Site Loader

Разработка средств вычислительной техники | Полупроводниковые резисторы

В полупроводниковых ИМС пассивные элементы обычно формируются на основе типовой структуры вертикального транзистора типа n-p-n.

В качестве резисторов используют объемные сопротивления эмиттерной, базовой или коллекторной областей транзистора (рис. 66).

Рис. 66. Полупроводниковые резисторы

Сопротивление резистора определяется геометрическими размерами резистивной области и ее удельным поверхностным сопротивлением. Типичные характеристики интегральных резисторов приведены в табл. 2.3. Типичные значения сопро­тивлений резисторов, которые можно получить при данной величине , лежат в пределах O,25< R < 10.

Таблица 2.3

Типичные характеристики интегральных резисторов

Тип резистора

,Ом

ТКС, 1/ºС

Эмиттерный

2-5

20

(1-5)·10

Базовый

100-300

5-20

(1,5-3)·10

Коллекторный

(1-5)·10³

15-25

(2-4)·10

Базовый пинч-резистор

(5-10)·10³

50

(1,5-3)·10

Коллекторный пинч-резистор

(4-8)·10³

50

(3-4)·10

Нижний предел ограничивается сопротивлениями контактных областей, верхний – допустимой площадью, отводимой под резистор.

Наиболее часто в полупроводниковых ИМС применяются резисторы, выполненные на основной базовой области. Для создания высокоомных резисторов (более 60 кОм) используют пинч-резисторы (сжатые резисторы). Пинч-резисторы имеют большой разброс номиналов (до 50 %) из-за трудностей получения точных значений толщины резистивного p-слоя.

Характерной особенностью любого интегрального резистора является наличие у них паразитных емкостей и транзисторов. Рассмотрим более детально структуру и эквивалентную схему базового резистора (рис. 67, а). Такая структура обра­зует распределенный вдоль резистора паразитный транзистор типа p-n-pс распределенными емкостями и (рис. 67, б). В плане обеспечения изоляции резистора от подложки необходимо позаботиться о том, чтобы паразитный тран­зистор находился в режиме отсечки. С этой целью в структуре предусмотрен вывод к от n-области, на который подается положительное напряжение, запирающее эмиттерной переход транзистора типа p-n-p. В этом случае эквивалентная схема принимает вид, показанный на рис. 67, в. Наличие паразитной емкости делает сопротивление резистора частотно-зависимым:

. (2.5)

Граничная частота резистора определяется постоянной времени . Поскольку сопротивление резистора находится из соотношения:

, (2.6)

(здесь lдлина резистора, W– ширина резистора), а (здесь — удельная паразитная емкость), то .Следовательно, граничная частота уменьшается пропорционально квадрату длины резистора. В среднем лежит в пределах от 10 до 100 МГц.

Рис. 67. Структура и эквивалентная схема базового резистора

Кроме резисторов, формируемых на основе типовой структуры вертикального транзистора n-p-n, в современных ИМС в качестве резисторов используют­ся тонкие резистивные пленки, создаваемые методом ионного легирования, когда примеси внедряются в подложку путем бомбардировки ее поверхности потоком ионов. В этом случае удается получить резистивные пленки толщиной 0,1…0,3 мкм с удельным поверхностным сопротивлением до 20 кОм. Абсо­лютное значение удельного поверхностного сопротивления может выдержи­ваться с точностью ±6%. Температурный коэффициент сопротивления лежит в пределах ±(1-2)10.

Ввиду малой толщины резистивных пленок, с ними трудно осуществить оми­ческие контакты. Поэтому по краям резистивного слоя создают диффузионные p-слои(рис. 68), с которыми обычным способом осуществляются омические контакты.

Рис. 68. Структура резистивной пленки

В некоторых полупроводниковых ИМС применяют тонкопленочные резисторы, напыляемые на поверхность диоксида кремния. Такие резисторы обладают улучшенными характеристиками: более высокой точностью изготовления, низким температурным коэффициентом сопротивления, большой граничной частотой.

