Відмінності між версіями «Площинний транзистор»

Поточна версія на 19:18, 24 травня 2017

САЛАБУТІН О. 31 група

Загальний опис (принцип дії)

Транзистор являє собою двухпереходний прилад. Переходи утворюються на кордонах тих трьох шарів, з яких складається транзистор. Контакти з зовнішніми електродами - омические. Залежно від типу провідності крайніх шарів розрізняють транзистори и зі взаємно протилежними робочими полярностями, що не має аналогії в лампової техніки. Щоб не дублювати всіх міркувань і висновків, в подальшому будемо розглядати тільки транзистори .

Принцип роботи транзистора полягає в тому, що пряма напруга еміттерного переходу, тобто ділянки бази — емітер (U6-е), істотно впливає на струми емітера і колектора: чим більша напруга, тим більші струми еміттера і колектора. При цьому зміна струму колектора лише незначно менша змін струму еміттера. Таким чином, напруга U6-е , тобто вхідна напруга, управляє струмом колектора. Посилення електричних коливань за допомогою транзистора засноване саме на цьому явищі.

Історична довідка

Винахід транзистора

У 1935 р. німецький у чений Оскар Хейл отримав британський патент на підсилювач на основі пятиокиси ванадію. У 1938 р. німецький фізик Поль створив діючий зразок кристалічного підсилювача на нагрітому кристалі броміду калію. Площинний транзистор, розроблений в 1949-1950 рр. американським фізиком В. Шоклі.

У червні 1948 р. (до оприлюднення транзистора) виготовили свій варіант точкового германієвого тріода, названий ними транзітроном, що жили тоді у Франції німецькі фізики Роберт Поль і Рудольф Хілш. На початку 1949 р. було організовано виробництво транзисторів, застосовувалися вони у телефонному обладнанні, причому працювали краще і довше американських транзисторів.

У 1955 р. почалося промислове виробництво транзисторів на заводі «Світлана» в Ленінграді, а при заводі створено ОКБ з розробки напівпровідникових приладів. У 1956 р. московський НДІ-311 з досвідченим заводом перейменований в НДІ «Сапфір» із заводом «Оптрон» і переорієнтований на розробку напівпровідникових діодів і тиристорів. Протягом 50-х років в країні були розроблені ряд нових технологій виготовлення площинних транзисторів.

Технічні характеристики

Оскільки транзистор має три електроди, то для кожного із струмів через два електроди транзистора, існує сімейство вольт-амперних характеристик при різних значеннях напруги на третьому електроді, або струму, який протікає через нього.

У багатьох застосуваннях важливі частотні характеристики транзисторів — швидкість перемикання між різними станами.

Площинний транзистор складається з кристала напівпровідника (германію, кремнію, арсеніду, індію, астату, та ін.), Що має три шари різної провідності p і n. Провідність типу p створюється надлишковими носіями позитивних зарядів, так званими "дірками", які утворюються в разі нестачі електронів в шарі. У шарі типу n провідність здійснюється надлишковими електронами.

Маса транзистора, не більше 0,3 грама.

Взагалі характеристики площинного транзистора в основному нелінійні і виражаються складними формулами, незручними на практиці. Тому простіше і наочніше використовувати графіки залежності параметрів транзистора між собою . Так само зручніше зображувати виміряні показання параметрів конкретного транзистора графічним способом.

Сфера застосування

Нові площинні транзистори володіють характеристиками (коефіцієнт посилення, ККД, тепловий опір і т.д.), в сукупності що перевершують характеристики біполярних транзисторів. Цільовим ринком для цих пристроїв є сегмент промислових, наукових і медичних додатків (ISM): системи магнітно-резістівной томографії (MRI) з надвисоким дозволом, мовне устаткування з високою потужністю, метеорадари, промислові лазери, плазмові генератори і т.д. Нові пристрої засновані на шостому поколінні високовольтної LDMOS-технології (VHV6 50V LDMOS). Ця технологія є першою технологією подібного ряду, представленою спеціально для ринку мовних, промислових, наукових і медичних застосувань.

До транзисторів в мовних і промислових пристроях пред’являються дуже строгі вимоги для забезпечення необхідної ефективності і надійності роботи готових пристроїв. Пристрої на базі VHV6 50V LDMOS-технології відрізняються високим значенням коефіцієнта посилення і ККД.

У поєднанні з новим дизайном корпусу і теплоотвода ця технологія дозволяє за рахунок збільшення питомої потужності, що доводиться на кожен транзистор, значно зменшити кількість необхідних допоміжних компонентів. Це, у свою чергу, зменшує займану площу на друкарській платі і загальну вартість готового пристрою в порівнянні з традиційно вживаними рішеннями.

Фото, відео-матеріали

Список використаних джерел

1.http://uchit.net/catalog/Kommunikatsii_i_svyaz/105022/

2.Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. М., 2005. - 530с.

3.Лысенко А.П. Статический коэффициент передачи тока базы транзистора и его зависимость от режима и температуры. Учебное пособие - Московский государственный институт электроники и математики. М., 2005. - 29 с.

4.Чижма С.Н. Основы схемотехники. СПб., 2008. - 424с.

5.http://www.studmed.ru/docs/document27539/%D1%80%D0%B5%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82-%D0%B1%D0%B8%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B