ХАРАКТРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА

1. Входные характеристики( слайд 46 ).

i_Б =f(U_БЭ ) при U_КЭ =const

Увеличение отрицательного напряжения U_КЭ вызывает уменьшение i_Б.

 

2. Выходные характеристики( слайд 47 ).

i_К =f(U_КЭ ) при i_Б =const

Участки характеристик, соответствуют малым значениям U_КЭ являются крутыми. Транзистор работает в режиме насыщения и область 1 называется областью насыщения.

При переходе транзистора в активный режим выходные характеристики имеют пологий вид. Это рабочая область транзистора. Область 2 называется областью отсечки и транзистор работает в режиме отсечки.   3-я область – область теплого пробоя, транзистор вышел из строя.

 

3. Характеристики передачи тока( слайд 48 ).

i_К =f(i_Б ) при U_КЭ =const

Данные характеристики могут быть получены простой перестройкой семейства выходных характеристик.

4. Характеристики обратной связи по напряжению( слайд 49 ).

U_БЭ =f(U_КЭ ) при i_Б =const

Параметры транзистора

Наибольшее распространение получила система h-параметры ( слайды 50, 51, 52, 53 ).

 

Коэффициент h₁₁ представляет собой входное сопротивление биполярного транзистора. h₁₂ – коэффициент обратной связи по напряжению. h₂₁ – коэффициент передачи тока или коэффициент усиления по току. h₂₂ – выходная проводимость.

 

 

Полевой транзистор

Полевой транзистор ( слайд 54 ) является активным, т.е. способным усиливать сигналы полупроводниковым прибором. В полевых транзисторах выходным током управляют с помощью электрического поля (в биполярных транзисторах, входной ток управляет выходным током). Полевые транзисторы называются так же униполярным, так как в процессе протекания тока участвуют  только основные носители. Различают два вида полевых транзисторов: с управляющим переходом и с изолированным затвором.

Электроды, подключенные к каналу,                                                                                                     называются стоком и истоком, а

управляющий электрод называется затвор. Напряжение управления, которое создает поле в канале, прикладывается между U и C. В полевых транзисторах с изолированным затвором электрод затвора изолирован от канала с помощью слоя диэлектрика SiO₂ (МДМ и МОП).   Полупроводниковый канал может быть обеднен носителями заряда или обогащен ими. При обедненном канале электрическое поле затвора повышает его проводимость, канал называется индуцированным. Если канал обогащен носителями, то он называется встроенный и электрическое поле…приводит к обеднению канала носителями заряда. Проводимость канала может быть электронной (n - канал), либо дырочный (p - канал).

Полевой транзистор можно включить тремя соединениями. По схеме с общим И ( слайд 55 ), по схеме ( O3, OC, OU). При увеличении  обратного напряжения на p-n  переходе он расширяется за счет канала ( слайд 56 ). Увеличение ширины p-n перехода уменьшает толщину канала и увеличивает его сопротивление. Это приводит к уменьшению тока между U и C. Именно это явление позволяет управлять током с помощью напряжения и электрического поля. Если напряжение Uзu достаточно  велико и равно напряжению отсечки, канал полностью перекрывается областью p-n перехода.

Полевой тр-р характеризуется выходными (стоковыми)(а) и стокозатворными характеристиками (б). ( слайд ы 57, 58 )

Ic       Uзи=0

 

 

          Uзи=3В

                             Uc

Параметры полевого транзистора:

1. S - крутизна характеристики ( слайд 59 ).  

2. Внутренне дифференциальное сопротивление ( слайд 60 ).  

3. Коэффициент усиления ( слайд 61 )

, при Uис=const , при Uзи=const  

 

 

Тиристор

 

Диодным тиристором (динистор) называется полупроводниковый прибор, состоящий из четырех, последовательно чередующихся областей p и n типа. Динистор имеет выводы от двух крайних областей: анод, катод (слайд 62).

 Иногда добавляют третий вывод.  Триодный тиристор - полупроводниковый прибор, имеющий такую же структуру.   К двум выводам добавляется третий вывод, присоединенный к одной из средних базовых областей. Тиристор называется так же управляемым переключающим диодом.

Крайние р-п переходы называются эмиттерными, средний - коллекторным. Внутренние области, лежащие между переходами, называются базами. Электрод, соединенный с внутренней p(n) базой, называется управляющим.

Как видно из схемы (слайд 63) средний p-n переход заперт обратным напряжением источника, однако при больших токах понижения высоты потенциального барьера оказывается настолько резким, что средний переход может оказаться открытым, при этом напряжение резко падает и на ВАХ появиться участок отрицательного сопротивления.

Для анализа работы тиристора четырёхслойную структуру целесообразно представить в виде двух транзисторов р-п-р и п-р-п, причем Ik1= IБ2; IБ1=Ik2

 

Коллекторный ток Т1 одновременно является базовым током Т2, а коллекторный ток T2 базовым током Т1. При увеличении ЭДС источника, инжектированные одним из эмиттеров основные носители, пересекают область, где они уже являются неосновными, частично рекомбинируя в ней. Нерекомбинировавшие носители переходят коллекторный переход и, оказавшись в области, где они уже являются основными носителями, т.е. в слое базы сопряженного транзистора, понижают высоту потенциального барьера, способствуя инжекции зарядов из 2 - ого эмиттера, что ведет к увеличению общего тока прибора.

 Переход структуры p-n-p-n из непроводящего состояния в проводящее можно вызвать не только повышением напряжения внешнего источника, но и увеличением тока в одном из эквивалентных транзисторов. Для этого в тиристоре от одной из баз делают вывод (управляющий электрод), меняя ток которого можно регулировать напряжение переключения, а, следовательно, управлять работой прибора.

Типовая BAX может быть разбита на следующие области:

1. область малого положительного сопротивления

2. область высокого отрицательного сопротивления

3. область обратимого пробоя среднего p-n перехода

4. непроводящее состояние (средний p-n переход заперт внешним источником напряжения – не основной носитель)                                                                                                                         

Тиристор может находиться в двух устойчивых состояниях. Первое характеризуется малым током и большим напряжением (4). Второе характеризуется высоким током и малым напряжением (1). Это позволяет использовать тиристор в качестве быстродействующего переключателя в различных схемах автоматической и вычислительной техники.

Uвкл. - напряжение, при котором прибор в толчке включения тиристора, при котором начинает возрастать ток I вкл.;

Iвкл. - ток, протекающий через прибор, при применении к нему Uвкл.

Iуд. -удерживающий ток – минимальное значение тока, которое необходимо для поддержания тиристора в открытом состоянии, связанное с этим током Uоткр.

I зкр. -ток в закрытом состоянии практически не зависит от U.

Imax - максимальный ток в открытом состоянии.

 

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: