Tranzistoriai

1. Tranzistoriai. Bendros žinios ir klasifikacija. Tranzistorius- puslaidininkis elementas su viena ar daugiau sandurų. Galintys stiprinti signalą ir turintys tris ar daugiau išvadų. Gali būti dvikrūviai ( bipoliarūs) tranzistoriai ir lauko tranzistoriai. Dvikrūviu tranzistoriumi vad. Elementą, kuriame naudojami abiejų poliarumų krūvininkai. Dvikrūviai tranzistoriai gali būti pnp arba npn struktūrų. Gali būti pagaminti iš germanio ar Si. Pagal gamybos technologiją tranzistoriai skirstomi į lyditynius, difuzinius, planariuosius ir meza tipo. Pagal galią skirstomi į mažos galios, vidutinės galios ir didelės galios. Pagal dažnių diapozoną: žemutinių dažnių, vidutinių ir aukštų. Dvikrūviai tranzistoriai pagal pagrindinius procesus bazėje gali būti dreifiniai ir nedreifiniai. 2. Lauko tranzistoriai, bendros žinios, apibrėžimai, klasifikacijos Lauko tranzistorium vad. Puslaidininkis įtaisas, kur kanalu tekanti srovė valdoma elektriniu lauku. Šis elektrinis laukas sudaromas, pridėjus potencialų skirtumą tarp užtvaros ir ištakos. Ištaka vad . elektrodas, iš kurio į kanalą išteka krūvininkai. Santaka vad elektrodas, kurį krūbininkai sutelkia. Valdanti įtampa prijungiama prie užtūros. Dvikrūviai tranzistoriai – tai tokie, kurių struktūroje, stebimi abiejų tipų krūvininkai (lauko tranz. tik vieno). Lauko tranzai gali būti: 1) su valdančiąja pn sandūra, 2) lauko tranzist. Su izoliuota užtūra, vad. MDP arba MOP tranz. Pastarieji gali būti įterptuoju pradiniu kanalu ir su indukuotuoju kanalu. Pagal kanalo tipą gali būti n-kanaliai ir p-kanaliai tranz. Scheminiai ženklai: G- gate, užtūra; D- drain, santaka; S- saurce, ištaka. 1- su indukuotu n-kanalu; 2-su indukuotu p-kanalu: Visiems lauko tranzistoriams būdinga l. Maža įėjimo srovė, nes įėjimo varža – didelė. Užtūra yra izoliuota nuo kanalo arba su kanalu sudaroma atbulina kryptimi įjungta pn sandūra. Ši savybė yra pagrindinė skiriamoji, skirianti lauko tranz. Nuo dvikrūvių ir leidžianti juos panaudoti ten, kur dvikrūviai negali būti naudojami. Pvz. Įėjimo grandinės negali būti šuntuojamos. Dvikrūviai tranz. Valdomi srove, o lauko: potencialu arba lauku. Tranz. Panašūs į elektrodines lempas. Stiprinimui apibūdinti naudojamas ne srovės perdavimo koeficientas, bet charakteristikos statumas, parodantis santakos srovės pasikeitimą, pakeitus įėjimo įtampą. 3. Lauko tranzistoriai su valdančiąja sandūra. (veikimo principas, sandara, normalusis įtampų poliarumas, VACh šeimos) Iš VACh randami parametrai. Didėjant įtampai, išsikreivina pn sandūros laukas. n-kanalis lauko tranz. Su valdančiąja pn sandūra. Kai pridėta įtampa, tokioje struktūroje susidaro platesnė pn sandūra prie mažesnių įtampų. iU=f( UU1),kai USI=const; iS=f( UUI), kai USI=const; iS=f( USI),kai USI= const. di1=y11du1+y12du2 di2= y21du1+y22du2 i1=iU, u1=uW, u2=uS1, i2=i1; y11=diU/duW, kai US1=const. Y11- vad. įėjimo laidumas. y12=diU/duS1, kai UW=const , y12- grįžtamo ryšio laidumas. y21=diS/duU1; US1=const , y21- tiesioginio perdavimo laidumas. y22=diS/duS1; UU1=const , y22- išėjimo laidumas. Žemuose dažniuose šiuos parametrus galima pakeisti į: g11, g12, g21, g22. Rin dif= 1/gU1= diW/duin, kai US1=const; S=g12i=di2/dui, kai US1=const; Riš dif= 1/g221= duSI/diS, kai UW=const; μ=Sri; S≈∆iS/∆UW, kai USi=const; Riš ≈∆US1/∆iS, kai UWžconst. 