русс | укр

Мови програмуванняВідео уроки php mysqlПаскальСіАсемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование


Linux Unix Алгоритмічні мови Архітектура мікроконтролерів Введення в розробку розподілених інформаційних систем Дискретна математика Інформаційне обслуговування користувачів Інформація та моделювання в управлінні виробництвом Комп'ютерна графіка Лекції


Уніполярні (польові транзистори)


Дата додавання: 2014-06-06; переглядів: 1109.


До класу уніполярних належать транзистори, принцип дії яких ґрунтується на використанні носіїв заряду лише одного знаку (електронів або дірок). Керування струмом у силовому колі уніполярних транзисторів здійснюється зміною під впливом електричного поля провідності каналу, через який протікає струм. Тому уніполярні транзистори ще називаються польовими.(ПТ).

Розрізняють ПТ з керуючим р-п переходом (із затвором у вигляді р-п переходу) та із ізольованим затвором. Останні, в свою чергу, поділяються на ПТ із вбудованим каналом та із індукованим каналом. ПТ з ізольованим затвором належать до різновиду МДН - транзисторів: конструкція «метал – діелектрик – НП». Якщо як діелектрик використовують оксид кремнію: конструкція «метал – оксид – НП», ПТ називають відповідно МОН -транзистором.

Характерною рисою ПТ є великий вхідний опір (10 - 10 Ом).

Широкого розповсюдження ПТ набули завдяки високій технологічності у виробництві, стабільності характеристик і невеликій вартості за масового виробництва.

Польові транзистори з керуючим р-п переходом

Конструкція та принцип дії ПТ з керуючим р-п переходом на 2.25.

У такого ПТ канал протікання струму являє собою шар НП, на приклад, п-типу, вміщений між двома р-п переходами. Канал має контакти із зовнішніми електродами. Електрод, від якого починають рух носії заряду(у даному разі – електрони), називається витоком В, а електрод, до якого вони рухаються – стокомС.

НП шари р- типу, що створюють із п-шаром два р-п переходи, виконані з більш високою концентрацією основних носіїв, ніж п-шар. Обидва р-шари електрично з’єднанні і мають зовнішній електрод, що називається затворомЗ.

Вихідна напруга підмикається між стоком і витоком (u ), а вихідна напруга (керуюча) – між витоком і затвором (U ), причому на затвор подається зворотна щодо витоку напруга.

Принцип дії такого ПТ полягає в тому, що зі змінами вхідної напруги U змінюється ширина р-п переходів, що являють собою ділянки НП, збіднені носіями зарядів (запірний шар). Оскільки р-шар має більшу концентрацію домішки, зміна ширини р-п переходів відбувається, головним чином, за рахунок більш високоомного п-шару. Прицьому змінюється переріз струмопровідного каналу, а отже і його провідність і відповідно вихідний струм І приладу.

Особливість цього транзистора полягає у тому, що на провідність каналу впливає як керуюча напруга U , так і напруга U . Вплив напруг на провідність каналу рис. 2.26, де заради спрощення не показані ділянки п-шару, розміщені поза р-п переходами.

На рис.2.26,а зовнішню напругу прикладено лише у вхідному колі транзистора. Збільшення зворотної напруги на р-п переході призводять до зменшення провідності каналу за рахунок зменшення його перерізу (увздовж усього каналу). Та оскільки U = 0, вхідний струм І = 0.

Рис.2.26,б ілюструє зміну перерізу каналу під впливом лише напруги U (U = 0). Коли U 0, через канал протікає струм. Внаслідок цього виникає розподілений по каналу спад напруги,що зростає у напрямку стоку. Сумарний спад напруги ділянки стік – витік дорівнює U . Відповідно потенціали точок каналу вздовж нього неоднакові: зростають у напрямку стоку від нуля до U . Потенціал точок р-шару відносно витоку визначається потенціалом затвора відносно витоку і у даному випадку дорівнює нулю. У зв’язку із зазначеним, зворотна напруга, прикладена до р-п переходів, зростає у напрямку витік – стік і р-п переходи розширюються у напрямку стоку. Це явище призводить до клиновидного зменшення перерізу каналу. Підвищення напруги U викликає збільшення спаду напруги у каналі і подальше зменшення його перерізу, а отже, і провідності каналу. При певному значенні U межі обох р-п переходів змикаються (2.21,б) і опір каналу стає великим.

Очевидно, що за сумарної дії U та U зникненя р-п переходів відбувається швидше. При цьому у приладі діє автоматична система керування,що забезпечує протікання фіксованого значення І за подальшого після змикання росту U - струм через канал не залежить від U .

Аналогічно працюють транзистори з каналом р- типу, лише полярність напруг повинна бути зворотною.

Умовні позначення ПТ з керуючим р-п переходом (2.27).

Тиристор (від грецького thyra – двері + резистор) – це напівпровідниковий прилад, що має багатошарову структуру і ВАХ якого має ділянку з негативним опором. Його використовують як перемикач струму.

Тиристори бувають двоелектродні (або діодні) – диністори та триелектродні (або триодні) – триністори.

Диністор має чотиришарову структуру(2.34). У нього є три р-п переходи, причому, за зазначеної полярності джерела напруги U , два крайні зх. них (П і П ) зміщені у прямому напрямку, а середній (П ) – у зворотному (2.34,а).

Триністор – це чотиришаровий перемикаючий прилад, у якого від однієї з базових зон зроблено вивід – керуючий електрод (2.37).

Фототиристор – це прилад, що керується світловим потоком. Параметри його силового кола приблизно такі ж, як у триністора. Умовне позначення 2.43.

Оптронний тиристор – це поєднання світло діода та фото тиристора в одному корпусі. Якщо через світлодіод пропустити струм, він генерує світловий потік, який, попадаючи на структуру тиристора в зоні керуючого р-п переходу, призведе до генерації в НП вільних носіїв заряду. Ці носії під дією прикладеної до тиристора напруги створюють струм керування і тиристор вмикається. Головна перевага оптрон них тиристорів (як і фото тиристорів) – це відсутність гальванічного зв’язку між колом керування та силовим колом. Умовне позначення на 2.43,в.

 


<== попередня лекція | наступна лекція ==>
Транзистори | Електронні випрямлячі і стабілізатори


Онлайн система числення Калькулятор онлайн звичайний Науковий калькулятор онлайн