Primul tranzistor
În fotografia din dreapta, puteți vedea primul tranzistor de lucru, care a fost creat în 1947 de trei oameni de știință - Walter Brattain, John Bardeen și William Shockley.
În ciuda faptului că primul tranzistor nu a fost foarte prezentabil, acest lucru nu l-a împiedicat să revoluționeze electronica.
Este greu de imaginat cum ar fi civilizația actuală dacă tranzistorul nu ar fi fost inventat.
Tranzistorul este primul dispozitiv în stare solidă capabil să amplifice, să genereze și să convertească un semnal electric. Nu are piese predispuse la vibrații și are dimensiuni compacte. Acest lucru îl face foarte atractiv pentru aplicațiile electronice.
Aceasta a fost o mică introducere, dar acum să aruncăm o privire mai atentă asupra a ceea ce este un tranzistor.
În primul rând, merită să ne amintim că tranzistoarele sunt împărțite în două clase mari. Primul include așa-numitul bipolar, iar al doilea - câmp (sunt și unipolari). Baza tranzistorilor bipolari și cu efect de câmp este un semiconductor. Principalul material pentru producerea de semiconductori este germaniu și siliciu, precum și un compus de galiu și arsenic - arsenidă de galiu ( GaAs).
Este demn de remarcat faptul că tranzistoarele pe bază de siliciu sunt cele mai răspândite, deși acest fapt ar putea fi în curând zdruncinat, deoarece dezvoltarea tehnologiei este în curs de desfășurare.
S-a întâmplat, dar la începutul dezvoltării tehnologiei semiconductoarelor, tranzistorul bipolar a ocupat locul de frunte. Dar nu mulți oameni știu că inițial miza a fost pusă pe crearea unui tranzistor cu efect de câmp. A fost adus în minte mai târziu. Citiți despre tranzistoarele cu efect de câmp MOSFET.
Nu vom intra într-o descriere detaliată a dispozitivului tranzistorului la nivel fizic, dar mai întâi vom afla cum este indicat pe diagramele schematice. Pentru începători în electronică, acest lucru este foarte important.
În primul rând, trebuie spus că tranzistoarele bipolare pot avea două structuri diferite. Aceasta este structura P-N-P și N-P-N. Deși nu vom intra în teorie, amintiți-vă că un tranzistor bipolar poate fi structura P-N-P sau N-P-N.
În diagrame schematice, tranzistoarele bipolare sunt desemnate astfel.
După cum puteți vedea, figura prezintă două simboluri grafice convenționale. Dacă săgeata din interiorul cercului este direcționată către linia centrală, atunci acesta este un tranzistor P-N-P. Dacă săgeata este îndreptată spre exterior, atunci are o structură N-P-N.
Un mic sfat.
Pentru a nu memora denumirea convențională și a determina imediat tipul de conductivitate (p-n-p sau n-p-n) al unui tranzistor bipolar, puteți aplica această analogie.
În primul rând, ne uităm la ce indică săgeata în imaginea convențională. Mai departe, ne imaginăm că mergem în direcția săgeții și, dacă lovim într-un „perete” - o linie verticală -, atunci înseamnă „Treceți Hem "! " Hem "- înseamnă p- n-p (n- H-P).
Ei bine, dacă mergem și nu alergăm în „perete”, atunci diagrama arată un tranzistor n-p-n. O analogie similară poate fi utilizată în ceea ce privește tranzistoarele cu efect de câmp atunci când se determină tipul de canal (n sau p). Citiți despre desemnarea diferiților tranzistori cu efect de câmp în diagramă
De obicei discret, adică un tranzistor separat are trei terminale. Anterior, se numea chiar triodă semiconductoare. Uneori poate avea patru pini, dar al patrulea este folosit pentru a conecta carcasa metalică la un fir comun. Este ecranat și nu este legat de alte conductoare. De asemenea, una dintre concluzii, de obicei un colector (vom vorbi despre el mai târziu), poate fi sub forma unei flanșe pentru atașarea la un radiator de răcire sau să facă parte dintr-o carcasă metalică.
Aruncă o privire. Fotografia prezintă diferiți tranzistori încă de producție sovietică, precum și începutul anilor '90.
