Динистор

На рисунке 4.2 приведена структура динистора. Здесь p1, n2 – эмиттеры, n1, p2 – базы, П1, П3 – эмиттерные переходы, П2 – коллекторный переход. П1 и П3 смещены в прямом, П2 – в обратном направлении. Почти всё внешнее напряжение U падает на переходе П2. Через прибор течет ток I = I_ко запертого коллекторного перехода.

При увеличении U до Uвкл на П2 развивается ударная ионизация и лавинный пробой, образуются новые пары носителей. Полем П2 электроны отбрасываются в n1-базу., а дырки в р2-базу. Концентрация основных носителей в базах увеличивается. Электроны в n1-базе, подходя к левому ЭП ‑ П1, нейтрализуют положительный заряд ионов, уменьшая потенциальный барьер. Это увеличивает поток дырок из р1 в n1, затем через П2. Аналогичные процессы происходят с правым П3 переходом. Увеличивается поток электронов. Процесс развивается лавинообразно.

Ток через П2 и весь прибор увеличивается. Через П2 протекает суммарный ток

,

где М – коэффициент умножения;

α₁, α₃ – коэффициенты передачи тока от П1 и П3 к П2.

Так как токи через все три перехода одинаковы и равны внешнему, то можно записать

I = . (4.1)

Здесь α = α₁ + α₃ – суммарный коэффициент передачи тока от обоих эмиттеров к коллектору.

Обычно базы изготавливаются разной толщины: Р2 – толстая, w › L (диффузионная длина) и коэффициент передачи тока α₃ ‹‹ 1, n1 – тонкая, w ‹ L, α₁ ≈1.

Выражение (4.1) является ВАХ в неявном виде, т. к. М=f(U).

По (4.1) построена ВАХ динистора (рисунок 4.3). Недостатком динистора является невозможность управления моментом включения. Этот недостаток устранен в тринисторе, который имеет дополнительный вывод от управляющего электрода, от n1 или р2. Поэтому возможно управление моментом включения прибора.

С увеличением управляющего тока I_у увеличивается α, М_α = 1 наступает раньше при меньшем U_вкл. При некотором I_у участок отрицательного сопротивления исчезает и получается спрямленная характеристика.

Используются разновидности:

а) запираемые триодные тиристоры – запираются при подаче через управляющий электрод короткого импульса U_обр на эмиттерный переход;

б) симисторы или симметричные тиристоры проводят ток в обоих направлениях.

Условные обозначения тиристоров приведены в приложении Б.