:
Полупроводниковый диод и триод (транзистор). Принципы их использования в электронной технике.
Полупроводниковым диодом называется устройство, имеет два выхода и состоит из одного p n - перехода . Диоды изготавливают из кремния , германия , селена и др. ассмотрим способы образования p n - перехода в диоде . Этот переход не удается получить механическим соединением полупроводников , потому расстояние между p и n областями должно быть не более от межатомных расстояний . Поэтому основными методами получения p n - переходов является сплавления и дифузия.озглянемо германиевый диод с n - электропроводностью . При высокой температуре у него вплавляют индий , в результате чего образуется участок с р- электропроводностью . На границе этих участков образуется pn - переход. Чтобы на pn - переход меньше влияла температура и освещение , диод запаивают в герметичный корпус.
В зависимости от материала диодов , они имеют разные характеристики. И , допустимые обратные напряжения кремниевихдиодив 1000-1500 В , а германиевых 100-400 В , интервал рабочих температур кремниевого диода от -60 до +150 0С , а длягерманиевого от -60 до +85 0С. Поэтому широкого использования приобрели кремниевые диоды. Диоды широко используют велектро - и радиотехнике , в частности для выпрямления переменного тока. Полупроводниковый диод является лучше вакуумный поскольку не содержит подогревающее катода , имеет меньшие размеры .
Транзисторы . Транзисторами называют полупроводниковые приборы, предназначенные для усиления , генерации и преобразования электрических колебаний . азличают два вида транзисторов : биполярные и полевые .
ис. 7.3. Схематическое строение и условное графическое обозначение на схемах биполярных транзисторов n-p-n(а) и p-n-p (б)
Основой биполярного транзистора служит небольшая пластина германия или кремния , обладающий электронной или дырочной электропроводностью , т.е. n - или p - типа. На поверхности обеих сторон пластинки наплавляют шарики примесных элементов . При нагревании до определенной температуры происходит диффузия (проникновение ) примесных элементов в толщу пластинки полупроводника . В результате в толще пластинки возникают две области , противоположные ей по электропроводности . Пластинка германия или кремния p - типа и созданные в ней области n - типа образуют транзистор структуры npn , а пластинка n - типа и созданные в ней области p - типа - транзистор структуры p-n-p .
Независимо от структуры транзистора его пластинку исходного полупроводника называют базой ( Б ) , противоположную ей по электропроводностью область меньшего объема - эмиттером (Э ) , а другую такую же область большего объема - коллектором ( К). Эти три электрода образуют два pn перехода: между базой и коллектором - коллекторный , а между базой и эмиттером - эмиттерный . Каждый из них по своим электрическим свойствам аналогичнийp - n переходам полупроводниковых диодов и открывается при таких же прямых напряжениях на них. Транзистор - усилитель. Подключим между коллектором и базой источник напряжения ε1 в запорном направлении , а между эмиттером и базой - источник напряжения ε2 - в пропускном направлении ( рис.7.4 ) . При замыкании ключа К1 , ток в цепи коллектора будет очень слабым. Если же замкнуть выключатель К2 , то миллиамперметр покажет значительный рост силы тока в цепи коллектора , которая будет расти с увеличением напряжения источника ε2 и уменьшаться в случае ее уменьшения. Причину этого можно объяснить так . Основную часть тока через эмиттер создает перемещение дырок в направлении к базе транзистора , и в результате этого происходит проникновение дырок в базу , то есть в область с электронной проницаемостью . Поскольку база изготавливается довольно узкой областью , то дырки не успевают рекомбинировать с электронами и достигают второго р- n - перехода . Здесь дыры начинает действовать электрическое поле , создаваемое источником напряжения ε1 , и они , проникая в коллектор , создают в его кругу дополнительный ток . Именно поэтому, изменение силы тока в цепи эмиттера приводит к значительным изменениям силы тока в цепи коллектора. Это объясняется изменением напряжений согласно закону Ома : изменяя напряжение в цепи эмиттера , можно получить гораздо большие изменения напряжения в цепи коллектора , следовательно , получить усиления напряжения.
: 2015-08-05; : 221; !; |