Назначение транзистора

Транзисторы: назначение, устройство и принципы работы

Что означает название "транзистор"

Первоначально все транзисторы называли полупроводниковыми триодами. Термин «транзистор» можно разделить на две составляющие: «трансфер» - передача, преобразование; «резистор» - электрическое сопротивление. Поэтому понятие «транзистор» определяется как преобразователь сопротивления. Такое объяснение совпадает и с принципом работы транзистора: транзистор открыт – сопротивление стремится к нулю, транзистор закрыт – сопротивление большое.

Применение транзисторов

Изначально транзисторы пришли на смену электрическим лампам в схемах усиления электрических сигналов в радиотехнике. Принцип действия любого усилителя достаточно прост: маломощный входной сигнал в электрической схеме с дополнительным источником питания получает усиление по амплитуде. Другими словами, транзистор позволяет управлять маломощным входным воздействием мощными потоками энергии.

В большинстве схем усиления сигналов транзисторы используются в качестве управляемого сопротивления с маломощным входным сигналом задания. Схемы управления в радиоэлектронике строятся на базе источников постоянного напряжения. Входной управляющий сигнал изменяет внутреннее сопротивление транзистора, формируя переменный сигнал на выходе транзистора. В соответствии с этим формируется ток в цепи нагрузки транзистора.

Электропроводность и строение атома

Электропроводность любого материала определяется строением его атомов. В начале ХХ века Нильс Бор ввел понятие «планетарной модели атома», которая представлена на рисунке ниже.

Согласно этой модели атом состоит из ядра (протоны и нейтроны), вокруг которого по орбитам вращаются заряженные частицы (электроны). Ядро имеет общий положительный заряд за счет наличия протонов. Количество протонов и электронов в ядре уравновешено, что позволяет атому находиться в состоянии электрического равновесия. При потере электрона атом превращается в положительно заряженный ион; при присоединении атомом чужого электрона – атом превращается в отрицательный ион. Строение атома рассмотрим на примере кремния (Si).

По таблице Менделеева можно определить строение любого атома. Так для кремния распределение электронов по орбитам будет выглядеть как 2-8-4. В любом атоме орбиты имеют сферический характер, однако для упрощения примем все орбиты движения электронов как расположенные в одной плоскости.

Свойства материала определяют электроны, расположенные на внешней орбите (валентные электроны), которые принимают участие в образовании молекул из нескольких атомов. Валентные электроны способны отрываться от атома и создавать электрический ток. Именно эти носители заряда и определяют полупроводниковые свойства транзисторов.

---

Всего комментариев: 0

---

Транзисторы: описание, подключение, схема, характеристики

Транзистор - электронная “кнопка” в цепи питания, которая нажимается не пальцем, а электрическим сигналом, например от контроллера, что позволяет управлять сильным импульсом при помощи слабого.

Содержание

• Назначение
• Биполярные транзисторы
• Полевые транзисторы
• Пример
• Вывод

---

Назначение транзисторов

Транзистор - электронная “кнопка” в цепи питания, которая нажимается не пальцем, а электрическим сигналом, например от контроллера, что позволяет управлять сильным импульсом при помощи слабого. Также применяется для преобразования и коммутации электрических сигналов, что широко используется в электронных устройствах любой сложности, в том числе в микросхемах, в качестве атомарного триггера и так далее.

Как правило, у транзистора имеется три ноги: для входа, для выхода и для управляющего сигнала.

В DIY-разработках чаще всего используются транзисторы в двух корпусах: ТО-92 для небольших нагрузок и ТО-220 - более крупный и более мощный.

Транзисторы бывают двух типов: биполярные и полевые, каждый из которых имеет свои особенности, преимущества и недостатки.

---

Биполярные транзисторы.

Простое, надежное, компактное и недорогое устройство. Три контакта имеют следующие названия и назначения:

• Коллектор - контакт для мощного положительного тока, которым следует управлять.
• Эмиттер - контакт для “земли” мощного тока, на который открывается или закрывается транзит в зависимости от состояния Базы.
• База - та самая “кнопка”, подавая небольшой ток на которую можно разблокировать связь коллектор-эмиттер, а заземлив его - заблокировать.

Простейшая схема подключения биполярного транзистора выглядит так:

В роли затвора, в нашем случае, чаще всего выступает пин Ардуино. Токоограничивающий резистор нужен для того, чтобы этот самый пин не сгорел, так как при подаче сигнала этот контакт замкнется на землю. Для этой цели достаточно резистора номиналом от 180 Ом.

Основной характеристикой биполярного транзистора является является коэффициент усиления hfe, соотношение между управляющим током и током нагрузки:

Ice = Ibe * hfe

Давайте рассчитаем, какой ток можно пропустить через типовой транзистор bc337 в корпусе ТО-92. Согласно даташита, коэффициент усиления такого транзистора составляет от 160 до 400, возьмем 300 как разумно-оптимальный. Примем номинал токоограничивающего резистора за 1 кОм, значит на базе получим ток:

Ibe = V/R = 5/1000 = 0.005 А

Вычисляем максимальный управляемый ток при помощи нехитрой формулы:

Ice = 5 мА * 300 = 1500 мА

Ответ: при помощи транзистора bc337 мы (теоретически) можем управлять нагрузкой до 1.5 А. При более высокой нагрузке транзистор откроется не полностью, “лишняя” часть пойдет на нагрев и транзистор быстро сгорит.

К основным характеристикам биполярного транзистора также можно причислить максимальное напряжение коллектор-эмиттер и максимальный ток через коллектор. Для нашего примера bc337 эти параметры, соответственно, 50 В и 0.8 А. Получается, что расчетные 1.5 А мы пропускать через этот транзистор все-таки не сможем, максимум 0.8. Поэтому, перед выбором транзистора, обязательно изучите его характеристики и свойства нагрузки.

Биполярные транзисторы выпускаются в двух разновидностях: NPN и PNP.

Транзистор из рассмотренного выше примера - NPN (Negative-Positive-Negative), такие более эффективны, а значит и распространены. PNP-транзисторы работают по обратной логике: при заземлении базы открываются, при подаче на нее питания закрываются.

---

Полевые транзисторы

Полевый транзисторы позволяют управлять гораздо более мощными нагрузками, при тех же размерах корпуса. В отличие от биполярных транзисторов, ток через затвор полевых не проходит, он изолирован от главной нагрузки, управление происходит только при помощи напряжения, а значит токоограничивающий резистор для них не нужен.

Названия и назначения контактов:

• Сток - для подачи управляемой нагрузки;
• Исток - для заземления, связь с которым открывается или закрывается в зависимости от состояния затвора;
• Затвор - управляющий контакт, подаем напряжение - открываем транзистор, заземляем - закрываем.

Простейшая схема подключения полевого транзистора выглядит очень похоже:

Основными характеристиками полевого транзистора являются:

• Максимальное напряжение сток-исток;
• Максимальный ток через сток;
• Сопротивление сток-исток;
• Рассеиваемая мощность;

Недостатком полевого транзистора является то, что часть пропускаемой мощности в нем превращается в тепло, потому рассеиваемая мощность является таким важным параметром. Выделяемая мощность - это напряжение в квадрате, умноженное на сопротивление сток-исток, если она превысит допустимое, транзистор перегреется и выйдет из строя.

Наиболее известная разновидность полевого транзистора - MOSFET, чаще всего в DIY используются именно они. Особое внимание обратите на транзисторы с буквой L в маркировке, например IRLZ44n, они очень удобны для работы с контроллерами благодаря логическому уровню управления. Это значит, что для полного открытия гарантированно хватит сигнала с пина, обычно это от 2,5 В и выше. Максимальный ток сток-исток таких транзисторов многократно больше, чем у полевых, в случае IRLZ44n это аж 45 А, против 0,8 А у bc337. Поэтому для управления серьезной нагрузкой рекомендуется использовать именно их.

---

Пример

Рассматривать применение транзисторов в качестве простого выключателя мы здесь не будем, тем более, что такие схемы уже приведены выше. Давайте попробуем сделать из них что-то более сложное и полезное. Например, управление асинхронным электромотором с возможностью реверса. Для этого применим схему подключения, известную как Н-мост. Простейший вариант будет выглядеть так:

Для запуска мотора в одном направлении, подаем на первый пин единицу, на второй ноль. Нетрудно заметить на схеме, что при этом ток пойдет по красной линии, плюс на левый контакт мотора, минус на правый. Если выставим состояние пинов в обратное положение, ток пойдет по синей линии и мотор будет крутиться в противоположном направлении. Если оба пина выставить в одинаковое положение, мотор вращаться не будет, так как на его контактах будет отсутствовать разница потенциалов.

Можно обойтись и одним пином, для этого подключить второй управляющий контакт через логический инвертор, как пример - микросхему 74HC04, которая превращает ноль в единицу и наоборот. Тогда на пинах всегда будет разноименный сигнал и мотор будет вращаться в ту или другую сторону, в зависимости от подключения и состояния единственного управляющего пина.

---

Вывод

Транзистор - очередной элементарный “кирпичик”, один из базовых элементов электроники, наряду с резистором и конденсатором и диодом. Комбинацией этих “кубиков” создается подавляющее количество электронных схем. Знать эти элементы, их свойства, разновидности и уметь ими пользоваться должен каждый DIY-мастер.

Транзистор — полупроводниковый элемент, устройство. Как транзистор работает, из чего состоит, для чего нужен?

Транзистор (transistor) – полупроводниковый элемент с тремя выводами (обычно), на один из которых (коллектор) подаётся сильный ток, а на другой (база) подаётся слабый (управляющий ток). При определённой силе управляющего тока, как бы «открывается клапан» и ток с коллектора начинает течь на третий вывод (эмиттер).

То есть транзистор – это своеобразный клапан, который при определённой силе тока, резко уменьшает сопротивление и пускает ток дальше (с коллектора на эмиттер). Происходит это потому, что при определенных условиях, дырки имеющие электрон, теряют его принимая новый и так по кругу. Если к базе не прилагать электрический ток, то транзистор будет находиться в уравновешенном состоянии и не пропускать ток на эмиттер.

В современных электронных чипах, количество транзисторов исчисляется миллиардами. Используются они преимущественно для вычислений и состоят из сложных связей.

