Site Loader

Содержание

Свойства и виды транзисторов — сколько могут стоить транзисторы?

Данный тип радиоэлектронного оборудования широко применяется в быту, на производстве и в других сферах. Основная ценность транзисторов заключается в высоком содержании драгметаллов. Процент золотого напыления в приборе варьируется в зависимости от его модели. Если вы являетесь счастливым обладателем хотя бы нескольких транзисторов, сдать радиодетали по хорошей цене не составит труда.

Какую функцию выполняет транзистор?

Транзистор представляет собой прибор, предназначенный для преобразования электрических сигналов. Обладает способностью генерировать, усиливать и переключать сигналы. Сегодня данный элемент является основой микросхемы любого электронного устройства.

Сама деталь внешне напоминает небольшой кристалл, заключенный в металлический или пластиковый корпус. Обычно в конструкции имеется три вывода, из-за чего транзисторы иногда называют триодами. Широкую распространённость транзисторы получили благодаря своей компактности, а также за счёт надёжности и экономичности.

Следует подчеркнуть, что сегодня в электронной промышленности применяются два типа конденсаторов: биполярные и полевые. Первые задействуют в дискретных цепях в роли усилителя сигнала в аналоговых устройствах, а вторые – в цифровых. Также встречаются однопереходные, баллистические и одномолекулярные транзисторы.

Чем отличаются транзисторы?

Для людей, которые планируют продавать изделия, важнее всего содержание золота в транзисторах той или иной марки. Однако прежде чем думать, куда лучше сдать радиодетали, следует разобраться в их отличиях. Наибольшее количество жёлтого металла содержат модели, предназначенные для работы со средними и высокими частотами. Иногда такие устройства называют «позолоченными» транзисторами. Обе стороны корпуса таких устройств покрыты тонким слоем технического золота.

Транзисторы, позолоченные только снаружи, стоят дешевле. Металлическим напылением в таких моделях покрыты лишь выводы и подложки. Специалисты по сбору б/у электроники делят транзисторы на две категории:

  • бракованный или снятый с производства элемент;
  • деталь, снятая или вырезанная с устройства.

В первом случае количество ценных металлов в транзисторе такое же, как записано в паспорте изделия. У элементов второй категории могут наблюдаться отклонения. Задача оценщика – распознать процент отклонения от заявленных данных, и определить ценность детали.

Сколько стоят старые транзисторы?

Рассчитать стоимость устройства довольно легко. Цена приёма радиодеталей зависит от объёма драгметаллов, содержащихся в конструкции. В сравнительных таблицах и различных каталогах можно найти информацию о том, сколько граммов того или иного металла приходится на тысячу транзисторов. Например, в тысяче устройств суммарно содержится 8 грамм золота. Соответственно, в одном транзисторе можно обнаружить 0,008 грамм драгоценного металла.

После того, как вы ознакомитесь с каталогом скупки радиодеталей, следует определить курс  доллара. Наиболее достоверную информацию можно получить от Лондонской биржи. Вес золота в одном транзисторе необходимо перемножить на нынешнюю стоимость. В результате у вас выйдет точная стоимость детали. Следует учитывать, что организации, занимающиеся приёмкой радиодеталей, забирают 15 % от цены себе.

Транзисторы, выпущенные до времён СССР, сегодня являются одними из самых ценных на рынке б/у радиоэлектроники. Дело в том, что раньше производители оснащали детали транзисторов более толстым слоем напыления, чем во времена советов или в современной России.

Разбирая старые электронные приборы, обращайте внимание на микросхемы и транзисторы жёлтого цвета. Аккуратно извлекайте их из устройств таким образом, чтобы не повредить выводы. Именно в выводах находится значительная часть веса золота: чем они длиннее, тем дороже вы сможете продать радиодетали. Выпаять транзистор из платы можно с помощью паяльника, горелки, строительного фена или обычной электрической плиты.

Следует подчеркнуть, что элементы без выводов тоже можно продать на переработку. Их стоимость будет ниже, чем у транзисторов с позолоченными ножками. Если вы не уверены в своих силах, доверьте работу по выпаиванию транзисторов профессионалам.

Куда можно сдать радиодетали?

Каждый владелец б/у техники хочет получить максимум выгоды от сделки. На рынке можно найти много привлекательных предложений, однако не стоит доверять каждой организации, предлагающей свои услуги. Наша компания уже завоевала надёжную репутацию. Вы можете быть уверены, что мы предложим максимально выгодные условия сотрудничества.

На нашем сайте скупки радиодеталей вы сможете ознакомиться с условиями работы. Наши специалисты принимают на лом транзисторы всех марок вне зависимости от их состояния, назначения и года выпуска. Профессиональные оценщики внимательно изучат ваши изделия и предложат адекватную цену. Мы не используем высокие комиссии, скрытые наценки и прочие уловки. Честность – наше основное кредо.

Если у вас есть старые транзисторы или другие элементы радиоэлектроники, которые вы хотите продать, обращайтесь к нам! Менеджеры компании подробно расскажут о том, что нужно для того, чтобы сдать технику, подскажут адрес и время работы. При больших объёмах лома мы готовы предложить нашим клиентам самовывоз. Обращайтесь по указанным телефонам.

Теория Электроники §7. Полевые Транзисторы. Характеристики часть 1 | PRACTICAL ELECTRONICS

Теория Электроники §7. Полевые Транзисторы. Характеристики часть 1

В отличии от биполярных транзисторов, видов полевых больше. Они отличаются полярностью — p и n канальные, видом изоляции — МДП и МОП, а также видом легирования канала — обогащённого или обеднённого типа. Всего комбинаций этих видов около восьми.

Чтобы разобраться и понять, как работает полевой транзистор, будет правильнее начать рассмотрение на примере одного конкретного типа, а именно n-канального МОП-транзистора обогащённого типа, биполярным аналогом которого является транзистор структуры n-p-n.

Теория Электроники §7. Полевые Транзисторы. Характеристики часть 1

Характеристики полевого транзистора.

В нормальном режиме работы, сток имеет более положительный потенциал относительно истока. При этом ток от стока к истоку равен нулю, пока мы на затвор не подадим положительное напряжение относительно истока. В этом случае затвор полевого транзистора становится «прямосмещённым» и начинает протекать ток от стока к истоку. На рисунке ниже показан график зависимости тока стока, от приложенного напряжения сток-исток при нескольких значениях управляющего напряжения затвор-исток. На этом же графике, для сравнения приведены кривые зависимости тока коллектора биполярного n-p-n транзистора от приложенного напряжения коллектор-эмиттер.

Теория Электроники §7. Полевые Транзисторы. Характеристики часть 1

Не трудно заметить очевидное сходство в работе n-канального МОП-транзистора и n-p-n биполярного. Подобно n-p-n транзистору, полевой имеет большое приращение полного сопротивления стока, в результате чего при напряжении сток-исток свыше 1-2 В, ток стока почти не меняется. Подобно биполярному транзистору, чем больше смещение затвора полевого транзистора относительно истока, тем больше ток стока.

Теперь давайте рассмотрим особенности работы полевого транзистора. Во-первых, свыше нормального диапазона ток насыщения стока растет довольно умеренно при увеличении напряжения затвора. Фактически он пропорционален (Uзи- Uп)2, где Uп — пороговое напряжение затвора, при котором начинает идти ток стока. Во-вторых, постоянный ток затвора равен нулю, так что мы не должны смотреть на полевой транзистор как на устройство, усиливающее ток (коэффициент усиления тока был бы равен бесконечности). Вместо этого будем рассматривать его, как характеризуемое крутизной устройство — преобразователь проводимости с программированием тока стока напряжением затвор-исток. В-третьих, у МОП— транзистора затвор изолирован от канала сток-исток, поэтому, в отличие от биполярных транзисторов (и от полевых с p-n переходом, как мы далее увидим), можно подавать на него положительное (или отрицательное) напряжение до 10 В и более, не думая о диодной проводимости. В-четвёртых, полевой транзистор отличается от биполярного транзистора в так называемой линейной области графика, где его поведение довольно точно соответствует поведению резистора, даже при отрицательном Uси, это оказывается очень полезным свойством, поскольку эквивалентное сопротивление сток-исток программируется напряжением затвор-исток.

Пример

Теория Электроники §7. Полевые Транзисторы. Характеристики часть 1

На рисунке выше показан МОП-транзисторный переключатель. Схема на полевом транзисторе проще чем на биполярном, поскольку здесь мы совершенно не должны заботиться о неизбежно возникшем ранее компромиссе между необходимостью задать соответствующий необходимый для переключения ток базы и исключить избыточное расходование энергии. Вместо этого мы всего лишь подаем на затвор, имеющий высокое полное входное напряжение, полное напряжение питания постоянного тока. Поскольку включенный полевой транзистор ведет себя как резистор с малым по сравнению с нагрузкой сопротивлением, потенциал стока станет при этом близок к потенциалу земли.

На рисунке справа показана схема «аналогового переключателя», которую вообще невозможно выполнить на биполярных транзисторах. Идея этой схемы состоит в том, чтобы переключать проводимость полевого транзистора из разомкнутого (затвор смещен в «обратном» направлении) в замкнутое состояние («прямое» смещение затвора), тем самым блокируя или пропуская аналоговый сигнал. В данном случае мы должны лишь обеспечить, чтобы на затвор подавалось более отрицательное переключающее напряжение, чем любой размах входного переключаемого сигнала (ключ разомкнут) или на несколько вольт более положительное, чем любой входной сигнал (ключ замкнут). Биполярные транзисторы для такой схемы непригодны, поскольку база проводит ток и образует с коллектором и эмиттером диоды, что приводит к эффекту «защёлкивания».

В сравнении с биполярным, полевой МОП-транзистор много проще и нуждается лишь в подаче на затвор (являющийся практически разомкнутой цепью) напряжения, равного размаху входного аналогового сигнала.

В следующих главах мы рассмотрим другие типы полевых транзисторов и их характеристики.

Для удобства навигации по разделу опубликована статья со ссылками, которые будут обновляться по мере добавления нового материала.

Теория Электроники §7. Полевые Транзисторы. Характеристики часть 1

БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР

   Невозможно представить совеременную электронику без полупроводниковых материалов и радиодеталей. Сегодня в каждом радиоэлектронном устройстве мы можем встретить различные диоды, тиристоры, динисторы (диодный тиристор) , тринисторы, аналого — цифровые микросхемы и конечно не стоит забывать о транзисторах. Транзистор — полупроводниковый ключ с управляющим электродом, по принципу работы похож на тиристор. Транзисторы бывают двух основных видов — полевые и биполярные.

   Более часто в радиоэлектронных устройствах используют биполярные транзисторы разной мощности и проводимости, исходя от схематических требований данного устройства. Хотя полевые несколько превосходят их по параметрам, за счёт чего завоёвывают всё большую популярность у разработчиков современной РЭА. Биполярный транзистор — трехэлектродный полупроводниковый прибор.

