5.1.Тринисторы (тиристоры)

Если в динистор ввести дополнительный управляющий электрод, связанный с р-областью около катода (с базой второго транзистора эквивалентной схемы), то получится переключающий прибор называемый тринистором. Его особенность в том, что напряжение включения зависит от тока управления. Подача на управляющий электрод положительного относительно катода отпирающего напряжения вызовет протекание по цепи базы и эмиттера VT2 тока I_У, а в цепи его коллектора потечет дополнительный ток , который будет складываться с током через анодный вывод. При этом полный ток тринистора описывается соотношением , из которого следует, что при с ростом прямого напряжения ток через тринистор будет увеличиваться быстрее, чем у динистора, где .

6.1.Вольтамперная характеристика тринистора

С увеличением тока управления возрастает ток через транзистор VT2, увеличивается его коэффициент передачи , и выполнение условия включения наступит раньше, чем у динистора (рис. 5.8).

Для некоторого тока управляющего электрода, называемого током спрямления, коэффициент передачи становится близким к 1 и соотношение начинает выполняться уже при прямых напряжениях в доли вольта. При этом прямая ветвь ВАХ тринистора вырождается в диодную. Обратная ветвь вольтамперной характеристики тринистора соответствует аналогичной ветви динистора или диода

Рис. 5.8. Вольтамперная характеристика триодного тиристора.

Выключить тринистор по управляющему электроду нельзя, так как выполнение соотношения во включенном состоянии обеспечивается протекающим через структуру током, независимо от ситуации в области управляющего электрода. Единственный способ выключения тринистора (как и в случае с динистором) – снизить протекающий через него ток до величины меньшей тока удержания или кратковременно разомкнуть анодную цепь.

При увеличении тока управления напряжение включения тринистора снижается. Соответствующая зависимость приведена на рисунке 5.9.

Рис. 5.9. Характеристика управления триодного тиристора

При I_У = 0 и тринистор будет выключен. Если, не меняя напряжения между его анодом и катодом, поднять ток управления до величины , то тринистор включится и останется в таком состоянии. Таким образом, тринистор можно включить, не только увеличивая приложенное к его выводам напряжение, но и подачей соответствующего тока управления. Причем это можно сделать на короткое время, пока тиристор включится, а затем сигнал управления снять, так как такое состояние тринистора сохранится.

Если на область запертого p-n перехода подействовать электромагнитным излучением (светом), то там начнется генерация пар носителей тока, которые под действием внешнего электрического поля будут «растаскиваться» к областям анода и катода увеличивая обратный ток через структуру. При этом будут увеличиваться коэффициенты передачи , и их сумма. Когда она станет равной 1, тиристор, (при таком способе управления он называется фототиристором), включится.

7.1.Симисторы

Как видно из ВАХ (рис.5.8), тринистор имеет существенно разные характеристики при прямой и обратной полярностях напряжения. В то же время существуют симметричные переключающие приборы, называемые симисторами (неуправляемые – диаки и управляемые - триаки), вольтамперная характеристика которых и обозначение на принципиальных схемах приведены на рис.5.10.

Рис. 5.10. Вольтамперная характеристика

и обозначение симистора на принципиальных схемах.

Получить симметричный неуправляемый переключающий прибор, можно взяв два динистора, у которых , и соединив их встречно-параллельно, как показано на рис.5.11.

Рис. 5.11. Структура симметричного динистора.

Тогда прямая полярность для одного будет обратной для другого и наоборот. Если объединить одноименные слои полупроводника, то получится симметричный неуправляемый переключающий прибор в виде пятислойной структуры. Вводя в соответствующие области управляющие электроды можно реализовать управляемые симисторы с различными характеристиками управления.