Куплю радиодетали,микросхемы,транзисторы,разъемы,диоды,конденсаторы,реле,резисторы,переключатели,выключатели,пускатели,подшипники и др в Балашихе

  1. Доска объявлений
  2. Сырье и материалы
  3. Вторсырье, отходы
  4. Неликвиды


Цена договорная

Балашиха (Россия)

Год изготовления: 2000

Контакты

+79912017198


Покупаю радиодетали, микросхемы, транзисторы, разъемы, диоды, конденсаторы, реле, резисторы, переключатели, выключатели, пускатели, подшипники, автозапчасти,цветные металлы,инструменты.
Контактный телефон 8991201-71-98 email: [email protected]

Создано 28.04.2022 Изменено 28.04.2022


Похожие объявления

радиодетали, микросхемы, конденсаторы,реле,переключатели, транзисторы, диоды, резисторы, разъемы, пускатели, выключатели, платы и др

Год выпуска: 2000

Балашиха (Россия)

радиодетали,микропереключатели,резисторы,диоды,конденсаторы,контакторы, разъемы и др. неликвиды

Год выпуска: 2000

Балашиха (Россия)

11 111

радиодетали, двигатели, реле, переключатели, выключатели, трансформаторы, конденсаторы, лампы, резисторы и др

Год выпуска: 2000

Балашиха (Россия)


Интересные статьи партнеров

Это БелАЗ?75710, мужики! Процесс разработки и производства

Есть идея: Самодельная вертикальная форматка

Электрическая печь для плавки металла своими руками

Поставка и пусконаладка оптоволоконного лазера XTC-1530H/1500 IPG и листогиба c ЧПУ KPB-P 63-2500 в Ижевск

Шедевры из проволоки и коряг от художника Ивана Ловатта

Хотите такой стол? Сделайте его на своем фрезере с ЧПУ! + DXF

12 способов нанести текстуру на древесину подручными инструментами

Как изготавливается эксклюзивная классическая мебель ручной работы

Как быстро сделать рабочий стол из фанеры на фрезере с ЧПУ + DXF файлы

Вы недавно смотрели

Все просмотренные объявления →

Чем резистор отличается от транзистора?

Перейти к содержимому

Последнее обновление:

Здесь мы очень кратко обсуждаем разницу между резистором и транзистором.

Транзистор означает передачу сопротивления , поэтому его название имеет значение сопротивления. Транзистор представляет собой трехвыводной активный элемент. Может работать в 3-х регионах.

  • 1) активный
  • 2) клипса
  • 3) насыщенность

в области отсечки транзистор действует как разомкнутая цепь или, можно сказать, оказывает большое сопротивление протеканию тока.

В области насыщения транзистор действует как короткое замыкание или, можно сказать, оказывает незначительное сопротивление протеканию тока.

Итак, транзистор — это просто перенос сопротивления.

Разница между транзистором и резистором по принципу работы

Транзистор: Транзистор – это электронное устройство, используемое для управления потоком электрического тока. Это миниатюрные клетки мозга компьютера, сделанные из кремния, химического элемента, обычно содержащегося в песке. Как правило, транзисторы используются в огромном количестве электрических устройств, таких как портативные стереосистемы, карманные калькуляторы, персональные компьютерные игры и т. д. Они состоят из трех слоев полупроводникового материала, каждый из которых способен выдерживать ток.

Сопротивление: Резистор представляет собой электронный компонент, который ограничивает или ограничивает протекание тока и делит напряжение в электронной цепи. Его основная цель — обеспечить точное электрическое сопротивление. Это один из самых важных пассивных компонентов электронной промышленности, поскольку без этих компонентов активные устройства не могут обрабатывать электрические сигналы. Резисторы в основном добавляются в схемы, где они дополняют активные компоненты, такие как операционные усилители, микроконтроллеры, интегральные схемы и т. д.

Разница в использовании транзистора и резистора

Эти два компонента используются в электронике.

они оба эволюционировали и уменьшились в размерах. есть много типов обоих.

Я считаю, что разница между активом и обязательством, возможно, является самой важной, но если вы не понимаете, что такое актив и обязательство, это ничего не значит. активная функциональность транзистора позволяет другим частям схемы изменять состояние. оба компонента встречаются в большинстве электронных продуктов и во многих других.

Работа или использование резистора проще, чем транзистора.

Сопротивление с фиксированной величиной сопротивления, которое не меняется, также имеет только две клеммы, вход и выход, выход зависит от входа и сопротивления.

Транзистор похож на резистор, за исключением того, что резистор может управляться вторым входом, называемым базовым входом; Следует также отметить, что вход затвора транзисторов является передатчиком, а выход коллектором (его обратная причина).

