Полупроводниковые приборы и микросхемы

Развитие электроники характеризуется постоянным увеличением сложности электронных приборов и устройств.

Принято считать, что сложность РЭА возрастает в 10 раз каждые 5 лет. В 30-40гг применялось огромное количество электронных ламп, однако их возможности были ограниченны, так как имели небольшой срок службы, большие габариты и вес, потребление большого количества энергии. Недостатки электронных ламп заставили специалистов разработать приборы с иным принципом действия, которые по своим функциональным возможностям могут заменить электронные лампы. Ими оказались ПП приборы.

Достоинства:

1) Быстродействие;

2) Малые габариты и вес;

3) Экономичность.

Применение:

1) Вычислительная техника;

2) Быт;

3) Автоматика.

Классификация ППП:

ППП, действие которых основано на свойствах ПП.

1) ПП резисторы;

2) ПП диоды;

3) Биполярные транзисторы;

4) Тиристоры;

5)  Полевые транзисторы;

6) ПП микросхемы;

7) ПП фотоэлектронные приборы;

8) Комбинированные приборы.

1. ПП резисторы – приборы с двумя выводами, электрическое сопротивление которых зависит от внешних факторов (от приложенного напряжения, температуры…).

 

 

     U                                                       

2. ПП диоды – приборы с двумя выводами и одним p-n переходом, в котором используются свойства p-n перехода. Предназначен для выпрямления электрического тока.

 

a	4	5
b	5	6

a

 

    b                             

 

60°

 

3. Стабилитроны – ППП, напряжение на которых слабо зависит от тока и, которые служат для стабилизации напряжения.

 

 1, 5

Напряжение стабилизации от1 до 1000В, ток стабилизации от 1 до 2000мА. Стабилитроны можно соединить последовательно, при этом их напряжение стабилизации складываются.

 

4. Туннельный диод – прибор, имеющий на ВАХ участок с отрицательным электрическим сопротивлением. Благодаря этому используется для усиления напряжения генерации электрических сигналов.

 

5. Варикапы – ППП, в которых используется зависимость ёмкости p-n перехода от приложенного обратного напряжения (растущее напряжение вызывает уменьшение величины ёмкости).

Маркировка и обозначение ПП диодов

1. Первый элемент обозначает материал:

Германий – Г или 1;

Кремний – К или 2;

Арсенид галлия – А или 3.

2. Класс диода:

D

B

C

3. Группа по мощности;

4. Разновидность прибора данного типа.

 

Транзисторы

Транзистор – электронный прибор, состоящий из трёх областей, пригодный для усиления мощности.

В настоящее время широко распространены транзисторы на основе трёхслойного кристалла ПП с двумя p-n переходами. Это биполярный транзистор (БТ). Один из крайних слоёв называется эмиттером. При работе транзистора его электроды выполняют следующие функции: эмиттер и коллектор образуют основную цепь электрического тока транзистора, а база служит для управления это величины.

Транзисторы классифицируются по частоте:

1. Низкочастотные – до 3МГц;

2. Среднечастотные – до 30МГц;

3. Высокочастотные – до 300МГц;

4. СВЧ – свыше 300МГц.

Классификация по мощности:

1. Малой мощности – до 0, 3Вт;

2. Средней мощности – до 1, 5Вт;

3. Большой мощности – более 1, 5Вт.

 

 

A	9	11
D	12	14

 

   К

  А      Подложка         D          60° p - n - p

 

              Б                                                                       n-p-n

                Э                                            

Маркировка транзисторов

1. Материал: кремний, германий, арсенид галлия;

2. Класс прибора: Т – транзистор;

3. Число, указывающее на значение прибора;

4. Разновидность прибора данного прибора.

 

Основные требования при монтаже и эксплуатации ППП:

1. Крепление приборов необходимо производить за корпус;

2. Изгибы внешних выводов разрешается производить не ближе 5мм от проходного изолятора;

3. Расстояние от места пайки до корпуса прибора должно быть не менее 10мм;

4. Нагрев прибора не должен превышать 150°С;

5. Продолжительность пайки не более 2-3 секунд;

6. Обязательно применение теплоотвода между корпусом прибора и местом пайки;

7. При монтаже транзистора сначала подписывают базовый вывод, затем эммитерный и коллекторный.

 

Микросхемы

ИМС – микроэлектронное изделие, содержащее не менее 5 активных и пассивных элементов, которые изготовлены в едином технологическом процессе, электрически соединены между собой, заключены в общий корпус и представляют единое целое.

В зависимости от применяемой технологии различают 3 вида ИМС:

1) полупроводниковые;

ППИМС – ИМС, все элементы которой выполнены на поверхности в объёме ПП.

2) гибридные;

Гибридная ИМС – ИМС, пассивные элементы которой выполнены путём нанесения различных плёнок на поверхность диэлектрика (подложки), а в качестве активных элементов использованы бескорпусные ППП.

3) плёночные.

Плёночная ИМС – ИМС, в которой все элементы и соединения выполнены на общей диэлектрической подложке.

 

⇐ Предыдущая12345

Поделиться: