Primer transistor
En la foto de la derecha, se ve el primer transistor en funcionamiento, que fue creado en 1947 por tres científicos: Walter Brattain, John Bardeen y William Shockley.
A pesar de que el primer transistor no tenía una apariencia muy presentable, esto no le impidió revolucionar la electrónica de radio.
Es difícil imaginar cómo sería la civilización actual si no se hubiera inventado el transistor.
El transistor es el primer dispositivo de estado sólido capaz de amplificar, generar y convertir una señal eléctrica. No tiene partes propensas a vibraciones y es de tamaño compacto. Esto lo hace muy atractivo para aplicaciones electrónicas.
Esta fue una pequeña introducción, pero ahora echemos un vistazo más de cerca a lo que es un transistor.
Primero, vale la pena recordar que los transistores se dividen en dos grandes clases. El primero incluye el llamado bipolar y el segundo - campo (también son unipolares). La base de los transistores de efecto de campo y bipolares es un semiconductor. El material principal para la producción de semiconductores es el germanio y el silicio, así como un compuesto de galio y arsénico: arseniuro de galio ( GaAs).
Vale la pena señalar que los transistores basados \u200b\u200ben silicio son los más extendidos, aunque este hecho pronto se verá sacudido, ya que el desarrollo de tecnologías está en curso.
Simplemente sucedió, pero al comienzo del desarrollo de la tecnología de semiconductores, el transistor bipolar tomó la delantera. Pero no mucha gente sabe que inicialmente la apuesta se puso en la creación de un transistor de efecto de campo. Se lo recordó más tarde. Lea acerca de los transistores de efecto de campo MOSFET.
No entraremos en una descripción detallada del dispositivo del transistor a nivel físico, pero primero descubriremos cómo se indica en los diagramas esquemáticos. Para los principiantes en electrónica, esto es muy importante.
Primero, debe decirse que los transistores bipolares pueden ser de dos estructuras diferentes. Esta es la estructura de P-N-P y N-P-N. Si bien no entraremos en teoría, solo recuerde que un transistor bipolar puede tener una estructura P-N-P o N-P-N.
En los diagramas esquemáticos, los transistores bipolares se designan así.
Como puede ver, la figura muestra dos símbolos gráficos convencionales. Si la flecha dentro del círculo está dirigida a la línea central, entonces este es un transistor P-N-P. Si la flecha se dirige hacia afuera, entonces tiene una estructura N-P-N.
Un pequeño consejo.
Para no memorizar la designación convencional y determinar inmediatamente el tipo de conductividad (p-n-p o n-p-n) de un transistor bipolar, puede aplicar esta analogía.
Primero, veamos hacia dónde apunta la flecha en la imagen convencional. Además, imaginamos que estamos caminando en la dirección de la flecha, y si nos topamos con la "pared", una línea vertical, entonces, significa "Pasar Hem "! " Hem "- significa p- norte-p (n- H-PAGS ).
Bueno, si vamos y no chocamos contra la "pared", entonces el diagrama muestra un transistor n-p-n. Se puede utilizar una analogía similar con respecto a los transistores de efecto de campo al determinar el tipo de canal (n o p). Lea sobre la designación de diferentes transistores de efecto de campo en el diagrama
Generalmente discreto, es decir, un transistor separado tiene tres terminales. Anteriormente, incluso se le llamaba triodo de semiconductores. A veces puede tener cuatro pines, pero el cuarto se usa para conectar la caja metálica a un cable común. Es un blindaje y no está vinculado a otros cables. Además, una de las conclusiones, habitualmente un colector (de eso hablaremos más adelante), puede ser en forma de brida para acoplar a un radiador de refrigeración o formar parte de una caja metálica.
Echar un vistazo. La foto muestra varios transistores todavía de producción soviética, así como de principios de los 90.
Pero esta es una importación moderna.
Cada uno de los terminales del transistor tiene su propio propósito y nombre: base, emisor y colector. Por lo general, estos nombres se abrevian y se escriben simplemente B ( Base), E ( Emisor), K ( Coleccionista). En circuitos externos, la salida del colector está marcada con la letra C, esto es de la palabra Coleccionista - "coleccionista" (verbo Recoger - "recoger"). La salida base está marcada como segundo, de la palabra Base (de la Base inglesa - "principal"). Este es el electrodo de control. Bueno, y la salida del emisor se denota con la letra mi, de la palabra Emisor - "emisor" o "fuente de emisiones". En este caso, el emisor sirve como fuente de electrones, por así decirlo, como proveedor.
Los terminales de los transistores deben soldarse al circuito electrónico, observando estrictamente el pinout. Es decir, la salida del colector se suelda exactamente a la parte del circuito donde debería conectarse. Es imposible soldar la salida del colector o emisor en lugar de la salida base. De lo contrario, el circuito no funcionará.
