Транзистор - це основа технологічної революції

Своїми технологічними могутністю людство багато в чому зобов`язане невеликому мікроелектронних елементу, тому самому цеглинці, без якого технічна революція була б неможлива. Це транзистор. Даний елемент всіх електронних схем зараз став настільки малий, що без спеціальних приладів його і побачити щось не можна.

термін

Зараз навіть школярам відомо, що транзистор - це невеликий прилад, що складається з трьох блоків полупроводящіх матеріалів. Однак сама назва закріпилася за ним не відразу. транзистор цеРаніше даний прилад називався «тріодом напівпровідникових» і використовувався в лампової техніки. Про те, як саме з`явилося сучасне слово «транзистор», до цих пір немає єдиної думки. Зокрема, деякі вважають, що в термін складається з двох складових - «трансфер» і «резистор». Тобто в даному випадку можна говорити про прилад, керуючому опором. В якійсь мірі так воно і є.

Пристрій

Сучасний транзистор - це обов`язковий компонент будь-якої електронної схеми. Конструктивно складається з трьох з`єднаних матеріалів, що володіють напівпровідниковими властивостями. Наприклад, кремній, германій та ін. Їх особливість полягає в тому, що струм через структуру протікає лише за певних умов, а на кордоні їх зіткнення рух електронів взагалі підпорядковується особливим законам. транзистор на схеміЄ два типи провідності - діркова і електронна. Перша властива тим матеріалам, в яких є недолік негативно заряджених частинок - так звані «дірки», тобто, місця в атомах, де на орбітах є «вакансії» для електронів. Друга ж, навпаки, існує там, де є явний надлишок носіїв негативного заряду. Транзистор - це прилад, в якому в єдиному корпусі (або ізольованій ділянці, при літографії) об`єднані два блоки матеріалу з одним типом провідності і один - з іншим. З кожного виведений електрод, що дозволяє включатися в електричний ланцюг. Таким чином, транзистор - це пристрій, що складається з P-N-P (дірка - електрон - дірка) або N-P-N матеріалів.

Принцип роботи

Щоб зрозуміти, як працює транзистор на схемі, найлегше скористатися аналогією з водою. Уявімо собі якийсь прилад, що представляє собою три трубки, з`єднані в одній точці загальним протокою, - фактично, трійник. З одного боку подається вода (повертаючись до транзисторів, це емітер, т. Е. «Дає»), з іншого краю вона кудись виливається (колектор), а ось середній патрубок (база) служить для регулювання інтенсивності напору. параметри транзисторівТак, направивши сюди додатковий потік, можна управляти водою на виході, посилюючи її або послаблюючи. Зрозуміло, приклад максимально спрощений, але для загального розуміння його досить. А так як транзистор - це не просто опір з трьома висновками, а напівпровідниковий елемент, то для управління досить зовсім незначного впливу струмом на електрод бази. Керуючий струм, що подається на середній ділянку приладу, служить тим поштовхом, який відкриває переходи для заряджених частинок, а його незначна зміна веде до збільшення або зменшення загального «протоки» в кілька разів. Транзистор на схемі не завжди може бути використаний в такому простому схематичному вирішенні. Якщо потрібно збільшити керуючий струм, що подається на електрод бази, то використовується цілий транзисторний каскад, в якому кожний наступний елемент підсилює сигнал від попереднього.

характеристики транзисторів

Кожен подібний прилад характеризується, зокрема, мінімальним значенням струму бази, який необхідний для відкривання P-N-переходів. Без такого впливу прилад залишається «закритим», і рух заряджених частинок через нього не відбувається.



Наступний важливий момент, який потрібно враховувати при експлуатації даних приладів, - це значення напруги, при якому відбувається «пробою» переходів. Очевидно, що внутрішній опір може бути подолане і без «відкривання», але такий спосіб виводить транзистор з ладу. Таким чином, напруга пробою повинне вважатися граничним або гранично допустимим.

Не менш важлива характеристика, що показує залежність зміни струму колектора від впливу на електрод бази. Існують графіки, де у вигляді кривої позначена ця залежність, названа передавальної.

характеристики транзисторівЗ точки зору конструкції, існують польові і біполярні моделі. У перших заряд переносять лише позитивно (дірки) або негативно (електрони) заряджені частинки, а в другому беруть участь обидва типи носіїв.



Наступна характеристика - опір на вході. З його зростанням збільшується коефіцієнт посилення і зменшується необхідний для управління струм.

І, нарешті, ще одна найважливіша характеристика пов`язана з частотою пропускається струму. Залежно від типів використовуваних напівпровідникових матеріалів, транзистори можуть бути «звичайними» і високочастотними. Через особливості протікання фізичних процесів (швидкість переходу зарядів через граничні області, ємність, опір) з ростом частоти зменшується коефіцієнт посилення, знижуючись майже до нуля. Те значення, при якому таке відбувається, називається граничним.

транзистор на схемі

Ключові параметри

Крім вищесказаного, є ще ряд особливостей даних пристроїв. Підбираючи подібні мікроелектронні прилади, важливо враховувати наступні параметри транзисторів:

1. Величину струму, що протікає через колектор. Очевидно, що нескінченне збільшення неможливо, а при спробі перевищити межа відбувається вихід з ладу приладу.

2. Граничне напруга, перевищення якого руйнує опір переходів.

3. Величина напруги, при якій подальше управління транзистором стає неможливим.

Насправді параметрів дуже багато, всі вони зібрані в спеціальних довідниках.



Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Увага, тільки СЬОГОДНІ!