4. MDP lauko tranzistorius su indukuotuoju kanalu 5. MOP tranz su indukuotuoju kanalu n-- silpanai legiruotas sluoksnis p+- stipriai legiruotas. Kanalas suformuojamas vienoje arba dviejose V pavidalo griovelio pusėse. Kanalas formuojamas p sluoksnyje. P sluoksnis plonas, todėl kanalas būna l. Trumpas. Susidaro mažos parazitinės talpos esant aukštiems signalų dažniams. Tranzistoriaus srovė sustiprinama kitoje griovelio pusėje suformavus kitą ištakos elektrodą.Gaminant didelės galios tranzistorių viename kanale suformuojama daug tokių struktūrų, kurios sujongiamos lygiagrečiai. Dėl n- sluoksnio gaunama didelė pramušimo įtampa. 6. MDP lauko tranz. Su pradiniu kanalu Pradinis n kanalas yra įterptas. Tarp santakos ir ištakos gali tekėtisrovė, jai įtampa didiesnė už 0. kai įtampa neigiama, kanalas užsidaro ir srovė nebeteka. Priklausomai nuo to kokio poliarumo įtampa prijungiamaprie užtūros, kanalas gali būti skurdinamas arba sodrinamas, jis gali netekti arba įgyti krūvinikų. S≈∆iS/∆UW; Ris=∆US1/∆iS; Jei yra n kanalas, tai maitinimas paduodamas iš + . Jei kanalas p, tai maitinimas paduodamas iš neigiamo poliaus. teigiama įtampa pritraukia elektronus, stumai skylutes, kanalas suplonėja ir srovė sumažėja. Neigiama įtampa pritrauks teigiamas skylutes, kanalas praplatėja ir teka didesnė srovė. 7. lauko tranzistorių parametrai SLENKSTINĖ ĮTAMPA. Tokia įtampa būdinga tranzistoriams su indukuotuoju kanalu. Slenkstinė įtamopa turi būti kuo mažesnė. Ji mažėja: 1) Jei mažinamas dielektriko storis, 2) Mažinant priemaišų tankį kanale. Jei maža priemaišų koncentracija padėkle, dėl paviršinio krūvio slenkstinė įtampa gali būti lygi 0 arba neigiama, t.y. tas pats MDP tranzistorius su įterptuoju indukuotuoju kanalu. Tranzistoriaus su indukuotuojup kanalu teigiamas paviršiniskrūvis padidina slenkstinę įtampą. Tam kad sumažinti tą slenkstinę įtampą naudojamas sluoksnio su maža koncentracija joninė implantacija. Kokią įtaka daro padėklo įtampa slenkstinei įtampai, apibūdina padėklo įtakos koef. η=dUsl/dUpi, kai Is,Uw, Ss1- const. Usl-slenkstinė įtampa, Upi- padėklo ištakos įtampa. η=dd*√N, η>iB­ iE=iB+iK; iEiK KU=UK/UE=RK/RE2000/20 17. BENDROJO EMITERIO JUNGINIO CHARAKTERISTIKOS, DARBO GALIMYBĖS, PARAMETRAI 18.Bendro K junginys. VACh Parametrai. Naudojimo galimybės iEiB+iK iBiE-iK 1 Ki1 Veikimo principas analogiškas BB ir BE. Emiterinė sand tiesioginia kryptimi kolektorinė atgaline Parametrai: h11K - RIN  h11E h12k – grįžtamoj. ryšio įtampų koef. (~=1) h12k –srovės perdavimo koef. ~= h21E h22k – laidumas ~= h22E BK – stiprin i , u nestiprin (~=1) , p stiprina. Tai Bk junginys (arba emiterinis kartotuvas atkartoja UIN – koks UIN, toks ir UIŠ). Stiprina i , h21k>>1. RIN labai didelė. Galima pijungt prie didelės R šaltinių (pvz. mikrofonas) 19.Dvikrūvio trans. darbo rėžimai. Skiriami 4 rėžimai. Apibrūžiami U, užduotomis kolektorine ir emiterio sandūrose. 