Транзисторы

1.

Транзисторы

2.

Понятие транзистора
Транзистор – полупроводниковый прибор с тремя
выводами, способный усиливать и генерировать
электрические сигналы.
Основное назначение транзистора – управление
током в электрической цепи.
Транзистор
управляет
током
на
выходе
пропорционально изменению силы входного тока и
величины входного напряжения, причем при
незначительном изменении входных параметров
можно
добиться
существенного
усиления
выходного сигнала. Поэтому транзисторы часто
применяются в усилительных схемах.

3.

Виды транзисторов
В зависимости от внутреннего устройства различают
основные виды транзисторов:
- биполярные (управляются током);
- полевые (управляются напряжением);
- IGBT (смешанные).

4.

Виды транзисторов

5.

Биполярные транзисторы
Структура и УГО биполярных транзисторов
n-p-n и p-n-p типов.

6.

Водная аналогия работы БТ

7.

Водная аналогия работы БТ

8.

Водная аналогия работы БТ

9.

Транзисторы n-p-n и p-n-p
Отличие в полярности напряжений и
направлении токов

10.

ВАХ биполярного транзистора
Для схемы с общим эмиттером
- входные ВАХ:
IБ(UБЭ) при UКЭ=const;
- выходные ВАХ:
IK(UКЭ) при IБ=const
IК
IБ
IБ=0,4 мА
20 мА
UКЭ=0
IБ=0,3 мА
0,4 мА
UКЭ=10 В
IБ=0,2 мА
10 мА
0,2 мА
IБ=0,1 мА
IБ=0
0,4 В
0,8 В
UБЭ
5В
10 В
UКЭ

11.

Режимы работы биполярного тр-ра
- режим отсечки: оба p-n-перехода закрыты;
- режим насыщения: оба перехода открыты;
- режим усиления: переход база-эмиттер открыт,
база коллектор – закрыт;
-

12.

Режимы работы биполярного тр-ра
- режим отсечки: оба p-n-перехода закрыты;
- режим усиления: переход база-эмиттер открыт, база
коллектор – закрыт;
- режим насыщения: оба перехода открыты.
IК
Зона насыщения
Зона усиления
PMAX
Зона отсечки
UКЭ

13.

Основные параметры БП транзисторов
Статические:
- максимальный ток коллектора IK MAX
- максимальное напряжение коллектор-эмиттер UКЭ MAX
- максимальная мощность коллектора PК МАХ
- коэффициент усиления по току = dIK/dIБ
Динамические:
- ёмкости p-n-переходов СК , СЭ;
- предельная частота транзистора f .
0
f
1
f
2

14.

Классификация транзисторов
По мощности:
- малой мощности (PK < 0,3 Вт)
- средней мощности (PK от 0,3 до 3 Вт)
- большой мощности (PK > 3 Вт)
По частотным свойствам:
- низкочастотные (f < 3 МГц)
- среднечастотные (f от 3 до 30 МГц)
- высокочастотные и СВЧ (f > 30 МГц)

15.

Линейная модель биполярного тр-ра

16.

H-параметры биполярного тр-ра
• h11= Uбэ/ Iб при Uкэ=const - входное сопротивление Rвх,
Ом;
• h12= Uбэ/ Uкэ при Iб=const - безразмерный коэффициент
обратной связи по напряжению;
• h21= Iк/ Iб при Uкэ=const - безразмерный коэффициент
передачи тока ( );
• h22= Iк/ Uкэ при Iб=const - выходная проводимость (1/Rвых),
См.

17.

Полевые транзисторы

18.

ПТ с индуцированным каналом
Аббревиатура:
МДП – металл-диэлектрик-полупроводник;
MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor).
Они позволяют оперировать гораздо большими мощностями
при тех же размерах. А управление выходным током
осуществляется исключительно при помощи напряжения:
ток через затвор равен нулю.

19.

ВАХ MOSFET транзисторов
1) Стоко-затворная характеристика – зависимость выходного тока
стока от входного напряжения затвор-исток, при неизменном
выходном напряжении сток-исток: IC = IC(UЗИ) при UСИ=const.

20.

ВАХ ПТ с индуцированным каналом
2) Выходные ВАХ (стоковые характеристики) – зависимость тока
стока от напряжения сток-исток при неизменном входном
напряжении затвор-исток: IC = IC(UСИ) при UЗИ=const.

21.

Основные параметры ПТ
Статические:
- максимальный ток стока IС MAX
- максимальное напряжение сток-исток UСИ MAX
- максимальная мощность стока PС МАХ
- крутизна стоко-затворной характеристики S = dIC/dUЗИ
Динамические:
- ёмкость затвора СЗ;
- предельная частота транзистора f .

22.

Линейная модель ПТ

23.

Контрольные вопросы
1. Что такое транзистор? Его назначение.
2. Виды транзисторов.
3. Отличие n-p-n и p-n-p биполярных транзисторов.
4. Отличие полевых транзисторов от биполярных.
5. Параметры биполярных транзисторов.
6. Изобразите УГО и ВАХ БТ.
7. Классификация транзисторов по мощности и частотным
свойствам.
8. Режимы работы БТ.
9. Изобразите УГО и ВАХ полевого транзистора с
изолированным затвором и индуцированным каналом
(MOSFET).
10. Параметры полевых транзисторов.

24.

Ссылки на видеоуроки
1. Как работает ТРАНЗИСТОР Реально | Самое понятное
объяснение! Ч1. https://www.youtube.com/watch?v=QSrZmFjSXE8
2. КАК РАБОТАЕТ ТРАНЗИСТОР | ОБЪЯСНЯЮ НА ПАЛЬЦАХ.
https://www.youtube.com/watch?v=X99j9CVvf1w
3. Виды транзисторов NPN PNP MOSFET JFET.
https://www.youtube.com/watch?v=iRnMrHx8AiA