияет на включение устройства и включение электрической цепи, к которой подключаются лампочки. Последние загораются после того как микрофон уловил звук, но горят они за счет источников питания не связанных с микрофоном и более мощных.

Модуляцию применяют с целью управления информационными сигналами. Сигналы управляют частотами колебаний. Модуляцию применяют для качественных звуковых радиосигналов, для передачи звуковых частот в телевизионные передачи, для трансляции цветовых изображений и телевизионных сигналов с высоким качеством. Модуляцию применяют повсеместно, где нужно проводить работу с высококачественными материалами.

Как усилители полевые транзисторы в упрощенном виде работают по такому принципу: графически любые сигналы, в частности, звукового ряда, могут быть представлены как ломаная линия, где ее длиной является временной промежуток, а высотой изломов – звуковая частотность. Чтобы усилить звук к радиодетали подается поток мощного напряжения, приобретаемого нужную частотность, но с более большим значением, из-за подачи слабых сигналов на управляющие контакты. Иначе говоря, благодаря устройству происходит пропорциональная перерисовка изначальной линии, но с более высоким пиковым значением.

Литература по электронике

Наука, которая изучает транзисторы и другие приборы, называется электроника. Целый ее раздел посвящён полупроводниковым приборам. Если вам интересно получить больше информации о работе транзисторов, можно почитать следующие книги по этой тематике:

1. Цифровая схемотехника и архитектура компьютера — Дэвид М.
2. Операционные системы. Разработка и реализация — Эндрю Т.
3. Силовая электроника для любителей и профессионалов — Б. Ю. Семенов .

В этих книгах описываются различные средства программируемой электроники. Конечно же, в основе всех программируемых схем, лежат транзисторы. Благодаря этим книгам вы не только получите новые знания о транзисторах, но и навыки, которые, возможно, принесут вам доход.

Теперь вы знаете, как работают транзисторы, и где они применяются в жизни. Если вам интересна эта тема, продолжайте её изучать, ведь прогресс не стоит на месте, и все технические устройства постоянно совершенствуются. В этом деле очень важно идти в ногу со временем. Успехов вам!

Как применять полевой транзистор для чайников

Первыми приборами, которые поступили на рынок для реализации, и в которых были использованы полевые транзисторы с управляющими p-n переходами, были слуховые аппараты. Их изобретение состоялось еще в пятидесятые годы XX века. В более крупным масштабах они применялись, как элементы для телефонных станций.

В наше время, применение подобных устройств можно увидеть во многих видах электротехники. При наличии маленьких размеров и большому перечню характеристик, полевые транзисторы встречаются в кухонных приборах (тостерах, чайниках, микроволновках), в устройстве компьютерной, аудио и видео техники и прочих электроприборах. Они используются для сигнализационных систем охраны пожарной безопасности.

На промышленных предприятиях транзисторное оборудование применяют для регуляции мощности на станках. В сфере транспорта их устанавливают в поезда и локомотивы, в системы впрыскивания топлива на личных авто. В жилищно-коммунальной сфере транзисторы позволяют следить за диспетчеризацией и системами управления уличного освещения.

Также самая востребованная область, в которой применяются транзисторы – изготовление комплектующих, используемых в процессорах. Устройство каждого процессора предусматривает множественные миниатюрные радиодетали, которые при повышении частоты более чем на 1,5 ГГц, нуждаются в усиленном потреблении энергии. В связи с этими разработчики процессорной техники решил создавать многоядерные оборудования, а не увеличивать тактовую частоту.

Достоинства и недостатки полевых транзисторов

Использование полевых транзисторов благодаря их универсальным характеристикам позволило обойти другие виды транзисторов. Они широко применяются для интегральной схемы в качестве выключателя.

Достоинства:

• каскады детали расходуют малое количество энергии;
• показатели усиления превышают, значения других аналогичных устройств;
• достижение высокой помехоустойчивости осуществляется за счет того, что отсутствует ток в затворе;
• обладают более высокой скоростью включения и выключения, работают с недоступными для других транзисторов частотами.