Полупроводниковые материалы, преимущественно применяемые в транзисторах это: кремний, арсенид галлия и германий. Также существуют транзисторы на углеродных нанотрубках, прозрачные для дисплеев LCD и полимерные (наиболее перспективные).

 

Разновидности транзисторов:

Биполярные – транзисторы в которых носителями зарядов могут быть как электроны, так и «дырки». Ток может течь, как в сторону эмиттера, так и в сторону коллектора. Для управления потоком применяются определённые токи управления.

Полевые транзисторы – распротранёные устройства в которых управление электрическим потоком происходит посредством электрического поля. То есть когда образуется большее поле – больше электронов захватываются им и не могут передать заряды дальше. То есть это своеобразный вентиль, который может менять количество передаваемого заряда (если полевой транзистор с управляемым p—n—переходом). Отличительной особенностью данных транзисторов являются высокое входное напряжение и высокий коэффи­циент усиления по напряжению.

Комбинированные – транзисторы с совмещёнными резисторами, либо другими транзисторами в одном корпусе. Служат для различных целей, но в основном для повышения коэффициента усиления по току.

 

Подтипы:

Био-транзисторы – основаны на биологических полимерах, которые можно использовать в медицине, биотехнике без вреда для живых организмов. Проводились исследования на основе металлопротеинов, хлорофилла А (полученного из шпината), вируса табачной мозаики.

Одноэлектронные транзисторы – впервые были созданы российскими учёными в 1996 году. Могли работать при комнатной температуре в отличии от предшественников. Принцип работы схож с полевым транзистором, но более тонкий. Передатчиком сигнала является один или несколько электронов. Данный транзистор также называют нано- и квантовый транзистор. С помощью данной технологии, в будущем рассчитывают создавать транзисторы с размером меньше 10 нм, на основе графена.

 

Для чего используются транзисторы?

Используются транзисторы в усилительных схемах, лампах, электродвигателях и других приборах где необходимо быстрое изменение силы тока или положение вклвыкл. Транзистор умеет ограничивать силу тока либо плавно, либо методом импульс—пауза. Второй чаще используется для ШИМ-управления. Используя мощный источник питания, он проводит его через себя, регулируя слабым током.

Если силы тока недостаточно для включения цепи транзистора, то используются несколько транзисторов с большей чувствительностью, соединённые каскадным способом.

Мощные транзисторы соединённые в один или несколько корпусов, используются в полностью цифровых усилителях на основе ЦАП. Часто им требуется дополнительное охлаждение. В большинстве схем, они работают в режиме ключа (в режиме переключателя).

Применяются транзисторы также в системах питания, как цифровых, так и аналоговых (материнские платы, видеокарты, блоки питания & etc).

Центральные процессоры, микроконтроллёры и SOC тоже состоят из миллионов и миллиардов транзисторов, соединённых в определённом порядке для специализированных вычислений.

Каждая группа транзисторов, определённым образом кодирует сигнал и передаёт его дальше на обработку. Все виды ОЗУ и ПЗУ памяти, тоже состоят из транзисторов.

Все достижения микроэлектроники были бы практически невозможны без изобретения и использования транзисторов. Трудно представить хоть один электронный прибор без хотя бы одного транзистора.

Биполярные транзисторы. For dummies / Хабр

Предисловие

Поскольку тема транзисторов весьма и весьма обширна, то посвященных им статей будет две: отдельно о биполярных и отдельно о полевых транзисторах.

Транзистор, как и диод, основан на явлении p-n перехода. Желающие могут освежить в памяти физику протекающих в нем процессов здесь или здесь.

Необходимые пояснения даны, переходим к сути.

Транзисторы. Определение и история

Транзистор — электронный полупроводниковый прибор, в котором ток в цепи двух электродов управляется третьим электродом. (tranzistors.ru)

Первыми были изобретены полевые транзисторы (1928 год), а биполярные появилсь в 1947 году в лаборатории Bell Labs. И это была, без преувеличения, революция в электронике.

Очень быстро транзисторы заменили вакуумные лампы в различных электронных устройствах. В связи с этим возросла надежность таких устройств и намного уменьшились их размеры. И по сей день, насколько бы «навороченной» не была микросхема, она все равно содержит в себе множество транзисторов (а также диодов, конденсаторов, резисторов и проч.). Только очень маленьких.

Кстати, изначально «транзисторами» называли резисторы, сопротивление которых можно было изменять с помощью величины подаваемого напряжения. Если отвлечься от физики процессов, то современный транзистор тоже можно представить как сопротивление, зависящее от подаваемого на него сигнала.

В чем же отличие между полевыми и биполярными транзисторами? Ответ заложен в самих их названиях. В биполярном транзисторе в переносе заряда участвуют и электроны, и дырки («бис» — дважды). А в полевом (он же униполярный) — или электроны, или дырки.

Также эти типы транзисторов разнятся по областям применения. Биполярные используются в основном в аналоговой технике, а полевые — в цифровой.

И, напоследок: основная область применения любых транзисторов — усиление слабого сигнала за счет дополнительного источника питания.

Биполярный транзистор. Принцип работы. Основные характеристики

Биполярный транзистор состоит из трех областей: эмиттера, базы и коллектора, на каждую из которых подается напряжение. В зависимости от типа проводимости этих областей, выделяют n-p-n и p-n-p транзисторы. Обычно область коллектора шире, чем эмиттера. Базу изготавливают из слаболегированного полупроводника (из-за чего она имеет большое сопротивление) и делают очень тонкой. Поскольку площадь контакта эмиттер-база получается значительно меньше площади контакта база-коллектор, то поменять эмиттер и коллектор местами с помощью смены полярности подключения нельзя. Таким образом, транзистор относится к несимметричным устройствам.

Прежде, чем рассматривать физику работы транзистора, обрисуем общую задачу.

Она заключаются в следующем: между эмиттером и коллектором течет сильный ток (ток коллектора), а между эмиттером и базой — слабый управляющий ток (ток базы). Ток коллектора будет меняться в зависимости от изменения тока базы. Почему?
Рассмотрим p-n переходы транзистора. Их два: эмиттер-база (ЭБ) и база-коллектор (БК). В активном режиме работы транзистора первый из них подключается с прямым, а второй — с обратным смещениями. Что же при этом происходит на p-n переходах? Для большей определенности будем рассматривать n-p-n транзистор. Для p-n-p все аналогично, только слово «электроны» нужно заменить на «дырки».

Поскольку переход ЭБ открыт, то электроны легко «перебегают» в базу. Там они частично рекомбинируют с дырками, но большая их часть из-за малой толщины базы и ее слабой легированности успевает добежать до перехода база-коллектор. Который, как мы помним, включен с обратным смещением. А поскольку в базе электроны — неосновные носители заряда, то электирическое поле перехода помогает им преодолеть его. Таким образом, ток коллетора получается лишь немного меньше тока эмиттера. А теперь следите за руками. Если увеличить ток базы, то переход ЭБ откроется сильнее, и между эмиттером и коллектором сможет проскочить больше электронов. А поскольку ток коллектора изначально больше тока базы, то это изменение будет весьма и весьма заметно. Таким образом, произойдет усиление слабого сигнала, поступившего на базу. Еще раз: сильное изменение тока коллектора является пропорциональным отражением слабого изменения тока базы.

Помню, моей одногрупнице принцип работы биполярного транзистора объясняли на примере водопроводного крана. Вода в нем — ток коллектора, а управляющий ток базы — то, насколько мы поворачиваем ручку. Достаточно небольшого усилия (управляющего воздействия), чтобы поток воды из крана увеличился.

Помимо рассмотренных процессов, на p-n переходах транзистора может происходить еще ряд явлений. Например, при сильном увеличении напряжения на переходе база-коллектор может начаться лавинное размножение заряда из-за ударной ионизации. А вкупе с туннельным эффектом это даст сначала электрический, а затем (с возрастанием тока) и тепловой пробой. Однако, тепловой пробой в транзисторе может наступить и без электрического (т.е. без повышения коллекторного напряжения до пробивного). Для этого будет достаточно одного чрезмерного тока через коллектор.

Еще одно явления связано с тем, что при изменении напряжений на коллекторном и эмиттерном переходах меняется их толщина. И если база черезчур тонкая, то может возникнуть эффект смыкания (так называемый «прокол» базы) — соединение коллекторного перехода с эмиттерным. При этом область базы исчезает, и транзистор перестает нормально работать.

Коллекторный ток транзистора в нормальном активном режиме работы транзистора больше тока базы в определенное число раз. Это число называется коэффициентом усиления по току и является одним из основных параметров транзистора. Обозначается оно h31. Если транзистор включается без нагрузки на коллектор, то при постоянном напряжении коллектор-эмиттер отношение тока коллектора к току базы даст статический коэффициент усиления по току. Он может равняться десяткам или сотням единиц, но стоит учитывать тот факт, что в реальных схемах этот коэффициент меньше из-за того, что при включении нагрузки ток коллектора закономерно уменьшается.

Вторым немаловажным параметром является входное сопротивление транзистора. Согласно закону Ома, оно представляет собой отношение напряжения между базой и эмиттером к управляющему току базы. Чем оно больше, тем меньше ток базы и тем выше коэффициент усиления.

Третий параметр биполярного транзистора — коэффициент усиления по напряжению. Он равен отношению амплитудных или действующих значений выходного (эмиттер-коллектор) и входного (база-эмиттер) переменных напряжений. Поскольку первая величина обычно очень большая (единицы и десятки вольт), а вторая — очень маленькая (десятые доли вольт), то этот коэффициент может достигать десятков тысяч единиц. Стоит отметить, что каждый управляющий сигнал базы имеет свой коэффициент усиления по напряжению.

Также транзисторы имеют частотную характеристику, которая характеризует способность транзистора усиливать сигнал, частота которого приближается к граничной частоте усиления. Дело в том, что с увеличением частоты входного сигнала коэффициент усиления снижается. Это происходит из-за того, что время протекания основных физических процессов (время перемещения носителей от эмиттера к коллектору, заряд и разряд барьерных емкостных переходов) становится соизмеримым с периодом изменения входного сигнала. Т.е. транзистор просто не успевает реагировать на изменения входного сигнала и в какой-то момент просто перестает его усиливать. Частота, на которой это происходит, и называется граничной.