Dar acesta este un import modern.
Fiecare dintre terminalele tranzistorului are propriul scop și denumire: bază, emițător și colector. De obicei, aceste nume sunt prescurtate și scrise pur și simplu B ( Baza), E ( Emițător), K ( Colector). Pe circuitele străine, ieșirea colectorului este marcată cu litera C, aceasta este din cuvânt Colector - „colecționar” (verb Colectarea - "colectarea"). Ieșirea de bază este marcată ca B, din cuvânt Baza (din baza engleză - „main”). Acesta este electrodul de control. Ei bine, iar ieșirea emițătorului este notată cu litera E, din cuvânt Emițător - „emitent” sau „sursă de emisii”. În acest caz, emițătorul servește ca o sursă de electroni, ca să spunem așa, un furnizor.
Terminalele tranzistoarelor trebuie lipite în circuitul electronic, respectând cu strictețe pinout-ul. Adică ieșirea colectorului este lipită exact cu acea parte a circuitului unde ar trebui să fie conectat. Este imposibil să lipiți ieșirea colectorului sau emițătorului în locul ieșirii de bază. În caz contrar, circuitul nu va funcționa.
Cum să aflăm unde pe diagrama schematică tranzistorul are un colector și unde este emițătorul? E simplu. Ieșirea cu săgeata este întotdeauna emițătorul. Cel care este tras perpendicular (la un unghi de 90 0) față de linia centrală este știftul de bază. Iar cel care a rămas este colecționarul.
De asemenea, pe diagramele schematice, tranzistorul este marcat cu simbolul VT sau Î... În cărțile vechi sovietice despre electronică, puteți găsi denumirea sub forma unei scrisori V sau T... Apoi, este indicat numărul de serie al tranzistorului din circuit, de exemplu, Q505 sau VT33. Trebuie avut în vedere faptul că literele VT și Q denotă nu numai tranzistoare bipolare, ci și tranzistoare cu efect de câmp.
În electronica reală, tranzistoarele pot fi ușor confundate cu alte componente electronice, de exemplu, triac-uri, tiristoare, stabilizatoare integrate, deoarece au același pachet. Este deosebit de ușor să vă confundați atunci când marcajele necunoscute sunt aplicate unei componente electronice.
În acest caz, trebuie să știți că pe multe plăci cu circuite imprimate, poziționarea este marcată și tipul elementului este indicat. Aceasta este așa-numita serigrafie. Deci, pe placa de circuit imprimată de lângă piesă, se poate scrie Q305. Aceasta înseamnă că acest element este un tranzistor și numărul său de serie în schema de circuite este 305. Se întâmplă, de asemenea, ca numele electrodului tranzistorului să fie indicat lângă terminale. Deci, dacă există o literă E lângă terminal, atunci acesta este electrodul emițător al tranzistorului. Astfel, puteți determina pur vizual ce este instalat pe placă - un tranzistor sau un element complet diferit.
După cum sa menționat deja, această afirmație este adevărată nu numai pentru tranzistoarele bipolare, ci și pentru cele cu efect de câmp. Prin urmare, după determinarea tipului de element, este necesar să se clarifice clasa tranzistorului (bipolar sau câmp) în funcție de marcajele aplicate carcasei sale.
Tranzistor cu efect de câmp FR5305 pe placa de circuit imprimat a dispozitivului. Tipul elementului este indicat alături - VT
Orice tranzistor are propriul tip sau marcaj. Exemplu de marcare: KT814. Prin acesta puteți afla toți parametrii elementului. De regulă, acestea sunt indicate în foaia tehnică. Este, de asemenea, o foaie de referință sau o documentație tehnică. Pot exista și tranzistoare din aceeași serie, dar cu parametri electrici ușor diferiți. Apoi, numele conține caractere suplimentare la sfârșit sau, mai rar, la începutul marcării. (de exemplu, litera A sau D).
De ce să vă deranjați cu tot felul de denumiri suplimentare? Faptul este că în procesul de producție este foarte dificil să se obțină aceleași caracteristici pentru toți tranzistoarele. Există întotdeauna o anumită, deși mică, dar diferența de parametri. Prin urmare, acestea sunt împărțite în grupuri (sau modificări).