¿Cómo saber en qué parte del diagrama esquemático el transistor tiene un colector y dónde está el emisor? Es simple. La salida con la flecha es siempre el emisor. El que se dibuja perpendicularmente (en un ángulo de 90 0) a la línea central es el pin de base. Y el que quedó es el cobrador.
También en los diagramas esquemáticos, el transistor está marcado con el símbolo Vermont o Q... En los viejos libros soviéticos sobre electrónica, puede encontrar la designación en forma de letra. V o T... A continuación, se indica el número de serie del transistor en el circuito, por ejemplo, Q505 o VT33. Debe tenerse en cuenta que las letras VT y Q denotan no solo transistores bipolares, sino también transistores de efecto de campo.
En la electrónica real, es fácil confundir transistores con otros componentes electrónicos, por ejemplo, triacs, tiristores, estabilizadores integrados, ya que tienen el mismo paquete. Es especialmente fácil confundirse cuando se aplican marcas desconocidas a un componente electrónico.
En este caso, debe saber que en muchas placas de circuito impreso se marca la posición y se indica el tipo de elemento. Esta es la llamada serigrafía. Por tanto, Q305 se puede escribir en la PCB junto a la pieza. Esto significa que este elemento es un transistor y su número de serie en el diagrama del circuito es 305. También sucede que el nombre del electrodo del transistor se indica junto a los terminales. Entonces, si hay una letra E al lado del terminal, entonces este es el electrodo emisor del transistor. Por lo tanto, puede determinar de forma puramente visual qué está instalado en la placa: un transistor o un elemento completamente diferente.
Como ya se mencionó, esta afirmación es cierta no solo para los transistores bipolares, sino también para los de efecto de campo. Por tanto, tras determinar el tipo de elemento, es necesario aclarar la clase del transistor (bipolar o de campo) según las marcas aplicadas a su caja.
Transistor de efecto de campo FR5305 en la placa de circuito impreso del dispositivo. El tipo de elemento se indica a su lado - VT
Cualquier transistor tiene su propio tipo o marcado. Ejemplo de marcado: KT814. Mediante él puedes conocer todos los parámetros del elemento. Por regla general, se indican en la hoja de datos. También es una hoja de referencia o documentación técnica. También puede haber transistores de la misma serie, pero con parámetros eléctricos ligeramente diferentes. Luego, el nombre contiene caracteres adicionales al final o, con menos frecuencia, al comienzo de la marca. (por ejemplo, la letra A o D).
¿Por qué molestarse con todo tipo de designaciones adicionales? El hecho es que en el proceso de producción es muy difícil lograr las mismas características para todos los transistores. Siempre hay una cierta, aunque pequeña, pero diferencia en los parámetros. Por tanto, se dividen en grupos (o modificaciones).
Estrictamente hablando, los parámetros de los transistores de diferentes lotes pueden diferir significativamente. Esto se notó especialmente antes, cuando la tecnología de su producción en masa solo se estaba refinando.
Ahora averigüemos qué son los transistores de efecto de campo. Los transistores de efecto de campo son muy comunes tanto en los circuitos antiguos como en los modernos. Hoy en día se utilizan en mayor medida los dispositivos con puerta aislada, hoy hablaremos de los tipos de transistores de efecto de campo y sus características. En el artículo haré una comparación con transistores bipolares, en lugares separados.
Definición
Un transistor de efecto de campo es un interruptor semiconductor totalmente controlado, controlado por un campo eléctrico. Esta es la principal diferencia en términos de práctica con los transistores bipolares, que están controlados por corriente. El campo eléctrico es creado por el voltaje aplicado a la puerta en relación con la fuente. La polaridad del voltaje de control depende del tipo de canal de transistor. Aquí hay una buena analogía con los tubos de vacío electrónicos.
Otro nombre para los transistores de efecto de campo es unipolar. "UNO" significa uno. En los transistores de efecto de campo, según el tipo de canal, la corriente la realiza un solo tipo de portadores, huecos o electrones. En los transistores bipolares, la corriente se formó a partir de dos tipos de portadores de carga: electrones y huecos, independientemente del tipo de dispositivos. Los transistores de efecto de campo generalmente se pueden dividir en:
transistores con unión p-n de control;
transistores de puerta aislada.
Ambos pueden ser de canal n y canal p, se debe aplicar un voltaje de control positivo a la puerta del primero para abrir la llave, y para el segundo, negativo con respecto a la fuente.
Todos los tipos de transistores de efecto de campo tienen tres cables (a veces 4, pero rara vez, me encontré solo con los soviéticos y estaba conectado a la carcasa).
1. Fuente (fuente de portadores de carga, análogo de un emisor bipolar).
2. Drenaje (receptor de portadores de carga de la fuente, análogo del colector de un transistor bipolar).
3. El obturador (el electrodo de control, el análogo de la rejilla sobre las lámparas y la base sobre los transistores bipolares).