Также параметрами биполярного транзистора являются:

• обратный ток коллектор-эмиттер
• время включения
• обратный ток колектора
• максимально допустимый ток

Условные обозначения n-p-n и p-n-p транзисторов отличаются только направлением стрелочки, обозначающей эмиттер. Она показывает то, как течет ток в данном транзисторе.

Режимы работы биполярного транзистора

Рассмотренный выше вариант представляет собой нормальный активный режим работы транзистора. Однако, есть еще несколько комбинаций открытости/закрытости p-n переходов, каждая из которых представляет отдельный режим работы транзистора.

1. Инверсный активный режим. Здесь открыт переход БК, а ЭБ наоборот закрыт. Усилительные свойства в этом режиме, естественно, хуже некуда, поэтому транзисторы в этом режиме используются очень редко.
2. Режим насыщения. Оба перехода открыты. Соответственно, основные носители заряда коллектора и эмиттера «бегут» в базу, где активно рекомбинируют с ее основными носителями. Из-за возникающей избыточности носителей заряда сопротивление базы и p-n переходов уменьшается. Поэтому цепь, содержащую транзистор в режиме насыщения можно считать короткозамкнутой, а сам этот радиоэлемент представлять в виде эквипотенциальной точки.
3. Режим отсечки. Оба перехода транзистора закрыты, т.е. ток основных носителей заряда между эмиттером и коллектором прекращается. Потоки неосновных носителей заряда создают только малые и неуправляемые тепловые токи переходов. Из-за бедности базы и переходов носителями зарядов, их сопротивление сильно возрастает. Поэтому часто считают, что транзистор, работающий в режиме отсечки, представляет собой разрыв цепи.
4. Барьерный режим В этом режиме база напрямую или через малое сопротивление замкнута с коллектором. Также в коллекторную или эмиттерную цепь включают резистор, который задает ток через транзистор. Таким образом получается эквивалент схемы диода с последовательно включенным сопротивлением. Этот режим очень полезный, так как позволяет схеме работать практически на любой частоте, в большом диапазоне температур и нетребователен к параметрам транзисторов.

Схемы включения биполярных транзисторов

Поскольку контактов у транзистора три, то в общем случае питание на него нужно подавать от двух источников, у которых вместе получается четыре вывода. Поэтому на один из контактов транзистора приходится подавать напряжение одинакового знака от обоих источников. И в зависимости от того, что это за контакт, различают три схемы включения биполярных транзисторов: с общим эмиттером (ОЭ), общим коллектором (ОК) и общей базой (ОБ). У каждой из них есть как достоинства, так и недостатки. Выбор между ними делается в зависимости от того, какие параметры для нас важны, а какими можно поступиться.

Схема включения с общим эмиттером

Эта схема дает наибольшее усиление по напряжению и току (а отсюда и по мощности — до десятков тысяч единиц), в связи с чем является наиболее распространенной. Здесь переход эмиттер-база включается прямо, а переход база-коллектор — обратно. А поскольку и на базу, и на коллектор подается напряжение одного знака, то схему можно запитать от одного источника. В этой схеме фаза выходного переменного напряжения меняется относительно фазы входного переменного напряжения на 180 градусов.

Но ко всем плюшкам схема с ОЭ имеет и существенный недостаток. Он заключается в том, что рост частоты и температуры приводит к значительному ухудшению усилительных свойств транзистора. Таким образом, если транзистор должен работать на высоких частотах, то лучше использовать другую схему включения. Например, с общей базой.

Схема включения с общей базой

Эта схема не дает значительного усиления сигнала, зато хороша на высоких частотах, поскольку позволяет более полно использовать частотную характеристику транзистора. Если один и тот же транзистор включить сначала по схеме с общим эмиттером, а потом с общей базой, то во втором случае будет наблюдаться значительное увеличение его граничной частоты усиления. Поскольку при таком подключении входное сопротивление низкое, а выходное — не очень большое, то собранные по схеме с ОБ каскады транзисторов применяют в антенных усилителях, где волновое сопротивление кабелей обычно не превышает 100 Ом.

В схеме с общей базой не происходит инвертирование фазы сигнала, а уровень шумов на высоких частотах снижается. Но, как уже было сказано, коэффициент усиления по току у нее всегда немного меньше единицы. Правда, коэффициент усиления по напряжению здесь такой же, как и в схеме с общим эмиттером. К недостаткам схемы с общей базой можно также отнести необходимость использования двух источников питания.

Схема включения с общим коллектором

Особенность этой схемы в том, что входное напряжение полностью передается обратно на вход, т. е. очень сильна отрицательная обратная связь.

Напомню, что отрицательной называют такую обратную связь, при которой выходной сигнал подается обратно на вход, чем снижает уровень входного сигнала. Таким образом происходит автоматическая корректировка при случайном изменении параметров входного сигнала

Коэффициент усиления по току почти такой же, как и в схеме с общим эмиттером. А вот коэффициент усиления по напряжению маленький (основной недостаток этой схемы). Он приближается к единице, но всегда меньше ее. Таким образом, коэффициент усиления по мощности получается равным всего нескольким десяткам единиц.

В схеме с общим коллектором фазовый сдвиг между входным и выходным напряжением отсутствует. Поскольку коэффициент усиления по напряжению близок к единице, выходное напряжение по фазе и амплитуде совпадает со входным, т. е. повторяет его. Именно поэтому такая схема называется эмиттерным повторителем. Эмиттерным — потому, что выходное напряжение снимается с эмиттера относительно общего провода.

Такое включение используют для согласования транзисторных каскадов или когда источник входного сигнала имеет высокое входное сопротивление (например, пьезоэлектрический звукосниматель или конденсаторный микрофон).

Два слова о каскадах

Бывает такое, что нужно увеличить выходную мощность (т.е. увеличить коллекторный ток). В этом случае используют параллельное включение необходимого числа транзисторов.

Естественно, они должны быть примерно одинаковыми по характеристикам. Но необходимо помнить, что максимальный суммарный коллекторный ток не должен превышать 1,6-1,7 от предельного тока коллектора любого из транзисторов каскада.

Тем не менее (спасибо

wrewolf

за замечание), в случае с биполярными транзисторами так делать не рекомендуется. Потому что два транзистора даже одного типономинала хоть немного, но отличаются друг от друга. Соответственно, при параллельном включении через них будут течь токи разной величины. Для выравнивания этих токов в эмиттерные цепи транзисторов ставят балансные резисторы. Величину их сопротивления рассчитывают так, чтобы падение напряжения на них в интервале рабочих токов было не менее 0,7 В. Понятно, что это приводит к значительному ухудшению КПД схемы.

Может также возникнуть необходимость в транзисторе с хорошей чувствительностью и при этом с хорошим коэффициентом усиления. В таких случаях используют каскад из чувствительного, но маломощного транзистора (на рисунке — VT1), который управляет энергией питания более мощного собрата (на рисунке — VT2).

Другие области применения биполярных транзисторов

Транзисторы можно применять не только схемах усиления сигнала. Например, благодаря тому, что они могут работать в режимах насыщения и отсечки, их используют в качестве электронных ключей. Также возможно использование транзисторов в схемах генераторов сигнала. Если они работают в ключевом режиме, то будет генерироваться прямоугольный сигнал, а если в режиме усиления — то сигнал произвольной формы, зависящий от управляющего воздействия.

Маркировка

Поскольку статья уже разрослась до неприлично большого объема, то в этом пункте я просто дам две хорошие ссылки, по которым подробно расписаны основные системы маркировки полупроводниковых приборов (в том числе и транзисторов):

http://kazus.ru/guide/transistors/mark_all.html

и

файл .xls (35 кб)

.

Список источников:
http://ru.wikipedia.org
http://www.physics.ru
http://radiocon-net.narod.ru
http://radio.cybernet.name
http://dvo.sut.ru

Полезные комментарии:
http://habrahabr.ru/blogs/easyelectronics/133136/#comment_4419173

Транзистор составной - Энциклопедия по машиностроению XXL

Транзистор составной — комбинация двух транзисторов, соединенных определенным образом и представляющих собой единое целое такая комбинация транзисторов позволяет резко повысить коэффициент усиления [10].  [c.159]

Усилитель мощности с выходными транзисторами составного типа  [c.93]

Р-111), выход которого выполнен в виде источника тока, к которому последовательно подключены вход формирователя импульсов Ф и вход усилителя УТ, собранного по схеме составного транзистора.  [c.86]

Схема работает следующим образом при открытом транзисторе УТ1, транзистор УТЗ открыт, так как его ток базы проходит через переход эмиттер — коллектор УТ и закрыт составной транзистор УТ4, VT5, поскольку его переход эмиттер — база зашунтирован переходом эмиттер — коллектор транзистора УТЗ. Если транзистор УТ1, закрыт, что бывает при напряжении ниже напряжения настройки регулятора (ток через стабилизатор VDI не протекает), то закрыт транзистор УТЗ и открыт составной транзистор УТ4, УТ5.  [c.97]

В схеме регулятора имеется резистор жесткой обратной связи R6. Переход составного транзистора УТ4, УТ5 в открытое состояние подключает резистор R6 параллельно резистору R4 входного делителя напряжения, что приводит к скачкообразному повышению напряжения на стабилитроне У01, его ускоренному отпиранию и соответственно, ускоренному отпиранию транзисторов УТ1, УТЗ и запиранию составного транзистора УТ4, УТЗ. Запирание этого транзистора отключает резистор R6, что способствует скачкообразному уменьшению напряжения на стабилитроне VDI и его ускоренному запиранию. Таким образом, резистор R6 повышает частоту переключения регулятора напряжения. Конденсатор С1 осуществляет фильтрацию пульсаций напряжения и исключает их влияние на работу регулятора напряжения.  [c.97]

Запирание составного транзистора VT4, VT5 вызывает резкое понижение потенциала его коллектора. При этом в цепи переход эмиттер -база транзистора VT2. резистор R9, конденсатор С2 появляется ток. что приводит к отпиранию транзистора VT2 и обеспечивает в результате форсированное отпирание транзистора УТЗ и ускорение запирания составного транзистора VT4, VT5. При отпирании составного транзистора VT4, VTS транзистор VT2 находится в закрытом состоянии и конденсатор С2 разряжается в цепи переход эмиттер — коллектор транзистора VT2 — диод VD2 резистор RII. Разрядный ток, проходя по резистору RI1, повышает потенциал базы транзистора УТЗ, т. е. создает дополнительное отрицательное смещение его перехода эмиттер — база, чем форсирует запирание транзистора УТЗ и сокращает время отпирания составного транзистора VT4. УТ5.  [c.98]