Недостатки:

• менее устойчивы к высоким температурам, которые приводят к разрушению;
• на частотах более 1,5 ГГц, количество потребляемой энергии стремительно увеличивается;
• чувствительны к статическим видам электричества.

Благодаря характеристикам, которыми обладают полупроводниковые материалы, взятые в качестве основы для полевого транзистора, позволяют использовать устройство в бытовой и производственной сфере. Полевыми транзисторами оснащается различная бытовая техника, которая используется современным человеком.

Как работает транзистор для чайников

Если рассматривать механические аналоги, то работа транзисторов напоминает принцип действия гидравлического усилителя руля в автомобиле. Но, сходство справедливо только при первом приближении, поскольку в транзисторах нет клапанов. В этой статье мы отдельно рассмотрим работу биполярного транзистора. Основой устройства биполярного транзистора является полупроводниковый материал.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Primary Menu
• Как работают транзисторы
• Как работают транзисторы. Основы электроники для чайников: что такое транзистор и как он работает
• Как работает биполярный транзистор
• Принцип работы, разновидности и устройство транзистора
• Что такое транзистор и как он работает?
• Простым языком как работает транзистор
• Биполярный транзистор принцип работы для чайников
• Как работает транзистор?
• Принцип работы полевого транзистора для чайников

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: КАК РАБОТАЕТ ТРАНЗИСТОР — ОБЪЯСНЯЮ НА ПАЛЬЦАХ

Primary Menu

Любое электронное устройство состоит из радиоэлементов. Они могут быть пассивными, не требующими источника питания, и активными, работа которых возможна только при подаче напряжения. Активными элементами называют полупроводники. Одним из важнейших полупроводниковых приборов является транзистор. Этот радиоэлемент пришёл на смену ламповым приборам и полностью изменил схемотехнику устройств. Вся микроэлектроника и работа любой микросхемы базируется именно на нём.

В общепринятом понятии это полупроводниковый элемент с тремя выводами. В нём величина тока на двух выводах зависит от третьего, при изменении на котором тока или напряжения происходит управление значением тока выходной цепи. Вариацией тока управляются биполярные приборы, а напряжением — полевые. Первые разработки транзистора были начаты в XX веке. В Германии учёный Юлий Эдгар Лилиенфельд описал принцип работы транзистора, а уже в году физиком Оскаром Хейл был зарегистрирован прибор, названный позже транзистором.

Такое устройство работало на электростатическом эффекте поля. Физики Уильям Шокли, Уолтер Браттейн вместе с учёным Джоном Бардином в конце х годов изготовили первый макет точечного транзистора. С открытием n-p перехода выпуск точечного транзистора прекратился, а вместо него начались разработки плоскостных устройств из германия. Официально представлен был действующий прототип транзистора в декабре года.

В этот день появился первый биполярный транзистор. Летом года начались продаваться устройства, выполненные на транзисторной основе. С этого момента распространённые на тот момент электронные лампы триоды начали уходить в прошлое. В середине х годов первый плоскостной транзистор был выпущен в серию компанией Texas Instruments, в качестве материала для его изготовления послужил кремний.

На тот момент при производстве радиоэлемента выходило много брака, но это не помешало технологическому развитию прибора. В году на транзисторах была изготовлена схема, использующаяся в слуховых аппаратах, а годом позже американские физики получили за своё открытие Нобелевскую премию.

Март года ознаменовался созданием первого кремниевого планарного прибора, его разработчиком был физик из Швейцарии Жан Эрни. Пара транзисторов была успешно размещена на одном кристалле кремния. С этого момента и началось развитие интегральной схемотехники. На сегодняшний день в одном кристалле размещается более миллиарда транзисторов.

Параллельно с усовершенствованиями биполярного транзистора в х годах начались разработки прибора на основе соединения металла с полупроводником.