Transistor de unión pn
El transistor consta de las siguientes áreas:
4. Obturador.
En la imagen puede ver la estructura esquemática de dicho transistor, los cables están conectados a las secciones metalizadas de la puerta, la fuente y el drenaje. En un circuito en particular (este es un dispositivo de canal p), la puerta es una capa n, tiene menos resistividad que la región del canal (capa p), y la región de unión p-n está ubicada más en la región p por esta razón.
a - transistor de efecto de campo tipo n, b - transistor de efecto de campo tipo p
Para que sea más fácil de recordar, recuerde la notación para el diodo, donde la flecha apunta desde la región p a la región n. Aqui tambien.
El primer estado es aplicar tensión externa.
Si se aplica un voltaje a dicho transistor, al drenaje más y a la fuente menos, fluirá una gran corriente a través de él, estará limitado solo por la resistencia del canal, las resistencias externas y la resistencia interna de la fuente de alimentación. Se puede hacer una analogía con una llave normalmente cerrada. Esta corriente se llama Istart o la corriente de drenaje inicial en Uzi \u003d 0.
Un transistor de efecto de campo con una unión pn de control, sin un voltaje de control aplicado a la puerta, está lo más abierto posible.
El voltaje se aplica al drenaje y a la fuente de esta manera:
Los principales portadores de carga se introducen a través de la fuente.
Esto significa que si el transistor es de canal p, entonces el terminal positivo de la fuente de alimentación está conectado a la fuente, ya que los portadores principales son huecos (portadores de carga positiva) - esta es la llamada conductividad hueca. Si el transistor es de canal n, conecte el terminal negativo de la fuente de alimentación a la fuente, porque en él, los principales portadores de carga son los electrones (portadores de carga negativa).
Fuente: la fuente de los principales portadores de carga.
Aquí están los resultados de la simulación para tal situación. A la izquierda hay un canal p, y a la derecha, un transistor de canal n.
El segundo estado: aplicamos voltaje a la puerta
Cuando se aplica un voltaje positivo a la puerta en relación con la fuente (Uzi) para el canal p y negativo para el canal n, se desplaza en la dirección opuesta, la región de unión p-n se expande hacia el canal. Como resultado, el ancho del canal disminuye, la corriente disminuye. El voltaje de la puerta al que la corriente a través del interruptor deja de fluir se llama voltaje de corte.
Se alcanzó la tensión de corte y la llave está completamente cerrada. La imagen con los resultados de la simulación muestra este estado para un interruptor de canal p (izquierda) y canal n (derecha). Por cierto, en inglés, dicho transistor se llama JFET.
El modo de funcionamiento del transistor a un voltaje Uzi es cero o inverso. Debido al voltaje inverso, puede "cubrir el transistor", se usa en amplificadores de clase A y otros circuitos donde se necesita una regulación suave.
El modo de corte ocurre cuando Uzi \u003d Ucutoff para cada transistor es diferente, pero en cualquier caso se aplica en la dirección opuesta.
Características, VAC
La característica de salida se llama gráfico que muestra la dependencia de la corriente de drenaje en Ussi (aplicada a los terminales de drenaje y fuente), a diferentes voltajes de puerta.
Se puede dividir en tres áreas. Inicialmente (en el lado izquierdo del gráfico) vemos la región óhmica: en este espacio, el transistor se comporta como una resistencia, la corriente aumenta casi linealmente, alcanzando un cierto nivel, entra en la región de saturación (en el centro del gráfico).
En el lado derecho del gráfico, vemos que la corriente comienza a subir nuevamente, esta es el área de ruptura, el transistor no debe ubicarse aquí. La rama superior que se muestra en la figura es la corriente a cero Uzi, vemos que la corriente es la más grande aquí.
Cuanto mayor sea el voltaje Uzi, menor será la corriente de drenaje. Cada una de las ramas difiere en 0,5 voltios en la puerta. Lo cual hemos confirmado modelando.
Aquí se muestra la característica de la compuerta de drenaje, es decir dependencia de la corriente de drenaje en el voltaje en la puerta al mismo voltaje de drenaje-fuente (en este ejemplo 10V), aquí el paso de la red también es 0.5V, nuevamente vemos que cuanto más cerca esté el voltaje Uzi a 0, mayor será la corriente de drenaje.
En los transistores bipolares, existía un parámetro como el coeficiente de transferencia de corriente o la ganancia, se designaba como B o H21e o Hfe. En el campo, la pendiente se indica con la letra S para indicar la capacidad de amplificar el voltaje.
Es decir, la pendiente muestra cuánto miliamperios (o amperios) aumenta la corriente de drenaje cuando el voltaje de la fuente de la puerta aumenta en el número de voltios a un voltaje de fuente de drenaje constante. Se puede calcular en función de la característica de la compuerta de drenaje, en el ejemplo anterior, la pendiente es de aproximadamente 8 mA / V.
