Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Разновидности биполярных транзисторов




В настоящее время промышленностью выпускается большое количество бипо­лярных транзисторов различных типов и разного назначения. Подавляющее большинство транзисторов изготовляется из кремния и имеет структуру п-р-п. Обычно транзисторы классифицируют по допустимой рассеиваемой мощности, предельной частоте и назначению.

По мощности транзисторы подразделяют на три группы. К транзисторам малой мощности относят приборы с рассеиваемой мощностью менее 0,3 Вт. К транзис­торам средней мощности относятся транзисторы с рассеиваемой мощностью от 0,3 до 1,5 Вт. Для транзисторов большой мощности рассеиваемая мощность пре­вышает 1,5 Вт.

В каждой из трех групп транзисторы подразделяются на низкочастотные (), транзисторы средней частоты (), высокочастот­ные () и транзисторы диапазона СВЧ ().

Для низкочастотных транзисторов характерны большая емкость переходов (10-100 пФ) и время рассасывания (порядка 1 мкс). Для высокочастотных транзис­торов характерны малая площадь переходов, малая толщина базы и малое время жизни неосновных носителей заряда. Барьерные емкости этих транзисторов не превышают 10 пФ, время рассасывания составляет доли микросекунды. Как пра­вило, высокочастотные транзисторы являются дрейфовыми.

Сверхвысокочастотные транзисторы отличаются рядом важных структурных и конструктивных особенностей. Толщина базы этих транзисторов составляет 0,1-0,3 мкм, ширина эмиттера — около 1 мкм, расстояние от края эмиттерной области до базового контакта — около 0,4 мкм. При этих условиях барьерные емкости составляют десятые доли пикофарады, а граничная частота достигает 10 ГГц. Транзисторы с повышенной граничной частотой характеризуются пони­женными рабочими напряжениями и токами, малыми значениями отдаваемой вы­сокочастотной мощности и допустимой рассеиваемой мощности. Как показали исследования, граничная частота и отдаваемая мощность Р связаны между собой соотношением , из которого следует, что повышение граничной частоты при заданном уровне технологии связано с неизбежным уменьшением от­даваемой мощности. Современная технология позволяет создавать транзисторы с граничной частотой 10 ГГц при отдаваемой мощности 1 Вт.

Мощные транзисторы отличаются большими напряжениями и токами коллекто­ра. Для достижения большого рабочего тока применяют многоэмиттерные тран­зисторы, содержащие большое число узких длинных эмиттерных полосок, между которыми расположены выводы базы, объединенные общим базовым выводом. Все эмиттеры располагают внутри одной базовой области, а их выводы объеди­няют общим эмиттерным выводом. Ширина каждой эмиттерной полоски со­ставляет 10-20 мкм, а длина — 100-200 мкм. Для хорошего теплоотвода кристалл мощного транзистора устанавливают на массивное металлическое основание кор­пуса, которое в ряде случаев имеет специальный радиатор. Современные мощные транзисторы при допустимом коллекторном напряжении более 100 В и токе кол­лектора более 50 А позволяют в диапазоне частот до 30 МГц получить в нагрузке мощность порядка 175-200 Вт.

Большое разнообразие транзисторов отражается в их условных обозначениях (маркировке), содержащих определенную информацию о свойствах транзистора.

Первый элемент обозначения характеризует материал полупроводника:

□ Г (или 1) — германий;

□ К (или 2) — кремний;

□ А (или 3) — арсенид галлия;

□ И (или 4) — соединения индия.

Буквы используют при маркировке транзисторов широкого применения, циф­ры — при маркировке транзисторов специального назначения.

Вторым элементом обозначения для биполярных транзисторов является буква Т (для полевых транзисторов используется буква П).

Третий элемент обозначения характеризует мощность и частотные свойства:

□ 1 — маломощный низкочастотный;

□ 2 — маломощный средней частоты;

□ 3 — маломощный высокочастотный (f > 30 МГц);

□ 4 — средней мощности низкочастотный;

□ 5 — средней мощности средней частоты;

□ 6 — средней мощности высокочастотный;

□ 7 — большой мощности низкочастотный;

□ 8 — большой мощности средней частоты;

□ 9 — большой мощности высокочастотный.

Четвертый и пятый элементы указывают на порядковый номер разработки дан­ного типа транзистора и обозначаются цифрами от 01 до 99.

Шестой элемент обо­значения (буквы от А до Я) показывает разделение транзисторов данного типа на подтипы по классификационным параметрам, например по величине или какого-либо другого параметра.

Например, кремниевый биполярный мощный высокочастотный транзистор КТ903А имеет минимальное значение , а транзистор КТ903Б — минимальное значение .

Для вновь разрабатываемых транзисторов используются семиэлементные обозна­чения. У этих транзисторов третий элемент несколько иначе характеризует мощ­ность и частотные свойства транзистора:

□ 1 — маломощный (до 1 Вт) с граничной частотой до 30 МГц;

□ 2 — маломощный с граничной частотой до 300 МГц;

□ 4 — маломощный с граничной частотой свыше 300 МГц;

□ 7 — мощный (свыше 1 Вт) с граничной частотой до 30 МГц;

□ 8 — мощный с граничной частотой до 300 МГц;

□ 9 — мощный с граничной частотой свыше 300 МГц.

Четвертый, пятый и шестой элементы (число от 001 до 999) указывают на поряд­ковый номер разработки, а седьмой элемент — на отличие по какому-либо пара­метру.

В радиоэлектронной аппаратуре наряду с транзисторами, управляемыми элект­рическими сигналами, находят применение транзисторы, управляемые световы­ми сигналами, — фототранзисторы. Биполярный фототранзистор представляет собой обычный транзистор, в корпусе которого имеется прозрачное окно, через которое световой поток воздействует на область базы.

Схематическое устройство фототранзистора и схема его включения представлены на рис. 4.41, а.

Фототран­зистор обычно включают по схеме с ОЭ с отключенной базой. При этом эмиттерный переход оказывается включенным в прямом направлении, а коллекторный переход — в обратном. Под действием света происходит генерация пар носителей заряда в базовой области. Электроны и дырки диффундируют к коллекторному переходу, поле которого разделяет их. Дырки переходят из базы в коллектор и увеличивают ток коллектора, а электроны остаются в базе и компенсируют поло­жительный неподвижный заряд неподвижных доноров в р-п -переходе, в резуль­тате чего потенциальный барьер в эмиттерном переходе снижается, что приводит к увеличению инжекции дырок в базу. Соответственно увеличивается количество дырок, втянутых полем коллекторного перехода и попавших в коллектор. Ток инжектированных носителей и соответствующий ему коллекторный ток во мно­го раз превышает первоначальный фототок, образованный носителями за счет генерации.

Вольт-амперные характеристики фототранзистора показаны на рис. 4.41, б.

 

Внешне они не отличаются от выходных характеристик обычного биполярного транзис­тора. При отсутствии светового потока через транзистор протекает ток . При облучении базы светом появляются дополнительные носители заряда, ток коллектора возрастет и становится равным , где темновой ток фототранзистора, — световой ток фототранзистора, а — интег­ральная фоточувствительность фототранзистора.

Если в цепь коллектора включен резистор , то режим работы фототранзистора определяется так же, как и обычного транзистора. В этом случае при изменении светового потока будет изменяться напряжение . Следовательно, фототранзис­тор является приемником фотоизлучения и одновременно усилителем фототока.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-11; Просмотров: 1270; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.