Для полевых транзисторов, сравнение с которыми более верно, — потенциалом на затворе, а для биполярных транзисторов — потенциалом на базе или током базы. Основа работы прибора заключается в способности n-p перехода пропускать ток в одну сторону. При подаче напряжения на одном переходе возникает его прямое падение, а на другом обратное. Зона перехода с прямым напряжением обладает малым сопротивлением, а с обратным — большим. Между базой и эмиттером протекает небольшой ток управления.

От значения этого тока изменяется сопротивление между коллектором и эмиттером. Биполярный прибор бывает двух типов:. Если соединить два полупроводника разного типа между собой, то на границе соединения возникает область или, как принято называть, p-n переход.

Тип проводимости зависит от атомного строения материала, а именно насколько прочны связи в материале. Атомы в полупроводнике располагаются в виде решётки, и сам по себе такой материал не является проводником. Но если в решётку добавить атомы другого материала, то физические свойства полупроводника изменяются.

Примешанные атомы образовывают, в зависимости от своей природы, свободные электроны или дырки. Образованные свободные электроны формируют отрицательный заряд, а дырки — положительный. В области перехода существует потенциальный барьер. Он образуется контактной разностью потенциалов, и его высота не превышает десятые доли вольта, препятствуя протеканию носителей заряда вглубь материала.

Если переход находится под прямым напряжением, то величина потенциального барьера уменьшается, а величина проходящего через него тока увеличивается.

При прикладывании обратного напряжения, величина барьера увеличивается и сопротивление барьера прохождению тока возрастает. Понимая работу p-n перехода, можно разобраться, как устроен транзистор. В первую очередь такие приборы разделяются на одиночные и составные.

Существуют и так называемые комплексные радиоэлементы. Они имеют три вывода и выполненны, как единое целое. Такие сборки содержат как однотипные, так и разные по своему типу транзисторы. Основное разделение приборов происходит по следующим признакам:. Общее определение для радиоэлемента можно сформулировать следующим образом: транзистор — это полупроводниковый элемент, предназначенный для преобразования электрических величин.

Основное его применение заключается в усилении сигнала или работе в ключевом режиме. Сам элемент можно представить в виде вентиля. Кран небольшим поворотом позволяет регулировать поток воды силу тока.

Если немного повернуть рукоятку, вода потечёт по трубе проводнику , если приоткрыть кран ещё сильнее, поток воды также увеличится. Таким образом, выход потока воды пропорционален её входу, умноженному на определённую величину. Этой величиной называется коэффициент усиления. Биполярный транзистор имеет три вывода: эмиттер, база, коллектор.

Эмиттер и коллектор имеют одинаковый тип проводимости, который отличный от базы. Дырочного типа транзисторы состоят из двух областей p -типа проводимости, и одной n -типа. Электронного типа наоборот. Каждая область имеет свой вывод. При подаче на эмиттер сигнала нужной проводимости ток в области базы увеличивается. Основные носители заряда перемещаются в зону базы, что приводит к возрастанию тока и в обратной области подключения.

Возникает объёмный заряд. Электрическое поле начинает втягивать в зону обратного подключения носители другого знака. В базе происходит частичная рекомбинация уничтожение зарядов противоположного знака, благодаря чему и возникает ток базы.

Эмиттером называют область прибора, служащую для передачи носителей заряда в базу. Коллектором называют зону, предназначенную для извлечения носителей заряда из базы. А база — это область для передачи эмиттером противоположной величины заряда. Основной характеристикой прибора является вольт-амперная характеристика, функция которой описывает зависимость между током и напряжением.

На схеме устройство подписывается латинскими буквами VT или Q. Выглядит как круг со стрелкой внутри, где стрелка указывает направление протекания тока. Для того чтобы сделать транзистор, используется германий или кремний. Отличаются эти материалы рабочей областью напряжения базового перехода.

Обычно используется кремний. Отличие полевого транзистора от биполярного в том, что в нём за прохождение тока отвечает величина напряжения, приложенная к управляемому контакту. Основное назначение мосфетов связывают с их хорошей скоростью переключения при весьма небольшой мощности, приложенной к выводу управления. Полевой элемент имеет три вывода: затвор, сток, исток. При работе мосфета с управляющим n-p переходом потенциал на затворе либо равен нулю прибор открыт , или имеет определённое значение, превышающее ноль прибор закрыт.