Diagramas de conexión
Al igual que con los transistores bipolares, hay tres circuitos de conmutación típicos:
1.Con una fuente común (a). Se usa con mayor frecuencia, brinda amplificación en corriente y potencia.
2. Con un obturador común (b). Muy poco utilizado, impedancia de entrada baja, sin ganancia.
3.Con un desagüe común (c). La ganancia de voltaje es cercana a 1, la impedancia de entrada es grande y la impedancia de salida es baja. Otro nombre es el seguidor de origen.
Características, ventajas, desventajas.
- prácticamente no consume corriente de control,esta reduce la pérdida de control, la distorsión de la señal,sobrecorriente de la fuente de señal ...
La principal ventaja del transistor de efecto de campo. alta impedancia de entrada... La impedancia de entrada es la relación entre la corriente y el voltaje de la fuente de la puerta. El principio de funcionamiento radica en el control mediante un campo eléctrico, y se forma cuando se aplica una tensión. Es decir los transistores de efecto de campo están controlados por voltaje.
Frecuencia media las características de los transistores de efecto de campo son mejores que las de los transistores bipolares., esto se debe al hecho de que se necesita menos tiempo para "disipar" los portadores de carga en las regiones del transistor bipolar. Algunos transistores bipolares modernos pueden ser superiores a los transistores de efecto de campo, esto se debe al uso de tecnologías más avanzadas, reduciendo el ancho de la base, etc.
El bajo nivel de ruido de los transistores de efecto de campo se debe a la ausencia del proceso de inyección de carga, como en los bipolares.
Estabilidad con cambios de temperatura.
Bajo consumo de energía en estado conductor: más eficiencia de sus dispositivos.
El ejemplo más simple de usar una impedancia de entrada alta es un dispositivo de adaptación para conectar guitarras electroacústicas con pastillas piezoeléctricas y guitarras eléctricas con pastillas electromagnéticas a entradas de línea con baja impedancia de entrada.
La baja impedancia de entrada puede causar caídas de señal, distorsionando su forma en diversos grados dependiendo de la frecuencia de la señal. Esto significa que debe evitarlo introduciendo una etapa con una impedancia de entrada alta. Aquí está el diagrama más simple de tal dispositivo. Adecuado para conectar guitarras eléctricas a la entrada de línea de una tarjeta de audio de computadora. Con él, el sonido se volverá más brillante y el timbre más rico.
La principal desventaja es que estos transistores temen a la estática. Puede tomar un elemento con manos electrificadas, y fallará de inmediato, esto es una consecuencia de controlar la tecla usando el campo. Se recomienda trabajar con ellos en guantes dieléctricos, conectados mediante una muñequera especial a tierra, con un soldador de bajo voltaje con punta aislada, y los terminales del transistor se pueden cablear para cortocircuitarlos durante la instalación.
Los dispositivos modernos prácticamente no le temen a esto, ya que se pueden incorporar dispositivos de protección como diodos Zener en la entrada, que se activan cuando se excede el voltaje.
A veces, los radioaficionados novatos tienen temores de llegar al punto de lo absurdo, como ponerse sombreros de aluminio en la cabeza. Aunque todo lo descrito anteriormente es obligatorio, el incumplimiento de cualquier condición no garantiza el fallo del dispositivo.
Transistores de efecto de campo de puerta aislada
Este tipo de transistores se utiliza activamente como interruptores controlados por semiconductores. Además, funcionan con mayor frecuencia en el modo de tecla (dos posiciones "encendido" y "apagado"). Tienen varios nombres:
1. MIS-transistor (metal-dieléctrico-semiconductor).
2. Transistor MOS (semiconductor de óxido metálico).
3. Transistor MOSFET (semiconductor de óxido de metal).
Recuerde: estas son solo variaciones de un nombre. El dieléctrico, u óxido, como también se le llama, actúa como aislante de la puerta. En el siguiente diagrama, el aislante se muestra entre la región n cerca de la puerta y la puerta en forma de un área blanca con puntos. Está hecho de dióxido de silicio.
El dieléctrico elimina el contacto eléctrico entre el electrodo de puerta y el sustrato. A diferencia de la unión pn de control, no funciona según el principio de expansión de la unión y bloqueo del canal, sino según el principio de cambiar la concentración de los portadores de carga en un semiconductor bajo la acción de un campo eléctrico externo. Los MOSFET son de dos tipos:
1. Con un canal incorporado.
2.Con un canal inducido
En el diagrama, ve un transistor con un canal integrado. A partir de él, ya puede adivinar que el principio de su funcionamiento se asemeja a un transistor de efecto de campo con una unión p-n de control, es decir, cuando el voltaje de la puerta es cero, la corriente fluye a través del interruptor.