   Электроды последовательно подключены к трем последовательно расположенным слоям полупроводников. Биполярные транзисторы бывают двух видов — н-п-н и п-н-п. Н — негатив, П — позитив. В таком типе транзистора основными носителями являются и электроны и дырки, поэтому и они называются биполярными (от слова БИ — 2). Электрод подключенный к центральному слою называется базой, электроды, которые подключены к внешним слоям называются эмиттером и коллектором.

   У коллектора большая площадь пн перехода, чем у эмиттера, кроме того для работы биполярного транзистора необходима малая толщина базы. Существует огромное количество биполярных транзисторов и они все отличаются друг от друга по многим параметрам — мощность рассеивания, частота транзистора, коэффициент усиления, максимальное допустимое напряжение, и многое другое.

   Параметры транзисторов легко определить по их справочнику. Биполярный транзистор можно представить как диодную сборку с общим катодом (п-н-п транзистор) или с общим анодом (п-н-п транзистор), в такой сборке база является общим выводом. Это свойство перехода очень часто используют для проверки транзисторов мультиметром. Биполярные транзисторы нашли очень широкое применение в электронике, ни одно радиоэлектронное устройство не возможно представить без таких транзисторов. Этот познавательны обзор приготовлен специально для начинающих радиолюбителей, а с вами как всегда был — АКА.

   Форум по теоретии для начинающих

   Форум по обсуждению материала БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР






SMD ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.


Примеры программирования микроконтроллеров, создание схем на микроконтроллерах, микроконтроллеры для начинающих

Новостная лента

Microchip расширяет экосистему Arduino-совместимой отладочной платформы chipKIT

Компания Microchip сообщила о расширении экосистемы отладочной платформы chipKIT. В состав Arduino-совместимой платформы chipKIT вошла высокоинтегрированная отладочная плата с Wi-Fi модулем и плата расширения для управления электродвигателями, разработанные компанией Digilent. Подробнее >>>

Источник: http://www.rlocman.ru

Просмотров: 28590

Дата добавления: 02.10.2014

MicroView — супер миниатюрная Arduino-совместимая отладочная плата с OLED дисплеем

На портале Kickstarter представлен проект супер миниатюрной отладочной платформы Arduino, выполненной в форм-факторе 16-выводного корпуса DIP и имеющей встроенный OLED дисплей с разрешением 64×48 точек. Несмотря на то, что отладочная плата является полностью завершенным решением, она может устанавливаться на макетную плату или непосредственно впаиваться в печатную плату для расширения функционала и управления внешней периферией. Подробнее >>>

Источник: http://www.rlocman.ru

Просмотров: 27934

Дата добавления: 17.04.2014

Размеры самого миниатюрного в мире ARM-микроконтроллера Freescale сократила еще на 15%

Freescale Semiconductor совершила новый технологический прорыв, добавив к семейству Kinetis самый миниатюрный и энергоэффективный в мире 32-разрядный микроконтроллер Kinetis KL03 с архитектурой ARM. Основанный на микроконтроллере предыдущего поколения Kinetis KL02, новый прибор получил дополнительную периферию, стал намного проще в использовании, и при этом сократился в размерах до 1.6 × 2.0 мм. Подробнее >>>

Источник: http://www.rlocman.ru

Просмотров: 1871

Дата добавления: 17.04.2014

Как вырастить микросхему с помощью белка

Без кремния немыслимо производство полупроводников, где он буквально нарасхват. При этом, естественно, большое значение имеют чистота вещества и строение кристаллов кремниевых соединений. Исследователи из Университета Лидса (Великобритания) предлагают способ выращивания таких кристаллов с помощью молекулярной биологии. По их мнению, это позволит создавать электронные микросхемы более высокого качества. Подробнее >>>

Источник: http://www.newscientist.com/

Просмотров: 3019

Дата добавления: 06.03.2014

Открытие нового раздела на сайте MCULAB.RU

На нашем сайте открыт новый раздел. Раздел посвящён моделированию различных схем по сопряжению микроконтроллеров и датчиков. Освещается схемотехника подключения к МК внешних устройств. В данной области до сих пор отсутствует систематизация, поэтому сделана попытка создать банк типовых решений, который в дальнейшем может дополняться, уточняться, расширяться. Подробнее >>>

Источник: /

Просмотров: 129718

Дата добавления: 04.02.2014

На сайте представлены примеры программирования, которые будут полезны как для опытного разработчика схем на микроконтроллерах, так и для новичка. Особо рассматривается программирование микроконтроллеров для начинающих пользователей. Программные примеры программирования разбиты на различные разделы. Основную массу составляют примеры программирования микроконтроллеров avr и микроконтроллеров microchip. Пользователю предлагается познакомиться с различными примерами программирования и различными средами программирования: MicroLab, AVRStudio, MikroC, FloweCode. Представлены схемы на микроконтроллерах ведущих производителей: PIC и AVR. Рассматривается огромное количество схем для начинающих разработчиков. Если Вы начинающий радиолюбитель, то для Вас мы приготовили раздел микроконтроллеры для начинающих.

Современные микроконтроллеры относятся к классу микропроцессорных устройств. В основе принципа действия таких элементов лежит исполнение последовательного потока команд, называемого программой. Микроконтроллер получает программные команды в виде отдельных машинных кодов. Известно, что для создания и отладки программ, машинные коды подходят плохо, так как трудно воспринимаются человеком. Этот факт привел к появлению различных языков программирования и огромного количества различных компиляторов.

В основе языков программирования микроконтроллеров лежат классические языки для компьютеров. Единственным отличием становится ориентированность на работу со встроенными периферийными устройствами. Архитектура микроконтроллеров требует, например, наличия битово-ориентированных команд. Последние выполняют работу с отдельными линиями портов ввода/вывода или флагами регистров. Подобные команды отсутствуют в большинстве крупных архитектур. Например, ядро ARM, активно применяемое в микроконтроллерах, не содержит битовых команд, вследствие чего разработчикам пришлось создавать специальные методы битового доступа.

Популярное в разделе «MikroC»

Популярное в разделе «FloweCode»

Популярное в разделе «MicroLab»

Популярное в разделе «AVR Studio»

Популярное в разделе «Теоретические основы эл-ки»

Популярное в разделе «Основы МП техники»

Популярное в разделе «Аналоговый и цифровой сигнал»

Популярное в разделе «Цифровая схемотехника»

Примеры программирования микроконтроллеров будут представлены на хорошо всем известном языке Си. А перед тем как постигать азы программирования микроконтроллеров и схемотехнику устройств на микроконтроллерах, авторам предлагается ещё раз вспомнить основы микропроцессорной техники, основы электроники, полупроводниковую электронику, аналоговую и цифровую схемотехнику, а так же азы аналогового и цифрового представления сигнала. Для тех, кому хочется получить новые знания в области современного программирования, можно будет познакомиться с графическим языком программирования LabView.

Выбор языка программирования зависит от множества факторов. В первую очередь, типо решаемых задач и необходимым качеством кода. Если Вы ведёте разработку малых по объёму и несложных программ, то можно использовать практически любой язык. Для компактного кода подойдет Ассемблер, а если ставятся серьезные задачи, то альтернативы С/С++ практически нет. Также необходимо учитывать доступность компилятора. В итоге самым универсальным решением можно назвать связку Ассемблера и C/C++. Для простого освоения языков, можно воспользоваться примерами программ для микроконтроллера. Использование примеров программирования упростит и ускорит процесс освоения программирования микроконтроллеров.

Схемы на микроконтроллерах позволят начинающим разработчикам освоить тонкости проектирования, моделирования и программирования микроконтроллеров.

Транзисторы

4 . Транзисторы

Транзисторы являются активными компонентами и находятся везде в электронных схемах. Они используются в качестве усилителей и коммутационных устройства. В качестве усилителей они используются в высоких и низкочастотные каскады, генераторы, модуляторы, детекторы и в любом цепь, необходимая для выполнения функции. В цифровых схемах используются как переключатели.

Имеется большое количество производителей по всему миру, которые производят полупроводники (транзисторы членов этого семейства компонентов), так что существуют буквально тысячи различные виды.Бывают низкой, средней и высокой мощности. транзисторы, для работы с высокими и низкими частотами, для работы с очень большой ток и/или высокое напряжение. На рисунке показаны несколько различных транзисторов. 4.1.

Наиболее распространенный тип транзистор называется биполярным, и они делятся на типы NPN и PNP.
Их конструкционным материалом чаще всего является кремний (их маркировка имеет букву Б) или германиевые (их маркировка имеет букву А). Оригинальные транзисторы были сделаны из германия, но они были очень чувствительный к температуре.Кремниевые транзисторы гораздо больше устойчивы к температуре и намного дешевле в производстве.


Рис. 4.1: Различные транзисторы


Рис. 4.2: Транзистор символы: а — биполярный, б — полевой транзистор, в — MOSFET, г — двойной затвор MOSFET,
e — MOSFET с индуктивным каналом, f — одинарное подключение транзистор

Вторая буква в маркировке транзисторов описывает их основное назначение:
C — НЧ малой и средней мощности транзистор,
D — транзистор НЧ большой мощности,
F — транзистор ВЧ малой мощности транзистор,
Г — другие транзисторы,
Л — ВЧ большой мощности транзисторы,
П — фототранзистор,
С — переключающий транзистор,
У — высоковольтный транзистор.

Вот несколько примеров:
AC540 — с германиевым сердечником, НЧ, малой мощности,
AF125 — германиевый сердечник, ВЧ, маломощный мощность,
BC107 — кремний, НЧ, малой мощности (0,3Вт),
BD675 — кремний, НЧ, высокой мощности (40Вт),
BF199 — кремний, ВЧ (до 550 МГц),
BU208 — кремний (на напряжение до 700В),
BSY54 — кремниевый, коммутационный транзистор.
Возможна третья буква (R и Q — СВЧ-транзисторы, или Х — переключательный транзистор), но эти буквы различаются от производителя к производителю.
Число, следующее за буквой, не имеет значения для пользователи.
Американские производители транзисторов имеют разные марки, с префикс 2N, за которым следует номер (например, 2N3055). Этот знак аналогична маркировке диодов, которые имеют префикс 1N (например, 1Н4004). Японские биполярные транзисторы
имеют префикс: 2SA, 2SB, 2SC или 2SD и полевые транзисторы с 3S:
2SA — PNP, ВЧ транзисторы,
2SB — PNP, транзисторы LF,
2SC — NPN, транзисторы HF,
2SD — NPN, HF транзисторы.