Strict vorbind, parametrii tranzistorilor din diferite loturi pot diferi destul de semnificativ. Acest lucru a fost remarcat mai ales mai devreme, când tehnologia producției lor în masă era doar rafinată.
Acum, să aflăm ce sunt tranzistoarele cu efect de câmp. Tranzistoarele cu efect de câmp sunt foarte frecvente atât în \u200b\u200bcircuitele vechi, cât și în cele moderne. În prezent, dispozitivele cu poartă izolată sunt utilizate într-o măsură mai mare; astăzi vom vorbi despre tipurile de tranzistoare cu efect de câmp și caracteristicile acestora. În articol voi face o comparație cu tranzistoarele bipolare, în locuri separate.
Definiție
Un tranzistor cu efect de câmp este un comutator semiconductor complet controlat controlat de un câmp electric. Aceasta este principala diferență în ceea ce privește practica față de tranzistoarele bipolare, care sunt controlate de curent. Câmpul electric este creat de tensiunea aplicată porții în raport cu sursa. Polaritatea tensiunii de control depinde de tipul canalului tranzistorului. Există o bună analogie aici cu tuburile electronice de vid.
Un alt nume pentru tranzistoarele cu efect de câmp este unipolar. „UNO” înseamnă una. În tranzistoarele cu efect de câmp, în funcție de tipul de canal, curentul este efectuat de un singur tip de purtători, găuri sau electroni. În tranzistoarele bipolare, curentul a fost format din două tipuri de purtători de sarcină - electroni și găuri, indiferent de tipul dispozitivelor. Tranzistoarele cu efect de câmp pot fi în general împărțite în:
tranzistoare cu o joncțiune p-n de control;
tranzistoare de poartă izolate.
Ambele pot fi n-canal și p-canal, o tensiune de control pozitivă trebuie aplicată la poarta primului pentru a deschide cheia, iar pentru acesta din urmă, negativ în raport cu sursa.
Toate tipurile de tranzistoare cu efect de câmp au trei fire (uneori 4, dar rar, m-am întâlnit doar pe cele sovietice și a fost conectat la caz).
1. Sursă (sursa purtătorilor de sarcină, analog al unui emițător bipolar).
2. Scurgere (receptorul purtătorilor de sarcină de la sursă, analog al colectorului unui tranzistor bipolar).
3. Declanșator (electrod de comandă, analog al unei rețele pe lămpi și o bază pe tranzistoare bipolare).
Tranzistor de joncțiune Pn
Tranzistorul constă din următoarele zone:
4. Declanșator.
În imagine puteți vedea structura schematică a unui astfel de tranzistor, cablurile sunt conectate la secțiunile metalizate ale porții, sursei și drenajului. Într-un anumit circuit (acesta este un dispozitiv cu canal p), poarta este un strat n, are o rezistivitate mai mică decât regiunea canalului (stratul p), iar regiunea p-n-joncțiune este situată mai mult în regiunea p din acest motiv.
a - tranzistor cu efect de câmp de tip n, b - tranzistor cu efect de câmp de tip p
Pentru a face mai ușor de reținut, amintiți-vă notația pentru diodă, unde săgeata indică de la regiunea p la regiunea n. Si aici.
Prima stare este aplicarea tensiunii externe.
Dacă se aplică o tensiune la un astfel de tranzistor, un plus la scurgere și un minus la sursă, un curent mare va curge prin el, acesta va fi limitat doar de rezistența canalului, rezistențele externe și rezistența internă a sursei de alimentare. O analogie poate fi făcută cu o cheie normal închisă. Acest curent se numește Istart sau curentul de scurgere inițial la Uz \u003d 0.
Un tranzistor cu efect de câmp cu o joncțiune pn de control, fără o tensiune de control aplicată porții, este cât mai deschis posibil.
Tensiunea este aplicată la canal și la sursă în acest fel:
Principalii purtători de încărcare sunt introduși prin sursă!
Aceasta înseamnă că, dacă tranzistorul este canal p, atunci terminalul pozitiv al sursei de alimentare este conectat la sursă, deoarece principalii purtători sunt găuri (purtători de sarcină pozitivă) - aceasta este așa-numita conductivitate a găurilor. Dacă tranzistorul are un canal n, terminalul negativ al sursei de alimentare este conectat la sursă, deoarece în acesta, principalii purtători de sarcină sunt electronii (purtători de sarcină negativă).
Sursă - sursa majorității transportatorilor de taxe.
Iată rezultatele simulării pentru o astfel de situație. În stânga este un canal p, iar în dreapta, un tranzistor cu canal n.
A doua stare - aplicăm tensiune la poartă
Când se aplică o tensiune pozitivă la poartă relativ la sursă (Uzi) pentru canalul p și negativă pentru canalul n, aceasta este deplasată în direcția opusă, regiunea de joncțiune p-n se extinde spre canal. Ca urmare, lățimea canalului scade, curentul scade. Tensiunea de poartă la care curentul prin comutator încetează să curgă se numește tensiune de întrerupere.
Tensiunea de întrerupere a fost atinsă și cheia este complet închisă. Imaginea cu rezultatele simulării arată această stare pentru un comutator cu canal p (stânga) și cu canal n (dreapta). Apropo, în limba engleză, un astfel de tranzistor se numește JFET.
Modul de funcționare al tranzistorului la o tensiune Uzi este fie zero, fie invers. Datorită tensiunii inversate, puteți „acoperi tranzistorul”, este utilizat în amplificatoare de clasă A și alte circuite în care este necesară o reglare lină.
Modul de întrerupere apare atunci când Uzi \u003d Ucutoff pentru fiecare tranzistor este diferit, dar în orice caz este aplicat în direcția opusă.
Caracteristici, VAC
Caracteristica de ieșire se numește grafic care arată dependența curentului de scurgere de Ussi (aplicat terminalelor de scurgere și sursă), la diferite tensiuni de poartă.
Poate fi împărțit în trei zone. Inițial (în partea stângă a graficului) vedem regiunea ohmică - în acest decalaj tranzistorul se comportă ca un rezistor, curentul crește aproape liniar, ajungând la un anumit nivel, intră în regiunea de saturație (în centrul graficului).
În partea dreaptă a graficului, vedem că curentul începe să crească din nou, aceasta este zona de defalcare, tranzistorul nu ar trebui să fie aici. Cea mai mare ramură prezentată în figură este curentul la zero Uzi, vedem că curentul este cel mai mare aici.
Cu cât tensiunea Uzi este mai mare, cu atât curentul de scurgere este mai mic. Fiecare dintre ramuri diferă cu 0,5 volți la poartă. Ceea ce am confirmat prin modelare.
Aici este prezentată caracteristica porții de scurgere, adică dependența curentului de scurgere de tensiunea de la poartă la aceeași tensiune de sursă de scurgere (în acest exemplu 10V), aici pasul rețelei este de asemenea de 0,5V, din nou vedem că cu cât tensiunea Uzi este mai aproape de 0, cu atât este mai mare curentul de scurgere.
În tranzistoarele bipolare a existat un parametru precum coeficientul de transfer curent sau câștigul, acesta a fost desemnat ca B sau H21e sau Hfe. În teren, panta este notată cu litera S pentru a indica capacitatea de a amplifica tensiunea.
Adică, panta arată cât de multiamper (sau Ampere) crește curentul de scurgere atunci când tensiunea sursei porții crește cu numărul de volți la o tensiune constantă a sursei de scurgere. Poate fi calculat pe baza caracteristicii porții de scurgere, în exemplul de mai sus, panta este de aproximativ 8 mA / V.
Diagramele de conexiune
Ca și în cazul tranzistoarelor bipolare, există trei circuite tipice de comutare:
1. Cu o sursă comună (a). Se folosește cel mai des, oferă amplificare în curent și putere.
2. Cu un obturator comun (b). Rar folosit, impedanță de intrare scăzută, fără câștig.
3. Cu un canal de scurgere comun (c). Câștigul de tensiune este aproape de 1, impedanța de intrare este mare, iar impedanța de ieșire este scăzută. Un alt nume este următorul sursă.