Cerca de la fuente y el drenaje se crean dos regiones con un contenido aumentado de portadores de carga de impurezas (n +) con conductividad aumentada. El sustrato se llama base tipo P (en este caso).
Tenga en cuenta que el cristal (sustrato) está conectado a la fuente; en muchos símbolos gráficos convencionales se dibuja de esta manera. Con un aumento en el voltaje de la puerta, aparece un campo eléctrico transversal en el canal, repele los portadores de carga (electrones) y el canal se cierra cuando se alcanza el umbral Uzi.
Cuando se aplica un voltaje de fuente de compuerta negativo, la corriente de drenaje cae, el transistor comienza a cerrarse; esto se denomina modo de agotamiento.
Cuando se aplica un voltaje positivo a la fuente de la puerta, ocurre el proceso opuesto: se atraen electrones, la corriente aumenta. Este es el régimen de enriquecimiento.
Todo lo anterior es cierto para los MOSFET con un canal N integrado. Si un canal de tipo p reemplaza todas las palabras "electrones" por "huecos", las polaridades del voltaje se invierten.
De acuerdo con la hoja de datos de este transistor, el voltaje de umbral de la fuente de la puerta es de alrededor de un voltio, y su valor típico es de 1.2 V, veámoslo.
La corriente se convirtió en microamperios. Si aumenta un poco más el voltaje, desaparecerá por completo.
Escogí un transistor al azar y encontré un dispositivo bastante sensible. Intentaré cambiar la polaridad del voltaje para que haya un potencial positivo en la puerta, verifique el modo de enriquecimiento.
Con un voltaje de puerta de 1 V, la corriente aumentó cuatro veces en comparación con lo que era a 0 V (primera imagen de esta sección). De esto se deduce que, a diferencia del tipo anterior de transistores y transistores bipolares, puede funcionar tanto para aumentar la corriente como para disminuirla sin flejes adicionales. Esta afirmación es muy burda, pero como primera aproximación tiene derecho a existir.
Todo aquí es casi igual que en un transistor con una transición de control, excepto por la presencia de un modo de enriquecimiento en la característica de salida.
La característica de la puerta de drenaje muestra claramente que el voltaje negativo provoca el agotamiento y el cierre de la llave, y el voltaje positivo en la puerta provoca el enriquecimiento y una mayor apertura de la llave.
Los transistores MOS con un canal inducido no conducen corriente en ausencia de voltaje en la puerta, o más bien, hay corriente, pero es extremadamente pequeña, porque esta es la corriente inversa entre el sustrato y las porciones de fuente y drenaje altamente dopadas.
El transistor de efecto de campo con una puerta aislada y un canal inducido es análogo a un interruptor normalmente abierto, no fluye corriente.
En presencia de un voltaje de fuente de puerta, ya que consideramos el tipo n del canal inducido, entonces el voltaje es positivo, bajo la acción del campo, los portadores de carga negativos son atraídos a la región de la puerta.
Así es como aparece un "corredor" para los electrones desde la fuente hasta el drenaje, así aparece un canal, el transistor se abre y la corriente comienza a fluir a través de él. Tenemos un sustrato tipo p, en él los principales son portadores de carga positiva (huecos), hay muy pocos portadores negativos, pero bajo la acción del campo se desprenden de sus átomos, y comienza su movimiento. De ahí la falta de conductividad en ausencia de voltaje.
La característica de salida repite exactamente lo mismo para las anteriores, la única diferencia es que los voltajes Uzi se vuelven positivos.
La característica de la puerta de drenaje muestra lo mismo, las diferencias están nuevamente en los voltajes de la puerta.
Al considerar las características de corriente-voltaje, es extremadamente importante observar cuidadosamente los valores escritos a lo largo de los ejes.
Se aplicó un voltaje de 12 V a la llave y en la puerta tenemos 0. La corriente no fluye a través del transistor.
Esto significa que el transistor está completamente abierto, si no estuviera allí, la corriente en este circuito sería 12/10 \u003d 1.2 A. Más tarde estudié cómo funciona este transistor y descubrí que a 4 voltios comienza a abrirse.
Añadiendo 0.1V cada uno, noté que con cada décima de voltio, la corriente crece más y más, y en 4.6 voltios el transistor está casi completamente abierto, la diferencia con el voltaje de la compuerta de 20V en la corriente de drenaje es de solo 41 mA, a 1.1 A es disparates.
Este experimento refleja el hecho de que el transistor de canal inducido solo se abre cuando se alcanza el voltaje umbral, lo que le permite funcionar perfectamente como interruptor en circuitos pulsados. De hecho, el IRF740 es uno de los más comunes.