В аварийном режиме схема на транзисторе VT2 осуществляет защиту выходного составного транзистора VT4, УТЗ регулятора от перегрузки, В результате замыкания вывода Ш на массу понижается потенциал коллектора транзистора VT5 и, если транзистор в момент замыкания открыт, то он начинает- работать в линейном режиме. При этом конденсатор С2 заряжается, в цепи переход эмиттер — база транзистора VT2 — R9 — С2 появляется ток, транзистор VT2 открывается, следовательно, открывается транзистор УТЗ и запирается составной транзистор УТ4, VTS. После заряда конденсатора, ток в его цепи пропадает, транзисторы VT2, УТЗ закрываются, открывается составной транзистор VT4, УТЗ. Процесс повторяется, а выходной транзистор переходит в автоколебательный режим. Средняя сила тока через транзистор невелика и не может влиять на его отказ. Диод VD3 является в схеме регулятора гасящим диодом. Диод VD4 защищает регулятор от импульсов напряжения обратной полярности. Остальные элементы схемы обеспечивают нужный режим работы полупроводниковых элементов схемы.  [c.98]

Измерительный орган регулятора делитель на резисторах R1. R2 — соединен с его органом сравнения стабилитроном VDI. Электронное реле регулятора собрано на транзисторах VTI, VT2, УТЗ, причем силовым транзистором в выходной цепи регулятора является составной транзистор УТ2, УТЗ. Резисторы R3, R4 совместно с диодом У02 представляют собой цепь жесткой обратной связи. При закрытом транзисторе VTI одно из плеч измерительного делителя образуется параллельным включением резистора RI и цепочки резисторов R4 — R3. При переходе УТ1 в открытое состояние он шунтирует совместно с диодом У02 резистор R4, что способствует ускорению запирания транзистора УТ1 и, следовательно, повышает частоту переключения схемы. Гибкая обратная связь через конденсаторы С1 к С2 снижает влияние электромагнитных помех, в том числе пульсаций выпрямленного напряжения генератора на работу регулятора напряжения, и предотвращает возможность самовозбуждения его схемы на высокой частоте.  [c.99]

При открытом транзисторе УТ открыт и транзистор УГЗ, так как его ток базы протекает через переход эмиттер — коллектор УТ, и закрыт составной транзистор V 7 4, УГ5, поскольку его переход эмиттер — база зашунтирован переходом эмиттер — коллектор транзистора УТЗ. Если транзистор УТ закрыт, что бывает при низком напряжении, когда ток через стабилитрон VD не протекает, то закрыт и транзистор УТЪ и открыт составной транзистор УГ4, УТЪ.  [c.37]

Til R2 — соединен с его элементом сравнения стабилитроном VD. Электронное реле регулятора собрано на транзисторах VT, VT2 и VT3, причем силовым транзистором в выходной цепи регулятора является составной транзистор VT2, VT3. Резисторы R3 и RA совместно с диодом VD2 представляют собой цепь жесткой обратной связи. При закрытом транзисторе VTI одно из плеч измерительного делителя образуется параллельным включением резистора / 1 и цепи резисторов R3 и / 4. При переходе транзистора VT в открытое состояние он шунтирует совместно с диодом VD2 резистор RA, Это приводит к резкому уменьшению напряжения на стабилитроне VD, что способствует ускорению запирания транзистора VTI. Следовательно, в схеме этого регулятора цепь жесткой обратной связи повышает частоту переключения регулятора напряжения.  [c.39]

Выходной 1/710 и предвыходной V79 транзисторы соединены по схеме составного транзистора, что исключило необходимость постановки мощного резистора в цепи коллектора транзистора 1/79, вследствие чего в 2 раза снизилось тепловыделение в коммутаторе.  [c.139]

При открытых транзисторах УТ9, УТк становится возможно протекание через их переходы коллектор — эмиттер тока базы транзистора УТ 0 и переход составного транзистора УТ 0 и УТИ в открытое состояние.  [c.253]

Если в цепи электромагнитного клапана Y А существует короткое замыкание (цепь, подходящая к выводу XI, замкнута на массу), то составной транзистор закроется после зарядки конденсатора С7, что предохранит его от перегрузки. Если же цепь нагрузки функционирует нормально, то открытый составной транзистор через переход эмиттер — коллектор транзистора УТ и резистор R21 подключает базу транзистора УТ9 к сети питания, чем обеспечивает самоблокировку схемы. При этом транзистор VT9 и составной транзистор УТЮ, УТ остаются во включенном состоянии, соединяя вывод XI штекерного разъема с выводом + сети. Резисторы R15, RI6 совместно с транзистором УГ5 образуют жесткую обратную связь. При открывании транзистора УТ открывается и транзистор УТ5, и параллельно резистору RIO подключается цепь резисторов i 15, / 16.  [c.253]

Кроме того, диод V38 ограничивает не только напряжение i/пил, но и отрицательное напряжение между базой и эмиттером транзистора V23 до значения прямого падения напряжения на нем. Этого напряжения достаточно для запирания транзистора V23, в связи с чем составной транзистор V21, V22 открывается и на его коллекторной нагрузке (резисторе R28] появляется напряжение прямоугольной формы 24 В, которое после дифференцирования цепочкой С9, R29, R30 поступает на управляющий электрод тиристора V24, который открывается.  [c.108]

Резистор R26 предназначен для ограничения положительного тока смещения транзистора V23 до допустимого значения, а диод V37 срезает отрицательные импульсы на выходе цепочки, возникающие при запирании составного транзистора. Монтаж элементов выполнен печатным способом.  [c.108]

Когда транзистор Т1 открыт, ток течет от движка потенциометра Я2 через эмиттер-коллектор транзистора Т1, резистор / 5, переходы база-эмиттер транзисторов Т2 и ТЗ, которые включены по схеме составного транзистора для увеличения коэффициентов усиления, далее через дроссель Др1 на минус вспомогательного генератора. Дроссель имеет очень малое активное сопротивление и практически не оказывает сопротивления постоянному току. Транзисторы Т2 и ТЗ имеют обратную проводимость (п-р-п) по сравнению с транзистором Т1 (типа р-п-р) и при показанном выше направлении тока в цепи база-эмиттер они открываются. При этом сопротивление транзистора ТЗ между эмиттером и коллектором близко к нулю.  [c.192]

Усиленный транзистором Т1 сигнал подается через резистор Я5 на базу транзистора Т2, объединенного с транзистором ТЗ по схеме составного транзистора. Транзисторы Т2 и ТЗ открываются и шунтируют переход, управляющий электрод — катод тиристора Т4.  [c.193]

Минус Ын подается на базу ГУ, а плюс через диод Д39, систему контактов реле и один из резисторов Я34—ЯЗб (например, Я34) — на коллектор Г2. Транзисторы Т1 и Т2 соединены по схеме составного транзистора и могут рассматриваться как один транзистор с увеличенным коэффициентом усиления. На резисторы Я34—Я36  [c.360]

Схема реле наибольшего напряжения вырабатывает сигнал на срабатывание электромеханического реле РМН в случае, когда повышенное сверх допустимого значение напряжения контактной сети действует достаточно длительное время. До получения сигнала от канала КОН схема (рис. 305) находится в исходном состоянии транзисторы T9—Т4 закрыты, а транзистор Т5 открыт базовым током по цепи 0 —Т5—Д38—к35 и шунтирует катушку реле РМН. Конденсатор С17 заряжен. В качестве входного сигнала используется падение напряжения на резисторе R67 (см. рис. 304), которое появляется при срабатывании канала КОН. Это напряжение открывает составной транзистор T9—Т4, что приводит к запиранию диода Д38. Конденсатор С17 начнет разряжаться по цепи С17, эмиттер — база Т5 и R59, поддерживая открытое состояние транзистора Т5. Когда напряжение конденсатора С17 сравняется с напряжением смешения, подаваемого на базу Т5 через резистор R57, транзистор Т5 закроется. На катушке РМН появится напряжение и реле сработает. Если же опасное повышение было кратковременным (отрыв токоприемника и др.) и транзисторы T9—Т4 закроются раньше, чем закроется Т5, то схема придет в исходное состояние, т. е. транзистор Т5 останется открытым, ибо на его базу будет подаваться отрицательный потенциал по цепи R55, Д38, а конденсатор С17 вновь зарядится.  [c.362]

Предположим, что напряжение на выводах О—12 В превысило 12 В. Положение движка R13 выбрано таким, чтобы по абсолютной величине Ыи было больше Uo, т. е. потенциал эмиттера оказался бы выше, чем потенциал базы. Ток коллектора транзистора Т1 начнет увеличиваться, подавая на базу составного транзистора ТЗ—Тб положительный потенциал и вызывая уменьшение его коллекторного тока,- Так как он включен последовательно с резисторами R13, R14 и потребителями напряжения 12 В, то это приведет к уменьшению выходного напряжения.  [c.381]

После пуска дизеля напряжение вспомогательного генератора растет пропорционально частоте вращения якоря, поэтому между движком потенциометра Я2 и выводом Я2 появится напряжение, пропорциональное напряжению вспомогательного генератора При этом к управляющему переходу транзистора Т1 приложена разность потенциалов между движком потенциометра Я2 и анодом стабилитрона ДЗ. Когда напряжение вспомогательного генератора достигает 75 В, открывается транзистор Т1, что приводит к открыванию тиристоров Т2 и ТЗ, включенных по схеме составного транзистора.  [c.71]

Транзисторы находят наибольшее использование в качестве составных частей бесконтактных логических элементов и различных других узлов автоматического управления триггеры, счетчики, дешифраторы и т. п.  [c.36]

Каскад с нагрузкой в эмиттере сохраняет фазу неизменной, но имеет малый коэффициент усиления. Большой коэффициент усиления можно получить за счет использования схем составных транзисторов.  [c.26]

