Транзисторы. Общие сведения.
Что такое транзистор?
Транзистор – электронный полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов. Если быть точнее, то транзистор позволяет регулировать силу электрического тока подобно тому, как водяной кран регулирует поток воды. Отсюда следуют две основные функции прибора в электрической цепи — это усилитель и переключатель.
Существует бесконечное множество разных типов транзисторов – от огромных усилителей высокой мощности размером с кулак, до миниатюрных переключателей на кристалле процессора размером в считанные десятки нанометров (в одном метре 109 нанометров).
Что значит слово «транзистор» и как это связано с его работой?
Слово «транзистор» происходит от двух английских слов — «transfer» (переносить) и «resistor» (сопротивление).
Что можно буквально перевести, как «переходное сопротивление».
Однако, лучше всего для описания работы этого прибора,
подойдет название «переменное сопротивление». Поскольку в электронной цепи, транзистор ведет себя именно как переменное сопротивление.
Только если у таких переменных резисторов, как потенциометр и обычный выключатель, нужно менять сопротивление с помощью механического воздействия,
то у транзистора его меняют посредством напряжения, которое подается на один из электродов прибора.
Обозначения и типы транзисторов.
Устройство и обозначение транзисторов разделяют на две большие группы. Первая – это биполярные транзисторы (БТ) (международный термин – BJT, Bipolar Junction Transistor). Вторая группа – это униполярные транзисторы, еще их называют полевыми (ПТ) (международный термин – FET, Field Effect Transistor).
Полевые, в свою очередь, делятся на транзисторы с PN-переходом (JFET — Junction FET)
и с изолированным затвором (MOSFET- Metal-Oxide-Semiconductor FET) .
Применение биполярных транзисторов.
На сегодняшний день биполярные транзисторы получили самое широкое распространение в аналоговой электронике. Если быть точнее, то чаще всего их используют в качестве усилителей в дискретных цепях (схемах, состоящих из отдельных электронных компонентов).
Также нередко отдельные БТ используются совместно с интегральными (состоящими из многих компонентов на одном кристалле полупроводника) а налоговыми и цифровыми микросхемами. В этом возникает необходимость, например, когда нужно усилить слабый сигнал на выходе из интегральной схемы, обычно не располагающей высокой мощностью.
Применение полевых транзисторов.
В области цифровой электроники, полевые транзисторы, а именно полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET),
практически полностью вытеснили биполярные благодаря многократному превосходству в скорости и экономичности.
Внутри архитектуры логики процессоров, памяти, и других различных цифровых микросхем, находятся сотни миллионов,
и даже миллиарды MOSFET, играющих роль электронных переключателей.
Обозначение на схеме биполярного транзистора
Схемотехническое обозначение P-N-P транзистора, то есть транзистора прямой проводимости | А схемотехническое обозначение транзистора обратной проводимости |
Как не путаться в проводимостях транзистора и в их схемотехнических изображениях? Тут все просто. Как вы помните, в полупроводнике P-типа у нас очень много дырок, а дырки обладают положительным зарядом, то есть они со знаком «плюс».
Полупроводник
N-типа содержит большое количество
электронов, а электроны — это отрицательные
частицы со знаком «минус». Как вы помните,
электрический ток течет от «плюса» к
«минусу».
Стрелка эмиттера показывает
направление движения электрического
тока. То есть, если у нас база состоит
из полупроводника P-типа, то значит ток
течет от базы, следовательно, стрелка
эмиттера направлена от базы, если же
база из N-полупроводника, то стрелка
эмиттера направлена в базу. Все просто
как дважды два.
С общим эмиттером — входной сигнал подаётся на базу, а выходной снимается с коллектора.
С общим коллектором — входной сигнал подаётся на базу, а снимается с эмиттера.
С общей базой — входной сигнал подаётся на эмиттер, а снимается с коллектора.
Полупроводниковый триод может включаться в электрическую цепь по одной из трёх схем – с общим эмиттером, с общим коллектором и с общей базой. В зависимости от способа подключения различаются электрические параметры транзистора, что определяет выбор схемы в каждом конкретном случае.
При включении биполярного транзистора с общим эмиттером достигается максимальное усиление входного сигнала.
Благодаря этому
данная схема в усилительных каскадах
применяется чаще всего.Схема с общим коллектором по-другому называется эмиттерным повторителем. Это связано с тем, что разность потенциалов на коллекторе и эмиттере оказываются практически равными. При таком включении наблюдаются большое усиление по току, высокое входное сопротивление и совпадение фаз входного и выходного сигналов. Вследствие этого эмиттерные повторители используются в согласующих и буферных усилителях.