Caracteristici, avantaje, dezavantaje
- practic nu consumă curent de control,acest reduce pierderile de control, distorsiunea semnalului,supracurent sursa semnalului ...
Principalul avantaj al tranzistorului cu efect de câmp impedanță mare de intrare... Impedanța de intrare este raportul dintre curent și tensiunea sursă a porții. Principiul de funcționare constă în controlul prin intermediul unui câmp electric și se formează atunci când se aplică o tensiune. Adică tranzistoarele cu efect de câmp sunt controlate de tensiune.
Frecvența medie caracteristicile tranzistoarelor cu efect de câmp sunt mai bune decât cele ale bipolarului, acest lucru se datorează faptului că este nevoie de mai puțin timp pentru a „disipa” purtătorii de încărcare în regiunile tranzistorului bipolar. Unele tranzistoare bipolare moderne pot fi superioare tranzistoarelor cu efect de câmp, acest lucru se datorează utilizării unor tehnologii mai avansate, reducând lățimea bazei și așa mai departe.
Nivelul redus de zgomot al tranzistoarelor cu efect de câmp se datorează absenței procesului de injectare a sarcinii, ca și în cele bipolare.
Stabilitate cu schimbări de temperatură.
Consum redus de energie în stare de conducere - mai multă eficiență a dispozitivelor dvs.
Cel mai simplu exemplu de utilizare a unei impedanțe mari de intrare este potrivirea dispozitivelor pentru conectarea chitarelor electro-acustice cu pickup-uri piezo și chitare electrice cu pickup-uri electromagnetice la intrările de linie cu impedanță de intrare scăzută.
Impedanța de intrare scăzută poate provoca scăderi ale semnalului, distorsionând forma acestuia în grade diferite, în funcție de frecvența semnalului. Aceasta înseamnă că trebuie să evitați acest lucru introducând o etapă cu o impedanță de intrare mare. Iată cea mai simplă diagramă a unui astfel de dispozitiv. Potrivit pentru conectarea chitarelor electrice la linia de intrare a unei plăci audio a computerului. Odată cu acesta, sunetul va deveni mai luminos și timbrul va fi mai bogat.
Principalul dezavantaj este că astfel de tranzistoare se tem de static. Puteți lua un element cu mâinile electrificate și va eșua imediat, aceasta este o consecință a controlului cheii folosind câmpul. Este recomandat să lucrați cu ele în mănuși dielectrice, conectate printr-o brățară specială la masă, cu un fier de lipit de joasă tensiune cu un vârf izolat, iar bornele tranzistorului pot fi cablate pentru a le scurtcircuita în timpul instalării.
Dispozitivele moderne nu se tem de acest lucru, deoarece dispozitivele de protecție, cum ar fi diodele zener, pot fi încorporate în ele la intrare, care sunt declanșate la depășirea tensiunii.
Uneori, amatorii de radio începători au temeri care ajung la absurditate, cum ar fi să-și pună pălării de folie pe cap. Deși tot ceea ce este descris mai sus este obligatoriu, nerespectarea oricăror condiții nu garantează defectarea dispozitivului.
Tranzistoare cu efect de câmp de poartă izolate
Acest tip de tranzistoare este utilizat în mod activ ca întrerupătoare controlate de semiconductori. Mai mult, acestea funcționează cel mai adesea în modul cheie (două poziții „pornit” și „oprit”). Au mai multe nume:
1. MIS-tranzistor (metal-dielectric-semiconductor).
2. Tranzistor MOS (semiconductor cu oxid de metal).
3. MOSFET-tranzistor (metal-oxid-semiconductor).
Nu uitați - acestea sunt doar variante ale unui singur nume. Dielectricul, sau oxidul așa cum se mai numește, acționează ca un izolator pentru poartă. În diagrama de mai jos, izolatorul este prezentat între regiunea n de lângă poartă și poartă sub forma unei zone albe cu puncte. Este fabricat din dioxid de siliciu.