Значение тока определяется резисторами R3, R4, R5 и состоянием транзистора Т2, который управляется по базе транзистором Т1. Транзисторы Т1 и Т2 включены по схеме составного транзистора. База транзистора Т1 застабилизирована, и его коллекторный ток изменяется нелинейно относительно приложенного напряжения U. Сопротивление коллекторно-эмиттерного перехода транзистора Т2 изменяется в зависимости оттока эмиттера транзистора Т/. В результате изменение тока оказывается существенно нелинейным относительно напряжения U.  [c.107]

Полупроводники. Индий — существенная составная часть германиевого транзистора, в котором он действует как присадка и как средство для прикрепления свинцовой проволоки к германиевому кристаллу 16 . В настоящее время в различных областях техники применяются германиевые транзисторы и выпрямители нескольких типов, в том числе с точечным контактом, с поверхностным барьером и с диффузионным сплавленным переходом. Для последнего типа германиевого транзистора, где используется примесный диффузионный р — п — р-переход, требуется значительно больший расход индия. Действие транзистора основано на р — -переходе, который осуществляется, когда происходит превращение германия /j-типа в германий п-типа в твердом состоянии. Германш п-типа образуется при введении в германий высокой степени чистоты специальных примесей, например сурьмы или мышьяка. Эти элементы, имеющие пять электронов на своей внешней орбите (германий имеет четыре электрона), дают избыточные электроны в решетку кристаллического германия. При введении в германий в качестве примеси индия образуется германий р-типа. Поскольку индий имеет на своей внешней орбите три электрона, а терма-ний — четыре, в кристаллической решетке германия наблюдается недостаток электронов, и недостающие электроны известны как дырки. Под влиянием электрического поля избыточные электроны в германии п-тппа движутся к положительному источнику в германии р-типа электроны могут перескакивать в дырки, и дырки появляются в направлении отрицательной клеммы.  [c.239]

Основное назначение элементов схемы УТ1 — измерительный элемент УТ2 — транзистор защиты от замыкания вывода Ш на — УТЗ — управляющий элемент УТ4, УТЗ — регулирующий элемент, выполненный в виде составного транзистора по схеме Дарлингтон У01 — опорный элемент У02 — диод схемы защиты УОЗ — гасящий диод У04 — диод, обеспечивающий защиту транзисторов регулятора от кратковременных импульсов напряжения обратной полярности С1 — фильтрующий элемент С2 — элемент цепи обратной связи —Я4 — элементы входного делителя напряжения ЯЗ — резистор, обеспечивающий минимальный ток стабилитрона Я6 — резистор цепи отрицательной обратной связи / 7 — резистор, ограничивающий ток коллектора транзистора УТ] Я8 — резистор цепи положительной обратной связи Я9 — резистор, ограничивающий ток базы транзистора УТ2 НЮ — резистор базовой цепи транзистора УТЗ ЯП — резистор, ограничивающий ток диода У02 Я12 — коллекторная нагрузка транзисторов УТ2, УТЗ Я13 — резистор, обеспечивающий режим работы транзистора УТ2 Я14 — ограничительный резистор Я13 — резистор, обеспечивающий стабильность работы транзистора УТЗ.  [c.52]

Часть схемы иа транзисторах VTI, УТЗ, УТ4, VT5 является регулирующим органом. Транзисторы УТ4, VT5 включены по схеме составного транзистора (схема Дарлингтона) два транзистора рассматриваются как один с большим коэффициентом усиления.  [c.97]

Транзистор VT3 (2Т809А) является промежуточным усилителем мощности. В последних модификациях коммутатора пара транзисторов VT3 и VT4 заменена составным транзистором (2Т848А). Транзистор УТЗ (2Т630Б) является еще одной ступенью усиления на базу  [c.227]

Часть схемы на транзисторах VTI, УТЗ, УГ4 и УТБ является регулирующим элементом. Интерес представляют транзисторы УТ4 и УТ5, включенные по схеме составного транзистора (схема Дарлингтона). При такой схеме включения два транзистора рассматриваются как один с большим коэффициентом усиления. Применение составного транзистора в выходной цепи регулятора напряжения позволило снизить силу его базового тока, а следовательно, исключить применение в базовой цепи резистора большого  [c.36]

Особенностью регулятора ЯП2В является питание его входной цепи через отдельный вывод Б. Это позволило выполнить схему генераторной установки на автомобилях ВАЗ-2105 Жигули по схеме, представленной на рис. 11, б. При отсутствии напряжения на выводе Б отсутствует и базовый ток составного транзистора УГ2, УТЗ. В этом случае транзистор заперт и протекание тока в цепи обмотки возбуждения генератора невозможно.  [c.40]

Когда напряжение генератора превысит 75 В, напряжение на втором плече моста станет выше напряжения на ДЗ (Д6). При этом потенциал базы Т1 станет меньше потенциала эмиттера, и транзистор Т1 откроется. Начнет протекать ток от движка потенциометра Я2 через переход эмиттер-коллектор Т/, резистор / 5, переходы база-эмиттер транзисторов Т2 и ТЗ, дроссель Др1 и далее на минус вспомогательного генератора. Благодаря этому откроются транзисторы Т2 и ТЗ. Для увеличения коэффициента усиления они включены по схеме составного транзистора. Поскольку при закрытом состоянии транзистора сопротивление перехода эмиттер-коллектор очень велико, а при открытом близко к нулю, можно считать, что выходной транзистор ТЗ представляет собой выключатель, контакты которого при напряжении вс1юмогательного генератора меньше 75 В разомкнуты, а при напряжении больше 75 В — замкнуты.  [c.153]

По принципу действия КОН (см. рис. 304) аналогичен каналу регулирования тока якоря. Он имеет выход на те же точки схемы айв. Сигнал датчика напряжения контактной сети Ывых днк сравнивается с опорным напряжением, на резисторе R33. Когда напряжение датчика превысит опорное, откроется составной транзистор ТЗ—Т8, который вызовет шунтирование точек а и б и уменьшение входного тока фазорегуляторов. С резистора R67 подается напряжение на схему реле наибольшего напряжения РМН, которое, включаясь, производит в схеме управления необходимые переключения для перехода на реостатное торможение. Назначение элементов R68 и С18 аналогично назначению R39 и СП.  [c.362]

Элемент Т302 — транзисторная задержка (см. Э13 на рис. ЗП,а). Он содержит два независимых инвертора (на схеме изображен один). Используется как составная часть схемы формирователя импульсов, состоящей из инвертора на транзисторе Т2 (ЭЮ), конденсатора С21 и Э13.  [c.369]

Элемент Т404 — выходной усилитель (см. Э16 на рис. 311,а). Содержит один четырехкаскадный усилитель. Транзисторы Т1 н Т2 двух первых каскадов включены по схеме с общим эмиттером, а вторых ТЗ и Т4) — по схеме составного транзистора. Диод Д1 также включается встречно-параллельно индуктивной нагрузке и при необходимости усиливается (диод Д26).  [c.370]

Замена неисправного транзистора в электронном коммутаторе зажигания 36.3734 автомобилей ВАЗ-2108 Спутник , ЗАЗ-1102 Таврия предлагается встраиванием в коммутатор на место отказавшего в работе мощного транзистора КТ848А составного транзистора.  [c.277]

Регулятор напряжения 201.3702 (рис. 3.14) выпускается взамен регуляторов РР350, РР350-А. Чувствительный элемент здесь содержит делитель напряжения на резисторах Ri, R2, R3, Н4 и стабилитрон У01. Отличием регулятора 201.3702 является то, что стабилитрон ]/01 расположен не в базовой, а в эмиттерной цепи первого транзистора электронного реле УГ/, что увеличивает ток через него и повышает четкость его срабатывания. Электронное реле, кроме транзистора VII, включает в себя транзисторы УТЗ— УТ5. Транзисторы УТ4, УТ5 включены по схеме составного транзистора (схема Дарлингтона), при которой эти два транзистора могут рассматриваться как один с большим коэффициентом усиления. Схема, кроме гибких обратных  [c.53]

С 1991 г. выпускается двухканальный коммутатор 64.3734-20 (рис. 4.16) на базе интегральных микросхем Ь497В. Применение микросхем позволило разместить все элементы, включая силовые транзисторы УТ2 и УТЗ, на одной плате. Коммутатор выполняет все те же функции, что и двухканальный коммутатор 42.3734, и полностью с ним взаимозаменяем. Применение в качестве силовых транзисторов УТ2 и УТЗ составных транзисторов В 9312РР1 с внутренней схемой защиты от перенапряжения позволило в значительной степени повысить надежность коммутаторов 6420.3734.  [c.85]

При включении массы ток от аккумуляторной батареи течет через входной делитель напряжения, а также через резистор / б. базоэмиттерные переходы составного транзистора V3-V2 и резистор R5. Составной транзистор открывается и пропускает незначительный ток через резистор R в обмотку возбуждения генератора (до 0,085 А). После пуска двигателя обмотку возбуждения питает генератор от дополнительного выпрямителя. Пока напряжение генератора не достигло регулируемого уровня, ток в обмотку возбуждения идет через открытый составной транзистор. Когда напряжение генератора достигает регулируемого значения, увеличивается ток в делителе напряжения и возрастает падение напряжения на резисторе / рег. При этом стабилитрон переходит в проводящее состояние и повышает потенциал базы входного транзистора VI. Последний открывается и шунтирует переходы база — эмиттер составного транзистора V3-V2, который закрывается и размыкает цепь питания обмотки возбуждения. Ток в обмотке возбуждения снижается его некоторое время поддерживает ЭДС  [c.195]

---

Применение pnp транзисторов

На рис. 22.6 приведена схема усилителя на pnp-транзисторе. Пусть это будет кремниевый транзистор. Тогда его ток и напряжения на эмиттере, базе и коллекторе можно рассчитать следующим образом:

Из соотношения V_BE= V_b– V_e следует V_e= V_b– V_BE.Поскольку V_BE = 0,6 В (кремниевый транзистор) и V_b = 1,5 В, то

V_e = 1,5 – 0,6 = 0,9 В.

Учитывая, что V_e = I_e·R₄, получаем

Таким образом, статический режим работы транзистора определяется следующими условиями:

V_e = - 0,9 В, V_b = - 1,5 В, V_c = - 6,4 В, I_e = 1,1 мА.

