Фототранзисторы: принцип действия, основные режимы
- •Основные сведения из истории развития электроники.
- •Электропроводность полупроводников.
- •Удельная проводимость пп
- •Примесная проводимость
- •Зонная диаграмма пп с донорной примесью
- •Зонная диаграмма пп с акцепторной примесью
- •Понятие о потенциале и уровне Ферми для пп материалов.
- •Электрические переходы между двумя различными материалами
- •Электрические переходы между металлом и пп.
- •Процессы в p-n-переходе.
- •Прямое смещение pn перехода.
- •Обратное смещение pn перехода.
- •Вах pn-перехода
- •Емкость pn- перхода
- •Пробой pn перхода.
- •Устройство: принцип действия и вах полупроводникового диода.
- •Классификация и система обозначения Диодов
- •Устройство, принцип действия и вах стабилитрона.
- •Классификация и система обозначения стабилитронов.
- •Биполярный транзистор: устройство, принцип действия.
- •Типы транзисторов: устройство, принцип действия.
- •Схемы включения транзисторов.
- •Основные соотношения для токов в структуре
- •Математическая модель транзистора.
- •Уравнения Эберса-Молла
- •Эквивалентная схема транзистора для постоянного тока об: основные соотношения и характеристики
- •Эквивалентная схема транзистора для постоянного тока оэ: основные соотношения и характеристики
- •Базовые характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме об.
- •Выходные характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме об.
- •Базовые характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме оэ.
- •Выходные характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме оэ.
- •Основные режимы работы биполярного транзистора
- •Биполярный транзистор как активный 4-х полюсник
- •H-параметры для биполярного транзистора, характеристики, и способ определения.
- •Основные параметры биполярного транзистора.
- •Эквивалентные схемы биполярных транзисторов для переменного тока.
- •Зависимость основных параметров биполярного транзистора от температуры.
- •Классификация и система обозначения биполярных транзисторов.
- •Структура и принцип работы полевого транзистора с управляемым p-n переходом
- •Основные характеристики полевого транзистора с управляемым p-n переходом
- •Основные параметры полевого транзистора с управляемым p-n переходом
- •Соотношения между параметрами полевого транзистора с управляемым p-n переходом
- •Эквивалентные схемы полевого транзистора для переменного тока.
- •Основные схемы включения полевого транзистора
- •Зависимость параметров полевого транзистора с управляющим p-n переходом от температуры
- •Моп-транзисторы: структура и принцип действия
- •Моп-транзистор с индуцированным каналом
- •Моп-транзистор со встроенным каналом
- •Стоко-затворные характеристики моп транзисторов с индуцированным каналом
- •Статические стоковые характеристики моп-транзисторов с индуцированным каналом
- •Влияние потенциала подложки на характеристики управления моп-транзистора
- •Структура мноп: принцип действия и область использования.
- •Моп-транзистор с плавающим затвором: принцип действия и область применения.
- •Классификация, система обозначения и характеристики полевого транзистора
- •Структура, принцип действия и вах туннельного диода
- •Структура, принцип действия и вах двухбазового диода
- •Основные соотношения для токов и напряжений однопереходного транзистора
- •Транзисторный аналог двухбазового диода.
- •Лавинный транзистор: схема включения и основные параметры
- •Вах лавинного транзистора, область использования
- •Динистор: структура и принцип действия
- •Динистор: вах , основные соотношения для токов
- •Тиристор: структура, принцип действия
- •Тиристор: вах при управлении по катоду, и основные соотношения для токов
- •Классификация и система обозначений тиристоров.
- •Основные достоинства оптоэлектронных приборов
- •Светодиоды: принцип действия, основные характеристики, эквивалентные схемы
- •Основные параметры светодиодов
- •Основные параметры и характеристика фоторезисторов
- •Фотодиоды: структура, принцип действия, основные режимы работы
- •Основные параметры и характеристики фотодиодов
- •Фототранзисторы: принцип действия, основные режимы
- •Основные характеристики и параметры фототранзисторов.
- •Фоторезисторы: структура, классификация, основные параметры
- •Устройства отображения информации: назначение, классификация.
- •Принцип действия и способы управления вакуумными люминесцентными индикаторами.
- •Устройство, принцип действия и область использования жидко-кристаллических индикаторов (жки)
- •Разновидности и способы управления ими
- •Пп знакосинтезирующие индикаторы: устройство, принцип действия
- •Многоэлементные пп зси устройство, область использования.
- •Принцип работы лазера, свойства лазерного излучения
- •Основные типы лазеров, основные области использования лазерного излучения
- •Пп приборы с зарядовой связью: устройство, принцип действия, режимы работы, область применения
- •Усилители электрических сигналов: основные параметры и характеристики
- •Принцип действия усилительного каскада на транзисторе
- •Усилительный каскад на транзисторе, включенном по схеме оэ
- •Определение коэффициентов усиления тока и напряжения в схеме каскада оэ
- •Температурная компенсация каскада оэ
- •Эмиттерный повторитель: схемы и основные соотношения.