Dielectricul elimină contactul electric între electrodul de poartă și substrat. Spre deosebire de joncțiunea pn de control, nu funcționează pe principiul expansiunii joncțiunii și blocării canalului, ci pe principiul schimbării concentrației purtătorilor de sarcină într-un semiconductor sub acțiunea unui câmp electric extern. MOSFET-urile sunt de două tipuri:
1. Cu canal încorporat.
2. Cu un canal indus
În diagramă, vedeți un tranzistor cu un canal încorporat. Din el puteți ghici deja că principiul funcționării sale seamănă cu un tranzistor cu efect de câmp cu o joncțiune p-n de control, adică când tensiunea porții este zero, curentul curge prin comutator.
Două regiuni cu un conținut crescut de purtători de încărcare impurități (n +) cu conductivitate crescută sunt create în apropierea sursei și a drenului. Substratul se numește o bază de tip P (în acest caz).
Vă rugăm să rețineți că cristalul (substratul) este conectat la sursă; în multe simboluri grafice convenționale este desenat în acest fel. Când tensiunea porții crește, apare un câmp electric transversal în canal, respinge purtătorii de sarcină (electroni) și canalul se închide la atingerea pragului Uzi.
Când se aplică o tensiune negativă a sursei porții, curentul de scurgere scade, tranzistorul începe să se închidă - acest lucru se numește modul de epuizare.
Când se aplică o tensiune pozitivă la sursa porții, are loc procesul opus - electronii sunt atrași, curentul crește. Acesta este regimul de îmbogățire.
Toate cele de mai sus sunt valabile pentru MOSFET-urile cu un canal N încorporat. Dacă un canal de tip p înlocuiește toate cuvintele „electroni” cu „găuri”, polaritățile tensiunii sunt inversate.
Conform fișei tehnice pentru acest tranzistor, tensiunea pragului sursei porții este de aproximativ un volt, iar valoarea sa tipică este de 1,2 V, să o verificăm.
Curentul a devenit în microamperi. Dacă creșteți puțin mai mult tensiunea, aceasta va dispărea complet.
Am ales un tranzistor la întâmplare și am dat peste un dispozitiv destul de sensibil. Voi încerca să schimb polaritatea tensiunii astfel încât să existe un potențial pozitiv pe poartă, să verific modul de îmbogățire.
Cu o tensiune a porții de 1V, curentul a crescut de patru ori comparativ cu ceea ce era la 0V (prima imagine din această secțiune). Rezultă din aceasta că, spre deosebire de tipul anterior de tranzistoare și tranzistori bipolari, poate funcționa atât pentru creșterea curentului, cât și pentru scăderea acestuia fără legături suplimentare. Această afirmație este foarte brută, dar, ca primă aproximare, are dreptul de a exista.
Totul este aproape la fel ca la un tranzistor cu o tranziție de control, cu excepția prezenței unui mod de îmbogățire în caracteristica de ieșire.
Caracteristica poarta de scurgere arată clar că tensiunea negativă determină epuizarea și închiderea cheii, iar tensiunea pozitivă la poartă determină îmbogățirea și deschiderea mai mare a cheii.
Tranzistoarele MOS cu un canal indus nu conduc curent în absența unei tensiuni la poartă, sau mai bine zis, există curent, dar este extrem de mic, deoarece acesta este curentul invers între substrat și porțiunile de scurgere și sursă foarte dopate.
Tranzistorul cu efect de câmp cu o poartă izolată și un canal indus este similar cu un comutator normal deschis, nu curge curent.
În prezența unei tensiuni sursă de poartă, din moment ce considerăm tipul n al canalului indus, apoi tensiunea este pozitivă, sub acțiunea câmpului, purtătorii de sarcină negativi sunt atrași de regiunea porții.
Așa apare un „coridor” pentru electroni de la sursă la drenaj, astfel apare un canal, tranzistorul se deschide și curentul începe să curgă prin el. Avem un substrat de tip p, în acesta principalele sunt purtători de sarcină pozitivă (găuri), există foarte puțini purtători negativi, dar sub acțiunea câmpului se desprind de atomii lor și începe mișcarea lor. De aici și lipsa conductivității în absența tensiunii.
Caracteristica de ieșire se repetă exact la cele precedente, singura diferență este că tensiunile Uzi devin pozitive.
