Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Эмиттер коллектор база сток исток». Также Вы можете бесплатно проконсультироваться у юристов онлайн прямо на сайте.
Итак, основные элементы полевого транзистора – сток, исток, затвор и канал. Все эти элементы образуются в кристалле полупроводника, который называется подложкой.
Так как база в транзисторе выполняется в виде тонкого слоя, то только незначительная часть дырок рекомбинирует с электронами базы, а основная их часть достигает коллекторного перехода. Эти дырки захватываются электрическим полем коллекторного перехода, являющегося ускоряющим для дырок. Напряжение источника стока G2 при отключенном транзисторе не должно превышать максимально допустимое, указанное в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
Содержание:
Область применения MOSFET транзисторов
В отличие от полевого, первый биполярный транзистор создавался экспериментально, а его физический принцип действия был объяснён уже позднее.
Отличаются они чередованием слоёв. N (от negative — отрицательный) — это слой с избытком отрицательных переносчиков заряда (электронов), P (от positive — положительный) — слой с избытком положительных переносчиков заряда (дырок). Подробнее о электронах и дырках рассказано в видео, приведённом выше.
Униполярные или полевые (управляются напряжением на база-эмиттерном переходе, конструктивно состоят из двух однотипных переходов p-n или n-p, выделяют два типа полевых транзисторов – с изолированным затвором и с затвором из p-n-перехода). Первые патенты на принцип работы полевых транзисторов были зарегистрированы в Германии в 1928 году на имя Юлия Эдгара Лилиенфельда. Немецкий физик Оскар Хейл в 1934 году запатентовал полевой транзистор.
Устройство биполярного транзистора
Область полупроводника, по которой проходит ток, представляет собой обычное активное сопротивление. При увеличении обратного напряжения переход ещё больше расширяется и канал уменьшится, поэтому проходящий ток тоже уменьшится.
Транзистор — полупроводниковый прибор позволяющий с помощью слабого сигнала управлять более сильным сигналом. Из-за такого свойства часто говорят о способности транзистора усиливать сигнал. Хотя фактически, он ничего не усиливает, а просто позволяет включать и выключать большой ток гораздо более слабыми токами. Транзисторы весьма распространены в электронике, ведь вывод любого контроллера редко может выдавать ток более 40 мА, поэтому, даже 2-3 маломощных светодиода уже не получится питать напрямую от микроконтроллера. Тут на помощь и приходят транзисторы. В статье рассматриваются основные типы транзисторов, отличия P-N-P от N-P-N биполярных транзисторов, P-channel от N-channel полевых транзисторов, рассматриваются основные тонкости подключения транзисторов и раскрываются сферы их применения.
Транзистор может работать на постоянном токе, малом переменном сигнале, большом переменном сигнале и в ключевом (импульсном) режиме.
Для того, чтобы правильнее понять процедуру расчета, необходимо понимать каких видов и типов бывают транзисторы и в каких режимах они могут работать.
Подключение транзисторов для управления мощными компонентами
Каждый из переходов транзистора — эмиттерный (Б-Э) и коллекторный (Б-К) можно включить либо в прямом, либо в обратном направлении. В зависимости от этого различают три режима работы транзистора:
- режим отсечки — оба p-n-перехода закрыты, при этом через транзистор протекает сравнительно небольшой ток I0 , обусловленный неосновными носителями зарядов;
- режим насыщения — оба p-n-перехода открыты;
- активный режим — один из p-n-переходов открыт, а другой закрыт.
Наиболее частым способом включения биполярных транзисторов является схема с общим эмиттером («ключевой режим», входной сигнал на базе, выходной на коллекторе), ее и рассмотрим ниже.
Особенностью этого периода развития было то, что физика полупроводников была ещё плохо изучена, все достижения являлись следствием экспериментов, учёные затруднялись объяснить, что происходит внутри кристалла, часто выдвигая ошибочные гипотезы.
Биполярный транзистор управляется током. Чем больший ток подаётся на базу, тем больший ток потечёт от коллектора к эмиттеру. Отношение тока, проходящего от эмиттера к коллектору к току на базе транзистора называется коэффициент усиления.
Для увеличения входного сопротивления транзистора нужно очень тонким изолирующим слоем затвор отделить от канала. Отсюда и возникло название – полевые транзисторы с изолированным затвором.
Иллюстрация к статье на тему «Усилитель электрических колебаний». Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии, очерки, аннотации, описания.