Los resultados de las mediciones de la corriente de la puerta mostraron que, de hecho, los transistores de efecto de campo casi no consumen la corriente de control. Con un voltaje de 4.6 voltios, la corriente era de solo 888 nA (nano !!!).
A 20 V, fue de 3,55 μA (micro). Para un transistor bipolar, sería de aproximadamente 10 mA, dependiendo de la ganancia, que es decenas de miles de veces más que la de un transistor de efecto de campo.
No todas las llaves se abren con tales voltajes, esto se debe al diseño y las características de los circuitos de los dispositivos donde se utilizan.
Una capacidad descargada en el primer momento requiere una gran corriente de carga, e incluso los dispositivos de control raros (controladores PWM y microcontroladores) tienen salidas fuertes, por lo tanto, usan controladores para puertas de campo, tanto en transistores de efecto de campo como en (bipolar con una puerta aislada). Este es un amplificador que convierte la señal de entrada en una salida de tal magnitud y fuerza de corriente, suficiente para encender y apagar el transistor. La corriente de carga también está limitada por una resistencia en serie con la puerta.
En este caso, algunas puertas también se pueden controlar desde el puerto del microcontrolador a través de una resistencia (el mismo IRF740). Tocamos este tema.
Se parecen a los transistores de efecto de campo con una puerta de control, pero difieren en el UGO, ya que en el transistor mismo, la puerta está separada del sustrato y la flecha en el centro indica el tipo de canal, pero se dirige desde el sustrato al canal, si es un mosfet de canal n - hacia la persiana y viceversa.
Para llaves con canal inducido:
Podría verse así:
Preste atención a los nombres en inglés de los pines, a menudo se indican en hojas de datos y en diagramas.
Para llaves con canal incrustado:
Transistor (de palabras en inglés tran (sfer) - transferencia y (re) sistor - resistencia): un dispositivo semiconductor diseñado para amplificar, generar y convertir oscilaciones eléctricas. Los más comunes son los llamados transistores bipolares... La conductividad eléctrica del emisor y el colector es siempre la misma (p o n), la base es la opuesta (n o p). En otras palabras, un transistor bipolar contiene dos uniones pn: uno de ellos conecta la base al emisor (unión del emisor), el otro al colector (unión del colector).
El código de letras de los transistores son las letras latinas VT. En los diagramas, estos dispositivos semiconductores se designan como se muestra en higo. 8.1 ... Aquí, un trazo corto con una línea desde el medio simboliza la base, dos líneas oblicuas dibujadas en sus bordes en un ángulo de 60 °: el emisor y el colector. La conductividad eléctrica de la base se juzga por el símbolo del emisor: si su flecha está dirigida hacia la base (ver. higo. 8.1, VT1), esto significa que el emisor tiene una conductividad eléctrica del tipo py la base del tipo n; si la flecha se dirige en la dirección opuesta (VT2), la conductividad eléctrica del emisor y la base se invierte.
Es necesario conocer la conductividad del emisor y el colector base para conectar correctamente el transistor a la fuente de alimentación. En los libros de referencia, esta información se da en forma de fórmula estructural. Un transistor, cuya base tiene una conductividad de tipo n, se indica con la fórmula pnp, y un transistor con una base que tiene una conductividad de tipo p se indica con la fórmula npn. En el primer caso, se debe aplicar un voltaje negativo con respecto al emisor a la base y al colector, en el segundo positivo.
Para mayor claridad, la designación gráfica convencional de un transistor discreto generalmente se coloca en un círculo que simboliza su caja. A veces, una caja de metal está conectada a uno de los terminales del transistor. En los diagramas, esto se muestra con un punto en la intersección del pin correspondiente con el símbolo del paquete. Si la caja está equipada con un terminal separado, la línea del terminal puede conectarse a un círculo sin un punto (VT3 en higo. 8.1). Para aumentar el contenido de información de los circuitos, se permite indicar su tipo junto a la designación de posición del transistor.
Las líneas de comunicación eléctrica del emisor y el colector se realizan en una de dos direcciones: perpendicular o paralela a la salida base (VT3-VT5). Se permite una ruptura en el pin de la base solo a cierta distancia del símbolo del cuerpo (VT4).
Un transistor puede tener varias regiones emisoras (emisores). En este caso, los símbolos del emisor generalmente se representan en un lado del símbolo base, y el círculo de designación del cuerpo se reemplaza con un óvalo ( higo. 8.1, VT6).
El estándar permite que los transistores se representen sin un símbolo de caja, por ejemplo, cuando se representan transistores sin empaquetar o cuando es necesario mostrar los transistores que forman parte de un conjunto de transistores o un circuito integrado.