Если на вход базы подается отрицательный ток, сопротивление увеличивается, что препятствует прохождению тока от эмиттера к коллектору, что позволяет транзистору действовать как переключатель. Если на базу подается положительный ток, а к передатчику подключен второй источник отрицательного тока, входной сигнал будет усиливаться пропорционально току базы.

Искать:

Какова функция резисторов в транзисторных цепях?

Введение

Резистор представляет собой пассивный двухконтактный электрический компонент. После его подключения к цепи фиксируется сопротивление, которое может ограничивать ток через подключенную к нему ветвь. С одной стороны, сопротивление, которое нельзя изменить, называется постоянным резистором, с другой стороны, переменными являются сопротивления потенциометров или переменных резисторов. Основной физической характеристикой резистора является преобразование электрической энергии в тепловую. Также можно сказать, что это энергоемкий элемент, потому что внутренняя энергия вырабатывается при прохождении через него тока.

Рисунок 1. Используйте резистор в цепи

Каталог

ВВЕДЕНИЕ

ⅰ Функции резистора

9000 9000 4. Роль резисторов в транзисторных цепях

3.1 Зачем добавлять резистор к базе транзистора?

3.2 Подтягивающий резистор в транзисторных цепях

Ⅳ Часто задаваемые вопросы


Ⅰ Функции резистора

Короче говоря, функция сопротивления заключается в ограничении тока, разделении тока, разделении напряжения и преобразовании электрической энергии во внутреннюю энергию (нагрев) схема. В соответствии с законом Ома путем расчетов можно использовать резисторы при параллельном и последовательном соединении для достижения желаемого тока и напряжения. Также существуют различные резисторы и переключатели, объединенные для создания голосовых переключателей, светочувствительных переключателей, инфракрасных переключателей и так далее.

Как использовать резисторы в цепях?


1) Ограничение по току
Для предотвращения перегорания последовательно соединенных компонентов чрезмерным током и для обеспечения нормальной работы электроприборов в цепь обычно можно последовательно включать переменный резистор.
2) Отвод тока
Резистор подключен параллельно компоненту или цепи, которую необходимо шунтировать, и напряжение не меняется. Функция этого резистора состоит в том, чтобы разделить ток.
3) Отвод напряжения
Как правило, электрические приборы маркируются номинальным значением напряжения. Если источник питания выше, чем это, электрический прибор не может быть напрямую подключен к источнику питания для нормальной работы. В этом случае резистор с подходящим сопротивлением может быть включен последовательно в цепь, чтобы разделить часть напряжения, поэтому электроприбор может работать при номинальном напряжении. В это время роль резистора состоит в том, чтобы разделить напряжение.
4) Подайте напряжение смещения
В схеме транзистора резистор включен между его базой и рабочим напряжением. В это время источник питания подает напряжение смещения на базу через резистор, а сопротивление может определять напряжение смещения. Роль резистора в цепи в это время заключается в обеспечении напряжения смещения.
5) Отрицательная обратная связь
Используется в сопротивлении между базой и коллектором транзистора, затем в цепи формируется ветвь обратной связи цепи отрицательной обратной связи. В это время резистор играет роль отрицательной обратной связи в цепи.
6) Генерация
Резистор и конденсатор образуют RC-цепь, которую можно соединять параллельно и последовательно.
7) Демпфирующий эффект
Параллельное подключение резистора в LC-резонаторном контуре может уменьшить значение добротности, в это время резистор оказывает демпфирующий эффект.
8) Развязка
Использование резисторов в схемах многокаскадного усилителя может предотвратить вредные низкочастотные помехи, которые создают эффект развязки.
9) Преобразование электрической энергии во внутреннюю энергию (нагрев)
Когда ток проходит через резистор, он преобразует всю (или часть) электрической энергии во внутреннюю энергию, которая выделяет тепло. Этот принцип часто используется в электроплитах и ​​обогревателях в нашей жизни.
10) Преобразование тока в напряжение
Когда ток протекает через резистор, на резисторе создается напряжение. Как показано на рисунке ниже, эту роль выполняет резистор нагрузки коллектора R2, преобразующий ток, протекающий через резистор R2, в напряжение и выводящий его из U0.