Когда обратное напряжения достигает определённого уровня, то открывается запирающий слой, и устройство переходит в режим отсечки. В мосфете с p-n переходом управляющим электродом затвором служит слой полупроводника, имеющий проводимость р-типа, а противоположной проводимости — канал n-типа. Изображение его на схеме сходно биполярному устройству, только все линии выполняются прямыми, а стрелка внутри подчёркивает разновидность прибора.

В основе принципа действия МОП приборов лежит эффект изменения проводимости полупроводника на границе области с диэлектриком при воздействии электрического поля. Полевые устройства в зависимости от управляемого p-n перехода могут быть:. Каждый вид может иметь проводимость как p-типа, так и n-типа. В общем понимании принцип работы не зависит от проводимости, меняется только полярность источника напряжения.

Транзистор — это сложный прибор, физические процессы проходящие в котором сложны для понимания начинающим радиолюбителям чайникам. Как работает транзистор, можно объяснить следующим образом: транзистор — это электронный ключ, степень открывания которого зависит от уровня тока или напряжения, приложенного к его управляемому выводу база или затвор.

Зачем нужен транзистор, можно описать в обобщённой форме. Например, база затвор прибора — это дверь. Она открывается внешним воздействием, т. Чем больше напряжение, тем дверь больше откроется. Перед дверью стоит очередь людей носители заряда , которые хотят пробежать через неё коллектор-эмиттер или исток-сток.

Чем больше воздействие на дверь, тем больше она открыта, а значит, и больше пробежит людей. Поэтому, представляя дверь в виде сопротивления перехода, можно сделать вывод: чем больше воздействие на базу затвор , тем меньше сопротивление основным носителям заряда людям в случае прямой полярности.

Если полярность поменяется дверь закроется на замок , то никакого движения зарядов людей не будет. Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев. Принцип работы, разновидности и устройство транзистора. Оценить Пока оценок нет.

Как работают транзисторы

Принцип полупроводникового управления электрическим током был известен ещё в начале ХХ века. Несмотря на то, что инженеры, работающие в областях радиоэлектроники, знали как работает транзистор, они продолжали конструировать устройства на основе вакуумных ламп. Причиной такого недоверия к полупроводниковым триодам было несовершенство первых точечных транзисторов. Семейство германиевых транзисторов не отличались стабильностью характеристик и сильно зависели от температурных режимов.

Простым языком как работает транзистор. Биполярные .. Виды и принципы действия полевых транзисторов для чайников. Комментарии к статье.

Как работают транзисторы. Основы электроники для чайников: что такое транзистор и как он работает

В современном значении транзистором называют полупроводниковый радиоэлемент, предназначенный для изменения параметров электрического тока и управления им. У обычного полупроводникового триода имеется три вывода: база, на которую подаются сигналы управления, эмиттер и коллектор. Существуют также составные транзисторы большой мощности. Поражает шкала размеров полупроводниковых устройств — от нескольких нанометров бескорпусные элементы, используемые в микросхемах , до сантиметров в диаметре мощных транзисторов, предназначенных для энергетических установок и промышленного оборудования. Обратные напряжения промышленных триодов могут достигать до В. Конструктивно триод состоит из полупроводниковых слоев, заключённых в корпусе. Полупроводниками служат материалы на основе кремния, германия, арсенида галлия и других химических элементов. Сегодня проводятся исследования, готовящие на роль полупроводниковых материалов некоторые виды полимеров, и даже углеродных нанотрубок.

Как работает биполярный транзистор

Приветствую вас дорогие друзья! Сегодня речь пойдет о биполярных транзисторах и информация будет полезна прежде всего новичкам. С каждым годом появляется все больше и больше электронных средств, а они часто ломаются. На ремонт уходит немало средств, порой, достигая до 50 процентов от стоимости аппарата. И что досадно, некоторые из этих поломок можно было устранить самому, имея начальные знания о том, как работает транзистор.