Несколько разных транзисторов показаны на фото 4.1, а обозначения схем на 4.2. Транзисторы малой мощности размещены в небольшом пластиковом или металлические корпуса различной формы. Биполярные транзисторы имеют три вывода: для базы (B), эмиттера (E) и коллектора (C). Иногда ВЧ транзисторы имеют еще один вывод, который соединен с металлом Корпус. Этот вывод подключается к земле цепи для защиты транзистор от возможных внешних электрических помех.Четыре отведения возникают из некоторых других типов, таких как полевые транзисторы с двумя затворами. Мощные транзисторы отличаются от низкой и средней мощности, как по размеру, так и по форме.

Важно Имейте каталог производителей или техническое описание, чтобы знать, какой вывод подключен к какой части транзистора. Эти документы содержат информацию о правильности компонента использования (максимальный ток, мощность, усиление и т. д.), а также схема распиновки.Размещение лидов и различные типы корпусов для некоторых широко используемых транзисторов показаны на диаграмме 4.3.


Рис. 4.3: Выводы некоторых распространенных пакеты

Это может быть полезно запомнить распиновку для ТО-1, ТО-5, ТО-18 и ТО-72 пакетов и сравните их с чертежом 4.2 (а). Эти транзисторы те, с которыми вы будете часто сталкиваться в повседневной работе.

Пакет ТО-3, предназначенный для размещения мощных транзисторы, имеет только два вывода, один для базы и один для эмиттера.То коллектор подключен к пакету, а этот подключен к остальным схемы через один из винтов, которыми транзистор крепится к радиатору.

Транзисторы б/у с очень высокими частотами (например, BFR14) имеют штифты в форме по-другому.
Один из прорывов в области электронной Компоненты были изобретением схем SMD (устройства для поверхностного монтажа). Эта технология позволила производителям получать крошечные компоненты с теми же свойствами, что и их более крупные изделия. аналогов, и, следовательно, уменьшить размер и стоимость дизайн.Одним из корпусов SMD является корпус SOT23. Есть, однако, в качестве компромисса, SMD-компоненты трудно припаять к печатной плате, и они обычно нужно специальное оборудование для пайки.

Как мы уже говорили, существуют буквально тысячи различных транзисторов, многие из них имеют схожие характеристики, что делает его Возможна замена неисправного транзистора на другой. То характеристики и сходства можно найти в сравнительных таблицах.Если у вас нет Используя эти таблицы, вы можете попробовать некоторые из транзисторов, которые у вас уже есть. Если схема продолжает работать корректно, все в порядке. Вы можете заменить только Транзистор NPN с транзистором NPN. То же самое происходит, если транзистор PNP или FET. Это также необходимо убедиться, что распиновка правильная, прежде чем впаивать разместить и включить проект.
В качестве полезного руководства имеется таблица в этой главе, которая показывает список замен для некоторых часто б/у транзисторы.

4.1 Принцип работы транзистора

Транзисторы используются в аналоговых схемах. для усиления сигнала. Они также используются в источниках питания в качестве регулятор, и вы также обнаружите, что они используются в качестве переключателя в цифровом схемы.
Лучший способ изучить основы транзисторов — это экспериментировать. Ниже показана простая схема. Он использует мощность транзистор для освещения земного шара. Вам также понадобится батарейка, небольшая лампочка (снят с фонарика) со свойствами около 4.5В/0,3А, линейный потенциометр (5к) и резистор 470 Ом. Эти компоненты должны быть подключены, как показано на рис. 4.4а.


Рис. 4.4: Принцип работы транзистора: потенциометр перемещается в верхнее положение — напряжение на базе увеличивается — ток через базу увеличивается — ток через коллектор увеличивается — увеличивается яркость глобуса .

Резистор (R) на самом деле не нужен, но если вы его не используете, вам не должен поворачивать потенциометр (горшок) в верхнее положение, потому что это разрушит транзистор — это потому, что постоянное напряжение UBE (напряжение между базой и излучатель), не должен быть выше 0.6В, для кремниевые транзисторы.

Поверните потенциометр в самое нижнее его положение. Это приносит напряжение на базу (или более между базой и землей) до нуля вольт (UBE = 0). Лампочка не горит, значит ток через него не проходит транзистор.

Как мы уже упоминали, потенциометры самые низкие положение означает, что UBE равно нулю. Когда поворачиваем ручку из крайнего нижнего положения ВБЭ постепенно увеличивается.Когда UBE достигает 0,6 В, ток начинает поступать транзистор и глобус начинает светиться. Когда горшок перевернулся далее напряжение на базе остается 0,6в но ток увеличивается и это увеличивает ток через коллектор-эмиттер схема. Если горшок повернут полностью, базовое напряжение увеличится. немного примерно до 0,75 В, но ток значительно увеличится и земной шар будет ярко светиться.

Если мы подключил амперметр между коллектором и лампочкой (к измерить IC), еще один амперметр между горшком и основанием (для измерения IB), и вольтметр между землей и базой и повторите весь эксперимент, мы найдем некоторые интересные данные.Когда потенциометр находится в нижнем положении UBE равно 0V, как и токи IC и ИБ. При повороте горшка эти значения начинают расти до тех пор, пока не лампочка начинает светиться, когда они: UBE = 0,6 В, IB = 0,8 мА и IB = 36 мА (если ваши значения отличаются от этих значений, это связано с тем, что 2N3055, используемый записывающим устройством, не имеет тех же характеристик, что и вы используете, что характерно при работе с транзисторами).
Конечный результат, который мы получаем из этого эксперимента, заключается в том, что когда ток на меняется база, меняется и ток на коллекторе.

Давайте посмотрим на другой эксперимент, который расширит наши Знание транзистора. Требуется транзистор BC107 (или любой другой). аналогичный маломощный транзистор), источник питания (такой же, как и в предыдущем эксперимент), резистор 1M, наушники и электролитический конденсатор, значение которого может варьироваться от 10u до 100F с любым рабочее напряжение.
Простой усилитель низкой частоты можно собрать из эти компоненты, как показано на схеме 4.5.


Рис.4.5: Простой транзисторный усилитель

Следует отметить, что схема 4.5а аналогична схеме на 4.4а. Основное отличие в том, что коллектор подключается к наушникам. Резистор «включения» — резистор на базе, 1М. Когда нет резистора, нет тока IB, и нет тока Ic. Когда резистор подключен к цепи, базовое напряжение равно 0,6 В, а базовый ток IB = 4А. Транзистор имеет коэффициент усиления 250 и это означает ток коллектора будет 1 мА.Поскольку оба этих токов поступает на транзистор, очевидно, что эмиттер ток равен IE = IC + IB. А так как базовый ток в большинстве случаев незначительных по сравнению с током коллектора, считается что:

Зависимость между током, протекающим через коллектор, и ток протекающий через базу, называется усилением тока транзистора. коэффициент, и обозначается как hFE.В нашем примере этот коэффициент равен равно:

Наденьте наушники и поместите кончик пальца на точку 1. Вы слышать шум. Ваше тело воспринимает «сетевое» напряжение переменного тока частотой 50 Гц. Слышен шум от наушников идет то самое напряжение, только усиленное транзистором. Давайте объясните эту схему немного больше. Переменное напряжение частотой 50 Гц составляет подключен к базе транзистора через конденсатор С. Напряжение на базе теперь равно сумме напряжений постоянного тока (0.6 прибл.) через резистор R, а переменное напряжение «от» пальца. Это означает, что эта база напряжение выше 0,6 В, пятьдесят раз в секунду и пятьдесят раз немного ниже этого. Из-за этого ток на коллекторе выше 1 мА пятьдесят раз в секунду и в пятьдесят раз ниже. Этот переменный ток используется для смещения мембраны громкоговорителей вперед пятьдесят раз в секунду и пятьдесят раз назад, а это означает, что мы можно услышать тон 50 Гц на выходе.
Прослушивание шума частотой 50 Гц не очень интересно, так можно было подключиться к пунктам 1 и 2 какой-то низкий частотный сигнал источника (проигрыватель компакт-дисков или микрофон).

Существуют буквально тысячи различных схемы, использующие транзистор в качестве активного усилительного устройства. И все эти транзисторы работают так, как показано в наших экспериментах, которые означает, что, создавая этот пример, вы на самом деле создаете базовый строительный блок электроники.

 

4.2 Основные характеристики транзисторы

Правильный выбор транзистора для схемы исходя из следующих характеристик: максимальное номинальное напряжение между коллектором и эмиттером UCEmax, максимальный ток коллектора ICmax и максимальная номинальная мощность PCmax.
Если вы нужно заменить неисправный транзистор, или вы чувствуете себя достаточно комфортно, чтобы построить новую схему, обратите внимание на эти три значения. Твой схемы не должны превышать максимальные номинальные значения транзистора.Если этим пренебречь, есть возможность необратимого повреждения цепи. Помимо упомянутых нами значений, это иногда важно знать текущее усиление и максимальную частоту операция.
При наличии напряжения постоянного тока UCE между коллектор (C) и эмиттер (E) с коллекторным током, транзистор действует как небольшой электрический нагреватель, мощность которого дается с это уравнение:

Из-за этого транзистор греется сам и все в нем близость.Когда UCE или ICE повышаются (или оба), транзистор может перегреться и выйти из строя. Максимальная номинальная мощность для транзистора это PCmax (найден в техническая спецификация). Это означает, что продукт UCE и IC должен не должно быть выше PCmax:

Итак, если напряжение на транзисторе увеличивается, ток должен падать.
Например, максимум номинальные значения транзистора BC107:
ICmax=100 мА,
UCEmax = 45 В. и
PCmax = 300 мВт
Если нам нужен Ic=60 мА, максимальное напряжение:

Для UCE = 30 В максимальный ток:

Среди прочих характеристик этот транзистор имеет ток коэффициент усиления в диапазоне от hFE= 100 до 450, и он может использоваться для частот ниже 300 МГц.Согласно рекомендуемым значениям производитель, оптимальные результаты (стабильность, низкий уровень искажений и шум, высокий коэффициент усиления и т. д.) имеют значение UCE=5 В и IC=2 мА.
Есть случаи когда тепло, выделяемое транзистором, не может быть преодолено путем регулировки напряжения и тока. В этом случае транзисторы имеют металлическую пластину с отверстием, которое используется для крепления это к радиатор, позволяющий передавать тепло на большую поверхность.

Текущий усиление имеет значение при использовании в некоторых схемах, где необходимо равное усиление двух транзисторов.Например, Транзисторы 2N3055H имеют hFE в диапазоне от 20 до 70, что означает, что есть вероятность, что у одного из них 20, а у другого 70. Это означает, что в случаях, когда необходимы два одинаковых коэффициента, они должны быть измерены. Некоторые мультиметры имеют возможность измерения это, но большинство этого не делает. Из-за этого мы предоставили простую схему (4.6) для проверки транзисторов. Все, что вам нужно, это опция на вашем мультиметр для измерения постоянного тока до 5мА. Оба диода (1N4001 или аналогичные кремниевые диоды общего назначения) и резисторы 1k используются для защитить прибор, если транзистор «поврежден».Как мы сказали, коэффициент усиления по току равен hFE = IC / IB. В цепи, когда переключатель S нажата, ток течет через базу и примерно равен до IB=10uA, поэтому, если ток коллектора отображается в миллиамперах. То усиление равно:

Например, если мультиметр показывает 2,4 мА, hFE = 2,4 * 100 = 240.