Приведенные значения напряжений на эмиттере, базе и коллекторе типичны для однокаскадных усилителей — УПЧ или предоконечных каскадов. Напряжение на базе равно примерно 0,1 V_СС, а на коллекторе — примерно 0,6 V_СС. Видно, что для транзисторов того и другого типа наи­меньшим по абсолютной величине является напряжение на эмиттере, наибольшим — напряжение на коллекторе, а напряжение на базе при­мерно на 0,6 В (для кремниевого транзистора) «выше» напряжения на эмиттере.

Транзистор прп-типа в схеме усилителя с отрицательным напряжением питания

Можно использовать прп-транзистор в схеме усилителя, питаемого от ис­точника с отрицательным напряжением — V_СС, как показано на рис. 22.7. В этом случае шасси играет роль положительной шины питания, и все напряжения в схеме отрицательны, поскольку они измеряются относи­тельно положительного шасси. Используя типичные величины, указан­ные на схеме, и учитывая, что напряжение на базе V_b равно падению напряжения на резисторе R₁, а напряжение на коллекторе — падению напряжения на резисторе R₃, получаем

Таким образом, статический режим работы транзистора определяется следующими условиями: V_e = - 8,8 В, V_b = - 8,2 В, V_c = - 4 В.

Рис. 22.7.   Усилитель на прп-транзисторе

с отрицательным напря­жением питания —V_CC.

          Рис. 22.8. Влияние базового тока I_b.

Базовый ток

Базовый ток I_b (рис. 22.8) течет от положительной шины источника пита­ния через резистор R₁ и эмиттерный переход транзистора к эмиттеру. Та­ким образом, через резистор смещения R₁ протекают два тока: ток покояI_s (протекающий также через резистор R₂) и базовый ток (не протекаю­щий через R₂).За счет базового тока падение напряжения на резисторе R₁ возрастает на величину I_bR₁. Поскольку V_R1 + V_R2= V_CC, то увеличе­ние V_R1 приводит к уменьшению V_R1, т. е. к уменьшению напряжения на базе. В нормальных условиях ток I_b очень мал, и им можно пренебречь, считая, что V_bполностью определяется резистивным делителем R₁ — R₂.

Однако при большой величине базового тока (например, когда транзи­стор работает в сильноточном режиме) или при очень большом сопроти­влении резистора R₁ изменение напряжения на базе, связанное с током I_b, начинает влиять на статические условия работы транзистора, и это изменение нужно принимать во внимание.

Рассмотрим схему на рис. 22.8. При нормальных условиях базовый ток, например          10 мкА, создает на резисторе R₁ падение напряжения I_bR₁ = 10 · 10^-6 · 15 · 10³= 150 · 10^-3 = 0,15 В. Как видим, это мало по сравнению с напряжением на базе 1,8 В, определяемым цепью сме­щения R₁ — R₂. Если теперь перевести транзистор в состояние высокой проводимости с большим пропускаемым током, то базовый ток также воз­растет. Предположим, что он увеличится до 80 мкА. Тогда падение на­пряжения на резисторе R_1, создаваемое таким базовым током, составит 80 · 10^-6 · 15 · 10³ = 1,2 В. На эту величину, т. е. от 1,8 В до 0,6В, уменьшится напряжение на базе транзистора.

Смещение базовым током

Базовый ток можно использовать для задания нормального смещения транзистора, как показано на рис. 22.9. В этой схеме резистор R₂ исклю­чен и используется только резистор R₁ с очень большим сопротивлением. Ток I_b теперь полностью определяет падение напряжения на этом ре­зисторе (ток покоя отсутствует). Величина этого падения напряжения достаточна для создания нормального смещения.

Для базового тока величиной 10 мкА (рис. 22.9) напряжение на базе рассчитывается следующим образом:

V_R1 = I_bR₁ = 10 · 10^-6 · 390 · 10³ = 3,9 В.

Напряжение на базе — это напряжение между базой и шасси, т. е.

V_b= V_CC – V_R1 = 6 – 3,9 = 2,1 В.

Преимущество схемы на рис. 22.9 — высокое входное сопротивление, обусловленное отсутствием резистора R₂, шунтирующего вход, недоста­ток — полное отсутствие стабильности по постоянному току.

Отсечка и насыщение

Говорят, что транзистор находится в состоянии отсечки, когда он пере­стает проводить, т. е. когда его ток равен нулю. При I_e = 0 падение напряжения на резисторе R₄ отсутствует (рис. 22.10).

Рис. 22.9. Смещение базовым током.                                 Рис. 22.10. Условие отсечки тран­зистора:

                                                                                                 V_e = 0, V_c = V_CC.

Рис. 22.11. Условие насыщения транзистора; V_e ≈ V_c.

Следовательно, на­пряжение на эмиттере также равно нулю. Поскольку I_c = 0, то падение напряжения на резисторе R₃ отсутствует и напря­жение на коллекторе равно напряжению питания V_CC. Таким образом, напряжение между коллектором и эмиттером V_CE= V_c – V_e также равно напряжению питания V_CC.

Говорят также, что транзистор находится в состоянии насыщения, ко­гда пропускаемый им ток настолько велик, что дальнейшее увеличение этого тока невозможно, т. е. когда I_e и I_c достигают своих максималь­ных значений. При увеличении I_e увеличивается также V_e (рис. 22.11). При увеличении I_c возрастает падение напряжения на резисторе R₃, что приводит к уменьшению напряжения на коллекторе относительно V_CC и  приближению его к напряжению на эмиттере. Таким образом, при увеличении тока транзистора напряжения на эмиттере и коллекторе приближаются друг к другу. В состоянии насыщения, когда ток транзистора максимален, напряжения V_e и V_c становятся практически одинаковыми, т> е. vceпрактически равно нулю. На рис. 22.11 указаны типичные значения напряжений в схеме, когда транзистор находится в состоянии насыщения.

Таким образом, транзистор можно использовать в качестве ключа (рис. 22.12):

ключ ЗАМКНУТ   — транзистор в состоянии насыщения,

ключ РАЗОМКНУТ — транзистор в состоянии отсечки.

 

Рис. 22.12. Транзисторный ключ.

Добавить комментарий

Исследование биполярного транзистора - Электротехника

I. Цель упражнения

Целью занятия было ознакомление с основными малосигнальными моделями биполярного транзистора и методами измерения некоторых параметров этих моделей. Мы также исследовали влияние изменения частоты входного сигнала на интересующие нас величины. Мы обратили внимание на усилительные свойства транзистора, работающего в схеме с общим эмиттером.Все измерения проводились для силового транзистора БД 285. Транзисторы этого типа имеют коэффициент неидеальности, близкий к 1 (n≈1). Для получения лучших результатов рабочая точка каждый раз устанавливалась примерно на I _c = 50 мА и U _ce = 5 В. Ток коллектора регулировался током базы с помощью потенциометра от источника напряжения, встроенного в измерительный модуль ТМ1.

II. Обработка результатов

1. Обозначить модуль | ч _21e ( f ) | , Предельная частота f _b и диффузионная способность перехода эмиттер - база C _b'e

47 7 7

f [кГц]	U ce [мВ]	I с [А]
1	100	0,01
2,5	100	0,01
4	100	0,01
6	100	0,01
8	100	0,01
10	100	0,01
30	93	0,0093
50	84	0,0084
70	72	0,0072
90	66	0,0066
100	62	0,0062
200	40	0,004
300	30	0,003
400	20	0,002
500	15	0,0015
600	13	0,0013
700	12	0,0012
800	10	0,001
900	10	0,001
1000	7	0,0007

Полученные значения амплитуд U _ce для разных частот представлены в таблице напротив.Я также положил туда U _ce , соответствующие отдельным значениям, определяемым по формуле амплитуда переменной составляющей I _c , R ₁ = 10W

Использование зависимостей можно определить значение амплитуды I _b . Поскольку R ₃ = 10 кВт, амплитуда генератора поддерживалась постоянной U _g = 0,5 В, поэтому независимо от частоты I _b = 0,05 мА

На основании значений I _c составленных в первой таблице и расчетного значения I _b I определенного по формуле

искомых значения модуля | ч _21e | в отдельных точках измерения.Результаты, полученные для всего диапазона частот, представлены в таблице напротив.

f [кГц]	ч 21
1	454.545
2,5	454.545
4	454.545
6	454.545
8	454.545
10	454.545
30	422.727
50	381.818
70	327,273
90	300 000
100	281.818
200	181.818
300	136,364
400	90,909
500	68.182
600	59.091
700	54.545
800	45.455
900	45.455
1000	31.818

На основании данных таблицы можно построить зависимость величины модуля слабого сигнала коэффициента пропускания тока в логарифмическом масштабе | ч _21e | транзистор от ф.

График, представленный на рисунке, показывает, что значение коэффициента h _21e для частот в несколько кГц равно коэффициенту усиления постоянного тока b _0. Итак: h _21e (1 кГц) | = b ₀ = 454,545

На рисунке также указана предельная частота f _b , при которой коэффициент усиления по току падает на 3 дБ, т.е. такая частота, что : f _b = 58 кГц

Значение емкости перехода база-эмиттер C _b'e и время прохождения носителей через транзистор в нормальном направлении t _N , посчитаю подставив ранее рассчитанные значения в следующие формулы:

Я предполагаю, что U _T = 26 мВ, n _E = 1

Полученные результаты: C _b'e = 3,43 нФ t _N = 6,86 нс

τ _N можно также вычислить по формуле C _b'e » C _de = g _m τ _N, g _m = I _C / U _{/ В}

2.Определение коэффициента h _11e и последовательного сопротивления на основе r _{bb '}

Измерения, необходимые для определения входного сопротивления h _11e транзистора БД285, проводились на частоте f = 1 кГц. Были измерены следующие значения амплитуд переменных составляющих напряжения генератора u _g и напряжения база-эмиттер u _be

U _г = 1,03 В U _до = 0,031 В

Тогда h _11e примет вид: h _11e = R ₃ U _be / (U _g -U _be ), где R ₃ = 110010

ч _11e = 309 Ом

Величина диффузионного сопротивления эмиттера рассчитывается по формуле r _b'e = U _T / I _B

r _быть = 268 Вт

Я рассчитываю коэффициент β по формуле: h _21e = g _m r _b'e º b, где g _m = I _C / U _{T 910910}

β = 536

Используя зависимость h _11e » r _{bb '} + r _b'e и рассчитать значение базы распределенного сопротивления r _bb'

r _{bb '} = 51 Вт

3.Определение пропускной способности соединения C _b'c

Емкость С _б'к вычисляем по формуле:

,

, где U _ce — потенциал коллектор-эмиттер, U _be — напряжение база-эмиттер, а C — емкость конденсатора (359 [пФ]) плюс емкость пробника осциллографа (16 [пФ]). ).

