Туннельный диод

Туннельный диод (иногда называемый также диодом Есаки, по имени его изобретателя) представляет собой p-n-переход с очень высоким уровнем легирования. Результатом этого является очень узкий обедненный слой, вследствие чего пробой происходит без какого бы то ни было внешнего смещения.

Прямая ветвь ВАХ такого диода представлена на Рис. 2.1. Эта ветвь разделяется на три отчетливые области. В области I происходит пробой и прямой ток возрастает. В области 2 прибор выходит из пробоя и демонстрирует отрицательное сопротивление (уменьшение тока при возрастании напряжения). В области 3 прибор полностью выходит из пробоя и ведет себя как обычный диод. При работе прибора используется область 2, так как отрицательное сопротивление дает возможность применять Рис. 2.1. ВАХ туннельногоприбор в качестве генератора или запоминающего

диода. (накопительного) элемента.

2.2. Биполярные транзисторы

Существует два типа биполярных транзисторов: n-p-n и p-n-p (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Обозначения, токи и напряжения в биполярных транзисторах

Выводы биполярных транзисторов называются: база (В), коллектор (С) и эмиттер (Е). Переходы база-эмиттер и база-коллектор являются p-n-переходами. При работе транзистора в нормальном режиме переход база-эмиттер смещен в прямом направлении, а переход база-коллектор — в обратном. Стрелки на рисунке указывают направления прямого смещения p-n-переходов. Положительный базовый ток втекает в базу n-p-n-транзисторов или вытекает из базы p-n-p-транзисторов. Для протекания базового тока через переход база—эмиттер необходимо, чтобы падение напряжения на нем составило приблизительно 0,7 В. Напряжение, поданное на выводы коллектор-эмиттер, приводит к обратному смещению перехода коллектор-база. При этом коллекторный ток в нормальном режиме практически всегда пропорционален базовому току. Отсюда вытекает основное свойство транзистора: небольшой ток базы управляет большим током коллектора.

Определить тип неизвестного транзистора можно при помощи омметра, проверяя полярность переходов база-эмиттер и база—коллектор.

Для определения исправности транзисторов:

а) проверяют переходы база—эмиттер и база—коллектор на пробой;

б) при разомкнутой цепи базы измеряют сопротивление (проводимость) участка цепи коллектор-эмиттер. (Если транзистор исправен, то это сопротивление должно быть большим, а проводимость практически равна нулю.)

Рис. 2.3. Выходные характеристики транзистора

На рис. 2.3 показаны выходные характеристики транзистора. Как видно из рисунка, они представляют собой зависимости коллекторного тока от напряжения коллектор-эмиттер. Базовый ток здесь играет роль параметра. Из этих характеристик можно получить всю необходимую информацию, требуемую при разработке электрических схем. В активной области работы транзистора выходные характеристики являются практически горизонтальными, т. е. в пределах этой зоны ток коллектора практически пропорционален току базы. Поэтому именно в этой области должен работать транзистор, используемый как усилитель малых сигналов. Часто к выходным характеристикам также относят гиперболическую функцию максимально допустимой рассеиваемой мощности Р_total, показывающую границу значений токов и напряжений, ниже которой обеспечивается приемлемый тепловой режим работы транзисторов.