89401

Параметры, характеристики, принцип работы транзисторов

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Добавление некоторых примесей к кремнию или германию из которого изготавливают транзисторы увеличивает его способность проводить электрический ток изменяя его кристаллическую структуру. Кремний с примесью фосфора содержит избыток свободных электронов и называется кремнием nтипа. Ток в цепи эмиттерколлектор возникнет если концентрация неосновных носителей заряда гораздо меньше концентрации основных. В этом случае ток неосновных носителей настолько мал что его можно не учитывать.

Русский

2015-05-12

37.18 KB

0 чел.

Параметры, характеристики, принцип работы транзисторов.

       Транзисторы - полупроводниковые приборы, предназначенные для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний. Различают два вида транзисторов: биполярные и полевые.

       Добавление некоторых примесей к кремнию или германию, из которого изготавливают транзисторы, увеличивает его способность проводить электрический ток, изменяя его кристаллическую структуру. Кремний с примесью бора называется кремнием p-типа (от positive - положительный), поскольку в его кристаллической решетке не хватает электронов. Кремний с примесью фосфора содержит избыток свободных электронов и называется кремнием n-типа. На поверхности обеих сторон пластинки кремния наплавляют шарики примесных элементов. При нагревании до строго определенной температуры происходит диффузия (проникновение) примесных элементов в толщу пластинки полупроводника. В результате в толще пластинки возникают две области, противоположные ей по электропроводимости. Пластинка германия или кремния p-типа и созданные в ней области n-типа образуют транзистор структуры n-p-n, а пластинка n-типа и созданные в ней области p-типа — транзистор структуры p-n-p .

      Независимо от внутренней структуры транзистора его пластинку исходного полупроводника называют базой (Б), противоположную ей по электропроводимости область меньшего объема — эмиттером (Э), а другую такую же область большего объема — коллектором (К). Эти три электрода образуют два p-n перехода: между базой и коллектором — коллекторный, а между базой и эмиттером — эмиттерный. Каждый из них по своим электрическим свойствам аналогичен p-n переходам полупроводниковых диодов и открывается при таких же прямых напряжениях на них.

      Ток в цепи эмиттер-коллектор возникнет, если концентрация неосновных носителей заряда гораздо меньше концентрации основных. В этом случае ток неосновных носителей настолько мал, что его можно не учитывать. Однако ток коллекторного перехода ЭК можно резко увеличить, повысив концентрацию неосновных носителей в базе, если их туда инжектировать (впрыснуть) из эмиттера.

      Для этого необходимо движение носителей зарядов через эмиттерный переход. Для начала инжекции зарядов нужно подключить положительный полюс к n-области базы (npn) и отрицательный - к p-области эмиттера.

      При прохождении базы электроны могут рекомбинировать, в следствие чего создается ток "эмиттер-база". С этой целью толщина базы делается меньше длины дрейфа носителей заряда за время жизни. Таким образом большая часть инжектированных носителей успевает достичь перехода "коллектор-база" и втягивается электрическим полем в коллектор. Через транзистор начинает течь ток.

      Если напряжение с пары база-эмиттер снимается, электроны перестают втягиваться в область между коллектором и эмиттером, проводящий канал разрушается и транзистор перестает пропускать ток - "выключается". Таким образом, транзистор может находиться в двух состояниях - "включено" и "выключено". Такое "двоичное" поведение транзистора используется при обработке информации в компьютере.

      Движущихся частей в транзисторах нет, переключение из выключенного состояния во включенное и обратно происходит с помощью управляющего тока на эмиттереэлектрических сигналов. Включение и выключение транзисторов лежит в основе работы процессоров.

      Устройство, имеющее, подобно транзистору, два состояния, может быть названо двоичным. Включенное состояние транзистора можно обозначить единицей, а выключенное - нулем. Последовательностями и наборами нулей и единиц, вырабатываемых множеством транзисторов, можно представлять буквы, числа, цвета и графические объекты. Такой принцип называется двоичным представлением и используется в цифровой технике для хранения и передачи информации.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65172. К вопросу о судебной реформе крымского хана Мурад-Гирея (по сведениям «Семи планет» Сейида Мухаммеда Ризы) 29 KB
  Дальнейшая политика Мурад Гирея свидетельствовала о его лояльности: он постоянно являлся в Стамбул активно участвовал в войнах империи. На наш взгляд действия Мурад Гирея являлись популистской акцией попыткой укрепления собственного имиджа в глазах подданных.
65173. ОБРАЗ МАМАЯ В РУССКОМ ЛЕТОПИСАНИИ КАК СРЕДСТВО ДЕЛЕГИТИМИЗАЦИИ ВЛАСТИ ОРДЫНСКОГО ХАНА 132 KB
  В отечественной историографии правитель Золотой Орды Мамай удостоился самых отрицательных отзывов какими только характеризовались враги России. Эти характеристики могут быть отнесены к проводимой им в отношении Руси политики но некоторые источники...
65174. ОБЫЧАЙ И ЗАКОН В ПРАВЕ КОЧЕВНИКОВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ (ПОСЛЕ ИМПЕРИИ ЧИНГИС-ХАНА) 78 KB
  Другие же ногайские орды казахские узбекские монгольские сибирские ханства по мнению исследователей сделали в своем развитии шаг назад и из государств трансформировались в вождества; соответственно развитая система писанного права существовавшая...
65175. Математик, которого я знаю – Ньютон Исаак 235 KB
  Исаак Ньютон появился на свет в небольшой деревушке в семье мелкого фермера, умершего за три месяца до рождения сына. Младенец был недоношенным, бытует легенда, что он был так мал, что его поместили в овчинную рукавицу, лежавшую на лавке, из которой он однажды выпал и сильно ударился головкой об пол.
65176. Математик, которого я знаю – Франсуа Виет 77.7 KB
  Франсуа Виет 1540-1603 Родился в 1540 году на юге Франции в небольшом городке Фантенеле Конт французской провинции Пуату Шарант в 60 км от Ла Рошели. Его отец Этьен Виет прокурор. Благодаря связям матери Маргариты Дюпон и браку своей ученицы с принцем...
65178. Математик, которого я знаю – Фалес Милетский 214.65 KB
  Фалес Милетский жил в самом конце 7 первой половине 6 в до н. Фалес Милетский был уроженцем греческого торгового города Милета расположенного в Малой Азии на берегу Эгейского моря.
65179. Математик, которого я знаю – Карл Гаусс 54 KB
  Сам того не подозревая Гаусс переоткрыл формулу для определения суммы членов арифметической прогрессии. Талант юного математика не остался без внимания герцога Брауншвейгского и в 1788 при его поддержке Гаусс поступил в закрытую школу Коллегиум...