- •Определение коэффициентов усиления тока и напряжения в схеме ок
- •Усилительный каскад с общей базой (об схема и основные соотношения)
- •Усилительные каскады на полевых транзисторах: схемы и основные соотношения
- •Истоковый повторитель: схема и основные соотношения
- •Режимы усилительных каскадов
- •Графо-аналитический анализ работы усилительного каскада
ТРАНЗИСТОРЫ
В этой статье мы разберем, чем же примечателен этот маленький кусочек кремния, называемый транзистором. Транзисторы, как известно, делятся на 2 вида полевые и биполярные. Изготавливаются они из полупроводниковых материалов, в частности германия и кремния. И полевые и биполярные транзисторы имеют по 3 вывода. На приведенном ниже рисунке мы можем видеть устройство советского биполярного низкочастотного транзистора типа МП39-МП42.
Транзистор в разрезе
На следующем рисунке изображены транзисторы, также выпущенные в советское время, слева небольшой мощности, в центре и справа рассчитанные на среднюю и большую мощность:
Внешний вид советских транзисторов
Рассмотрим схематическое изображение биполярного транзистора:
Структура биполярных транзисторов
Транзисторы по своей структуре делятся на два типа, n-p-n и p-n-p. Как нам известно из предыдущей статьи, диод представляет собой полупроводниковый прибор с p-n переходом способным пропускать ток в прямом включении и не пропускающий в обратном. Транзистор же представляет собой, условно говоря, два диода соединенных либо катодами, либо анодами, что мы и можем видеть на рисунке ниже.
Транзистор как два диода
Кстати, многие отечественные транзисторы в советское время выпускали с некоторым содержанием золота, так что эту деталь можно назвать драгоценной в прямом смысле слова! Подробнее о содержании драгметаллов . Но для радиолюбителей ценность данного радиоэлемента заключается прежде всего в его функциях.
Золото в транзисторах СССР
Приведу ещё несколько фотографий распространённых транзисторов:
Малой мощности
Средней мощности
Большой мощности
В металлическом корпусе
На этих фото изображены выводные транзисторы, которые впаивают в отверстия в печатной плате. Но существуют транзисторы и для поверхностного или SMD монтажа, в таком случае отверстия не сверлятся и детали припаиваются со стороны печати, один из таких транзисторов в корпусе sot-23 изображен на фотографии ниже, рядом на рисунке можно видеть его сравнительные размеры:
Фото SMD транзистор
Какие существуют схемы включения биполярных транзисторов? Прежде всего это схема (к слову сказать самая распространенная) включения с общим эмиттером. Такое включение обеспечивает большое усиление по напряжению и току:
Схема с общим эмиттером
Схема включения с общим коллектором, это дает нам усиление только по току:
Схема с общим коллектором
И схема включения с общей базой, усиление только по напряжению:
Схема с общей базой
Далее приведен практический пример схемы усилителя на одном транзисторе собранного по схеме с общим эмиттером. Наушники для этого усилителя нужно брать высокоомные Тон–2 с сопротивлением обмотки приблизительно 2 кОм.
Пример усилителя по схеме с общим эмиттером
Биполярные транзисторы могут использоваться в ключевом и усилительном режимах. Выше на схеме пример работы транзистора в усилительном режиме. На приведенном ниже рисунке изображена схема включения транзистора в ключевом режиме:
Схема транзистора в ключевом режиме
Существуют транзисторы, действие которых основано на фотоэлектрическом эффекте, называются они фототранзисторы. Они могут быть в исполнении как с выводом от базы, так и без него. Его схематическое изображение на рисунке:
Схематическое изображение фототранзисторов
А так выглядит один из фототранзисторов:
Фототранзистор — фотография
Полевые транзисторы
Как ясно из названия, такие транзисторы управляются не током, а полем. Электрическим полем. В следствии чего они имеют высокое входное сопротивление и не нагружают предидущий каскад. На этом рисунке изображено строение полевого транзистора:
Строение полевого транзистора
Привожу первый вариант схематического обозначения полевого транзистора:
Схематическое изображение полевого транзистора
На следующем рисунке изображено современное схематическое изображение (второй вариант) полевых транзисторов с изолированным затвором, слева с каналом n–типа и справа с каналом p-типа.
Изображение на схемах полевых транзисторов с изолированным затвором
Определяют какого типа канал следующим образом, если стрелка направлена в сторону канала, то такой транзистор с каналом n–типа, если же стрелка направлена в обратную, то p-типа. Транзисторы MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor) — это английское название полевых транзисторов МДП (металл-диэлектрик-полупроводник). Дальше на рисунке приведено обозначение и изображен внешний вид мощного полевого Mosfet транзистора:
Схематическое изображение мощного полевого транзистора
Полевые транзисторы имеют высокое входное сопротивление. Они находят все большее применение в современной технике, особенно приёмо-передатчиках. Полевые транзисторы широко применяются и в аналоговых, и в цифровых схемах. Выпускаются современные полевые транзисторы, как и биполярные, в SMD исполнении:
Фото SMD полевой транзистор
Устройства, созданные на основе КМОП транзисторов (полевых транзисторов) очень экономичны и имеют незначительное потребление питания. Привожу схемы включения полевых транзисторов:
С общим истоком
С общим стоком
С общим затвором
Применяются полевые транзисторы и в усилителях мощности звука, чаще всего в выходных каскадах.