Рис. 4.6: Измерение hFE

При измерении транзисторов NPN питание должно быть подключено как показано на схеме.Для PNP-транзисторов батарея перевернута. В таком случае, щупы также следует перевернуть, если вы используете аналоговый прибор (один с помощью иглы). Если вы используете цифровой счетчик (настоятельно рекомендуется), он не независимо от того, какой зонд куда идет, но если вы сделаете это так же, как вы с NPN перед прочитанным значением был бы минус, а значит что ток течет в обратном направлении.
 

4.3 Самый безопасный способ проверки транзисторы

Еще один способ проверить транзистор — включить его в электрическую цепь. и обнаружить операцию.Следующая схема представляет собой мультивибратор. То «тестовый транзистор» — Т2. Напряжение питания может быть до 12В. светодиод будет мигать, когда в схеме установлен исправный транзистор.

 


Рис. 4.7: Генератор для проверки транзисторов

Для проверки транзисторов PNP подойдет то же самое, только транзистор которые необходимо заменить, это T1, а также батарея, светодиод, C1 и C2. следует обратить вспять.

4.4 ТУН и ТУП

Как мы уже говорили ранее, многие электронные устройства работают прекрасно даже если транзистор заменить на аналогичное устройство.Из-за этого многие журналы используют в своих схемах обозначения TUN и TUP. Это общие назначение транзисторов. TUN обозначает NPN-транзистор общего назначения, а TUP PNP-транзистор общего назначения.  

TUN = универсальный транзистор NPN и TUP = универсальный транзистор PNP.
Эти транзисторы имеют следующие характеристики:

4.5 Практический пример

Наиболее распространенная роль транзистора в аналоговой схеме как активный (усиливающий) компонент.На диаграмме 4.8 показан простой радиоприемник. — обычно называется «Crystal Set с усилителем».

Переменный конденсатор С и катушка L образуют параллельный колебательный схема, которая используется для выделения сигнала радиостанции из множества различных сигналов различных частот. Диод, конденсатор 100 пФ и Резистор 470 кОм образует диодный детектор, который используется для преобразовывать низкочастотное напряжение в информацию (музыку, речь). Информация через резистор 470к проходит через конденсатор 1 мкФ на базу транзистора.Транзистор и связанные с ним компоненты создают усилитель низкой частоты, который усиливает сигнал.
На рис. 4.8 есть символы для общий провод и заземление. Новички обычно предполагают, что эти два то же, что ошибка. На печатной плате общая земля — ​​медь. дорожка, размер которой значительно шире, чем другие дорожки. Когда это радиоприемник построен на печатной плате, общая земля медная. зачистите соединительные отверстия, где нижний конец конденсатора C, катушка L Впаян конденсатор 100пФ и резистор 470к.С другой стороны, заземление представляет собой металлический стержень, воткнутый во влажную землю (соединяющий ваши цепи точка заземления к водопроводу или системе отопления вашего дома также является хороший способ заземлить ваш проект).
Резистор R2 смещает транзистор. Это напряжение должно быть около 0,7 В, так что напряжение на коллекторе примерно равно половина напряжения батареи.


Рис. 4.8: Приемник-детектор с простым усилителем

 

Разница между транзистором и тиристором

Ключевые различия между транзистором и тиристором «SCR» Переключатели

очень широко используются в электротехнике и электронике.Транзистор и тиристор являются твердотельными устройствами, изготовленными из полупроводникового материала, то есть полупроводникового материала P-типа и N-типа. Они используются для их превосходных и бесшумных операций переключения.

Оба устройства являются трехконтактными (трехштыревыми) устройствами с высокой скоростью переключения, малым весом и минимальными затратами на техническое обслуживание. Их используют вместо электрохимических выключателей. Однако транзистор и тиристор совершенно разные, и каждый из них используется в своих областях применения.

Прежде чем перейти к списку различий между транзистором и тиристором, мы сначала обсудим их основы.

Транзистор

Транзистор представляет собой полупроводниковый прибор с тремя выводами, используемый для коммутации и усиления сигнала. Это трехслойный полупроводниковый прибор, состоящий из трех полупроводниковых слоев. В качестве слоев используются полупроводники разных типов, т.е. N-типа и P-типа. Следовательно, транзисторы бывают двух типов: i.е. Транзисторы PNP и NPN. Тип транзистора зависит от его конструкции, а также влияет на тип основных носителей в нем.

Полезно знать: Название транзистора происходит от комбинации двух слов, например Передача и Сопротивление = Транзистор . Другими словами, транзистор передает сопротивление с одного конца на другой. Короче говоря, транзистор имеет высокое сопротивление на входе и низкое сопротивление на выходе.

На приведенном ниже рисунке показана структура и условное обозначение транзистора.

Три вывода транзистора называются эмиттером, коллектором и базой. В транзисторе 2 p-n перехода. Излучатель и коллектор изготовлены из одного и того же материала. Однако коллектор сильно легирован по сравнению с эмиттером.

Если транзистор правильно смещен (применяя сигнал затвора), он начнет проводить основные носители от одного конца к другому.Тем не менее, стробирующий сигнал является непрерывным и не должен отключаться во время работы. Транзистор не проводит в отсутствие сигнала затвора.

Транзистор начинает проводить, когда переход база-эмиттер находится в прямом смещении, а переход коллектор-база в обратном смещении.

Транзисторы в основном используются для усиления или усиления слабых сигналов, например, в аудиоусилителях, а также в качестве переключателей и т. д.

Поскольку они используются только для коммутации или усиления слабого сигнала, они предназначены для маломощных приложений и рассчитаны в ваттах.Однако они довольно малы по размеру по сравнению с тиристором.

Похожие сообщения:

Тиристор

Тиристор или SCR представляет собой трехполюсное полупроводниковое устройство, используемое для переключения. Он также известен как SCR (Silicon Controlled Rectifier), потому что он может преобразовывать переменный ток в однонаправленный постоянный ток, мощность которого можно контролировать. Это четырехуровневое устройство, то есть PNPN.

Полезно знать:  Слово Тиристор образовано от комбинации двух слов i.е. Тиратрон и Транзистор = Тиристор . Где тиратрон представляет собой газонаполненное трубчатое устройство, используемое для управления выпрямителем и электрическими переключателями большой мощности.

На приведенном ниже рисунке показана структура и условное изображение тиристора.

3 вывода тиристоров называются Анод, Катод и Затвор. Есть 3 соединения P-N.

Тиристор представляет собой фиксирующее устройство, т. е. ему требуется только пусковой импульс на мгновение, чтобы начать проводимость.Он не остановит проводимость, пока не прекратится поток заряда между анодом и катодом. После этого тиристору потребуется еще один триггерный импульс для возобновления проводимости тока.

Поскольку тиристор не останавливает проводимость при снятии управляющего сигнала, требуется дополнительная схема для отключения тиристора по команде.

Тиристор

или SCR в основном используется для управляемого выпрямления и для управления мощностью, подаваемой на любую нагрузку, такую ​​как диммирование лампы, регуляторы и управление двигателем.

Тиристоры используются для управления и контроля больших мощностей, поэтому они рассчитаны в киловаттах. и они более громоздки по размеру по сравнению с транзистором.

Различия между транзистором и тиристором

В следующей сравнительной таблице показаны некоторые основные различия между транзистором и тиристором.

Тиристоры
Транзистор      Тиристор
Трехслойное полупроводниковое устройство Это 4-слойный полупроводниковый прибор.
Он имеет 3 вывода: эмиттер, базу и коллектор. Он имеет 3 вывода, т.е. анод, затвор и катод.
Может использоваться как для усиления слабых сигналов, так и для переключения. Не может усиливать какой-либо сигнал, однако используется только для переключения.
В зависимости от конструкции он бывает двух типов: PNP и NPN. Имеет только один тип, основанный на конструкции PNPN.
Для проведения требуется непрерывный стробирующий сигнал. Для запуска проводимости требуется только запускающий импульс на затворе.
Транзистор включается и тут же выключается. Тиристор имеет большое время включения и выключения.
Не требует схемы выключения. Требуется дополнительная схема выключения для остановки проводимости по команде.
Выходной ток транзистора пропорционален его входному току. Его цикл проводимости (питание) зависит от задержки триггерного импульса.
Транзистор имеет низкое падение напряжения по сравнению с тиристором. Имеет большое падение напряжения по сравнению с транзистором.
Внутренние потери мощности выше, чем у тиристора. Внутренние потери мощности меньше, чем у транзистора.
Транзистор имеет сравнительно низкий КПД. Обладает сравнительно более высокой эффективностью.
Это устройство с управлением по току, которое постоянно зависит от входного сигнала тока. Это фиксирующее устройство, которому для работы требуется мгновенный пусковой импульс.
Они имеют низкую выходную мощность, поэтому имеют низкую номинальную мощность в ваттах. Они управляют большой мощностью, имеющей номинальную мощность в киловаттах.
Они чувствительны и не выдерживают больших импульсных токов. предназначены для работы с сильными скачками тока.
Имеют малый размер по сравнению с тиристором. Имеют большие размеры по сравнению с транзисторами.
Транзисторы дешевле тиристоров. Тиристор дороже транзистора.
Лучше всего подходит для высокочастотных и маломощных приложений. Лучше всего подходит для низкочастотных и мощных приложений.
Используется для коммутации и усиления сигналов. Используется для переключения в основном в выпрямителях и устройствах управления мощностью.

Похожие сообщения:

Свойства и характеристики транзисторов и тиристоров

Следующие различные свойства отличают транзисторы и тиристоры, имеющие разные характеристики и области применения.

Дизайн

По конструкции тиристор и транзистор отличаются друг от друга. Транзистор изготовлен из трех слоев чередующихся полупроводниковых материалов P-типа и N-типа. Поэтому транзисторы могут быть двух типов PNP и NPN. С другой стороны, тиристор состоит из 4 чередующихся слоев полупроводникового материала P-типа и N-типа. Можно также сказать, что тиристор состоит из двух тесно связанных транзисторов (PNP и NPN).

Терминал

Транзистор и тиристор являются трехвыводными устройствами i.е. они представляют собой трехногие компоненты. 3 вывода транзистора коллектор, база и эмиттер. Сигнал на базовой клемме управляет протеканием тока между коллектором и эмиттером.

