- •Ключові моменти розвитку електроніки
- •Основи електронної теорії
- •Модель й будова атома
- •Діаграма енергетичних рівнів атомів
- •Зонна модель твердого тіла
- •Енергетична діаграма провідника
- •Основні властивості питомої електропровідності напівпровідників
- •Власна провідність напівпровідників
- •Домішкова провідність напівпровідників
- •Температурна залежність провідності домішкових напівпровідників
- •Дрейфовий і дифузійний струми у напівпровіднику
- •Електронно-дірковий перехід
- •3.1. Формування p-n-переходу
- •Енергетична діаграма p-n-переходу
- •3.2. Властивості p-n-переходу при наявності зовнішньої напруги Пряме включення джерела напруги
- •Зворотнє включення
- •3.3. Вольт-амперна характеристика р-n переходу
- •3.4 Температурні та частотні властивості p-n переходу
- •3.5 Тунельний ефект
- •3.6 Фотогальванічний ефект у р-n-переході
- •Напівпровідникові діоди
- •Ємність діода
- •Еквівалентна схема напівпровідникового діоду
- •Температурні властивості напівпровідникових діодів
- •Розрахунок робочого режиму діода
- •Випрямні діоди
- •Основні параметри, що характеризують випрямний діод
- •Послідовне й паралельне з’єднання діодів
- •Напівпровідниковий стабілітрон (опорний діод)
- •Основні параметри стабілітрону
- •Основні схеми підключення стабілітронів
- •Стабістор
- •Варикап
- •Основні характеристики варикапа
- •Тиристор
- •Класифікація та система позначень тиристорів
- •Основні параметри тиристорів
- •Диністор
- •Триністор
- •Тунельний діод
- •Основні параметри тунельних діодів
- •Транзистори
- •Класифікація транзисторів
- •Біполярні транзистори
- •Принцип роботи біполярного транзистора
- •Фізичні процеси у біполярному транзисторі
- •Основні схеми включення біполярного транзистора
- •Статичні характеристики транзистора
- •Динамічний режим роботи транзистора
- •Транзистор як активний чотирьохполюсник
- •Температурні та частотні властивості транзистора
- •Температурні властивості схеми зі спільною базою
- •Температурні властивості схеми зі спільним емітером
- •Частотні властивості
- •Експлуатаційні параметри транзисторів
- •Власні шуми транзисторів
- •Польові транзистори
- •Польові транзистори з керувальним р-п-переходом
- •Польові транзистори з ізольованим затвором
- •Мікроелектроніка загальні відомості
- •Плівкові та гібридні імс
- •Напівпровідникові імс
Основні параметри тунельних діодів
У статичному режимі основними параметрами тунельного діоду є струми напруги в екстремальних точках ВАХ:
напруга піка – пряма напруга, що відповідає максимальному струму; для германієвих тунельних діоді рівна 40..60 мВ, а для арсенід галієвих – 100..150 мв;
струм піка – прямий струм у точці максимуму А (рис.47),
струм западини –прямий струм у точці мінімуму ВАХ;
напруга западини л – пряма напруга що відповідає мінімальному струму; для германієвих тунельних діоді рівна 250..350 мВ, а для арсенід галієвих – 400..500 мв;
напруга розхилу –пряма напруга на другій вихідній вітці ВАХ при струмі, рівному піковому ;
напруга стрибка –найбільший перепал напруги, який можна одержати при роботі тунельного діоду, ;
ємність діода – сумарна ємність переходу і корпусу діода при заданій напрузі зміщення.
Транзистори
Транзистором називають електроперетворювальний напівпровідниковий прилад, що має один чи декілька електронно-діркових переходи, і три, або більше, виводів. Основні функції транзисторів – підсилення, генерування, перетворення електричних сигналів.
Класифікація транзисторів
За основним напівпровідниковим матеріалом (германієві, кремнієві та арсенід галієві транзистори);
За структурою (польові, біполярні та однопереходні);
За потужністю розсіювання
транзистори малої потужності (потужність розсіювання до 100мВт);
транзистор середньої потужності (від 0,1 до 1 Вт);
потужні транзисторм (більше 1 Вт);
за виконанням (дискретні транзистори у складі інтегральних схем);
за матеріалом й конструкцією корпусу (металево скляні, пластмасові, керамічні).
Біполярні транзистори
Біполярний транзистор – це транзистор, що має два p-n-переходи, три виводи й робота якого заснована на використанні заряду обох знаків. Умовне графічне позначення и структурна побудова наведені на рис.48.
Рис.48
Стрілочка в умовному графічному позначенні показує напрям струму у проводі емітера за прямої напруги на емітерному переході.
Розрізняють чотири режими роботи біполярних транзисторів: насичений, відсікання, інверсний, активний.
При роботі у активному (основному) режимі на емітерному переході напруга пряма, а на колекторному – зворотна. Режим відсікання (запирання) досягається подачею зворотної напруги на обидва переходи. При роботі у режимі насичення на обох переходах напруга пряма, транзистор повністю відкритий. При інверсному режимі до емітерного переходу прикладена зворотна напруга, а до колекторного переходу – пряма.
У схемах із транзисторами зазвичай утворюються два кола. Вхідне (керуюче) коло призначено для керування роботою транзистора, і у це коло вмикається джерело енергії; у вихідному (керованому) колі утримаються коливання, і у це коло вмикається навантаження.
Принцип роботи біполярного транзистора
Рис.49
Для розгляду принципу роботи біполярного транзистора скористаємося схемою n-p-n транзистора, приведеною на рис.49. Транзистор являє собою два напівпровідникових діоди, що мають одну загальну область — базу, причому до емітерного р-n переходу прикладена напруга у прямому (пропускному) напрямку, а до колекторного переходу прикладена напругау зворотному напрямку, причому. Напруги у біполярному транзисторі пов’язані наступним чином: напруга колектор-емітер дорівнює сумі напруг база-емітер і база-колектор,.
При роботі транзистора у активному режимі , відповідно. ВАХ емітерного переходу являє собою ВАХ напівпровідникового діода при прямому струмі, а ВАХ колекторного переходу подібна до ВАХ діода за зворотного струму.
Принцип роботи транзистора полягає у тому, що пряма напруга емітерного переходу (ділянки база-емітер) істотно впливає на струми емітера і колектора.
Чим більша напруга , тим більше струми емітераі колектора. При цьому зміни струму колектора лише незначно менше зміни струму емітера.
Таким чином, напруга керує струмом колектора. Підсилення електричних коливань за допомогою біполярного транзистора засновано саме на цьому явищі.