При включении БТ по схеме с общей базой отсутствует усиление по току, но значительным оказывается усиление по напряжению. Особенностью данного способа является малое влияние транзистора на сигналы высокой частоты. Это делает схему с общей базой предпочтительной для использования в устройствах СВЧ.
Благодаря этому
данная схема в усилительных каскадах
применяется чаще всего.Режимы работы биполярного транзистора
Рассмотренный
выше вариант представляет собой
нормальный активный режим работы
транзистора.
Инверсный активный режим. Здесь открыт переход БК, а ЭБ наоборот закрыт. Усилительные свойства в этом режиме, естественно, хуже некуда, поэтому транзисторы в этом режиме используются очень редко.
Режим насыщения. Оба перехода открыты. Соответственно, основные носители заряда коллектора и эмиттера «бегут» в базу, где активно рекомбинируют с ее основными носителями. Из-за возникающей избыточности носителей заряда сопротивление базы и p-n переходов уменьшается. Поэтому цепь, содержащую транзистор в режиме насыщения можно считать короткозамкнутой, а сам этот радиоэлемент представлять в виде эквипотенциальной точки.
Режим отсечки. Оба перехода транзистора закрыты, т.е. ток основных носителей заряда между эмиттером и коллектором прекращается. Потоки неосновных носителей заряда создают только малые и неуправляемые тепловые токи переходов.
Из-за бедности
базы и переходов носителями зарядов,
их сопротивление сильно возрастает.
Поэтому часто считают, что транзистор,
работающий в режиме отсечки, представляет
собой разрыв цепи.Барьерный режим. В этом режиме база напрямую или через малое сопротивление замкнута с коллектором. Также в коллекторную или эмиттерную цепь включают резистор, который задает ток через транзистор. Таким образом получается эквивалент схемы диода с последовательно включенным сопротивлением. Этот режим очень полезный, так как позволяет схеме работать практически на любой частоте, в большом диапазоне температур и нетребователен к параметрам транзисторов.
Из-за бедности
базы и переходов носителями зарядов,
их сопротивление сильно возрастает.
Поэтому часто считают, что транзистор,
работающий в режиме отсечки, представляет
собой разрыв цепи.Параметры биполярных транзисторовДля оценки максимально допустимых режимов работы транзисторов используют основные параметры:
1) максимально допустимое напряжение коллектор–эмиттер (для различных транзисторов Uкэ макс = 10 — 2000 В),
2) максимально допустимая мощность рассеяния коллектора Pк макс – по ней транзисторы делят на транзисторы малой мощности (до 0,3 Вт), средней мощности (0,3 — 1,5 Вт) и большой мощности (более 1,5 Вт), транзисторы средней и большой мощности часто снабжаются специальным теплоотводящим устройством – радиатором,
3) максимально допустимый ток коллектора Iк макс – до 100 А и более,
4) граничная частота передачи тока fгр по ней биполярные транзисторы делят:
Полевой транзистор
Данный
вид триодов ещё называют униполярным,
из-за электрических свойств – у них
протекает ток только одной полярности.
Транзисторы с управляющим p-n переходом (рис. 6).
С изолированным затвором (бывают со встроенным либо с индуцированным каналом).
МДП, со структурой: металл-диэлектрик-проводник.
Отличительная черта изолированного затвора – наличие диэлектрика между ним и каналом.
Детали очень чувствительны к статическому электричеству.
Схемы полевых триодов показано на рисунке 5.
Рис. 6. Фото реального полевого триода
Обратите внимание на название электродов: сток, исток и затвор.
Полевые транзисторы потребляют очень мало энергии. Они могут работать больше года от небольшой батарейки или аккумулятора. Поэтому они нашли широкое применение в современных электронных устройствах, таких как пульты дистанционного управления, мобильные гаджеты и т.п.
Строение
полевого транзистора отличается от
биполярного тем, что ток в нём не
пересекает зоны p-n перехода.
Заряды
движутся по регулируемому участку,
называемому затвором. Пропускная
способность затвора регулируется
напряжением.
Пространство p-n зоны уменьшается или увеличивается под действием электрического поля (см. Рис. 9). Соответственно меняется количество свободных носителей зарядов – от полного разрушения до предельного насыщения. В результате такого воздействия на затвор, регулируется ток на электродах стока (контактах, выводящих обработанный ток). Входящий ток поступает через контакты истока.