В тиристоре три вывода: анод, затвор и катод. Импульс на клемме затвора запускает ток между анодом и катодом.

Эксплуатация

 Транзистор начинает проводить ток, когда на его базу подается импульс. Однако, чтобы поддерживать его в состоянии проводимости, требуется непрерывная подача базового сигнала.

С другой стороны, тиристору требуется только мгновенный импульс затвора, чтобы зафиксировать устройство в состоянии проводимости.

Номинальное напряжение и ток

Номинальные значения напряжения и тока транзистора и тиристора зависят от их конструкции. Хотя это одна из многих особенностей, которые различают их. Тиристор обычно предназначен для работы при более высоких номинальных напряжениях и токах по сравнению с транзистором.

Номинальная мощность

Допустимая мощность транзистора отличается от мощности тиристора.Транзисторы имеют сравнительно очень низкую номинальную мощность в ваттах. В то время как тиристоры предназначены для работы и обработки большой мощности в диапазоне киловатт-кВт.

Защита от скачков тока

Транзистор

не обладает способностью выдерживать импульсный ток, поскольку он рассчитан на низкий ток и может выдерживать только небольшую скорость изменения тока. С другой стороны, тиристоры рассчитаны на высокие импульсные токи.

Схема коммутации

Как мы знаем, Транзистор автоматически отключается и останавливает проводимость, как только снимается базовый сигнал.Но тиристор остается в состоянии проводимости даже после снятия управляющего сигнала.

Следовательно, тиристор требует дополнительной схемы коммутации для отключения тиристора по команде.

Похожие сообщения:

Внутренние потери

Имеются внутренние потери мощности как в транзисторе, так и в тиристоре. Но потери в транзисторе выше, чем в тиристоре. Поэтому транзисторы имеют низкий КПД по сравнению с тиристорами.

Размер

Схема на транзисторах и тиристорах отличается друг от друга размерами.Транзисторы меньше по размеру, а тиристоры крупнее. Поэтому схема на транзисторе будет более компактной и малогабаритной по сравнению с тиристорной.

Стоимость

С точки зрения стоимости схема на транзисторах дешевле, чем на тиристоре, потому что транзисторы сравнительно меньше и дешевле.

Скорость переключения

Транзистор может очень быстро включаться и выключаться, имея очень высокую скорость переключения.Поэтому они идеально подходят для высокочастотного применения

Тиристор не может переключаться так же быстро, как транзистор. У них низкая скорость переключения, поэтому они не подходят для высокочастотных приложений.

Управление мощностью

Поскольку тиристоры рассчитаны на большой ток при высоких напряжениях. Они способны работать с очень большой мощностью. Таким образом, они лучше всего подходят для приложений с высокой мощностью.

Хотя транзистор работает при очень низком токе и напряжении, он не может работать с большой мощностью.Поэтому они используются для маломощных приложений.

В качестве усилителя

Усилитель — это устройство, которое превращает слабые сигналы в большие. Транзистор можно использовать в качестве усилителя для слабого сигнала, а тиристор не может обеспечить такое усиление.

Похожие сообщения:

Работа различных типов транзисторов

Транзистор — это небольшое устройство, которое можно использовать для двух разных целей. В некоторых ситуациях транзистор можно использовать как переключатель, а в других — как усилитель.

Он может служить двум целям: его можно использовать для увеличения потока электричества или напряжения, а также для подавления или отключения потока тока.

Хотите подробно узнать обо всех аспектах транзисторов? Наш частный репетитор по физике поможет вам получить все знания по предмету.

Здесь мы обсудили различные варианты использования и применения транзисторов в зависимости от их режима работы.

Что такое транзистор

Транзистор в основном рассматривается как полупроводниковое устройство, поскольку его можно использовать в обоих случаях; электрический проводник и ингибитор.Два основных назначения транзистора: работа в качестве усилителя или переключателя в цепи. В основном есть три основных вывода транзистора, которые обеспечивают его правильную работу. Три вывода включают базу, эмиттер и коллектор. В зависимости от использования и функционирования транзистора существует два способа его использования, в том числе:

Давайте обсудим, чем отличается работа транзистора при работе в качестве усилителя и схемы.

Конфигурация транзистора

Здесь работа транзистора основана на конфигурации схемы.Разные конфигурации определяют разную работу транзистора. Конфигурация транзистора может происходить тремя способами, в том числе:

  • Общая база
  • Общий эмиттер
  • Общий коллектор

Две клеммы работают на вход и две клеммы на выход. В этой ситуации третья клемма обычно принимается как общая клемма как для ввода, так и для вывода; конфигурация изменяется в зависимости от занятого общего терминала.

Общая база

Если транзистор работает с конфигурацией с общей базой, это означает, что клемма базы использовалась как общая клемма для входа и выхода. При этом две другие клеммы работают отдельно на вход и выход.

Таким образом, база здесь обеспечивает две сложенные функции, т. е. для ввода и вывода напряжения одновременно. Вот почему база в этой ситуации известна как общая база.

Общий эмиттер

Когда транзистор работает таким образом, что эмиттер используется как общий вывод для входа и выхода, а два других вывода работают отдельно для входа и выхода, тогда конфигурация называется общим эмиттером.

Здесь эмиттер используется для обеспечения работы как входного, так и выходного напряжения одновременно. Вот почему он известен как общий эмиттер. Общий коллектор

.

Если транзистор работает с выводом коллектора как общий вывод для обоих; вход и выход, то пока две другие клеммы работают по отдельности на вход и выход, конфигурация называется общим коллектором.

В этой ситуации этот коллектор дает назначение как входного, так и выходного напряжения одновременно.Таким образом, эта клемма известна как общий коллектор.

Транзисторы в качестве усилителей

Когда транзистор работает как усилитель, он имеет тенденцию увеличивать ток, превращая слабый сигнал в сильный. Когда мы используем транзистор в виде усилителя, то он используется для преобразования или усиления слабого сигнала со входа в сильный на выходе. При использовании транзистора в качестве усилителя входной сигнал с довольно низким значением преобразуется в выходной сигнал с более высоким значением.

Основная цель использования усилителей на транзисторах — улучшить качество сигнала для повышения эффективности работы схемы. Это свойство транзистора весьма полезно при работе с радиосигналами или дистанционной связью.

Активная область

Эта область находится между областью насыщения и отсечки. Работая в активной области, транзистор обычно работает как усилитель. В этой области переход база-эмиттер находится в обратном смещении, тогда как переход база-коллектор находится в прямом смещении.Точно так же, как свойство переключения транзистора происходит в области насыщения или отсечки, усиление транзисторами обычно происходит, когда транзистор присутствует в активной области.

Пример усиленного тока

Давайте обсудим на примере, как небольшое напряжение может оказать большое влияние на выходное напряжение, тем самым усиливая выходное напряжение.

Если к эмиттеру приложить небольшое напряжение, например 0,2 В, это в конечном итоге создаст ток в эмиттере 2 мА.Это приведет к увеличению напряжений, которые собираются в качестве выходных напряжений.

При таком напряжении и токе сопротивление будет порядка 5 кОм

Поскольку V=IR
Можно сказать, что
5 x 2= 10 В

Из этого примера мы можем сделать вывод, что небольшое входное напряжение, равное 0,2 В, создавало больший эффект выходного напряжения, равный 10 В.

Таким образом, меньшее напряжение было усилено до большего напряжения с помощью транзистора.

Транзисторы в качестве переключателей

Если транзистор работает как переключатель, это означает, что небольшое количество тока в цепи будет преобразовано в большее количество тока, оказывая большое влияние. Работа транзистора в качестве переключателя будет определять, течет ток или нет. Другими словами, он определяет, открыта ли цепь (ВЫКЛ.) или замкнута (ВКЛ.).

При работе в качестве переключателя транзистор работает в двух основных областях, включая область отсечки и область насыщения.

Зона отсечки

Транзистор в качестве переключателя отвечает за определение того, разомкнута или замкнута цепь. Когда на эмиттере присутствует нулевой ток, на коллекторе будет нулевой ток; следовательно, переключатель будет рассматриваться как разомкнутый переключатель или выключенный режим. Когда ключ разомкнут, транзистор работает в области отсечки.

Поскольку цепь разомкнута, когда транзистор находится в области отсечки, ток по цепи не течет; следовательно, цепь будет считаться в режиме OFF.Таким образом, транзистор в этой области используется как переключатель.

Область насыщения

С другой стороны, когда на базовую клемму подается определенное напряжение, обычно превышающее 0,7 В, на клемме коллектора протекает ток. В этой ситуации цепь замкнута и находится в режиме ВКЛ. Когда цепь замкнута, говорят, что транзистор работает в области насыщения. В области насыщения присутствует напряжение, а ток максимален на базе и выводе коллектора.

Поскольку цепь замкнута, когда транзистор находится в области насыщения, по цепи протекает максимальный ток из-за напряжений, поступающих от источника. Таким образом, говорят, что цепь включена, и через нее протекает ток. Таким образом, транзистор используется в качестве переключателя, когда он присутствует в этой области.

Выводы транзисторов

Есть три основных вывода транзистора, которые работают вместе для нормального функционирования транзисторов и переноса заряда с одной части схемы на другую.Давайте обсудим работу трех выводов транзистора.

Излучатель

Это первый вывод транзистора среднего размера. Находясь в начале транзистора, эмиттер в основном отвечает за передачу заряда коллектору через вывод базы. Поскольку он отвечает за подачу заряда, он подключается к базе через прямое смещение. Заряды передаются на базовый терминал через переход между эмиттером и базой.

База

Это вторая клемма резистора. На базовом терминале есть две развязки. Тот, который соединяет базу с эмиттером, известен как входной переход, а другой, который соединяет базу с коллектором, известен как выходной переход. Входной переход находится в прямом смещении, тогда как выходной переход находится в обратном смещении.

База расположена в средней области транзистора с относительно небольшими размерами по сравнению с областью эмиттера и коллектора.

Коллектор

Это последний вывод транзистора. Он расположен в конце его, и по размерам относительно больше обоих выводов, т. е. базы и эмиттера. Большой размер этого терминала предназначен для целей сбора, поскольку предполагается, что заряды, отправленные от эмиттера через базу, собираются в этой области.

Здесь присутствует переход с обратным смещением, который соединяет базу с коллектором.

Типы транзисторов

В зависимости от конфигурации и материала выводов существует два основных типа транзисторов, которые подразделяются на другие категории.

Два основных типа транзисторов:

  • Биполярный переходной транзистор
  • Полевой транзистор

Биполярный переходной транзистор (BJP) дополнительно делится на две другие конфигурации: PNP и NPN, тогда как полевой транзистор (FET) дополнительно имеет еще две конфигурации: JFET и MOSFET.

Давайте обсудим, как эти конфигурации и их использование отличают разные типы транзисторов друг от друга.