Рис. 2. Цепь резистора

 

Ⅱ Три основных принципа выбора резистора

1) Выбирайте резисторы, произведенные органом по сертификации, который соответствует стандартам высокого уровня.
2) Выбирайте резисторы, произведенные производителями с функциональными преимуществами, преимуществами в качестве, преимуществами в эффективности, ценовыми преимуществами и преимуществами в обслуживании.
3) Выберите в каталоге моделей производителя, который может удовлетворить вышеуказанные требования.

 

Ⅲ Роль резисторов в транзисторных цепях

3.1 Зачем добавлять резистор к базе транзистора?

Прежде всего, мы должны понять основной принцип работы транзистора. Это элемент, управляемый током, в отличие от МОП-транзистора, элемента, управляемого напряжением. Транзистор имеет три рабочие зоны: зону отсечки, зону усиления и зону насыщения. В качестве примера возьмем NPN-транзистор, разница напряжений (UBE) BE составляет около 0,6 В (фактический размер зависит от модели компонента). Когда UBE<0,6 В, транзистор выключен; когда UBE=0,6 В, транзистор находится в области усиления или насыщения.

Рисунок 3. Схематическая диаграмма тока транзистора NPN

Когда транзистор находится в зоне усиления, добавочное сопротивление между базой и VCC является сопротивлением смещения. Ниже объясняется, почему необходимо добавлять базу, когда транзистор используется в качестве переключателя. В чем разница между схемами транзистора и MOSFET при добавлении резистора.
На следующем рисунке показана наиболее часто используемая принципиальная схема NPN-транзисторов. Общий входной терминал — это порт ввода-вывода микропроцессора (микроконтроллер, DSP, ARM и т. д.).

Рис. 4. Транзистор NPN

В качестве примера возьмем порт ввода-вывода микроконтроллера с входным напряжением 0/5 В. Почему резистор должен быть включен последовательно с базой? Может ли он работать без резистора? Здесь резистор является элементом управления током. Когда транзистор находится в усиленном или насыщенном состоянии, напряжение UBE составляет 0,6 В, а ток базы можно рассчитать в соответствии с входным напряжением U. Формула расчета: Ib=(U-0,6)/R1. Из формулы также видно, что если токоограничивающий резистор R1 не подключен, при входном напряжении больше 0,6 В базовый ток будет очень большим, чтобы сжечь лампу.
Более того, резистор нельзя использовать случайно. Его необходимо рассчитать в соответствии с входным напряжением и характеристиками лампы. Например, коэффициент усиления β транзистора равен 50, максимальный ток коллектора равен 500 мА, а входное напряжение равно 5 В. Если конструкция требует, чтобы транзистор находился в состоянии насыщения, то Ic=500 мА, Ib=Ic/β=10M=мА, где токоограничивающее сопротивление R1=(5В-0,6В)/Ib=430Ом. Если требуется ввести 5 В, ток коллектора составляет около 200 мА, тогда можно рассчитать Ib=Ic/β=200 мА/50=4 мА, наконец, токоограничивающее сопротивление R1=(5В-0,6 В)/Ib=1075 Ом ( 1K можно выбрать стандартное сопротивление). Примечание. Приведенный выше рисунок используется для пояснения примера, но он не очень надежен. Более надежным методом подключения должно быть подключение большого резистора (например, 10 или 20 кОм) между основанием и землей. Когда вход отсутствует, быстро потяните основание вниз, чтобы убедиться, что трубка находится в стабильном состоянии отключения.
Если NPN-транзистор на рисунке выше заменить на N-канальную МОП-лампу, принцип будет таким же. При входе высокого уровня трубка включается, а при вводе низкого уровня трубка выключается.

Рисунок 5. Схема MOSFET

Поскольку MOSFET является устройством, управляемым напряжением, ток затвора (G) очень мал и им можно пренебречь, поэтому он может нормально работать без подключения резистора R1.
Рисунок после удаления резистора показан ниже:

Рис. 6. Схема MOSFET без резистора

Примечание. В реальных приложениях резистор обычно подключается последовательно для повышения надежности. Надежность продукта очень важна. Без токоограничивающего резистора, когда МОП-транзистор поврежден из-за пробоя напряжения, компоненты на клемме управления будут легко повреждены, особенно процессор, который легко повреждается высоким током.