Транзисторами transistors, англ.

Принцип работы, разновидности и устройство транзистора

Главная О сайте BEAM-робототехника BEAM-роботы Искусственная жизнь BEAM-философия Технологии и устройство Робототехника для начинающих Как сделать первого робота Несколько увлекательных экспериментов с первым самодельным роботом Основы Электроника для начинающих Электронные компонеты Резистор Конденсатор Диод Транзистор Светодиод Фототранзистор Основы электроники Алгебра логики Логическое сложение Логическое умножение Логическое отрицание Законы алгебры логики Логические элементы Логические микросхемы Схемы роботов Разработка схем роботов Математические методы Основы схемотехники Схема робота, ищущего свет Схема робота, избегающего препятствия Технологии Платформы Макетирование Монтаж BEAM-роботов Как сделать робота Как сделать простейшего робота в домашних условиях Как сделать простого робота на одной микросхеме Как создать робота с логической схемой Создание робота для поиска света с элементами логики Робот своими руками, избегающий препятствия Самодельный рисующий робот. Основы Транзистор. Биполярный транзистор. Как работает транзистор. Схема, демонстрирующая принцип работы транзистора. Включение транзистора в электрическую цепь.

Что такое транзистор и как он работает?

Электроника для начинающих Электроника для начинающих. Основы электроники. Занимательная электроника для детей и не только! Электроника для детей. Мастерская юного электронщика.

не задумывается о том, как вся эта штука работает.

Простым языком как работает транзистор

Транзистор transistor, англ. В радиодеталях, из которых собирают современные сложные электроприборы, используются полевые транзисторы. Их свойства позволяют решать задачи по выключению или включению тока в электрической цепи печатной платы, или его усилению.

Биполярный транзистор принцип работы для чайников

Приветствую вас дорогие друзья! Сегодня речь пойдет о биполярных транзисторах и информация будет полезна прежде всего новичкам. Транзисторы бывают в основном двух видов: биполярные транзисторы и полевые транзисторы. Поэтому в этой статье мы рассмотрим исключительно биполярные транзисторы а о полевых транзисторах я расскажу в одной из следующих статей.

Это такая хитрая фиговина, пропускающая ток только в одну сторону.

Как работает транзистор?

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Биполярные транзисторы. For dummies Электроника для начинающих Предисловие Поскольку тема транзисторов весьма и весьма обширна, то посвященных им статей будет две: отдельно о биполярных и отдельно о полевых транзисторах. Транзистор, как и диод, основан на явлении p-n перехода.

Принцип работы полевого транзистора для чайников

Приветствую вас дорогие друзья! Сегодня речь пойдет о биполярных транзисторах и информация будет полезна прежде всего новичкам. С каждым годом появляется все больше и больше электронных средств, а они часто ломаются.

Полевой транзистор Работа и его характеристики

Полевой транзистор

Полевые транзисторы используются во многих различных областях электронных схем. Они способны обеспечить характеристики, которые невозможны при использовании более традиционных биполярных транзисторов. Методы проектирования схем на полевых транзисторах часто используются при проектировании общей схемы. Они доступны во многих различных типах. Существует несколько различных типов схем на полевых транзисторах, которые можно использовать как в качестве дискретных схем, так и в составе интегральных схем.

Прежде чем рассматривать использование схем на полевых транзисторах, давайте рассмотрим технологию полевых транзисторов и тип полевого транзистора. Что будет наиболее применимо. Различные типы полевых транзисторов доступны для разработки различных схем. Это транзисторы с полевым эффектом соединения (JFET), полевые транзисторы на основе оксида металла (MOSFET), VFET и другие. Все они основаны на одной и той же базовой технологии. Во всех этих полевых транзисторах электрическое поле изменяет протекание тока через полупроводниковый канал. Основной символ FET показан ниже.

Полевой транзистор

Полевой транзистор состоит из трех выводов, таких как исток, сток и затвор.

Источник

Источник (S) — это электрод транзистора, через который носители заряда поступают в канал, затем он выступает в качестве источника носителей для устройства, ток, протекающий через источник в канал, выбирается ЯВЛЯЕТСЯ.