Биполярный переходной транзистор (BJT)

Транзисторы с биполярным переходом — это транзисторы, которые содержат два перехода из материала P или N. Здесь предполагается, что N указывает на отрицательно заряженный материал, присутствующий в транзисторе, тогда как P указывает на положительно заряженный материал.

Транзистор BJP имеет еще два типа конфигураций, которые вносят различия в работу транзистора, в том числе:

НПН

Транзистор NPN имеет такую ​​конфигурацию, что материал P расположен в середине материала N.В транзисторе NPN есть три вывода, то есть эмиттер, база и коллектор, где база соединена с эмиттером через прямое смещение и с коллектором через обратное смещение.
Поток электронов в конфигурации NPN идет от эмиттера к коллектору, поскольку оба конца имеют отрицательный материал.

Рабочий

В NPN-транзисторе, когда на него не подается напряжение, транзистор считается несмещенным.При подаче напряжения возникает поток заряда, который генерирует ток в цепи. Поскольку левая и правая стороны NPN-транзисторов изготовлены из отрицательного материала, известно, что большинство носителей заряда в этих двух областях представляют собой отрицательно заряженные электроны, тогда как средняя область (база), изготовленная из P-материала, имеет основные носители, что подтверждается являются положительно заряженными ионами.

Таким образом, поток зарядов в этом транзисторе идет от эмиттера к базе, которая затем передается на коллектор.

ПНП

Транзистор PNP, с другой стороны, имеет противоположную конфигурацию. Материал N в этом транзисторе расположен между материалами P с обеих сторон. В этом транзисторе электроны берутся из базы, которая находится посередине. Когда ток поступает в базу, он далее направляется в коллектор, где усиливается.

Этот транзистор имеет два PN-перехода. Они образуются, когда эмиттер соединяется с базой, образующей один PN-переход, а другой формируется, когда база соединяется с коллектором, образующим другой PN-переход.

Рабочий

Если на данный транзистор не подается напряжение, то говорят, что это несмещенный PNP-транзистор. После приложения напряжения возникает поток зарядов, которые генерируют ток. В случае PNP-транзистора область P состоит из дырок в качестве основных носителей заряда, а отрицательно заряженные электроны считаются неосновными носителями заряда. Принимая во внимание, что в основе, которая представляет собой материал N, электроны считаются основными носителями заряда, а дырки считаются неосновными носителями заряда.

Таким образом, основными носителями заряда в PNP-транзисторе являются дырки, а не отрицательно заряженные электроны.

Предпочтение NPN перед PNP

Обычно в электрических цепях транзисторы NPN предпочтительнее транзисторов PNP. Хотя основное различие между обоими транзисторами заключается в конфигурации материалов P и N, это меняет режим работы обоих транзисторов.

Вот несколько причин, по которым транзисторы NPN предпочтительнее транзисторов PNP:

Движение электронов

Основными носителями в NPN-транзисторах являются отрицательно заряженные электроны, и известно, что электроны имеют более высокую скорость подвижности и перемещаются быстрее по сравнению с дырками, представленными в качестве основных носителей в PNP-транзисторах.Будучи положительно заряженными ионами, они менее подвижны, чем электроны.

Более высокая подвижность электрона обеспечивает большую проводимость электричества в данной цепи, что делает NPN более предпочтительным транзистором по сравнению с PNP.

Заземление минусовой клеммы

Заземление отрицательной клеммы помогает сохранить баланс в протекании тока и свести к минимуму несимметричный проток тока. NPN имеет более заметное отрицательное поле, которое помогает легко заземлить отрицательную клемму, тогда как PNP-транзистор имеет более заметное положительное поле.Это предотвращает заметное отрицательное воздействие транзистора и затрудняет простоту заземления отрицательной клеммы.

Таким образом, транзистор NPN более предпочтителен, чем PNP, так как отрицательный вывод можно легко заземлить.

Транзистор NPN
в качестве переключателя

Когда транзистор используется в качестве переключателя, транзистор NPN работает более эффективно по сравнению с транзистором PNP. Мощность переключения больше при рабочей конфигурации транзистора в NPN с более отрицательным полем вместо PNP-транзистора с положительным полем.Точно так же частота транзистора NPN лучше, чем у PNP, что делает выход усиления лучше, чем у PNP-конфигурации.

Скорость переключения и коэффициент усиления выше у транзистора NPN. Следовательно, оба режима обычного транзистора работают лучше, когда конфигурация выполняется с материалом P, центрированным с материалом N. Вместо противоположной конфигурации это PNP.

Экономические выгоды

Стоимость производства NPN-транзистора намного меньше по сравнению с PNP-транзистором.Чтобы ограничить стоимость производства транзисторов, NPN-транзистор используется чаще, чем PNP-транзистор.

Более надежный

Имея меньшие размеры и низкую себестоимость, NPN-транзистор считается более эффективным и надежным, чем PNP-транзистор.

Полевой транзистор

Это тип униполярного транзистора, который не имеет двойных переходов, как транзистор BJT. Будучи униполярным, полевой транзистор имеет встроенный материал P или N, и поэтому в качестве носителей заряда в этом транзисторе работают либо электроны, либо дырки.Оба носителя заряда не будут представлены одновременно в полевом транзисторе.

Известно, что полевой транзистор

обладает высоким входным сопротивлением, что делает его идеальным для использования в интегральных схемах.

FET считается устройством, управляемым напряжением, поскольку его работа зависит от выходных напряжений, которые ему обеспечивают входные напряжения. Есть три разных вывода полевого транзистора, которые отличаются от выводов биполярного транзистора. эти три терминала:

Давайте обсудим, как расположение и роль этих клемм важны для нормального функционирования FET.

Ворота

Это вывод, который в основном отвечает за поток носителей заряда в транзисторе. Это сделано путем диффузии полупроводника N-типа и полупроводника P-типа. Он расположен близко к каналу, чтобы обеспечить правильное течение носителей заряда от истока к стоку.

Источник

Это вывод полевого транзистора, где электроны или дырки входят в канал схемы, чтобы двигаться дальше к стоку для нормального функционирования схемы.Вход носителей заряда сюда контролируется воротами.

Слив

Это последняя клемма полевого транзистора, из которой выходят входящие носители заряда. Электроны в основном входят в канал из затвора и выходят из стока; этот поток носителей заряда от истока к стоку контролируется и регулируется третьим выводом, который является затвором.

В зависимости от работы этого транзистора существует два различных типа полевых транзисторов, как описано ниже:

JFET

Полевой транзистор с переходом (JFET) — это тип полевого транзистора, который обычно используется в качестве переключателя в цепи.JFET представляет собой устройство, управляемое напряжением, и работает либо с материалом P-типа, либо с материалом N-типа. Основываясь на этой конфигурации, JFET далее делится на JFET n-типа и JFET P-типа.

Поскольку он управляется подаваемым на него напряжением, когда на него не подается напряжение, считается, что транзистор находится во включенном состоянии, а при подаче напряжения транзистор пропускает ограниченное количество тока через цепь.

Если материал P-типа является основным компонентом JFET, то он известен как P-тип JFET, а основными носителями заряда в этом транзисторе являются положительно заряженные ионы, которые являются дырками.

С другой стороны, если основным компонентом транзистора является материал N-типа, то он известен как N-тип JFET, и отрицательно заряженные электроны являются в нем основными носителями заряда.

Металлооксид-полупроводниковый полевой транзистор (MOSFET)

MOSFET — это тип полевого транзистора, который в основном используется для усиления или переключения в данной цепи. Это также устройство, управляемое напряжением, так как небольшое напряжение вносит изменения в ток в цепи.

МОП-транзистор дополнительно имеет два типа конфигураций: тип истощения и тип расширения.

Если МОП-транзистор относится к типу истощения, то это означает, что он находится в форме закрытого переключателя, и для выключения переключателя необходимо обеспечить напряжение затвора истока.

С другой стороны, если этот транзистор относится к типу расширения, считается, что он находится в форме открытого переключателя, и для включения переключателя должны быть напряжения затвора истока.

Разница между JFET и MOSFET

Есть несколько различий между JFET и MOSFET, как описано ниже:

  • JFET работает только в режиме истощения, что означает, что он работает в форме замкнутого переключателя, тогда как MOSFET работает в обоих режимах, будь то в режиме истощения или в режиме расширения.
  • На проводимость JFET обычно влияет обратное смещение в канале, тогда как в MOSFET на проводимость влияют переносы, присутствующие в канале.
  • Сопротивление стоковой клеммы полевого транзистора JFET несколько выше, чем сопротивление стока полевого МОП-транзистора.
  • Что касается производственного процесса, то он довольно прост для JFET, но несколько сложен для MOSFET.
  • JFET считается транзистором с тремя выводами, тогда как MOSFET считается транзистором с четырьмя выводами.

Применение транзисторов

В нашей повседневной жизни транзисторы используются по-разному. Некоторые из них обсуждались здесь следующим образом.

  • Транзисторы могут использоваться для выполнения двух основных функций: переключения цепи или усиления тока в данном устройстве.
  • В качестве переключателя транзисторы используются как в цифровых, так и в аналоговых схемах.
  • Когда требуется больший ток, биполярные переходные транзисторы могут работать, усиливая ток, проходящий через его базу.
  • Транзисторы
  • широко используются в производстве наших мобильных телефонов. Транзисторы, присутствующие в мобильных телефонах, отвечают за хранение и регулирование тока, а также за усиление сигналов, поступающих на мобильный телефон.
  • Интегральные схемы встроены во многие устройства нашей повседневной жизни. Эти небольшие устройства отвечают за передачу электрических сигналов из одного места в другое через другие устройства, в основном с использованием транзисторов. Транзисторы являются основными функциональными элементами этих микросхем, известных как интегральные схемы.
  • Все электрические устройства обеспечивают звуковые функции, включая радио, сотовые телефоны или компьютеры, использующие транзисторы для усиления звука устройства и, следовательно, улучшения качества звука.

Преимущества и недостатки использования транзистора

Как и все остальное, есть несколько преимуществ и несколько недостатков, связанных с использованием транзистора. Некоторые из них обсуждались ниже:

Преимущества

Некоторые преимущества использования транзистора обсуждаются ниже.