1. aktyvusis rėžimas 2. atkirtos rėžimas 3. soties rėžimas 4. inversinis rėžimas Aktyvusis sudaromas, kai emiteriu sand. įjungiama teisiogine, o kolektorin. – atvirkštine kryptimis. Atkirtos rėžimas, kai E ir K sandūros įjungtos atvirkštine kryptimi (teka labai mažos šalut. krūv. i ) Soties rėžimas, kai abi sand. įjungiemos tiesiogine kyptimi (teka didelės srovės ir praktiškai jos nevaldomos) Inversinis rėžimas, kai E sand. įjungiama atvirkštine, o K tiesiogine kryptimi. Struktūra simetriška. Inversiniu rėžimu stiprinimo sąlygos neišpildytos. B vyks stambi rekombinacija ir nedaug pateks į E. 20.Dvikrūvio transist. soties ir uždarumo rėžimai dirbant su apkrova. Soties rėžimo parametrai. BB Jei transist. dirba su apkrova, brėžiama apkrovos tiesė Um, iK=Um/Ra Aktyvusis rėžimas – centrinė VACh dalis. Kai iK labai mažas – atkirtos rėžimas. Soties rėžime UkE=/=0, o tam tikro dydžio (kai susikerta didž. charakter. su apkrovos tiese) UkEsot, iksot, rsot=UkEsot/iksot BE jungime UkEsot priklauso nuo K varžos. Ji priklauso nuo krūv. priemaišų tankio (kuo tankis mažesnis, R mažesnė). Padidint K priemaišų tankį, UkEsot, susimažės. Svarbu trans. dirbant jungiklio režime. 21Šotkio tranzistorius => dirbant jungiklio režimu sumažinamas UkEsot Šotkio diod. leidžia susikaupt šalut. krūvininkus. Sumažėja jų išsiurbimo laikas, gaunamos mažesnės sandūros talpos. 22.Dvikrūvio tranzist.uždarymo ir pramušimo parametrai UkE atkirtos režime įjungta atvirkštine kryptimi. Šitokiam jungime fixuojami tokie parametrai: Uždarymo parametrai: IkE0 – kolektor. emiterio srovė esant KE sandūr. išvadams prijungta atvirkštine, nulis parodo, kad bazės grandinė atvira. IBK0 – BE srovė įjungtai tvirkštinei įtampai, E išvadai neprijungti. IEB0 – E ir B sand. esant prijungtas atvirkštinei įtampai k išvadas neprijungtas. IKE trump.j – srovė K E grandinėje kai užtrumpinta. IBK trump.j – srovė B K grandinėje kai užtrumpinta. IEB trump.j – srovė E B grandinėje kai užtrumpinta. IKER – K E srovė, esant atvirkštinei KE į tampai tarp B ir E įjungtas rezistorius IKB0 = IKB tr.j(1-1).. 1 – srovės perdavimo keof. inversiniame režime. Jei įtampa didinsime įvyks KE sandūros pramušimas, charakteristikos užlinksta įvykus griūtiniam pramušimui. Stebim srovės padidėjimą. Stebimas pramušimas ir bendrosios BE junginyje. Jei kalbam BE pramušima tai būna tik inversiniame režime, naudojam tik tiesioginį jungimą. Jei KE pramušimo įtampos keliasdešimt V, o BE iki 10 V. BE srityje stiprus legiravimas. 