Измеренные напряжения U _ce и U _be составляют соответственно 3,2 [В] и 0,5 [В], а расчетная емкость

C _b'c = 44 [пФ] .

4. Определение выходной проводимости ч ₂₂

В системе как в инструкции по определению установить правильную рабочую точку базового тока I _B = const и подать переменное напряжение u _ce ( t ). В определяемой системой рабочей точке имеем R ₃ >> r _b'e , что позволяет считать, что базовая цепь открыта для переменной составляющей.Измерение переменного тока I _c обеспечивает открытие для переменной составляющей I _b = 0 в базовой цепи. Амплитуда I _c измеряется на резисторе R ₂ по формуле .

Затем мы рассчитаем начальное условие по формуле:

Измеренные значения: U _xc = 18 мВ, U _CE = 225 мВ, R ₂ = 51 Ом

Следовательно, выходная проводимость равна: ч _22e = 1,6 мСм, r _CE = 1 / ч _22e = 625 Ом

III. Приложения

В упражнении мы определили четыре коэффициента гибридной матрицы транзистора как четверку h ₁₁ , h ₁₂ , h ₂₁ , h ₂₂ . На результаты влияет погрешность, вызванная в основном неточностью показаний напряжения на осциллографе. Целью упражнения было также определить емкость C _b'e , время полета носителей в нормальном направлении T _N , емкость перехода C _b'c и сопротивление r _{b' б} .Четыре определяемых параметра транзистора как квадрона однозначно определяют его поведение в малосигнальном режиме. Полученные нами значения параметров транзистора БД285 аналогичны ожидаемым для транзистора, работающего в нормальной активной области.

Мы также получили значение C _b'e >> из C _b'c , что верно в силу того, что в рабочей точке, принятой в упражнении, значения барьера емкости значительно ниже диффузионной способности эмиттера перехода.Результат также согласуется с ожиданиями, указывая на гораздо более высокое значение сопротивления r _ce = 1/ g _ce , чем сопротивление r _b'e . Если бы было иначе, транзистор не имел бы малого входного сопротивления и большого выходного сопротивления, поэтому условия измерения параметров h в нашем упражнении не были бы выполнены и полученные результаты не были бы верными.

По теоретическим предсказаниям я наблюдал значительное уменьшение коэффициента усиления по току транзистора б с увеличением частоты, начиная с определенной частоты, уже на частоте ф _б = 58 кГц значение это усиление уменьшилось на 3 дБ.Как видим, предельная частота транзистора в конфигурации WE имеет относительно небольшое значение, и хотя транзистор в рассматриваемой системе имеет высокий коэффициент усиления, необходимо учитывать его существенное снижение на высоких частотах.

Подводя итог, считаю упражнение успешным, результаты эксперимента подтвердили теоретические соображения.

.

Органические транзисторы — будущее электроники?

В сотовых телефонах, холодильниках, самолетах... - везде транзисторы. Чаще всего они работают с ограниченным диапазоном токов, но физики из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене несколько месяцев назад создали органический транзистор, который отлично подходит как для слаботочных, так и для сильноточных потоков.

Чтобы снизить экономические и экологические затраты, электронные устройства должны стать меньше и эффективнее.В первую очередь это ожидается от транзисторов - полупроводниковых приборов, управляющих напряжением и током в электрических цепях. В области неорганических полупроводников размеры ниже 100 нанометров уже являются стандартными. В этом отношении органических полупроводников не оправдали ожиданий. Их характеристики по транспортировке электрических зарядов значительно уступают.

Однако органические системы имеют много преимуществ по сравнению с традиционным кремнием.Их можно легко печатать в промышленных масштабах, затраты на материалы ниже, и их можно наносить на гибкие поверхности. Как оказалось, они также могут иметь гораздо лучшие электрические свойства.

Томас Вейц , профессор физического факультета Мюнхенского университета и член Мюнхенской инициативы по наносистемам, долгое время работал со своей командой над оптимизацией органических транзисторов . В мартовской публикации в «Nature Nanotechnology» ученые описывают производство транзисторов с необычной структурой, миниатюрных, прочных и, прежде всего, универсальных в эксплуатации.

Тщательно выбрав набор параметров в процессе производства, они разработали наноразмерных устройств, работающих как при высокой, так и при низкой плотности электрического тока. Основное нововведение — использование необычной для геометрии , что также облегчает сборку наноскопических транзисторов.

Органический транзистор

«Наша цель состояла в том, чтобы разработать конструкцию транзистора, которая сочетает в себе высокую допустимую нагрузку по току , типичную для классических транзисторов, с работой при низком напряжении , необходимой для использования в качестве искусственных синапсов», — объясняет Вайц в публикации.Эта цель была достигнута благодаря успешной сборке тщательно подобранных вертикальных полевых транзисторов с ионным затвором.

Потенциальными областями применения новых устройств являются органические светодиоды и датчики, где требуется низкое напряжение, высокая плотность тока или высокая крутизна. Особый интерес представляет возможность использования их в т.н. мемристорных элементов .

«Мемристоры можно рассматривать как искусственные нейроны, потому что их можно использовать для моделирования поведения нейронов при обработке электрических сигналов», — объясняет Вайц.

Ученые уже подали заявку на патент на свое устройство. Их цель — разработать новую архитектуру транзисторов для промышленных приложений.

Мирослав Усидус

.

ПРЕЛЮДИУМ - HBT | MBE Lab UNIPRESS

Проект Preludium
"Монолитно интегрированный биполярный транзистор со светодиодом в нитридной системе III группы"

Описание проекта

Интеграция транзистора со световыми излучателями предлагает множество привлекательных применений как в повседневной жизни, так и в исследованиях. Транзистор, выполняющий роль переключающего устройства, позволяет светодиоду работать на высокой частоте без потери металлических соединений, необходимых для подключения дискретных устройств.Это имеет решающее значение для плотно интегрированных светодиодных матриц. Обычная светодиодная матрица требует двух электрических проводов, оба из которых должны проходить под высоким переменным напряжением, вызывая неблагоприятный шум в цепи. Для светодиода со встроенным транзистором требуется один дополнительный электрический путь, но теперь он действует как источник питания постоянного напряжения для светодиода, а другой - как путь сигнала с низким переменным напряжением. Матрицы могут дополнительно увеличить как мощность, так и интенсивность излучаемого света.Их можно использовать на рынке неорганических дисплеев. Этот тип дисплеев может обеспечить высокое разрешение, точность цветопередачи, долговечность и длительный срок службы по сравнению с популярными дисплеями на органических светодиодах (OLED). Предлагаемые интегральные монолитные светодиодные транзисторы являются первым шагом в матричных исследованиях.

Стоимость проекта: 210 00,00 злотых
Проект финансируется Национальным научным центром в рамках программы Preludium.

---

Цель проекта 9000 6

Целью этого проекта является получение платформы биполярного транзистора, которая будет монолитно интегрирована со светодиодом (см.1) и изучить влияние материалов и геометрического порядка на работу устройства.

Рис. 1 Схематическое резюме проекта. Слева направо туннельный переход, транзистор и светодиод будут выращены в одном процессе. Затем над устройством будут размещены металлические контакты.

---

Публикации

Проект реализован в 2020-2023 годах

---

Исследовательская группа

Исследовательская группа проекта:

.

Свойства биполярных и полевых транзисторов

Большое спасибо за предложение новой темы!. Схема "Супер Альфа" или транзисторы в схеме..Стабилизатор напряжения на биполярном транзисторе..является прибором с меньшим шумом,чем биполярный транзистор..Разное использование полупроводников приводит к тому,что эти транзисторы "работают наоборот".А свойство, которое отличает МОП-транзисторы от биполярных транзисторов.. Биполярные транзисторы управляются током, а однополярные - напряжением.На рис.4.1.1 приведены графические обозначения транзисторов npn и pnp и эквивалентных им моделей диодов.что они управляются электрическим полем,а значит не потребляют мощность на входе.. Классификация, графические обозначения и формы характеристик полевых транзисторов Биполярные p-n-p и n-p-n транзисторы бывают двух типов. Обозначим их так, как показано на рисунке справа.Полевые транзисторы в настоящее время пришли на смену биполярным транзисторам и относятся к наиболее часто используемым дискретным элементам.

Ищу применение биполярных и полевых трозисторов!

Часть 11 - FET, выбор пар противоположных MOSFET Упражнение 4 Статические параметры JFET и MOSFET Цель упражнения Основная цель упражнения - изучить характеристики JFET и IED.. Ответить | Новая тема Применение биполярных транзисторов продолжение .. Некоторые кристаллы типа кремния, германия и т.п. являются диэлектриками.4 .. Униполярный транзистор может быть еще не полностью открыт в таких условиях .. параметры; электроника 2 ответы.. Существует два основных типа транзисторов: биполярные и униполярные (полевые).. Транзисторы JFET Основные сведения Конструкция и работа полевого транзистора с p-n переходом Полевой транзистор относится к группе однополярных приборов.Темы о биполярном полевом транзисторе, как проверить полевой транзистор?, FET - 3.3V FET control, как читать спецификации?.

Применение биполярных транзисторов, прод.

