Similar presentations:
Транзисторы. Реальная структура транзистора
1. Транзисторы
Транзистор - от английского transferresistor – прибор, состоящий из 3-х
электродов и способный менять своё
сопротивление или ток под
воздействием управляющего сигнала
(напряжения или тока)
2. Виды транзисторов
• Биполярный транзистор (p-n-p, n-p-n)• Полевой транзистор (n типа, p типа)
– Канальный
– Изолированный затвор, встроенный канал
– Изолированный затвор, индуцированный
канал
• IGBT транзистор
3. Биполярный транзистор
4. Описание выводов
Электроды или выводы транзистора – проводники,которые соединены с p- и n-областями транзистора для
обеспечения возможности включения транзистора в
электрическую цепь и управления его параметрами.
Эмиттер (излучатель) – область транзистора, которая
является источником (впрыскивателем, инжектором) зарядов
в базу при воздействии внешнего электрического
напряжения.
База – средняя область транзистора − элемент,
управляющий величиной тока, протекающего через
транзистор.
Коллектор – область транзистора, предназначенная для
сбора (извлечения) носителей заряда, созданных эмиттером и
проходящих через базу.
5. Реальная структура транзистора
6. P-N переход транзистора (БЭ, КЭ)
*Только во времяработы с одним
p-n переходом (во
время прозвонки)
u
iR
ид
б
i I о exp
1
m
T
i
uд i R Б m T ln 1
I
о
7. Физические процессы внутри транзистора
8. Режимы работы транзистора
нормальным активным режимом (НАР) –называютрежим работы биполярного транзистора любого типа,
когда к эмиттерному p-n-переходу приложено прямое
напряжение и переход открыт, а к коллекторному –
обратное и переход закрыт
n-p-n: Uк > Uб > Uэ p-n-p: Uк < Uб < Uэ
инверсным активным режимом называют режим
работы БТ, когда эмиттерный переход закрыт, а
коллекторный открыт.
n-p-n: Uк < Uб < Uэ p-n-p: Uк > Uб > Uэ
режим отсечки – это когда оба p-n-перехода закрыты,
то есть к ним приложены обратные напряжения
n-p-n: Uк > Uб ≤ Uэ p-n-p: Uк < Uб ≥ Uэ
режим насыщения - это когда к p-n-переходам
приложены прямые напряжения и оба перехода открыты
n-p-n: Uк < Uб > Uэ p-n-p: Uк > Uб < Uэ
9. Эквивалентная схема БТ
модель Эберс-МоллаIЭ
IК
IБ
I IоК
U ЭБ
exp
1
1 I
1 I
mЭ Т
IоЭ
IоЭ
IоК
U ЭБ
exp
1
1 I
1 I
mЭ Т
U
exp КБ 1 ,
m К Т
U
exp КБ 1 ,
m К Т
(1 I ) I о К
(1 ) I о Э
U ЭБ
exp
1
1 I
mЭ Т
1 I
(6.24)
(6.25)
U
exp КБ 1 . (6.26)
m К Т
10. Упрощённая модель Эберса-Молла
p-n-p11.
Схемы включения транзистора12. Работа транзистора по схеме с ОБ
13. Исходное состояние транзисторов
А) n-p-n – закрытБ) p-n-p – закрыт
В) n-кан ПТ – полуоткрыт
Г) p-кан ПТ – полуоткрыт
Д) ПТ c ИЗВК n-типа – полуоткрыт
Е) ПТ c ИЗВК p-типа – полуоткрыт
Ё) ПТ c ИЗИК n-типа – закрыт
Ж) ПТ c ИЗИК p-типа – закрыт
14. Открывание транзисторов
А) n-p-n БТ – пропустить ток от Б к ЭБ) p-n-p БТ – пропустить ток от Э к Б
В) n-кан ПТ – пропустить ток от З к И
Г) p-кан ПТ – пропустить ток от И к З
Д) ПТ c ИЗВК n-типа – приложить положительный потенциал
к З относительно И
Е) ПТ c ИЗВК p-типа – приложить отрицательный потенциал к
З относительно И
Ё) ПТ c ИЗИК n-типа – приложить положительный потенциал
к З относительно И
Ж) ПТ c ИЗИК p-типа – приложить отрицательный потенциал
к З относительно И
15. Закрывание транзисторов
А) n-p-n БТ – и так закрытБ) p-n-p БТ – и так закрыт
В) n-кан ПТ – приложить отрицательный потенциал к З
относительно И
Г) p-кан ПТ – приложить положительный потенциал к З
относительно И
Д) ПТ c ИЗВК n-типа – приложить отрицательный потенциал
к З относительно И
Е) ПТ c ИЗВК p-типа – приложить положительный потенциал
к З относительно И
Ё) ПТ c ИЗИК n-типа – и так закрыт
Ж) ПТ c ИЗИК p-типа – и так закрыт
16. Однополупериодный выпрямитель
17. Двухполупериодный выпрямитель
e (t ) E m sin ( t о )18. 3-фазный выпрямитель
e1 (t ) Em sin ( t о )e2 (t ) Em sin ( t 2 / 3 о )
e3 (t ) Em sin ( t 4 / 3 о )
19.