Caracteristica de golire a porții arată același lucru, diferențele sunt din nou în tensiunile porții.
Când se iau în considerare caracteristicile curent-tensiune, este extrem de important să se analizeze cu atenție valorile scrise de-a lungul axelor.
O cheie a fost aplicată o tensiune de 12 V, iar la poartă avem 0. Curentul nu curge prin tranzistor.
Aceasta înseamnă că tranzistorul este complet deschis, dacă nu ar fi acolo, curentul din acest circuit ar fi 12/10 \u003d 1,2 A. Ulterior am studiat cum funcționează acest tranzistor și am aflat că la 4 volți începe să se deschidă.
Adăugând câte 0,1 V fiecare, am observat că, la fiecare zecime de volt, curentul crește din ce în ce mai mult, iar cu 4,6 volți tranzistorul este aproape complet deschis, diferența cu tensiunea de poartă de 20 V în curentul de scurgere este de numai 41 mA, la 1,1 A este Prostii.
Acest experiment reflectă faptul că tranzistorul de canal indus se deschide numai când se atinge pragul de tensiune, ceea ce îi permite să funcționeze perfect ca un comutator în circuitele pulsate. De fapt, IRF740 este unul dintre cele mai frecvente.
Rezultatele măsurătorilor curentului de poartă au arătat că într-adevăr tranzistoarele cu efect de câmp aproape că nu consumă curentul de control. Cu o tensiune de 4,6 volți, curentul era de numai 888 nA (nano !!!).
La 20V, a fost 3,55 μA (micro). Pentru un tranzistor bipolar, ar fi aproximativ 10 mA, în funcție de câștig, care este de zeci de mii de ori mai mare decât cel al unui tranzistor cu efect de câmp.
Nu toate tastele se deschid cu astfel de tensiuni, acest lucru se datorează designului și caracteristicilor circuitelor dispozitivelor în care sunt utilizate.
O capacitate descărcată în primul moment necesită un curent mare de încărcare și chiar și dispozitivele de control rare (controlere PWM și microcontrolere) au ieșiri puternice, prin urmare utilizează drivere pentru porți de câmp, atât în \u200b\u200btranzistoare cu efect de câmp, cât și în (bipolar cu o poartă izolată). Acesta este un amplificator care convertește un semnal de intrare într-o ieșire de o asemenea magnitudine și putere de curent, suficientă pentru a porni și opri tranzistorul. Curentul de încărcare este, de asemenea, limitat de un rezistor în serie cu poarta.
În acest caz, unele porți pot fi controlate și din portul microcontrolerului printr-un rezistor (același IRF740). Am atins acest subiect.
Ele seamănă cu tranzistoarele cu efect de câmp cu o poartă de control, dar diferă prin aceea că pe UGO, ca și în tranzistorul în sine, poarta este separată de substrat, iar săgeata din centru indică tipul de canal, dar este direcționată de la substrat la canal, dacă este un mosfet cu canal n - spre oblon și invers.
Pentru tastele cu un canal indus:
Ar putea arăta astfel:
Fiți atenți la numele în limba engleză ale pinilor, acestea fiind adesea indicate în fișele tehnice și pe diagrame.
Pentru tastele cu un canal încorporat:
Tranzistor (din cuvinte englezești tran (sfer) - transfer și (re) sistor - rezistență) - un dispozitiv semiconductor conceput pentru a amplifica, genera și converti oscilațiile electrice. Cele mai frecvente sunt așa-numitele tranzistoare bipolare... Conductivitatea electrică a emițătorului și a colectorului este întotdeauna aceeași (p sau n), baza este opusă (n sau p). Cu alte cuvinte, un tranzistor bipolar conține două joncțiuni pn: una dintre ele conectează baza la emițător (joncțiunea emițătorului), cealaltă - la colector (joncțiunea colectorului).
