Транзистор - это усилительный элемент. Он усиливает слабую энергию подаваемого на него сигнала за счет энергии дополнительного источника питания

К снижению устойчивости работы схемы.

К повышению энергопотребления;

К росту паразитных токов утечки;

Позволяет повысить рабочую частоту микросхемы.

Уменьшает паразитные индуктивности и емкости электродов;

Повышает плотность их размещения;

Параметры транзисторов зависят от масштаба технологического процесса их изготовления (масштаба технологии), который непрерывно совершенствуется. Сейчас используются технологии 0,09-0,065 мкм (диаметр ячейки микроскопических структур).

Уменьшение размеров транзисторов:

Но при этом миниатюризация транзисторов (в ряде толщина изолирующих слоев в транзисторе сопоставима с размерами атомов) приводит:

Снижение напряжения питания схемы уменьшает разогрев схем только частично, а мощность токов утечки может достигать сотен ватт.

Уменьшение токов утечки достигается следующими способами:

• использованием медных проводников (вместо имеющих большее удельное электрическое сопротивление алюминиевых);

• применение технологии напряженного кремния (при увеличении расстояния между атомами кристаллической решетки уменьшается удельное электрическое сопротивление).

Термин транзистор (от англ. transfer - переносить и resistor - сопротивление) означает трёхэлектродный полупроводниковый электронный прибор, в котором ток в цепи двух электродов управляется третьим.

У транзистора три вывода: коллектор, эмиттер и база.

Между коллектором и эмиттером течет сильный ток, он называется коллекторный ток (Iк), между базой и эмиттером - слабый управляющий ток базы (Iб). Величина коллекторного тока зависит от величины тока базы. Причем, коллекторый ток всегда больше тока базы в определенное количество раз.

Рис. Изображение транзистора на схемах.

Транзистор имеет три контактных вывода: эммитер, база и коллектор. Внешнее напряжение (например, +5В) через резистор подаётся на коллектор, а эммитер заземляется, что создаёт условия для протекания тока в цепи. Если напряжение на контакте базы отсутствует, то транзистор ведёт себя в электрической цепи как резистор с большим внутренним сопротивлением. А если на контакт базы подать напряжение определённой величины, то транзистор ведёт себя как проводник с очень маленьким сопротивлением. В первом случае говорят, что транзистор заперт, а во втором – что транзистор открыт. Контактный вывод базы считается входом схемы. Начиная или прекращая подачу напряжения на этот вход, можно управлять поведением транзистора, открывать или закрывать его. Выходом схемы считается контактный вывод коллектора, на котором регистрируется результат управляющего воздействия на схему.

Пример использования в схеме:

В этой схеме транзистор управляет яркостью свечения лампочки. Иными словами, он регулирует ток, протекающий через лампочку. Поскольку лампочка подключена к коллектору транзистора, то и ток, текущий через нее является током коллектора.

Управляющий ток базы ограничивается резистором R1. Зная этот ток и коэффициент усиления транзистора (h21э), можно легко узнать ток коллектора. С другой стороны, зная, какой нам нужен ток коллектора, мы всегда можем вычислить ток базы и подобрать соответствующий резистор.

В биполярных транзисторах с помощью трехслойной полупроводниковой структуры из полупроводников различной электропроводности создаются два p–n-перехода с чередующимися типами электропроводности (p–n–p или n–p–n).

Биполярные транзисторы конструктивно могут быть беcкорпусными (рис. 1-а) (для применения, например, в составе интегральных микросхем) и заключенными в типовой корпус (рис. 1-б). Три вывода биполярного транзистора называются база, коллектор и эмиттер.

а) б)

Рис. 1. Биполярный транзистор: а) p–n–p-структуры без корпуса,

б) n–p–n-структуры в корпусе.

Условное графическое обозначение транзисторов на схемах:

Рис. 1 - Условное графическое обозначение биполярного транзистора структуры n-p-n

На рисунке буква d означает диаметр в мм. 1/3d и 2/3d соответственно треть и две трети от диаметра.

Рис. 2 - Условное графическое обозначение биполярного транзистора структуры p-n-p

Рис. 3 - Условное графическое обозначение полевого транзистора с p-n-переходом и каналом n-типа

Рис. 4 - Условное графическое обозначение полевого транзистора с p-n-переходом и каналом p-типа

Рис. 5 - Условное графическое обозначение полевого транзистора со встроенным p-каналом обедненного типа

Рис. 6 - Условное графическое обозначение полевого транзистора со встроенным n-каналом обогащенного типа.

Рис. 7 - Условное графическое обозначение полевого транзистора с индуцированным p-каналом обогащенного типа

Рис. 8 - Условное графическое обозначение полевого транзистора с индуцированным n-каналом обогащенного типа

Рис. 9 - Обозначение транзистора с барьером Шотки (транзистор Шотки)

Рис. 10 - Обозначение многоэмиттерного транзистора

Транзистор с барьером Шотки и многоэмиттерный транзистор встречаются лишь в микроэлектронике.

Рис. 11 - Условное графическое обозначение фототранзистора.

Диод – двухэлектродный полупроводниковый прибор с одним p–n-переходом, обладающий односторонней проводимостью тока.

Дата добавления: 2014-01-07