Диоды, стабилитроны, тиристоры - Основные параметры диодовПостоянное прямое напряжение Uпр - Постоянное напряжение на диоде при з
Постоянное обратное напряжение Uобр - Постоянное напряжение приложенн
Постоянный прямой ток Iпр - постоянный ток, протекающий через диод в прям
Постоянный обратный ток Iобр - постоянный ток, протекающий через диод в
Средний прямой ток Iпр.ср. - прямой ток, усредненный за период.
Средний обратный ток Iобр.ср. - обратный ток, усредненный за период.
Дифференциальное сопротивление диода rдиф - отношение приращения нап
Максимально допустимые параметры: К ним относятся все вышеперечисле
Импульсные диоды
Импульсное прямое напряжение Uпр.и. - пиковое прямое напряжение на диоде
Импульсное обратное напряжение Uобр.и. - пиковое обратное напряжение на
Общая емкость Cд - емкость, измеренная между выводами диода при заданны
Время установления прямого напряжения Tуст - интервал времени с момент
Время восстановления обратного сопротивления Tвос - интервал времени
Заряд переключения Qпк - часть накопленного заряда, вытекающего во внешню
Стабилитроны и стабисторы
Напряжение стабилизации Uст - напряжение на стабилитроне при заданном т
Допускаемый разброс напряжения стабилизации от номинального ΔUст.н
Дифференциальное сопротивление стабилитрона rст - отношение приращ
Температурный коэффициент напряжения стабилизации αст - отношение
Полная емкость стабилитрона C - емкость между выводами стабилитрона п
Варикапы
Емкость варикапа Cн - емкость, которая измеряется между выводами при зада
20. Основные параметры диода
Постоянный прямой ток Iпр (If)постоянный ток, протекающий через диодв прямом направлении.
Постоянное прямое напряжение Uпр (Uf)Постоянное напряжение на диоде при
заданном прямом токе.
Постоянное обратное напряжение Uобр Постоянное напряжение приложенное к
диоду в обратном направлении.
Постоянный обратный ток Iобр постоянный ток, протекающий через диод
в обратном направлении при заданном
обратном напряжении.
Максимально допустимые параметры:
К ним относятся все вышеперечисленные
только с индексом "max" и словами
"максимально допустимый(ое)".
i
uд i R Б m T ln 1
I
о
21. Пробой p-n перехода
.Пробой p-n перехода
Пробоем называют резкое
увеличение обратного тока p-nперехода при некотором обратном
напряжении, превышающем
напряжение пробоя
Uпроб
22. Виды пробоев
Лавинный пробой вызывается ударной ионизацией нейтральныхатомов кристаллической решётки полупроводника в обеднённом
слое под действием сильного электрического поля
Туннельный пробой представляет собой переход электронов
сквозь потенциальный (энергетический) барьер между
переходом - без изменения энергии. Такой переход называют
туннельным эффектом.
Поверхностный пробой объясняется резким увеличением
тока утечки на поверхности P-N перехода
Тепловой пробой обусловлен выделяющейся мощностью из-за
протекания обратного тока под действием обратного
напряжения
Pв ы д U о б р I о б р
23. Стабилитрон
U вх IR U VD I стU вх
R
U вх IR U VD I ст
24. Параметры стабилитрона
Постоянный прямой ток Iпр (If)Постоянное прямое напряжение Uпр (Uf)
Постоянное обратное напряжение Uобр - напряжение стабилизации
стабилитрона Uст ном
Постоянный обратный ток Iобр ток стабилизации . Iст ном
Uст макс, Uст мин, Iст макс, Iст мин – соответственно максимальное и
минимальное значение тока и напряжения на стабилитроне
U стмакс U стмин
U ст
2U cт