По аналогичному принципу работают полевые триоды со встроенным и индуцированным каналом. Их схемы вы видели на рисунке 5.
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
В комплект входит
доп каждого вида.
с номиналами, которые соответствуют оригинальным деталям серии 200A или превышают их.
Его терминалы, от
слева направо Эмиттер, коллектор, база .
владельцев товарных знаков
ЗДЕСЬ.Онлайн-курсы PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.
«Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экологические курсы или курсы по энергосбережению
.»
Рассел Бейли, ЧП
Нью-Йорк
«Это укрепило мои текущие знания и научило меня нескольким новым вещам, кроме того
познакомив меня с новыми источниками
информации». 9 «Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они
очень быстро отвечали на вопросы.
Это было на высшем уровне. Буду использовать
снова. Спасибо.»
Блэр Хейворд, ЧП
Альберта, Канада
«Веб-сайт прост в использовании.
Хорошо организован. Я действительно буду пользоваться вашими услугами снова.
Я передам название вашей компании
другим сотрудникам.»
Рой Пфлейдерер, П.Е.
Нью-Йорк
«Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что уже знаком
с деталями Kansas
Авария в City Hyatt.»
Майкл Морган, ЧП
Техас
«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится, что я могу просмотреть текст перед покупкой. Я нашел класс
информативным и полезным
в моей работе. 0
«У вас большой выбор курсов и статей очень информативный. Вы
— лучшее, что я нашел».
«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH
материала». «Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.
На самом деле
человек узнает больше
на неудачах». Pennsylvania
«Курс был хорошо составлен, и использование тематических исследований является эффективным
способ преподавания». 70
«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; т. е. позволяя
студент может просмотреть материалы курса
перед оплатой и
получением теста. 570
Вирджиния
«Спасибо, что предлагаете все эти замечательные курсы. Я, конечно, многому научился и
получил огромное удовольствие».
«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска и прохождения онлайн-курсов
.»
Уильям Валериоти, ЧП
Техас
«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. Курс был прост для понимания. Фотографии в основном давали хорошее представление о
обсуждаемых темах.
»
Майкл Райан, ЧП
Пенсильвания
«Именно то, что я искал. Нужен 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»
Джеральд Нотт, П.Е.
Нью-Джерси
«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых кредитов PDH. Это было
информативно, выгодно и экономично.
Я очень рекомендую его
всем инженерам.» «Я ценю, что вопросы относятся к «реальному миру» и имеют отношение к моей практике , и не основаны на каком-то неясном разделе законов, которые не применяются к 9057 0 «обычная» практика.» Марк Каноник, ЧП Нью-Йорк «Большой опыт! Я многому научился, чтобы вернуться в свою медицинскую организацию ». Иван Харлан, ЧП Теннесси «Материал курса имеет хорошее содержание, не слишком математический, с хорошим акцентом на практическое применение технологий». Юджин Бойл, ЧП Калифорния «Это был очень приятный опыт. до Использование Многие Спасибо.» Патрисия Адамс, ЧП Канзас «Отличный способ добиться соответствия непрерывному обучению физкультуры в условиях временных ограничений лицензиата». Джозеф Фриссора, ЧП Нью-Джерси «Должен признаться, я действительно многому научился. Мне помогает просмотр текстового материала в распечатанном виде. также оценили просмотр предоставлено фактических случаев.» Жаклин Брукс, ЧП Флорида «Документ Общие ошибки ADA в проектировании помещений очень полезен. Тест действительно требовал исследований в документе , но 9 0569 ответов были 
легкодоступными».
Гарольд Катлер, ЧП
Массачусетс
«Это было эффективное использование моего времени. Спасибо за разнообразие выбора
в дорожной инженерии, который мне нужен
для выполнения требований сертификации
PTOE.
Иллинойс
«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований штата Делавэр PG». 3 «Узнал много нового о защитном заземлении. До сих пор все курсы, которые я посещал, были отличными.
Надеемся увидеть больше 40%
курсы со скидкой.» 243 Нью-Йорк
«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать дополнительные
курсы. Процесс прост, и
намного эффективнее, чем необходимость путешествовать.»
Деннис Мейер, физкультура
Айдахо
«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов
Инженеров, желающих получить блоки PDH
любые время.
Очень удобно.»
Пол Абелла, ЧП
Аризона
«Пока все было отлично! Поскольку я мать двоих детей, работающая полный рабочий день, у меня не так много
времени, чтобы исследовать, куда
получить мои кредиты. 43 «Это было очень информативно и поучительно. Легко понять с иллюстрациями
и графиками; определенно
облегчает усвоение всех
теорий.»