  • Многие преимущества транзистора обусловлены его очень малыми размерами и меньшими затратами на производство. Транзистор имеет относительно небольшие размеры и обеспечивает эффективную работу, занимая очень мало места в устройстве.
  • Он может действовать как изолятор и как проводник. Поэтому его иногда называют полупроводником. Когда есть потребность в протекании тока, транзистор действует как проводник, тогда как, когда ток необходимо остановить или уменьшить, транзистор действует как изолятор.
  • Когда транзистор используется в качестве транзистора с биполярным переходом, он обеспечивает одновременный поток положительных и отрицательных носителей заряда. Через нее проходят отрицательные и положительные заряды в виде электронов и дырок соответственно.
  • При низких производственных затратах небольшие транзисторы можно использовать для изготовления довольно больших интегральных схем.
  • Транзисторы
  • достаточно надежны из-за небольших размеров и меньшей чувствительности к механическим воздействиям; из-за этого меньше шансов физического повреждения оборудования.
  • Использование кремния в транзисторах имеет важное значение для устройств, работающих в среде с более высоким током. Устройства переменного тока, которые требуют работы с более высокими уровнями тока, могут работать прямо с BJ-транзисторами, состоящими из кремниевой основы.
  • Не требуется большое количество напряжений для большого количества выходного напряжения. Таким образом, транзистор предлагает большие напряжения с входом небольшого количества напряжений.
  • Отсутствует шум, связанный с работой транзистора, обеспечивающего бесшумную работу.Будучи таким маленьким по размеру, в оборудовании транзистора нет движущегося элемента, что помогает избежать износа машины.

Недостатки

При многих преимуществах, связанных с использованием транзисторов, есть и некоторые недостатки. Некоторые из недостатков были обсуждены ниже:

  • Более высокие значения напряжения и силы тока могут отрицательно сказаться на качестве транзистора. Его следует размещать там, где уровни напряжения и тока относительно выше.
  • В случае обратного напряжения транзисторы обычно не работают, поэтому их следует использовать с осторожностью при работе в устройстве переменного тока, чтобы обратное напряжение не нарушило работу транзистора.
  • Транзисторы
  • довольно чувствительны к воздействию температуры. Если к устройству применяются более высокие уровни температуры, это может в конечном итоге повредить транзистор.
  • Недостатком может быть и небольшой размер транзистора. Если есть повреждение цепи или, в частности, транзистора, процесс ремонта довольно сложен из-за его небольшого размера.

Заключение

Транзисторы представляют собой очень маленькие устройства, которые устанавливаются в цепь и могут использоваться для выполнения многих функций, включая усиление тока или напряжения, а также включение и выключение данной цепи. Транзистор имеет три основных компонента, которые обеспечивают его нормальную работу, включая эмиттер, базу и коллектор, тогда как в некоторых типах транзисторов три вывода включают затвор, сток и исток.

Есть два типа носителей заряда, протекающих в транзисторе, который создает ток, включая отрицательно заряженные ионы, которые являются электронами, и положительно заряженные ионы, которые являются дырками.

Если вы хотите подробно изучить транзистор и связанные с ним элементы, узнайте все об этом у наших частных домашних наставников.

Хотите домашние занятия в КАТАРЕ?

 

 

Частное репетиторство

Примите участие в бесплатном пробном онлайн-уроке!

 

 

ОНЛАЙН ОБУЧЕНИЕ

Разница между диодом и транзистором (со сравнительной таблицей)

Диод и Транзистор считаются основой электронных устройств и схем.Но на этом сходство между этими важнейшими устройствами в области электроники заканчивается. Основное различие между диодом и транзистором заключается в том, что диод представляет собой устройство с двумя выводами , которое пропускает ток только в одном направлении от анода к катоду.

Напротив, транзистор представляет собой трехконтактное устройство , которое пропускает ток из области с высоким сопротивлением в область с низким сопротивлением. Само слово «транзистор» выражает его функцию, слово «транзистор» образовано от двух слов: «передача» и «резистор» .Таким образом, это считается устройством, которое передает сопротивление из одной области в другую.

Существуют определенные факторы, которые отличают эти два устройства, такие как область истощения, приложения и т. д. Мы обсудим все эти факторы с помощью сравнительной таблицы.

Содержание: диод или транзистор

  1. Сравнительная таблица
  2. Определение
  3. Ключевые отличия
  4. Заключение


Сравнительная таблица
Параметры Диод Транзистор
Определение Диод представляет собой устройство с двумя выводами, пропускающее ток только в одном направлении. Транзистор представляет собой устройство с тремя выводами, позволяющее току течь из области с высоким сопротивлением в область с низким сопротивлением
Формирование Образуется путем соединения полупроводника P-типа с полупроводником N-типа. Образуется путем прокладывания слоя материала P-типа или N-типа между двумя материалами N-типа или P-типа на каждом конце.
Символ цепи
Слой истощения Образуется только одна область истощения. Образуются две обедненные области.
Количество соединений Только одно соединение между полупроводниками P-типа и N-типа. Два перехода формируются один между эмиттером и базой и другой между базой и коллектором.
Клеммы 2 клеммы в диоде, т.е. анод и катод. В транзисторе есть 3 вывода, то есть эмиттер, база и коллектор.
Рассматривается как Может рассматриваться как переключатель. Можно рассматривать как переключатель или усилитель.
Применения Выпрямитель, удвоитель напряжения, ограничитель напряжения и т. д. Усилитель, осциллятор и т. д.


Определение

Диод

Диод формируется путем объединения двух образцов полупроводника, один из которых представляет собой полупроводник P-типа , а другой представляет собой полупроводник N-типа. Соединение, образованное соединением этих двух полупроводников, называется PN-соединением.Обедненный слой формируется из-за разной концентрации носителей заряда в обеих областях.

В полупроводнике P-типа основными носителями являются дырки, а в полупроводнике N-типа основными носителями являются электроны. Теперь поведение PN-перехода будет отличаться в несмещенном режиме и в смещенном режиме.

Давайте сначала обсудим беспристрастный режим . В несмещенном режиме электроны из N-области и дырки из P-области будут двигаться к переходу из-за градиента концентрации.Наступит стадия, когда через переход перестанут диффундировать носители заряда. Эта стадия называется стадией насыщения .

После этого электроны и дырки, достигшие перехода, рекомбинируют. В связи с этим будет ограничено движение дальнейших мажоритарных перевозчиков. Образовавшаяся таким образом область называется обедненным слоем. Это создаст внутреннее электрическое поле.

Теперь переходим к режиму со смещением , когда применяется смещение, т.е. соединение P-типа с положительной клеммой и N-типа с отрицательной клеммой.Прямой ток начнет течь от анода к катоду. Ширина области обеднения уменьшается с увеличением прямого смещения.

Аналогично, ширина обедненного слоя увеличивается при обратном смещении в режиме обратного смещения. Ток, который течет в диоде из-за неосновных носителей заряда. Это называется обратным током насыщения , потому что он насыщается после определенного обратного напряжения. Далее оно не увеличивается с увеличением обратного напряжения.

Обратный ток увеличивается только с увеличением температуры .

Транзистор

Транзистор представляет собой трехвыводное устройство, состоящее из трех областей и двух переходов. Областями являются эмиттер , база и коллектор . Двумя переходами являются переход база-эмиттер , переход база-эмиттер и переход база-коллектор .

Эти регионы имеют разные характеристики, и все они разного размера.Эмиттер сильно легирован, так что можно создать больше носителей заряда; база слабо легирована, так что рекомбинирует лишь несколько носителей заряда, а коллектор умеренно легирован.

Размер коллектора больше, чем эмиттера и коллектора, а размер базы наименьший среди всех трех областей. Ширина обедненного слоя между коллектором и базой больше ширины перехода база-эмиттер.

Эмиттер и база подключены к батарее таким образом, что они работают в режиме прямого смещения, в то время как коллектор и база подключены к батарее таким образом, что она становится смещенной в обратном направлении.Следовательно, большинство носителей заряда будут течь от эмиттера к базе, а затем от базы к коллектору. Чем больше размер коллектора, тем больше носителей заряда он соберет и отвод тепла также будет происходить легче.

Ключевые различия между диодом и транзистором

  1. Важнейшее различие между диодом и транзистором заключается в том, что диод представляет собой устройство с двумя выводами , а транзистор представляет собой устройство с тремя выводами .
  2. Диод
  3. PN-перехода состоит из одной области обеднения , т.е.е. между P-типом и N-типом, но транзистор состоит из двух слоев обеднения.
  4. Диод считается переключателем , поскольку он может выполнять переключение, а транзистор может выполнять переключение, а также усиление .
  5. Для работы диода требуется только одна батарея, в то время как для работы транзистора требуются две батареи .


Заключение

Диод представляет собой двухвыводное однонаправленное устройство, а транзистор представляет собой трехвыводное устройство, которое пропускает ток из области высокого сопротивления в область низкого сопротивления через базу.Диод используется в различных приложениях электроники, таких как выпрямитель, ограничитель, ограничитель, умножитель напряжения, переключатели и т. д. Диод действует как переключатель. Он включен, когда смещен в прямом направлении, и выключен, когда смещен в обратном направлении.

Транзистор

может работать как переключатель, а также как усилитель. Приложение создает основную разницу между диодом и транзистором. Диоды бывают различных типов, такие как стабилитрон , диод PIN , фотодиод , светоизлучающий диод , диод и т. д.в то время как транзисторы в основном двух типов биполярный транзистор и полевой транзистор .

Адаптируемые транзисторы могут выполнять различные логические задачи

Исследователи Венского технического университета разработали способ изменения функции транзисторов

В своей самой базовой форме транзистор в ИС — это просто переключатель. По мере миниатюризации транзисторов эти переключатели стали быстрее и потребляли меньше энергии для перехода из одного состояния в другое.Регулярность шагов в этом процессе сжатия настолько постоянна, что у него даже есть свой «закон» — закон Мура, который гласит, что количество транзисторов в ИС удваивается примерно каждые два года. Закон Мура был впервые обнаружен основателем Intel Гордоном Муром в 1965 году и остается верным по сей день. Однако сейчас мы приближаемся к физическим ограничениям используемых нами кремниевых процессов, поскольку затворы транзисторов имеют толщину всего в несколько атомов, и вскоре уменьшить размеры самих транзисторов будет невозможно.Чтобы продолжать двигаться вперед и получать дополнительное увеличение производительности и снижение энергопотребления, которые мы ожидаем каждые пару лет, необходимо исследовать новые способы проектирования ИС. Это то, что исследователи из Технического университета Вены попытались разработать, чтобы изменить функцию транзисторов, чтобы в целом нам нужно было меньше транзисторов.

Исследователи добавили клемму управления к клеммам стока, затвора и истока, которые обычно находятся на полевых транзисторах, составляющих ИС.Линия управления превращает устройство в адаптивный транзистор нового типа, который можно мгновенно переключать для выполнения различных логических задач по мере необходимости. Для этого исследователи использовали не обычную кремниевую технологию, а германиевую.

В транзисторе и электроны, и дырки управляются одновременно очень особым образом: «Мы соединяем два электрода чрезвычайно тонкой проволокой из германия, которая с обеих сторон соединена с металлом специальным, чрезвычайно чистым интерфейсом.Над этим германиевым сегментом мы поместили электрод затвора, как в обычных транзисторах. Решающим является то, что у нашего транзистора есть еще один управляющий электрод, который находится на границе между германием и металлом. Он может динамически программировать работу транзистора», — объясняет доктор Масиар Систани, научный сотрудник в группе профессора Вальтера Вебера из Института твердотельной электроники Технического университета Вены.