Сток

Сток (D) – это электрод транзистора, через который из канала выходят основные носители заряда, т.е. выводятся из канала. Условный ток, поступающий в канал на стоке, выбирается по ID. Также VDS 9 часто выбирает напряжение сток-исток.0003

Gate

Терминал Gate (G) управляет проводимостью канала. Подавая напряжение на клемму затвора, можно управлять ID

Различные типы полевых транзисторов для схемотехники

Существуют различные типы полевых транзисторов, которые используются в схемотехнике. Ниже обсуждаются различные типы полевых транзисторов с характеристиками.

Junction-FET

J-FET представляет собой транзистор одного типа, в котором вывод затвора формируется с помощью переходного диода на канал. Соединительные полевые транзисторы используются в усилителях, переключателях или резисторах, управляемых напряжением. Эти транзисторы состоят из канала p-типа или канала n-типа. В канале p-типа, когда на вывод затвора подается напряжение, меньшее, чем напряжение, приложенное к выводу истока. Аналогично, в р-типе, когда на клемму затвора подается напряжение, превышающее напряжение, приложенное к клемме истока.

МОП-транзистор

МОП-транзистор — это один из типов полевых транзисторов, в котором между затвором и каналом позднее используется оксид металла, и он обеспечивает высокое входное сопротивление.

МОП-транзистор с двумя затворами

Как следует из названия, этот тип МОП-транзистора состоит из двух затворов. Эти типы МОП-транзисторов используются в схемотехнике на полевых транзисторах для предоставления дополнительных возможностей.

Режим расширения

Эти типы полевых транзисторов выключены при нулевом напряжении затвор-исток. Они включаются путем подтягивания напряжения затвора к шине питания, которая положительна для N-канала и отрицательна для P-канала.

Режим истощения

В полевых МОП-транзисторах, работающих в режиме истощения, полевой транзистор обычно включен при нулевом напряжении на затворе истока. Напряжение любого затвора в направлении стока будет стремиться уменьшить активную площадь канала носителей и уменьшить протекание тока.

N-канальный

N-канальный полевой транзистор имеет канал, изготовленный из полупроводника N-типа. В этом канале электроны являются основными носителями заряда.

P-канал

P-канальный полевой транзистор имеет канал, изготовленный из полупроводника P-типа. Большинство носителей заряда являются дырками в этом канале.

При проектировании схемы с использованием полевого транзистора одним из первых шагов является выбор полевого транзистора (базового типа, типа канала или типа режима), который основан на требуемом приложении. Схемы на полевых транзисторах работают немного по-другому, давая разные уровни усиления и импеданса.

Основы конфигурации полевого транзистора

Терминология, используемая для обозначения трех основных конфигураций полевого транзистора, определяет электрод полевого транзистора, который является общим для схем i/p и o/p. Три конфигурации транзисторов: общий затвор, общий сток и общий исток.

Общий вентиль:   Эта конфигурация обеспечивает низкий входной импеданс и высокий выходной импеданс. Хотя при высоком напряжении коэффициент усиления по току низкий, а коэффициент усиления общей мощности также низок по сравнению с другими схемами на полевых транзисторах. Другой особенностью этой общей конфигурации вентилей является то, что сигналы i/p & и o/p находятся в фазе.

Конфигурация цепи полевого транзистора с общим затвором

Общий сток: Эта конфигурация также называется истоковым повторителем. Потому что напряжение источника следует за затвором. Предлагая высокий импеданс i/p и низкий импеданс o/p, широко используются в качестве буфера. Коэффициент усиления по напряжению равен единице, а коэффициент усиления по току высок. Другой особенностью этой конфигурации является то, что входной и выходной сигналы находятся в фазе.

Повторитель с общим стоком или истоком FET Circuit

Общий источник:    Вероятно, это наиболее широко используемая конфигурация. Он обеспечивает средние уровни импеданса i/p и o/p. Коэффициент усиления как по напряжению, так и по току можно охарактеризовать как средний, но выходной сигнал противоположен входному, т. е. изменение фазы на 180°, что обеспечивает хорошую общую производительность.