23.Dvikrūvio transistoriaus bazės moduliacija arba Erlio efektas. Tiesiogine kruyptimi pn sandūra plona, o atvirkštinė sandūra plati. Pridėjus KE įtampą stebim sandūros pasikeitimą. Kuo Uatg didesnė tai sandūra platesnė. Plonesnėj B mažiau rekombinuosis krūvininkų. Didėjant Uatg gaunamasdidesnis srovės perdavimo koeficientas. (esant mažai įtampai, srovės perdavimo koeficientas mažesnis.) =h21Eik/iB Erlio efektas parodo kaip pasikeičia B storis ir kai įtakos srovės perdavimo koef. 24Dvikrūvio tranzist. matematiniai modeliai ir atstojančios schemos 1) Eberso ir Molo matematinis modelis ir atstojamoji schema 2) Gumelio ir Pūno mat. modelis 3) Y parametrų modelis 4) H parametrų modelis 5) T par. modelis Stiprių ir silpnų signalų modeliai 1 ir 2 stiprių signal. 3.4.5 silpnų sign. Statinis ir dinaminis modelis I1 ir I2 – srovė tekanti idealiais diodais IE=I1 – I2 1 Ik= I1 1– I2 Jei nėra talpų, tai šis modelis tinka tik statiniam rėžimui. Rek – emit.nuotek CEB – emiterio barjer. CE - emiterio difuz. Ren – emiterio nuotek. RE – emiterio srities varža Ckb – kolekt. barj. t. Ckd – kolek dif. talpa. Rth – kolekt. srit. nuotekio varža. Rk – kolekt. srities tūrinė varža. RB – bažės tūrinė varža. Tai ne tik statinis bet ir dinaminis modelis 2. Matematinis modelis. Jį naudojam tada kai tranzistorius sukonstruotas mikrograndinę, mažesni tranzist. matmenys, turi būti įvertintas Erlio efektas ir atstojamoji schema pakeičiama. Įvertinami sandūrose sukaupti krūviai. (……..)Qo/Q 3. i1=y11u1+y12u2 i2=y21u1+y22u2 Silpnų signalų modelis 4. U1=h11i1+h12u2 i2=h21i1+y22u2 5. rE – emiterio diferencialinė varža. rK – kolekt. dif. varža. rB – bazės dif. varža. kai statinis rėžimas dar galime papildyti talpomis, tinka tik silpnų signalų rėžimui. 25. Dvikrūvio tranzistoriaus aukštųjų dažnių parametrai. Iki šiol nagrinėtas buvo statinis režimas ir tranzistoriaus parametrai statiniame režime arba, kai elementą veikia žemo dažnio kintama įtampa, t.y., perduodama virpesio periodo trukmė žymiai ilgesnė už elemente vykstančių fizinių procesų trukmę; difuzinės ir barjerinės talpų užsikrovimo, išsikrovimo trukmės, difuzinė trukmė, krūvininkų dreifo trukmė ir t.t. Emiterinės ir kolektorinės sandūros talpos, įjungtos lygegriačiai sandūrų varžoms. Žemuose dažniuose talpų reaktyvioji varža didelė ir jos poveikio nepajusime. Didėjant dažniui reaktyvioji varža mažėja, be to tų talpų užsikrovimo ir išsikrovimo laikai pasidaro tos pačios eilės kaip ir paduodamo virpesio. Tada tarp įtampos ir srovės atsiranda fazių skirtumas, tranzistoriaus H ir Y parametrai tampa kompleksiniais dydžiais. Y11B=1/re+iw(CED+CEB) Aukštuose dažniuose sumažėja srovės perdavimo koeficientų reikšmės, be to aukštuose dažniuose jie pasirodo kompleksiniais dydžiais. Čia didelę turi krūvininkų gyvavimo trukmė, kuri skirtinga p ir n puslaidininkiams, susikaupę krūvininkai pasikeitus signalui iš karto neišsiurbiami, todėl procesaspailgėja. Srovės perdavimo koef-tų diagramos: h21E/=H21EO/(1+(t/fh21e)2)1/2 h21eo- srovės perdavimo koef-tas žemuose dažniuose BE junginiui. fh21e- BE junginio srovės perdavimo koef-to dažnis, t.y., dažnis, kuriam esant srovės perdavimo koef-to modulis sumažėja 21/2 karto lyginant su srovės perdavimo koef-tu žemuose dažniuose. /h21b/=H21bO/(1+(t/fh21b)2)1/2 Ribinis dažnis fh21e

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!