Транзисторы. Реальная структура транзистора

Содержание

Слайд 2

Виды транзисторов Биполярный транзистор (p-n-p, n-p-n) Полевой транзистор (n типа, p

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
Слайд 3

Биполярный транзистор

Биполярный транзистор

Слайд 4

Описание выводов Электроды или выводы транзистора – проводники, которые соединены с

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.
Слайд 5

Реальная структура транзистора

Реальная структура транзистора

Слайд 6

P-N переход транзистора (БЭ, КЭ) *Только во время работы с одним p-n переходом (во время прозвонки)

P-N переход транзистора (БЭ, КЭ)

*Только во время работы с одним p-n

переходом (во время прозвонки)
Слайд 7

Физические процессы внутри транзистора

Физические процессы внутри транзистора

Слайд 8

Режимы работы транзистора нормальным активным режимом (НАР) –называют режим работы биполярного

Режимы работы транзистора

нормальным активным режимом (НАР) –называют режим 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
Слайд 9

Эквивалентная схема БТ модель Эберс-Молла

Эквивалентная схема БТ

модель Эберс-Молла

Слайд 10

Упрощённая модель Эберса-Молла p-n-p

Упрощённая модель Эберса-Молла

p-n-p

Слайд 11

Схемы включения транзистора

Схемы включения транзистора

Слайд 12

Работа транзистора по схеме с ОБ

Работа транзистора по схеме с ОБ

Слайд 13

Исходное состояние транзисторов А) n-p-n – закрыт Б) p-n-p – закрыт

Исходное состояние транзисторов

А) n-p-n – закрыт
Б) 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
Слайд 14

Открывание транзисторов А) n-p-n БТ – пропустить ток от Б к

Открывание транзисторов

А) n-p-n БТ – пропустить ток от Б к Э
Б)

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
Слайд 15

Закрывание транзисторов А) n-p-n БТ – и так закрыт Б) p-n-p

Закрывание транзисторов

А) n-p-n БТ – и так закрыт
Б) 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
Слайд 16

Однополупериодный выпрямитель

Однополупериодный выпрямитель

Слайд 17

Двухполупериодный выпрямитель

Двухполупериодный выпрямитель

Слайд 18

3-фазный выпрямитель

3-фазный выпрямитель

Слайд 19

Диоды, стабилитроны, тиристоры - Основные параметры диодов Постоянное прямое напряжение Uпр

Диоды, стабилитроны, тиристоры - Основные параметры диодов
Постоянное прямое напряжение Uпр -

Постоянное напряжение на диоде при заданном прямом токе.
Постоянное обратное напряжение Uобр - Постоянное напряжение приложенное к диоду в обратном направлении.
Постоянный прямой ток Iпр - постоянный ток, протекающий через диод в прямом направлении.
Постоянный обратный ток Iобр - постоянный ток, протекающий через диод в обратном направлении при заданном обратном напряжении.
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 напряжения на диоде к вызвавшему его малому приращению тока.
Максимально допустимые параметры: К ним относятся все вышеперечисленные только с индексом "max" и словами "максимально допустимый(ое)". Необходимо отметить, что по максимально допустимым параметрам выбираются диоды для работы в каких-либо устройствах.
Импульсные диоды
Импульсное прямое напряжение Uпр.и. - пиковое прямое напряжение на диоде при заданном импульсе прямого тока.
Импульсное обратное напряжение Uобр.и. - пиковое обратное напряжение на диоде, включая как однократные выбросы, так и периодически повторяющиеся.
Общая емкость Cд - емкость, измеренная между выводами диода при заданных напряжении и частоте.
Время установления прямого напряжения Tуст - интервал времени с момента подачи импульса прямого тока на диод (при нулевом напряжении смещения) до достижения заданного прямого напряжения на диоде.
Время восстановления обратного сопротивления Tвос - интервал времени с момента прохождения тока через нуль после переключения диода из состояния заданного тока в состояние заданного напряжения до момента достижения заданного обратного тока.
Заряд переключения Qпк - часть накопленного заряда, вытекающего во внешнюю цепь при изменении направления тока с прямого на обратное.
Стабилитроны и стабисторы
Напряжение стабилизации Uст - напряжение на стабилитроне при заданном токе стабилизации.
Допускаемый разброс напряжения стабилизации от номинального ΔUст.ном. - максимально допустимое отклонение напряжения стабилизации от номинального для стабилитронов данного типа.
Дифференциальное сопротивление стабилитрона rст - отношение приращения напряжения стабилизации к вызвавшему его малому приращению тока в заданном диапазоне частот.
Температурный коэффициент напряжения стабилизации αст - отношение относительного изменения напряжения стабилизации к абсолютному изменению температуры окружающей среды при постоянном токе стабилизации.
Полная емкость стабилитрона C - емкость между выводами стабилитрона при заданном напряжении смещения.
Варикапы
Емкость варикапа Cн - емкость, которая измеряется между выводами при заданном обратном напряжении.
Коэффициент перекрытия по емкости Kc - отношение емкостей варикапа при двух заданных обратных напряжениях.
Добротность варикапа Q - отношение реактивного сопротивления на данной частоте переменного сигнала к сопротивлению потерь при заданной емкости или обратном напряжении.
Постоянный обратный ток варикапа Iобр - постоянный ток, протекающий через диод в обратном направлении при заданном обратном напряжении.
Слайд 20

Основные параметры диода Постоянный прямой ток Iпр (If)- постоянный ток, протекающий

Основные параметры диода

Постоянный прямой ток Iпр (If)- постоянный ток, протекающий через

диод в 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)".
Слайд 21

Пробой p-n перехода Пробоем называют резкое увеличение обратного тока p-n-перехода при

Пробой p-n перехода

Пробоем называют резкое увеличение обратного тока p-n-перехода при некотором

обратном напряжении, превышающем напряжение пробоя

.

Слайд 22

Виды пробоев Лавинный пробой вызывается ударной ионизацией нейтральных атомов кристаллической решётки

Виды пробоев

Лавинный пробой вызывается ударной ионизацией нейтральных атомов 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

Слайд 23

Стабилитрон Исходные данные 1) напряжение и коэффициент стабилизации 2) сопротивление нагрузки

Стабилитрон

Исходные данные
1) напряжение и коэффициент стабилизации
2) сопротивление нагрузки
3) относительные интервалы изменения

входного напряжения , напряжения стабилизации , сопротивления нагрузки и гасящего сопротивления
4) исходная температура окружающей среды и интервал рабочих температур.