Dado que el código de letras VT se proporciona para designar transistores hechos en forma de un dispositivo independiente, los transistores de los ensamblajes se designan de una de las siguientes maneras: use el código VT y asígneles números de serie junto con otros transistores (en este caso, dicha entrada se coloca en el campo del circuito: VT1-VT4 K159NT1), o use el código de microcircuitos analógicos (DA) e indique la pertenencia de los transistores en el ensamblaje en la designación de referencia ( higo. 8.2, DA1.1, DA1.2). Los terminales de tales transistores, por regla general, tienen una numeración condicional asignada a los terminales del caso en el que se realiza la matriz.
Sin el símbolo de la caja, los transistores de microcircuitos analógicos y digitales también se muestran en los circuitos (por ejemplo, en higo. 8.2 se muestran transistores de la estructura p-p-p con tres y cuatro emisores).
Los símbolos gráficos para algunas variedades de transistores bipolares se obtienen introduciendo caracteres especiales en el símbolo principal. Entonces, para representar un transistor de avalancha, se coloca un signo del efecto de ruptura de avalancha entre los símbolos del emisor y el colector (ver. higo. 8.3, VT1, VT2). Al girar el UGO, la posición de esta señal debe permanecer sin cambios.
El UGO de un transistor de unión simple se construye de manera diferente: tiene una unión pn, pero dos salidas base. El símbolo del emisor en el UGO de este transistor se lleva a cabo en el medio del símbolo base ( higo. 8.3, VT3, VT4). La conductividad eléctrica de este último se juzga mediante el símbolo del emisor (dirección de la flecha).
El UGO de un gran grupo de transistores de unión p-n, llamado campo... La base de dicho transistor es un canal con conductividad eléctrica de tipo no p, creado en un semiconductor y equipado con dos terminales (fuente y drenaje). La resistencia del canal está controlada por el tercer electrodo: la puerta. El canal se representa de la misma manera que la base del transistor bipolar, pero se coloca en el medio del círculo del cuerpo ( higo. 8.4, VT1), los símbolos de fuente y drenaje están conectados a él en un lado, la puerta, en el otro lado, en la continuación de la línea de fuente. La conductividad del canal se indica mediante una flecha en el símbolo de la puerta (en higo. 8.4 La designación gráfica convencional VT1 simboliza un transistor con un canal de tipo n, VT1 - con un canal de tipo p).
En la designación gráfica convencional de transistores de efecto de campo con una puerta aislada (se representa con un guión paralelo al símbolo del canal con una salida en la continuación de la línea fuente), la conductividad eléctrica del canal se muestra mediante una flecha colocada entre los símbolos de la fuente y el drenaje. Si la flecha está dirigida al canal, esto significa que el transistor se representa con un canal de tipo n, y si está en la dirección opuesta (ver. higo. 8.4, VT3) - con un canal tipo p. Lo mismo se hace en presencia de una salida del sustrato (VT4), así como cuando se muestra un transistor de efecto de campo con un llamado canal inducido, cuyo símbolo son tres guiones cortos (ver. higo. 8.4, VT5, VT6). Si el sustrato está conectado a uno de los electrodos (generalmente a la fuente), esto se muestra dentro del UGO sin un punto (VT1, VT8).
Un transistor de efecto de campo puede tener múltiples puertas. Se representan con guiones más cortos, y la línea de salida de la primera puerta se coloca necesariamente en la continuación de la línea fuente (VT9).
Se permite el exilio [censura] a las líneas de derivación del transistor de efecto de campo solo a cierta distancia del símbolo de la caja (ver. higo. 8.4, VT2). En algunos tipos de transistores de efecto de campo, la carcasa se puede conectar a uno de los electrodos o tener una salida independiente (por ejemplo, transistores del tipo KPZ03).
De los transistores controlados por factores externos, son ampliamente utilizados. fototransistores... Como ejemplo en higo. 8.5 muestra designaciones gráficas convencionales de fototransistores con una salida base (FT1, VT2) y sin ella (K73). Junto con otros dispositivos semiconductores, cuya acción se basa en el efecto fotoeléctrico, los fototransistores pueden formar parte de optoacopladores. En este caso, el UGO del fototransistor, junto con el UGO del emisor (generalmente un LED), está encerrado en un símbolo de carcasa que los une, y el signo del efecto fotoeléctrico: dos flechas oblicuas se reemplazan con flechas perpendiculares al símbolo de la base.
Por ejemplo en higo. 8.5 representa uno de los optoacopladores de un optoacoplador doble (esto se indica mediante la designación posicional U1.1). De manera similar, se construye el optoacoplador UHO con un transistor compuesto (U2).
Si acaba de comenzar a comprender la ingeniería de radio, hablaré de eso en este artículo, cómo se indican los componentes de radio en el diagrama, cómo se llaman en él y qué apariencia tienen.
Aquí encontrará cómo se indican un transistor, diodo, condensador, microcircuito, relé, etc.
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¿Cómo se denota un transistor bipolar?
