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)

ОДНОПЕРЕХОДНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ




 

Однопереходным транзистором называется трехэлектродный полупроводниковый прибор с одним электронно-дырочным переходом, имеющий на вольтамперной характеристике область с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Однопереходный транзистор часто называют двухбазовым диодом, так как он имеет два базовых вывода, а третий вывод называется эмиттером.

Для создания однопереходного транзистора обычно используют протяженный высокоомный кремниевый полупроводник п-типа, являющийся базой транзистора. На торцах базы создаются два вывода база 1 (Б1) и база 2 (Б2). Примерно посередине базы методом диффузии акцепторной примеси создается низкоомная область р-типа - область эмиттера. Эмиттер по сравнению с базой имеет малую протяженность так, что по сравнению с базой эмиттер можно считать точечной. На рисунке 14.1 приведены электрическая схема включения однопереходного транзистора и его условное графическое обозначение, а на рисунке 14.2 – вольтамперная характеристика транзистора, описывающая зависимость тока эмиттера от напряжения между эмиттером и базой 1 VЭБ1 при постоянном напряжении VБ1Б2.

а) б)

Рис. 14.1. Однопереходной транзистор: а) схема включения и б) его условно-графическое обозначение.

 

Работу однопереходного транзистора и его вольтамперную характеристику можно описать процессами на р-п переходе, который возникает на границе эмиттер-база. Напряжение на р-п переходе определяется (см. рис. 14.1, а)

Vр-п = VЭБ1 - Vl , (14.1)

где – Vl –падение напряжения на участке базы l1.

Пусть в начальный момент VЭБ1 = 0, а VБ1Б2 > 0. При этом вследствие омических контактов к базам приложенное напряжение VБ1Б2 линейно распределится вдоль базы однопереходного транзистора и через базу потечет ток IБ2 = IБ1 = IБ. На участке l1 за счет протекания тока возникнет падение напряжения Vl = IБ RБ1 , где RБ1 – сопротивление участка l1, которое смещает р-п переход в обратном направлении. Р-п переход при этом заперт и через него течет только обратный тепловой ток I0. Если VЭБ1 > 0, то при VЭБ1 < Vl р-п переход остается закрытой. На вольтамперной характеристике этому состоянию транзистора соответствует область отсечки. При VЭБ1 = Vl напряжение на переходе станет равной 0. Однако такое состояние неустойчиво. Действительно, пусть из-за флуктуационных процессов ток IБ несколько уменьшилось, что приведет к уменьшению падение напряжения Vl. Тогда в соответствие с (9.1) р-п переход получит прямое смещение, в базу начинают

Рис.14.2. Вольтамперная характеристика однопереходного транзистора.

 

инжектироваться из эмиттера дырки, а ток эмиттера меняет свое направление. Так как эмиттер низкоомный, а база высокоомная, то имеет место высокий уровень инжекции, т.е. число инжектируемых дырок превышает число основных носителей в базе (рп > np). Поэтому сопротивление полупроводника на участке l1 уменьшится, что приведет к дальнейшему спаду напряжения Vl, переход открывается еще больше и т.д. Возникает внутренняя положительная обратная связь, что приведет к резкому росту тока эмиттера, величина которого ограничится резистором Rбал. Формируется, как и в случае диодного тиристора, участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением (см. рис. 14.2). Напряжение VЭБ, при котором происходит переход транзистора из области отсечки в область с отрицательным дифференциальным сопротивлением, называется напряжением включения однопереходного транзистора VВ.



В точке I = IОСТ транзистор переходит в стационарное открытое состояние. В стационарном состоянии на участке с высоким значением тока вольтамперная характеристика однопереходного транзистора описывается как вольтамперная характеристика диода в режиме высокого уровня инжекции, ток которого ограничивается только объемным сопротивлением базы Б1.

Таким образом, однопереходной транзистор может находиться в двух устойчивых состояниях:

- в закрытом состоянии, которое характеризуется обратным смещением перехода Э-Б и протеканием в цепи эмиттера малого обратного теплового тока;

- в открытом состоянии (состояние насыщения), транзистор характеризуется малым сопротивлением и протеканием большого тока эмиттера.

Благодаря такому свойству однопереходного транзистора он, в основном, находит применение на различных радиоэлектронных устройствах в качестве электронного ключа.

 

Контрольные вопросы

1. В чем состоит конструктивная особенность однопереходного транзистора?

2. На каких физических явлениях основана работа однопереходного транзистора?

3. Объясните ход вольтамперной характеристики однопереходного транзистора?

 





Дата добавления: 2015-05-06; Просмотров: 206; Нарушение авторских прав?;


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



ПОИСК ПО САЙТУ:





studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.167.250.64
Генерация страницы за: 0.011 сек.