Конфигурация схемы FET с общим истоком

Сводная таблица конфигурации схемы FET

В таблице ниже приведены основные характеристики различных конфигураций схем полевых транзисторов.

Сводная таблица конфигурации схемы полевого транзистора

Характеристики полевого транзистора с общим истоком

В таблице ниже приведены основные характеристики полевого транзистора с общим истоком.

Характеристики полевого транзистора с общим истоком

Характеристики полевого транзистора с общим стоком

В таблице ниже приведены основные характеристики полевого транзистора со стоком.

Характеристики полевого транзистора с общим стоком

Характеристики усилителя с общим затвором

В таблице ниже приведены основные характеристики полевого транзистора с общим затвором.

Характеристики усилителя с общим затвором

Это все о схеме на полевых транзисторах с характеристиками. Кроме того, если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой концепции или если вы хотите узнать, как создать свой собственный проект с помощью Et, вы можете загрузить нашу бесплатную книгу для разработки своих проектов. Вот вопрос к вам, сколько диодов JFET содержит?

Введение в MOSFET: 11 важных пояснений —

Автор Soumali Bhattacharya

Тема обсуждения: Основы MOSFET

• Что такое MOSFET?
• MOSFET Basics
• Types of MOSFET
• Working principle of MOSFET
• Application of MOSFET
• Different channel effects in MOSFET basics

Что такое МОП-транзистор?

Определение полевого МОП-транзистора:

“ управляемых полупроводников на основе окисленного кремния».

Различные типы MOS:

• ·        P Channel MOSFET
• ·        N Channel MOSFET

Different types of MOSFET devices:

• ·        Enhancement Mode MOSFET
• ·        Depletion Mode MOSFET

MOSFET Symbol Основы МОП-транзистора: Символ МОП-транзистора

Принцип работы МОП-транзистора:

Основные сведения о МОП-транзисторе

Полевой транзистор представляет собой проводящий полупроводниковый канал с двумя контактами — «ИСТОЧНИК» и «СТОК». Соединение GATE можно рассматривать как 2-контактную схему как МОП-структуру, работающую как выпрямляющий режим обратного смещения. Обычно импеданс GATE выше в классических рабочих ситуациях.

Полевые транзисторы в соответствии с этими стандартами обычно представляют собой MOSFET, JFET, металл-полупроводниковый полевой транзистор (MESFET) и гетероструктурный полевой транзистор. Из этих полевых транзисторов MOSFET является одним из важных и широко используется для различных приложений.

В полевых МОП-транзисторах на основе кремния клемма GATE обычно изолирована особым слоем SiO2. Носители заряда проводящего канала развивают противоположный заряд, в этом случае e-подложка p-типа для n-канала и «дырки» для подложки n-типа для p-канала. Это будет индуцироваться в полупроводнике на краю кремниевого изолятора приложенным напряжением на клемме GATE. E- будет входить и выходить из канала на контактах n+ истока и стока для n-канального полевого транзистора металл-оксид-полупроводник. Это будут контакты p+ во время полевого транзистора металл-оксид-полупроводник p-типа. Основы МОП-транзистора: типичный чип МОП-транзистора с радиатором
Изображение предоставлено: Willtron, Transistor y disipador, CC BY-SA 3.0

Слой MOSFET Основы MOSFET: слои MOSFET в структуре металл-оксид-полупроводник на кремнии p-типа Производная работа Brews ohare: Fred the Oyster (разговор), MOS Capacitor, CC BY-SA 3. 0

Реализация MOSFET:

Полевые транзисторы металл-оксид-полупроводник работают как дискретная схема, а также как активный элемент . В настоящее время эти схемы уменьшены до субмикрометрового диапазона. В настоящее время для технологии СБИС используется стандартный технологический узел 0,13-мкм КМОП, а в будущем будет существовать технология 0,1-мкм с определенным повышением скорости и диапазона интегрирования.