Виктор Окампо, P.Eng.
Альберта, Канада
«Хороший обзор принципов полупроводников. в метро на работу .» Клиффорд Гринблатт, ЧП Мэриленд «Просто найти интересные курсы, скачать документы и пройти викторина. Я бы очень порекомендовал бы всем PE нуждающимся Устройства CE. Марк Хардкасл, ЧП Миссури «Очень хороший выбор Рэндалл Драйлинг, ЧПМиссури «Я заново узнал то, что забыл. Я также рад помочь финансово по ваш рекламный адрес электронной почты который 9 0244 сниженная цена на 40%.» Конрадо Касем, ЧП Теннесси «Отличный курс по разумной цене. Я буду пользоваться вашими услугами в будущем.» Чарльз Флейшер, П.Е. New York «Это был хороший тест и на самом деле проверил, что я прочитал профессиональную этику кодов и новая мексика . Брун Гильберт, П.Е. Калифорния «Мне очень понравились занятия. Дэвид Рейнольдс, ЧП Канзас «Очень доволен качеством тестовых документов. Воспользуюсь CEDengineerng , когда потребуются дополнительные 9056 9 сертификация». 
» 9024 4
Они стоили времени и усилий.»
Томас Каппеллин, ЧП
Иллинойс
«У меня истек срок действия курса, но вы все равно выполнили обязательство и поставили
мне то, за что я заплатил — много
ценю!» Оклахома
«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы
для инженера». по разумной цене, а материал был кратким и
хорошо организовано.»
Глен Шварц, ЧП
Нью-Джерси 9 0244
«Вопросы соответствуют урокам, а материал урока
хороший справочный материал
для дизайна дерева.
»
Брайан Адамс, ЧП
Миннесота
«Отлично, и я смог получить полезные рекомендации с помощью простого телефонного звонка».
Роберт Велнер, ЧП
Нью-Йорк
«У меня был большой опыт прохождения курсов прибрежного строительства — проектирование
Строительство и
очень рекомендую.»
Денис Солано, ЧП
Флорида
«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт.0570
прекрасно подготовлено. 70
«Очень хорошее впечатление. Мне нравится возможность загружать учебные материалы по адресу
, просматривать где угодно и
, когда угодно». Колорадо «Отлично! Сохраняйте широкий выбор тем на выбор». Уильям Бараттино, ЧП Вирджиния «Процесс прямой, никакой чепухи. Тайрон Бааш, П.Е. Иллинойс «Вопросы на экзамене были наводящими и демонстрировали понимание материала . Тщательный и полный». Майкл Тобин, P.E. 9 «Это мой второй курс, и мне понравилось то, что курс предложил мне, что поможет в моя линия работы. 3 «Очень быстрая и простая навигация. Я обязательно воспользуюсь этим сайтом снова.» Анджела Уотсон, ЧП Монтана «Простота в исполнении. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата.» Кеннет Пейдж, ЧП Мэриленд «Это был отличный источник информации о нагревании воды с помощью солнечной энергии. Луан Мане, ЧП Conneticut «Мне нравится подход, позволяющий зарегистрироваться и иметь возможность читать материалы в автономном режиме, а затем вернуться, чтобы пройти тест. Алекс Млсна, ЧП Индиана «Я оценил количество информации, предоставленной для класса. Я знаю это вся информация, которую я могу использовать в реальных жизненных ситуациях. Южная Дакота курс.» 0243 Нью-Джерси «Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, затем вернуться и пройти тест. Очень удобно и на моем 9057 0 собственный Расписание .» Майкл Гладд, ЧП Грузия «Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.» Деннис Фундзак, ЧП Огайо «Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать сертификат PDH . 905 69 процесс прост.» Фред Шайбе, ЧП Висконсин «Положительный опыт. Быстро нашел подходящий мне курс и закончил его PDH за один час в один час.» 0243 «Мне понравилась возможность загрузки документов для ознакомления с содержанием и пригодность, прежде чем иметь для оплаты материалов. 70 Мэриленд «Это хорошее пособие по ЭЭ для инженеров, не являющихся электриками». Дуглас Стаффорд, ЧП Техас «Всегда есть возможности для улучшения, но я не могу придумать ничего в вашем процессе, который нуждается в улучшении.» Томас Сталкап, ЧП Арканзас «Мне очень нравится удобство прохождения онлайн-викторины и немедленного получения сертификата ».
Хороший опыт.» 
» 
Спасибо за создание 
