Principiul funcționării dispozitivului
Un tranzistor este un dispozitiv semiconductor conceput pentru a amplifica un semnal electric. Datorită structurii speciale a laturilor cristaline și a proprietăților semiconductoare, acest dispozitiv este capabil să mărească amplitudinea curentului curge .
Semiconductorii - substanțe care pot conduce curentul, precum și pentru a preveni trecerea lui. Reprezentanții lor cei mai proeminenți sunt siliciul și germaniul. Există două tipuri de semiconductori:
- Electronic.
- Hole.
În semiconductori, curentul electric apare datorită lipsei sau excesului de electroni liberi. De exemplu, rețeaua cristalină a unui atom constă din trei electroni. Totuși, dacă introducem în această substanță un atom format din patru electroni, unul va fi superfluu. El este un electron liber. În consecință, cu cât mai mulți electroni, cu atât această substanță este mai aproape de proprietățile sale față de metal. Acest lucru înseamnă că conductivitatea curentului mai mult. Astfel de semiconductori se numesc electronici .
Acum hai să vorbim despre gaură. Pentru a le crea, atomii unei alte substanțe sunt introduși în substanță, a cărei latură cristalină conține mai mulți atomi. În consecință, în semiconductorul nostru devine mai puțin electroni. Formate vacante pentru electroni. Legăturile Valence vor fi distruse, deoarece electronii vor avea tendința de a ocupa aceste poziții vacante. Apoi le vom numi găuri.
Electronii încearcă în mod constant să ia o gaură și, începând cu mișcarea, să formeze o nouă gaură. Absolut toți electronii au acest comportament. Într-un semiconductor, se produce mișcarea lor, ceea ce înseamnă că curentul începe să curgă . Astfel de semiconductori se numesc semiconductori cu orificii.
Astfel, prin introducerea unei lipse sau a unui exces de electroni în siliciu sau germaniu, facilităm mișcarea lor. Se pare că este curent. Tranzistorii constau din compuși ai acestor semiconductori în conformitate cu un anumit principiu. Cu ajutorul acestora puteți controla curenții care curg și alți parametri ai semnalelor electrice.
Tipuri de tranzistoare
Există mai multe tipuri de tranzistori. Sunt aproximativ patru dintre ei. Cu toate acestea, cele mai importante sunt:
- Câmp.
- Bipolară.
Celelalte specii sunt colectate de pe câmp și bipolare . Luați în considerare mai detaliat fiecare vizualizare.
câmp
Esența acestui dispozitiv este de a controla parametrii unui semnal electric folosind un câmp electric. Apare atunci când se aplică tensiuni la oricare dintre concluzii:
- Obturatorul este necesar pentru reglarea parametrilor semnalului, datorită tensiunii de alimentare a acestuia.
- Drainul este ieșirea prin care purtătoarele de încărcături (găuri și electroni) părăsesc canalul.
- Sursa este concluzia prin care electroni și găuri intră în canal.
Un astfel de tranzistor constă dintr-un semiconductor cu o anumită conductivitate și două regiuni plasate în el cu conductivitate opusă. Când se aplică tensiune la poartă între aceste două zone, apare un spațiu prin care curge curentul. Acest spațiu este numit canal. Lățimea acestui canal este reglată de tensiunea pe care o aplicăm la poartă. În consecință, este posibilă creșterea și scăderea lățimii canalului și controlul fluxului de curent.
Acum, să vorbim despre dispozitivul cu o poartă izolată. Diferența este că în primul caz această tranziție este întotdeauna acolo, chiar și atunci când nu a fost aplicată nici o tensiune la poartă. Și când a fost aplicată, tranziția și canalul conductiv s-au schimbat în funcție de polaritate și amplitudine de tensiune. Poarta metalică din astfel de tranzistori este izolată de un dielectric din regiunea semiconductorului. Rezistența lor la intrare este mult mai mare.
Există două tipuri de dispozitive cu izolație:
- Cu canal încorporat.
- Cu canal indus.
Canalul încorporat permite curentului electric să curgă cu o anumită amplitudine . Când aplicăm tensiune cu o anumită amplitudine și polaritate, putem schimba lățimea canalului și conductivitatea acestuia. Acest canal este încorporat în tranzistori în fabricile de producție.
Canalul indus apare între cele două zone ale cărora am vorbit mai sus numai atunci când se aplică tensiunea unei anumite polarități la poartă. Asta este, atunci când nu se aplică tensiune la poarta, nici un curent nu curge în ea.
Toate tipurile de tranzistoare cu efect de câmp diferă una de alta în următorii parametri:
- Impedanță de intrare.
- Amplitudinea tensiunii care trebuie aplicată la poartă.
- Polaritate.
Fiecare dintre aceste tipuri de tranzistoare cu efect de câmp este necesară pentru a asambla circuite electrice și logice specifice. Deoarece implementarea a două dispozitive diferite necesită parametri electrici diferiți.
bipolar
Cuvântul "bipolar" înseamnă două polarități. Adică, astfel de dispozitive au două polarități, datorită particularităților structurii lor. Particularitatea structurii lor constă în faptul că ele constau în trei zone semiconductoare. Tipurile de conductivitate sunt după cum urmează:
- Electronic, mai departe n.
- Hole, în continuare p.
În consecință, se poate concluziona că există două tipuri de tranzistoare bipolare:
- pnp;
- NPN.
Diferența dintre ele este că pentru o funcționare corectă este necesar să se aplice o tensiune de polaritate diferită . Fiecare dintre cele trei zone semiconductoare este conectată la o ieșire. Există trei dintre ele:
- Baza este stratul central. El este cel mai subtil. La ieșirea bazei este curentul de control cu o amplitudine mică.
- Colectorul este unul dintre straturile extreme. Este cea mai largă. Se aplică un curent de amplitudine mare.
- Emițătorul este ieșirea la care curentul este alimentat de la colector. La ieșirea sa, amplitudinea curentului este puțin mai mare decât la intrare.
Există trei scheme de conectare tranzistor bipolar:
- Cu un emițător comun - semnalul de intrare este alimentat la bază și semnalul de ieșire este scos din colector.
- Cu un colector obișnuit - semnalul de intrare este alimentat la bază și este extras din emițător.
- Cu o bază comună - semnalul de intrare este alimentat la emițător și este scos din colector.
Datorită mai multor tranziții ale electronilor găuri formate în tranzistorul bipolar, este posibil să se controleze parametrii semnalului electric . Polaritatea și amplitudinea tensiunii aplicate depind de tipul tranzistorului bipolar.
Utilizarea tranzistoarelor în viață
Tranzistorii sunt utilizați în multe dispozitive tehnice. Cele mai vii exemple:
- Programe de amplificare.
- Generatoare de semnale.
- Cheile electronice.
În toate dispozitivele de comunicație este necesară amplificarea semnalului. În primul rând, semnalele electrice au o atenuare naturală. În al doilea rând, se întâmplă adesea ca amplitudinea unuia dintre parametrii de semnal să nu fie suficientă pentru funcționarea corectă a dispozitivului. Informațiile sunt transmise prin semnale electrice. Pentru ca livrarea să fie garantată și calitatea informațiilor ridicate, trebuie amplificate semnalele .
Tranzistorii pot afecta nu numai amplitudinea, ci și forma semnalului electric. În funcție de forma necesară a semnalului generat, tipul de dispozitiv semiconductor corespunzător va fi instalat în generator.
Taste electronice sunt necesare pentru a controla curentul în circuit. Compoziția acestor chei include multe tranzistoare. Cheile electronice sunt unul dintre cele mai importante elemente ale schemelor. Computerele, televizoarele și alte dispozitive electrice funcționează pe baza lor, fără de care nu se poate face în viața modernă.
Literatură electronică
Știința care studiază tranzistori și alte dispozitive se numește electronică. Întreaga sa secțiune este dedicată dispozitivelor cu semiconductori. Dacă sunteți interesat să obțineți mai multe informații despre lucrul cu tranzistori, puteți citi următoarele cărți pe această temă:
- Proiectarea circuitelor digitale și arhitecturii computerelor - David M.
- Sisteme de operare Proiectare și implementare - de Andrew T.
- Electronică de putere pentru amatori și profesioniști - B. Yu. Semenov.
Aceste cărți descriu diferite mijloace de electronică programabilă. Bineînțeles, baza tuturor circuitelor programabile este tranzistori. Datorită acestor cărți, veți obține nu numai cunoștințe noi despre tranzistori, ci și abilități care vă pot aduce venituri.
Acum știți cum funcționează tranzistorii și unde sunt aplicați în viață. Dacă sunteți interesat de acest subiect, continuați să îl studiați, deoarece progresul nu se oprește și toate dispozitivele tehnice sunt în mod constant îmbunătățite. În acest caz, este foarte important să ții pasul cu vremurile. Succesuri pentru tine!