КМОП-технология сочетается с n-канальным и p-канальным полевым транзистором металл-оксид-полупроводник, что позволяет потреблять очень меньше энергии без ограничения производительности. Новая технология SOI обеспечивает трехмерную интеграцию с несколькими уровнями, что делает интеграцию невероятно глупой. Новые и усовершенствованные структуры и комбинация технологии Bi-CMOS, возможно, приведут к дальнейшим усовершенствованиям. Одна из новых областей CMOS связана с разнообразием приложений от аудиоустройства с диапазоном кГц до современных беспроводных приложений, работающих в диапазоне ГГц.

Основы МОП-транзисторов: Области МОП-транзисторов, Изображение предоставлено Сирилом БУТТЭЙ, Боковой МОП-транзистор, CC BY-SA 3.0

Эффект короткого канала в МОП-транзисторах:

Обычно размеры полевых транзисторов оцениваются по соотношению сторон устройства. Это отношение длины затвора к активному вертикальному измерению полевого транзистора. Перпендикулярный размер ширины оксида измеряется как параметр d _i , глубина соединения истока и стока рассматривается как параметр r _j . Глубины истощения истока и стока определяются параметрами W _s и W _d соответственно. Низкое соотношение сторон идентично характеристикам короткого канала.

L мин ( µ M) = 0,4 [R _J ( µ M) D _I (A M) D _I (A ̊ (A M). W _s ) ² ( µ м ² )] ^1/3

Когда L меньше L _мин ,.

Пороговое напряжение полевого транзистора металл-оксид-полупроводник принимается как В _T . Это напряжение будет подвергаться различным воздействиям в результате управления затвором. Как правило, расходы на истощение вблизи истока и стока находятся под общим контролем. Заряд разовьет умеренно более высокую часть носителя заряда GATE. Заряд истощения возле стока увеличивается с увеличением напряжения смещения сток-исток, вызывая дополнительные В _ДС -зависимое смещение порогового напряжения _.

V _T представляет собой своего рода барьер в сочетании с несущей, инжектируемой из источника в направлении канала. Этот барьер значительно регулируется за счет использования напряжения смещения стока. В n-канальных полевых транзисторах на стоке происходит падение порогового напряжения и одновременный рост порогового тока с ростом Вдс.

Эффект сильного поля MOSFET:

В случае смещения сток-исток полевого транзистора растет напряжение насыщения стока, которое обозначается как «V _SAT » везде, где вблизи стока создается диапазон более сильного электрического поля. Скорость e- в этой области достигнет насыщения. В области насыщения длина, рассматриваемая как ∆L сильного поля, увеличивается по ходу источника с ростом V _DS и ведет себя так, как будто действующая длина канала уменьшается на параметр ∆L. Это явление называется модуляцией длины канала или просто называется CLM в основах MOSFET. Последующее упрощенное проявление ссылок V _DS До длины насыщенной области следующим образом:

V _DS = V _P + V _α [EXP EXP ( _α [EXP EXP ( _α [EXP _α [ _α [ _α ) _α ) -1]]

где V _p , V _α , и l — параметры, взаимосвязанные со скоростью е-насыщения. Здесь В _p – потенциал в точке насыщения в канале, обычно оцениваемый параметром В _СБ . Это согласование получено из потенциальной сводки, полученной из двумерной имитационной модели N-канального полевого МОП-транзистора.

Эффекты горячих носителей:

Эффект горячих носителей является одной из наиболее важных проблем при уменьшении размера полевого транзистора до субмикронного размера. Он уменьшает длину канала при сохранении высоких уровней питания. Они умножаются на напряженность электрического поля и причины ускорения и нагрева заряженных носителей. Полная модель тока подложки очень сложна для моделирования на уровне схемы.

Зависимость от температуры и самонагрев:

Основные схемы полевого МОП-транзистора работают в различных условиях, в том числе в различных диапазонах температур. Тепло, выделяемое в результате рассеивания мощности в схеме, также имеет большое значение, и необходимо также учитывать повышение температуры при проектировании схемы.