3.2 Подтягивающий резистор в транзисторных цепях

🔺Для транзисторов
Транзистор является токоведущим компонентом, поэтому к базе подключается токоограничивающий резистор, обычно менее 10К, а типичные значения составляют 3,3К, 4,7К, 5,1К, 6,8К и т. д. , Какова функция этого подтягивающего резистора?
На следующем рисунке показана схема включения транзистора 8050. Транзистор будет включен, когда порт ввода-вывода выдаст высокий уровень, и транзистор не будет включен. Если порт ввода-вывода не выдает высокий уровень, база всегда будет подтягиваться к низкому уровню без подтягивающего резистора 68 кОм, то есть он находится в состоянии отсечки. Схема может находиться в нестабильном состоянии, особенно когда она инициализируется в момент включения питания. Легко генерировать шум и легко вызвать неисправность транзистора, особенно для некоторых общих портов ввода/вывода. Таким образом, этот резистор на самом деле является резистором смещения, который ослабляет базу при отсутствии управляющего сигнала, что делает схему более надежной.

Рис. 7. Подтягивающий резистор в транзисторной цепи

Хотя подтягивающий резистор может сделать схему более надежной, он не может быть слишком большим или слишком маленьким. Если сопротивление слишком велико, тока базы будет недостаточно для управления транзистором. Наоборот, если оно слишком мало, напряжение смещения будет меньше напряжения проводимости транзистора. В общем, это сопротивление не более 100К.
Иногда мы видим, что параллельно этому резистору подключен конденсатор. На самом деле, это обычно предназначено для высокоскоростных цепей коммутации сигналов. Добавление конденсатора может улучшить производительность, как показано ниже:

Рисунок 8. RC-цепь


🔺Для МОП-транзисторов
В отличие от транзисторов, МОП-транзисторы представляют собой компоненты, управляемые напряжением, которые приводятся в действие напряжением. Все мы знаем, что между двумя выводами МОП-транзисторов существует паразитная емкость. Фактически, ключом проводимости МОП-транзисторов является зарядка и разрядка конденсаторов. Следовательно, для МОП N-типа он будет включаться, когда Vgs больше определенного значения, а для МОП P-типа он будет включаться, когда значение Vgs меньше определенного значения.
Таким образом, из-за емкостного эффекта между тремя контактами, когда МОП постоянно выключен, паразитное напряжение емкости может быть правильно разряжено, что аналогично роли продувочного резистора и является своего рода защитой МОП.

Рис. 9. Цепь полевого МОП-транзистора

Ⅳ Часто задаваемые вопросы

1. Какова функция резистора?
Резистор обладает способностью снижать напряжение и ток при использовании в цепи. Основная функция резистора заключается в ограничении протекающего тока. Закон Ома говорит нам, что увеличение номинала резисторов приведет к уменьшению тока.

 

2. Как работают резисторы?
Проводник имеет низкое сопротивление, в то время как изолятор имеет гораздо большее сопротивление. Устройства, называемые резисторами, позволяют вводить точно контролируемые значения сопротивления в электрические цепи. … Резистор работает, преобразовывая электрическую энергию в тепло, которое рассеивается в воздухе.

 

3. Зачем нужны резисторы?
Резистор управляет потоком электрического тока в цепи. … Резисторы необходимы для многих избирательных цепей, и их можно применять во множестве различных приложений. Защита от скачков напряжения. Резисторы также защищают компоненты от скачков напряжения.

 

4. Какую роль играют резисторы в электронных устройствах?
Резистор представляет собой пассивное двухполюсное электрическое устройство, сопротивляющееся протеканию тока.

Вероятно, это самый простой элемент электронной схемы. Это также один из наиболее распространенных компонентов, поскольку сопротивление является неотъемлемым элементом почти всех электронных схем. Обычно они имеют цветовую маркировку.

 

5. Какой хороший пример резистора?
Несколько примеров включают ограничение электрического тока, деление напряжения, тепловыделение, схемы согласования и нагрузки, регулировку усиления и настройку постоянных времени. Они коммерчески доступны со значениями сопротивления в диапазоне более девяти порядков.

 

6. Что произойдет, если использовать резистор с большим сопротивлением?
Случаи, когда использование резистора с более высоким номиналом может привести к повреждению цепи, существуют, но они немного реже, чем случаи, когда это может просто дать более слабый результат, чем хотелось бы, или частотную характеристику, отличную от желаемой.

 

7. Что такое резистор, простое объяснение?
Резистор представляет собой электрический компонент, который ограничивает или регулирует поток электрического тока в электронной цепи.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *