Транзистор: видове, приложения и принципи на работа

Принцип на действие на устройството

Транзисторът е полупроводниково устройство, предназначено да усилва електрически сигнал. Благодарение на специалната структура на кристалните решетки и полупроводникови свойства, Това устройство може да увеличи амплитудата на протичащия ток.

Полупроводниците са вещества, които са способни да провеждат ток и също така пречат на преминаването му. Най-ярките им представители са силиций и германий. Има два вида полупроводници:

1. Електронно.
2. Hole.

В полупроводниците електрически ток възниква поради липса или излишък от свободни електрони. Например, кристалната решетка на атома се състои от три електрона. Ако обаче въведем в това вещество атом, състоящ се от четири електрона, ще бъде излишно. Това е свободен електронен. Съответно, колкото повече са тези електрони, толкова по-близо е това вещество до неговите свойства спрямо метала. Това означава, че проводимостта на тока също е по-голяма. Такива полупроводници се наричат ​​електронни.

Сега нека поговорим за дупките. За тяхното създаване атоми от друго вещество се въвеждат в субстанцията, чиято кристална решетка съдържа повече атоми. Съответно в нашия полупроводник има по-малко електрони. Появяват се свободни места за електрони. Валентинските облигации ще бъдат унищожени, тъй като електроните ще бъдат склонни да заемат тези свободни позиции. Освен това ще ги наречем дупки.

Електроните непрекъснато се стремят да заемат дупка и, като започват движение, образуват нова дупка. Абсолютно всички електрони имат това поведение. В полупроводниците, тяхното движение се случва, и следователно, текущата стартира. Такива полупроводници се наричат ​​дупковидни полупроводници.

Така, чрез въвеждането на дефицит или излишък на електрони в силиций или германий, ние допринасяме за тяхното движение. Получава се ток. Транзисторите се състоят от съединения на тези полупроводници от определен принцип. С тяхна помощ е възможно да се контролират течещите потоци и други параметри на електрическите сигнали.

Видове транзистори

Има няколко вида транзистори. Има около четири от тях. Основните обаче са:

• Field.
• Биполярно.

Останалите видове се събират от полето и биполярни. Нека разгледаме всеки вид по-подробно.

поле

Същността на този инструмент е да се контролират параметрите на електрическия сигнал посредством електрическо поле. Появява се, когато се прилага напрежение към някоя от проводниците:

1. затвор Необходимо е да се настроят параметрите на сигнала, като се приложи напрежение към него.
2. отцеди - изхода, през който зарядите за заряди (дупки и електрони) напускат канала.
3. източник - изход, през който електрони и дупки влизат в канала.

Такъв транзистор се състои от полупроводник с определена проводимост и два региона, поставени в него с противоположна проводимост. Когато се приложи напрежение към портата между тези два региона, се появява пространство, през което протича токът. Това пространство се нарича канал. Ширината на този канал се регулира от напрежението, което прилагаме към портата. Съответно е възможно да се увеличи и намали ширината на канала и да се контролира течещият ток.

Сега нека поговорим за устройството с изолирана врата. Разликата е, че в първия случай този преход винаги е, дори когато вратата не е била под напрежение. При представянето му преходът и каналът за пренос на ток се променят в зависимост от полярността и амплитудата на напрежението. Металната порта в тези транзистори е изолирана от диелектрик от полупроводниковата област. Тяхната съпротива при входа е много по-голяма.

Има два вида устройства с изолирана порта:

• С вграден канал.
• С индуциран канал.

Вграденият канал позволява изтича електрически ток с определена амплитуда. Когато прилагаме напрежение с определена амплитуда и полярност, можем да променим ширината на канала и неговата проводимост. Този канал е вграден в транзистори в производствени предприятия.

Индуцираният канал се появява между два региона, от които говорихме по-горе, само когато напрежението с определена полярност е приложено към портата. Тоест, когато напрежението не е приложено към портата, токът не тече.

Всички видове транзистори с полеви ефекти се различават помежду си в следните параметри:

1. Входно съпротивление.
2. Амплитуда на напрежението, което трябва да се приложи към портала.
3. Полярността.

Всеки от тези типове транзистори с полеви ефект е необходим за монтажа на някои електрически и логични схеми. Тъй като прилагането на две различни устройства изисква различни електрически параметри.

двуполюсен

Думата "биполярно" означава две полярности. Това означава, че тези устройства имат две полярности, поради особеностите на тяхната структура. Особеността на тяхната структура се състои в това, че те се състоят от три полупроводникови области. Видовете проводимост са, както следва:

1. Електронно, тогава n.
2. Хол, още стр.

Съответно можем да заключим, че съществуват два вида биполярни транзистори:

• PNP;
• NPN.

Разликата между тях е, че за правилното функциониране е необходимо да се предаде напрежение с различна полярност. Всеки от трите полупроводни региона е свързан към един терминал. Има само три:

1. база - централния слой. Той е най-тънкият. На базовия изход има управляващ ток с малка амплитуда.
2. колектор - един от крайните слоеве. Той е най-широк. Тя се захранва с ток с голяма амплитуда.
3. емитер - изход, който се подава от колектора. На изхода си, текущата амплитуда е малко по-голяма, отколкото на входа.

Има три схеми за свързване на биполярни транзистори:

1. С общ излъчвател - входният сигнал се подава към основата и изходът се изважда от колектора.
2. С общ колектор - входният сигнал се подава към основата и се изважда от емитер.
3. С обща основа - входният сигнал се подава към емитер и се изважда от колектора.

Поради няколко прехода на електронни дупки, образувани в биполярен транзистор, можете да контролирате параметрите на електрически сигнал. Полярността и амплитудата на приложеното напрежение зависят от вида на биполарния транзистор.

Прилагане на транзистори в живота

Транзисторите се използват в много технически устройства. Най-поразителните примери:

1. Усилващи схеми.
2. Генератори на сигнали.
3. Електронни ключове.

Във всички комуникационни устройства е необходимо усилване на сигнала. Първо, електрическите сигнали имат естествено отслабване. На второ място, често се случва, че амплитудите на един от параметрите на сигнала са недостатъчни за правилната работа на устройството. Информацията се предава посредством електрически сигнали. За да гарантираме, че доставката е гарантирана и качеството на информацията е високо, ние е необходимо да се усилват сигналите.

Транзисторите могат да повлияят не само на амплитудата, но и на формата на електрическия сигнал. В зависимост от желаната форма на генерирания сигнал, в генератора ще бъде инсталиран съответният тип полупроводниково устройство.

Необходими са електронни клавиши за управление на тока в схемата. Тези ключове включват много транзистори. Електронните ключове са един от най-важните елементи на схемите. Те се основават на компютри, телевизори и други електрически уреди, без които не може да се отнеме съвременният живот.

Литература в електрониката

Науката, която изучава транзистори и други устройства, се нарича електроника. Цялата му част е посветена на полупроводникови устройства. Ако имате интерес да получите повече информация за работата на транзистори, можете да прочетете следните книги по тази тема:

1. Цифрови схеми и компютърна архитектура - Дейвид М.
2. Операционни системи. Разработване и внедряване - Андрю Т.
3. Силова електроника за аматьори и професионалисти - Б. Ю. Семенов.

Тези книги описват различни средства за програмируема електроника. Разбира се, всички програмируеми схеми се основават на транзистори. Благодарение на тези книги не само получавате нови познания за транзисторите, но и умения, които могат да ви донесат приходи.

Сега знаете как работят транзисторите и къде се използват в живота. Ако се интересувате от тази тема, продължете да я изучавате, защото напредъкът не стои неподвижен и всичко останало технически устройства се подобряват непрекъснато. В този бизнес е много важно да се придържате към времето. Успех за теб!