Полевые транзисторы обладают ценными свойствами, особенно по импульсным параметрам Информация о ПРИНЦИПАХ РАБОТЫ Field-Layer MOS - 5685205809 в архиве Аллегро.. Сохраненные карточки Поиск комплементарной пары маломощных полевых транзисторов не велся однако так легко.. Все трое были удостоены Нобелевской премии в 1956 году за изобретение транзистора..Усилители на МОП-транзисторах..После проверки вы получите баллы!. Чтобы понять принцип работы триодов, давайте рассмотрим поведение полупроводников в электрических цепях.. ответ 9 мая 2017 автор.. Усилители MOSFET Схема Супер Альфа или транзисторы в схеме Дарлингтона Постройте схему, как показано на рисунке, и соблюдайте положение потенциометра.. Это транзисторы большой мощности, сочетающие в себе преимущества МОП-транзисторов (простота управления) и классических транзисторов с BJT-переходом (высокий ток и напряжение, низкое напряжение насыщения).Транзисторы JFET Основные сведения Устройство и работа полевого транзистора с p-n переходом Биполярный транзистор в системе эмиттерный повторитель (сигнал.. технология производства полевых транзисторов с изолированным статическим затвором) Транзисторы JFET Основные сведения Устройство и работа полевого эффектный транзистор с p-n переходом JFET транзистор относится к группе однополярных приборов, w.Последняя активность.. В биполярных повышение температуры вызывает увеличение тока коллектора, что, например, делает невозможным соединение нескольких транзисторов параллельно (нужны выравнивающие резисторы в эмиттере - без них в этих и других приложениях аналог коммутатора с полевыми транзисторами имеет существенные преимущества перед системами на основе биполярных транзисторов..

как для биполярных транзисторов.

Транзистор полевой (ПТ) - транзистор, в котором ток управляется электрическим полем.Характеристики транзисторов.Электрические характеристики и формы выбранных характеристик полевых транзисторов приведены в таблице на рис.6.1.Они имеют свойства как биполярных BJT, так и однополярных MOSFET транзисторов.1 Упражнение 4 Статические параметры JFET и MOSFET Цель упражнения Основная цель упражнения - узнать о статических характеристиках JFET и MOSFET усилителей.(нужны выравнивающие резисторы в эмиттере - без них с бОльшим. транзисторы..

Существует два типа биполярных транзисторов: NPN и PNP.

Ищу применение биполярных и полевых трозисторов!. Более подробно Использование биполярных транзисторов, безусловно, заслуживает внимания, когда система питается от низкого напряжения (например, 1,5 В или 3,3 В), потому что для ее работы требуется только напряжение 0,7 В. о том, какие типы полупроводников использовались для построения Несмотря на такое различие, оба типа транзисторов имеют одну общую черту: это элементы, работающие по принципу управления потоком заряда.Среди множества типов транзисторов различают: • биполярные (инжекционные) транзисторы — это двухпереходные и однопереходные элементы, чаще всего из кремния, реже из германия; • униполярные (полевые) транзисторы Принцип построения транзистора показан на рисунке: E - эмиттер B - база C - коллектор Принцип построения Параметры биполярных и полевых транзисторов Элементы производства Microchipa: TN2106 (MOSFET с N -канал) и TN2104 (MOSFET с P-каналом).Полевые силовые транзисторы производятся с 1976 года, когда компания Siliconix разработала транзистор с особой геометрией соединения с характерной V-образной канавкой Дата окончания 2015-10-02 - цена 8,90 злотых Такие транзисторы были изобретены в 1980-х годах, а в рынок стал доступен в девяностых годах. Он был назван транзистором V-MOS.. Конструкция MOSFET Существует также свойство, которое отличает MOSFET от биполярных транзисторов.. Транзисторы JFET Основные сведения Устройство и принцип работы полевого транзистора с p-n переходом Полевой транзистор относится к группе однополярных приборов, в которых отсутствует процесс инжекции носителей, характерный для биполярных приборов Транзистор - трехэлектродный (иногда четырехэлектродный) -электрод) полупроводниковый электронный элемент, обладающий способностью управлять протеканием тока и усиливать электрический сигнал.. Отсутствие выпрямляющих p-n переходов на пути исток-сток существенно устраняет доставляющий неудобства дисбаланс напряжения, возникающий в двухполюсных переключателях с насыщением.Работа биполярных транзисторов основана на свойствах полупроводников и их сочетаний..

.

Транзисторы биполярные - характеристики, конструкция и принцип работы - Электроинструменты, строительные инструменты - Строительство и ремонт

Конструкция биполярного транзистора

В прошлом биполярные транзисторы назывались многослойными транзисторами или переходными транзисторами из-за их конструкции. Они представляют собой полупроводниковые электронные элементы, состоящие из трех слоев полупроводника, характеризующихся разными типами проводимости. Это, в свою очередь, означает, что биполярные транзисторы можно разделить по проводимости на два типа:

• п-н-п транзисторы
• транзисторы npn

Слои транзисторов:

Читайте также: Электронные измерительные приборы

Биполярные транзисторы в настоящее время в основном изготавливаются из кремния.Однако в высокочастотных транзисторах также используются арсенид галлия, нитрид галлия и карбид кремния. Мы уже знаем, как выглядит структура биполярного транзистора. А каковы характеристики биполярного транзистора и как работают биполярные транзисторы?

Характеристики биполярного транзистора

Принцип работы биполярного транзистора достаточно сложен. Упрощенно, однако, он заключается в управлении интенсивностью тока, протекающего от эмиттера к коллектору, с помощью расположенного внутри слегка легированного и более тонкого слоя (базы).Переходы эмиттер-база в активном состоянии смещены в прямом направлении, а переходы база-коллектор смещены в обратном направлении.

Таким образом, небольшой ток, протекающий между базой и эмиттером, контролирует протекание большего тока между эмиттером и коллектором. Транзистор pnp характеризуется более высоким потенциалом коллектора, чем потенциал эмиттера, а транзистор npn имеет более высокий потенциал эмиттера, чем потенциал коллектора.

Биполярный транзистор - Применение

Широкое применение биполярных транзисторов.Принцип работы этого типа транзисторов делает их электрические компоненты, используемые в основном для усиления сигнала. Поэтому их чаще всего используют в качестве усилителя электрического сигнала. Важно отметить, что можно усиливать как ток, так и его напряжение, или и то, и другое.

Однако это не единственное их применение. Здесь стоит отметить, что применение биполярных транзисторов связано с состояниями, в которых такой транзистор может работать. Мы различаем активное, насыщенное, засоренное и перевернутое состояния.

Используя переход транзистора между насыщенным состоянием при включении и закрытым состоянием (транзистор выключен), биполярные транзисторы используются в качестве транзисторного ключевого переключателя, применяемого в цифровых и импульсных схемах.

Транзисторы

могут работать во многих схемах, но сегодня они не используются в единственной роли, а входят в состав более сложных цифровых схем, в которых даже не десятки и сотни транзисторов, а тысячи и миллионы!

Читайте также: Молоток имеет не одно название - как правильно подобрать модель для конкретной задачи?

.90 000 Samsung и IBM работают над чипами на базе VTFET. Цель? Еженедельная зарядка смартфонов

Самая большая проблема современных смартфонов в том, что они работают свыше десятка, до нескольких десятков часов на одном заряде аккумулятора, обычно не более двух суток. Производители стараются, с одной стороны, увеличить емкость этих ячеек, а с другой стороны, работают над менее энергоемкими компонентами. Мы говорим здесь, среди прочего о компаниях IBM и Samsung, объединивших усилия для разработки нового способа проектирования вычислительных систем.Ожидается, что новые полупроводники будут использовать потенциал трехмерного подхода к размещению транзисторов на интегральной схеме. Системы, разработанные таким образом, должны характеризоваться значительно более низким потреблением электроэнергии.

Метод VTFEF, над которым в настоящее время работают IBM и Samsung, позволяет монтировать больше транзисторов на одном кристалле. Это способ снизить потребление энергии электронными устройствами.

Huawei P50 Pocket — складной смартфон с чипом Snapdragon 888 составит конкуренцию Motorola Razr и Samsung Galaxy Z Flip

Результатом работы IBM и Samsung является возможность размещения транзисторов вертикально и горизонтально.Такой подход не нов, но возможность обеспечить поток энергии по двум осям выливается в новые решения в области проектирования процессорной архитектуры. Ожидается, что эта технология, известная как VTFET (вертикальные транспортные полевые транзисторы), в конечном итоге заменит технологию FinFET, используемую в настоящее время в самых передовых полупроводниках. VTFET означает не только меньшее потребление энергии, но и большую эффективность.

NVIDIA GeForce MX550 — видеокарта для ноутбука, которая будет реагировать на чипы AMD RDNA 2 в APU Rembrandt

.

Специалисты компаний IBM и Samsung подсчитали, что VTFET позволит добиться двукратного повышения производительности или снижения энергопотребления на 85% по сравнению с FinFET.Это означает, что используемые в настоящее время смартфоны, использующие системы, подготовленные по технологии VTFET, могут работать вдали от розетки примерно до недели. Ученые, работающие над архитектурой, подчеркивают, что использование VTFET ускорит развитие многих других отраслей, включая разработку новых IoT-устройств и даже космических кораблей.

Источник: IBM

.

Цель проекта - Pol-HEMT

Pol-HEMT
HEMT AlGaN/GaN СВЧ-транзисторы на монокристаллической подложке GaN

Транзистор S-диапазона (до 4 ГГц) на 1,5-дюймовой подложке mono-GaN

C C транзистор модуль транзистор модуль

Насыщений Ток I _DSAT ( V _DS = 5V, V _GS = 0V) 2, 5 A
Напряжение пробоя В _DSBR > 70 В
Диапазон до 4 ГГц

Входная емкость C _GS ≤ 5 PF
Выходная мощность C _DS ≤ 1 PF
Выходная мощность P _1DB ( U _DS = 28 В, I _DQ = 100 мА) 12 Вт
Малый коэффициент усиления сигнала G _SS 14 дБ
Максимальный ток затвора I _Gmax ≤ 4 мА
Тепловое сопротивление (фланец-канал) 02-канал 5 ^o C / W
Максимальная температура подключения для T _j 200 ^или C

.

---

Смотрите также

• 
  Какие есть виды капусты
• 
  Светодиодная подсветка ступеней лестницы
• 
  Жесткость воды это
• 
  Как построить беседку своими руками на даче
• 
  Акриловая ванна и краска для волос
• 
  Краска для обоев тиккурила палитра цветов
• 
  Разборка смесителя для кухни
• 
  Индукционная электроплита
• 
  Заболонная древесина
• 
  Алыча и слива в чем разница
• 
  Шлифование металла