Todos los transistores tienen tres terminales, y si es bipolar, entonces hay dos tipos, como se puede ver en la imagen de la transición PNP y la transición PNN. Y tres pines se denominan emisor electrónico, colector k y base b. Dónde es qué pin del transistor se busca en el directorio, o ingrese el nombre del transistor + terminales en la búsqueda.
El transistor tiene la siguiente apariencia, y esto es solo una pequeña parte de su apariencia, las denominaciones existentes están completas.
Cómo se indica el transistor polar
Ya hay tres pines que tienen los siguientes nombres, estos son s-gate, i-source, s-Drain
Pero la apariencia visualmente difiere poco, o más bien puede tener la misma base. La pregunta es cómo saber qué tipo de base es, y esto ya es de libros de referencia o de Internet por la designación escrita en la base.
Cómo se indica el condensador
Los condensadores son polares y no polares.
La diferencia entre su designación es que uno de los terminales se indica en el polar con un "+" y la capacitancia se mide en microfaradios "microfaradios".
Y tienen tal apariencia, debe tenerse en cuenta que si el capacitor es polar, entonces en la base en uno de los lados de las patas se indica una salida, solo que esta vez es básicamente el signo "-".
Cómo se indican el diodo y el LED
La designación del LED y el diodo en el diagrama difiere en que el LED está encerrado y emergen dos flechas. Pero su función es diferente: el diodo sirve para rectificar la corriente y el LED ya es para emitir luz.
Y los LED tienen esa apariencia.
Y este tipo de rectificador convencional y diodos de pulso, por ejemplo:
Cómo se indica el microcircuito.
Los microcircuitos son un circuito reducido que realiza una función particular, mientras que pueden tener una gran cantidad de transistores.
Y tienen esa apariencia.
Designación de relé
En primer lugar, pienso en los conductores, especialmente los conductores de Zhiguli, escuchado.
Desde cuando no había inyectores y los transistores no estaban muy extendidos, los faros, un mechero, un motor de arranque y todo en él estaba casi encendido y controlado a través de un relé en un automóvil.
Este es el circuito de relés más simple.
Aquí todo es simple, se suministra una corriente de cierto voltaje a la bobina electromagnética, y que, a su vez, cierra o abre una sección del circuito.
Con esto concluye el artículo.
Si quieres qué partes de radio quieres ver en el próximo artículo, escribe en los comentarios.
La capacidad de leer circuitos eléctricos es un componente importante, sin el cual es imposible convertirse en un especialista en el campo del trabajo eléctrico. Todo electricista novato debe saber cómo se indican los enchufes, interruptores, dispositivos de conmutación e incluso un medidor de electricidad en el proyecto de cableado de acuerdo con GOST. Además, proporcionaremos a los lectores del sitio símbolos en circuitos eléctricos, tanto gráficos como letras.
Gráfico
En cuanto a la designación gráfica de todos los elementos utilizados en el diagrama, proporcionaremos esta descripción general en forma de tablas, en las que los productos se agruparán por finalidad.
En la primera tabla se puede ver cómo están marcadas las cajas eléctricas, tableros, armarios y consolas en los esquemas eléctricos:
Lo siguiente que debe saber es la designación convencional de las tomas de corriente e interruptores (incluidos los interruptores de paso) en los diagramas unifilares de apartamentos y casas privadas:
En cuanto a los elementos de iluminación, las lámparas y lámparas de acuerdo con GOST indican lo siguiente:
En circuitos más complejos, donde se utilizan motores eléctricos, elementos como:
También es útil saber cómo se indican gráficamente los transformadores y los choques en los diagramas de cableado básicos:
Los instrumentos de medición eléctricos de acuerdo con GOST tienen las siguientes designaciones gráficas en los dibujos:
Y aquí, por cierto, hay una tabla útil para electricistas novatos, que muestra cómo se ve el bucle de tierra en el plan de cableado, así como la línea eléctrica en sí:
Además, en los diagramas puede ver una línea ondulada o recta, "+" y "-", que indican el tipo de corriente, voltaje y forma de pulso:
En esquemas de automatización más complejos, es posible que se encuentre con símbolos gráficos incomprensibles, como conexiones de contacto. Recuerde cómo se indican estos dispositivos en los diagramas de cableado:
Además, debe conocer cómo se ven los radioelementos en los proyectos (diodos, resistencias, transistores, etc.):
Esos son todos los símbolos gráficos convencionales en los circuitos eléctricos de los circuitos de potencia y la iluminación. Como ya ha visto por sí mismo, hay bastantes componentes y puede recordar cómo cada uno se designa solo con la experiencia. Por lo tanto, le recomendamos que guarde todas estas tablas para usted, de modo que al leer el proyecto del diseño del cableado de una casa o apartamento, pueda determinar de inmediato qué tipo de elemento de circuito se encuentra en un lugar determinado.
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