Разработчики не могли обойти неизвестные на тот момент явления в поверхностном слое полупроводника, которые не позволяли управлять электрическим полем внутри кристалла у транзисторов такого типа (МДП-транзистор — металл, диэлектрик, полупроводник). Работоспособный полевой транзистор был создан уже после открытия биполярного транзистора.
Следующим этапом в развитии твердотельной электроники стал 1874 год, когда немецкий физик Фердинанд Браун опубликовал свою статью в одном из журналов, где он описал важнейшее свойство полупроводников (на примере серных металлов) — возможность проводить ток только в одном направлении. Браун тщетно пытается объяснить, противоречащее закону Ома, выпрямляющее свойство контакта полупроводника с металлом, проводя все новые и новые исследования. Браун не сумел объяснить такое свойство полупроводников и его современники не уделили должного внимания этому явлению.
У биполярных транзисторов управление током в выходной цепи ведётся входными токами. У полевых транзисторов управление выходным током ведётся с помощью электрического поля, поэтому их называют полевыми. Действие полевых транзисторов основано на использовании носителей заряда только одного типа: электронов или дырок. Это послужило основой для второго названия – униполярные. Рабочий ток в полевом транзисторе протекает в области, называемой каналом, поэтому их называют канальными, все эти названия равносильны, но мы будем называть их полевыми.
В 1906 году американский инженер Гринлиф Виттер Пикард получил патент на кристаллический детектор. Такой детектор представлял собой тонкий металлический проводник, с помощью которого осуществлялся контакт с поверхностью металла. Появление множества конструкций такого детектора, не принесло желаемых результатов, а появление в это время электронных ламп сводит на нет все усилия создать полупроводниковое устройство отвечающее требованиям того времени.
Если на эмиттерном переходе напряжение прямое, а на коллекторном обратное, то такое включение транзистора считают нормальным, при противоположной полярности напряжений — инверсным.
До 1970-х гг. в русскоязычной литературе и документации также применялись обозначения «Т», «ПП» (полупроводниковый прибор) или «ПТ» (полупроводниковый триод).
Общие условия при измерении должны соответствовать ГОСТ 20398 0—74 и требованиям, изложенным в соответствующих разделах настоящего стандарта.
Рождение твердотельной электроники можно отнести к 1833 году. Именно тогда Майкл Фарадей экспериментируя с сульфидом серебра, обнаружил, что проводимость данного вещества растет с повышением температуры, в противоположность проводимости металлов, которая в этом случае уменьшается. Это явление Фарадей не смог объяснить. Это происходило при подаче на переход управляющего напряжения запирающей полярности затворного диода. Транзистор получил название «полевой транзистор с управляющим р-n-переходом» (мешающие работе поверхностные явления устранялись, так как проводящий канал находился внутри кристалла).
ГОСТ 28625-90 Приборы полупроводниковые. Дискретные приборы. Часть 3. Сигнальные диоды (включая переключательные) и диоды-регуляторы тока и напряжения. Раздел 2. Название типа усилителя определяется тем, какая область (электрод) транзистора является общей для цепи источника усиливаемого сигнала и цепи нагрузки.
Появление транзистора в XX веке стало переворотным моментом в развитии электроники. Это изобретение связано со многими именами великих ученых.
Схема включения транзистора с ОЭ является наиболее распространенной вследствие малого тока базы во входной цепи и усиления входного сигнала как по напряжению, так и по току. Основные свойства транзистора определяются соотношениями токов и напряжений в различных его цепях и взаимным их влиянием друг на друга. Не стоит путать транзистор с реле. Реле — простой выключатель. Суть его работы в замыкании и размыкании металлических контактов. Транзистор устроен сложнее и в основе его работы лежит электронно-дырочный переход. Если вам интересно узнать об этом больше, вы можете посмотреть прекрасное видео, которое описывает работу транзистора от простого к сложному.
Электрический режим транзистора (напряжение на стоке, напряжение на затворе) и условия измерения указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
Сам затвор металлический. В качестве подложки обычно используется кристалл кремния с небольшим количеством примеси. В подложке создаются две области, в которых большая (даже сильная) концентрация примеси. Эти примеси создают тип проводимости, противоположный типу проводимости подложки. Эти две области называют сток и исток. Затвор изолируют от подложки слоем диэлектрика толщиной 0,15 – 0,3 мкм. В качестве диэлектрика используют различные материалы. Транзисторы, у которых в качестве диэлектрика используют окислы кремния, называют МОП – транзисторами (металл – окисел – полупроводник). Металл – материал затвора, окисел – изолятор между затвором и каналом, полупроводник – материал подложки (канал).