Германий имеет особое электронное строение.При подаче напряжения ток сначала увеличивается. После определенного порога ток снова уменьшается — эффект, называемый отрицательным дифференциальным сопротивлением. Управляющий электрод обеспечивает способ модуляции этого порога. Это позволяет придать транзистору свойства, которые требуются в данный конкретный момент времени — например, вентиль НЕ-И можно переключить на вентиль ИЛИ-НЕ.

«До сих пор интеллект электроники исходил просто из соединения нескольких транзисторов, каждый из которых имел лишь довольно примитивную функциональность.В будущем этот интеллект может быть перенесен на адаптивность самого нового транзистора», — говорит профессор Вальтер Вебер. «Арифметические операции, которые ранее требовали 160 транзисторов, теперь возможны с 24 транзисторами благодаря этой повышенной адаптивности. Таким образом, скорость и энергоэффективность цепей также могут быть значительно увеличены».

Материалы, используемые в новом транзисторе, уже сегодня используются в полупроводниковой промышленности, и нет необходимости в каких-либо совершенно новых производственных процессах.В некоторых отношениях технология будет даже проще, чем раньше: сегодня полупроводниковые материалы легированы, но в случае транзистора на основе германия в этом нет необходимости; можно использовать чистый германий.

Оригинальная публикация

М. Систани и др., Адаптируемые транзисторы на основе Ge нанометрового масштаба, обеспечивающие программируемое отрицательное дифференциальное сопротивление, обеспечивающее многозначную логику, ACS Nano 2021, 15, 11 (2021).

Сравнительное исследование полевых транзисторов с отрицательной емкостью и различной емкостью МОП

1.Ионеску А.М., Мичиелис Д., Дагтекин Н., Сальваторе Г., Каол А.Р., Барч С. (2011) Сверхнизкое энергопотребление: новые устройства и их преимущества для интегральных схем. В: Международная встреча IEEE по электронным устройствам, Вашингтон. 10.1109/IEDM.2011.6131563

2. Avci UE, Morris DH, Young IA. Туннельные полевые транзисторы: перспективы и проблемы. Журнал IEEE Общества электронных устройств. 2015;3:88–95. doi: 10.1109/JEDS.2015.23

. [CrossRef] [Google Scholar]

3. Chung W, Meng S, Peide DY (2017) Германиевые КМОП-транзисторы FinFET с отрицательной емкостью без гистерезиса и двунаправленными суб-60  мВ/дек.В: Международная встреча IEEE по электронным устройствам, Сан-Франциско. 10.1109/IEDM.2017.8268395

4. Квон Д., Чаттерджи К., Тан А.Дж., Ядав А.К., Чжоу Х., Сашид А.Б., Рейс Р.Д., Ху К., Салахуддин С. Улучшенный подпороговый размах и эффект короткого канала в FDSOI n-канальное поле отрицательной емкости эффектные транзисторы. IEEE Electron Device Lett. 2017;39:300–303. doi: 10.1109/LED.2017.2787063. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]5. Huang Q, Huang R, Pan Y, Tan S, Wang Y. Полевой транзистор с резистивным затвором: новое устройство с крутым наклоном, основанное на стеке затвора металл-изолятор-оксид металла.Письма IEEE об электронных устройствах. 2014; 35: 877–879. doi: 10.1109/LED.2014.2327219. [CrossRef] [Google Scholar]

6. Kam H, Lee DT, Howe RT, King TJ (2005) Новый дизайн наноэлектромеханического полевого транзистора (NEMFET) для маломощной электроники. В: Международная встреча IEEE по электронным устройствам, Вашингтон, округ Колумбия. 10.1109/IEDM.2005.1609380

7. Abele N, Fritschi N, Boucart K, Casset F, Ancey P, Ionescu AM (2005) МОП-транзистор с подвесным затвором: внедрение новых МЭМС-функций в твердотельный МОП-транзистор.В: Международная встреча IEEE по электронным устройствам, Вашингтон, округ Колумбия. 10.1109/IEDM.2005.1609384

8. Choi WY, Song JY, Lee JD, Park YJ, Park B-G. 100-нм n-/p-канальный I-MOS с новой самовыравнивающейся структурой. IEEE Electron Device Lett. 2005; 26: 261–263. doi: 10.1109/LED.2005.844695. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]9. Рамасвами С., Кумар М.Дж. МОП с ударной ионизацией без перехода: предложение и исследование. Трансэлектронные устройства IEEE. 2014;61:4295–4298. doi: 10.1109/TED.2014.2361343. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 10.Han G, Wang Y, Liu Y, Zhang C, Feng Q, Liu M, Zhao S, Cheng B, Zhang J, Hao Y. Туннельные P-канальные полевые транзисторы GeSn с квантовыми ямами, изготовленные на Si(001) и (111) с улучшенными подпороговые качели. IEEE Electron Device Lett. 2016; 37: 701–704. [Google Академия] 11. Ионеску А.М., Риэль Х. Туннельные полевые транзисторы как энергоэффективные электронные переключатели. Природа. 2011; 479:329–337. doi: 10.1038/nature10679. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Гарам К., Ли Дж., Ким Дж. Х., Ким С. Туннельный полевой транзистор с гетеропереходом с Ge-каналом и высоким током, использующий прямое межзонное туннелирование.Микромашины. 2019;10:E77. doi: 10.3390/mi10020077. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

13. Zhou J, Han G, Li Q, Peng Y, Lu X, Zhang C, Zhang J, Sun Q, Zhang D, Hao Y (2016) Сегнетоэлектрические полевые МОП-транзисторы HfZrO x Ge и GeSn с подпороговым размахом ниже 60  мВ/декада, незначительным гистерезисом и улучшенным I DS . В: Международная встреча IEEE по электронным устройствам, Сан-Франциско. 10.1109/IEDM.2016.7838401

14. Zhou J, Peng Y, Han G, Li Q, Liu Y, Zhang J, Liao M, Sun Q, Zhang D, Zhou Y, Hao Y.Уменьшение гистерезиса в Ge PFET с отрицательной емкостью благодаря модулированию сегнетоэлектрических свойств в HfZrO x . IEEE J Electron Devices Soc. 2018;6:41–48. doi: 10.1109/JEDS.2017.2764678. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 15. Wu J, KanYang R, Han G, Zhou J, Liu Y, Wang Y, Peng Y, Zhang J, Sun Q, Zhang D, Hao Y. Неидеальность Ge полевых транзисторов с отрицательной емкостью без внутреннего металлического затвора. IEEE Electron Device Lett. 2018; 39: 614–617. doi: 10.1109/LED.2018.2810203. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 16.Шарма П., Чжан Дж., Ни К., Датта С. Измерение отрицательной емкости с временным разрешением. Письма IEEE об электронных устройствах. 2018; 39: 272–275. doi: 10.1109/LED.2017.2782261. [CrossRef] [Google Scholar]

17. Li KS, Chen PG, Lai TY, Lin CH, Cheng CC, Chen CC, Liao MH, Lee MH, Chen MC, Sheih JM, Sheih WK, Yeh WK, Yang FL, Salahuddin S, Hu C (2015) FinFET FinFET с отрицательной емкостью менее 60  мВ-Swing без гистерезиса. В: Международная встреча IEEE по электронным устройствам, Вашингтон, округ Колумбия. 10.1109/ИЭДМ.2015.7409760

18.Lee MH, Lin JC, Wei YT, Chen CW, Tu WH, Zhuang HK, Tang M (2013) Сегнетоэлектрические гетеротуннельные полевые транзисторы с отрицательной емкостью и внутренним усилением напряжения. В: Международная встреча IEEE по электронным устройствам, Вашингтон, округ Колумбия. 10.1109/IEDM.2013.6724561

19. Хан Асиф Ислам, Чаттерджи Корок, Дуарте Хуан Пабло, Лу Чжунъюань, Сашид Ангада, Ханделвал Сурабх, Рамеш Рамамурти, Ху Ченмин, Салахуддин Сайеф. Отрицательная емкость в транзисторах FinFET с коротким каналом, внешне подключенных к эпитаксиальному ферроэлектрическому конденсатору.Письма IEEE об электронных устройствах. 2016;37(1):111–114. doi: 10.1109/LED.2015.2501319. [CrossRef] [Google Scholar]

20. Khan AI, Yeung CW, Hu C, Salahuddin S (2011) Сегнетоэлектрический МОП-транзистор с отрицательной емкостью: настройка емкости и антисегнетоэлектрический режим. В: Международная встреча IEEE по электронным устройствам, Вашингтон, округ Колумбия. 10.1109/IEDM.2011.6131532

21. Yueng CW, Khan AI, Sarker A, Salahuddin S, Hu C (2013) Маломощные полевые транзисторы с отрицательной емкостью для будущей технологии тел с квантовыми ямами.В: Международный симпозиум по технологии СБИС, Синьчжу. 10.1109/VLSI-TSA.2013.6545648

22. Li X, Toriumi A (2018) Прямая связь между подпороговым размахом менее 60  мВ/дек и внутренней нестабильностью потенциала в МОП-транзисторах, внешне подключенных к ферроэлектрическому конденсатору. В: Международная встреча IEEE по электронным устройствам. 10.1109/IEDM.2018.8614703

23. Пахва Г., Датта Т., Агарвал А., Чаухан Ю.С. Компактная модель сегнетоэлектрического транзистора с отрицательной емкостью со структурой MFIS. Трансэлектронные устройства IEEE.2017;64:1366–1374. doi: 10.1109/TED.2017.2654066. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 24. Хан А.И., Радхакришна У., Салахуддин С., Антониадис Д. Разработка рабочих функций для улучшения характеристик полевых транзисторов с отрицательной емкостью с утечкой. Письма IEEE об электронных устройствах. 2017; 38:1335–1338. doi: 10.1109/LED.2017.2733382. [CrossRef] [Google Scholar]

25. Hoffmann M, Max B, Mittmann T, Schroeder U, Slesazeck S, Mikolajick T (2018) Демонстрация высокоскоростной отрицательной емкости без гистерезиса в сегнетоэлектрике Hf 0.5 Zr 0,5 O 2 . В: Международная встреча IEEE по электронным устройствам. 10.1109/IEDM.2018.8614677

26. Zhou J, Han G, Xu N, Li J, Peng Y, Liu Y, Zhang J, Sun Q, Zhang D, Hao Y. Неполное переключение диполей, производимое почти безгистерезисными транзисторами с отрицательной емкостью. IEEE Electron Device Lett. 2019;40:329–332. doi: 10.1109/LED.2018.2886426. [CrossRef] [Google Scholar]

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.