Codul literelor tranzistoarelor este literele latine VT. În diagrame, aceste dispozitive semiconductoare sunt desemnate așa cum se arată în fig. 8.1 ... Aici, o liniuță scurtă cu o linie din mijloc simbolizează baza, două linii oblice trasate către marginile sale la un unghi de 60 ° - emițătorul și colectorul. Conductivitatea electrică a bazei este judecată după simbolul emițătorului: dacă săgeata sa este îndreptată spre bază (vezi pct. fig. 8.1, VT1), aceasta înseamnă că emițătorul are o conductivitate electrică de tip p și baza de tip n; dacă săgeata este direcționată în direcția opusă (VT2), conductivitatea electrică a emițătorului și a bazei este inversată.
Cunoașterea conductivității emițătorului de bază și a colectorului este necesară pentru a conecta corect tranzistorul la sursa de alimentare. În cărțile de referință, aceste informații sunt date sub forma unei formule structurale. Un tranzistor, a cărui bază are o conductivitate de tip n, este notat cu formula pnp, iar un tranzistor cu o bază având o conductivitate de tip p este notat cu formula npn. În primul caz, o tensiune negativă cu privire la emițător ar trebui aplicată pe bază și colector, în al doilea - pozitiv.
Pentru claritate, denumirea grafică convențională a unui tranzistor discret este de obicei plasată într-un cerc simbolizând carcasa acestuia. Uneori, o carcasă metalică este conectată la unul dintre terminalele tranzistorului. În diagrame, acest lucru este arătat printr-un punct la intersecția pinului corespunzător cu simbolul pachetului. Dacă carcasa este echipată cu un terminal separat, linia terminală poate fi conectată la un cerc fără punct (VT3 activat fig. 8.1). Pentru a crește conținutul informațional al circuitelor, este permisă indicarea tipului acestuia lângă denumirea pozițională a tranzistorului.
Liniile de comunicații electrice de la emițător și colector sunt efectuate în una din cele două direcții: perpendiculare sau paralele cu ieșirea de bază (VT3-VT5). O rupere în știftul de bază este permisă numai la o anumită distanță de simbolul corpului (VT4).
Un tranzistor poate avea mai multe regiuni emițătoare (emițătoare). În acest caz, simbolurile emițătorului sunt de obicei reprezentate pe o parte a simbolului de bază, iar cercul de desemnare a corpului este înlocuit cu un oval ( fig. 8.1, VT6).
Standardul permite ca tranzistoarele să fie descrise fără simbolul carcasei, de exemplu, atunci când sunt descrise tranzistoare neambalate sau când este necesar să se afișeze tranzistoarele care fac parte dintr-un ansamblu de tranzistoare sau dintr-un circuit integrat.
Deoarece codul de literă VT este furnizat pentru a desemna tranzistoare realizate sub forma unui dispozitiv independent, tranzistoarele ansamblurilor sunt desemnate într-unul din următoarele moduri: fie utilizați codul VT și le atribuiți numerele de serie împreună cu alți tranzistori (În acest caz, o astfel de intrare este plasată pe câmpul circuitului: VT1-VT4 K159NT1), sau utilizați codul microcircuitelor analogice (DA) și indicați apartenența tranzistoarelor în ansamblu în denumirea de referință ( fig. 8.2, DA1.1, DA1.2). Terminalele acestor tranzistoare, de regulă, primesc o numerotare condiționată atribuită terminalelor cazului în care este realizată matricea.
Fără simbolul carcasei, tranzistoarele microcircuitelor analogice și digitale sunt de asemenea afișate pe circuite (de exemplu, pe fig. 8.2 sunt prezentate tranzistoarele structurii p-p-p cu trei și patru emițători).
Simbolurile grafice pentru unele varietăți de tranzistoare bipolare sunt obținute prin introducerea caracterelor speciale în simbolul principal. Deci, pentru a descrie un tranzistor de avalanșă, un simbol al efectului de avalanșă este plasat între simbolurile emițătorului și colectorului (a se vedea. fig. 8.3, VT1, VT2). Când rotiți UGO, poziția acestui semn trebuie să rămână neschimbată.
UGO-ul unui tranzistor cu o singură joncțiune este construit diferit: are o joncțiune pn, dar două ieșiri de bază. Simbolul emițătorului din UGO al acestui tranzistor este efectuat până la mijlocul simbolului de bază ( fig. 8.3, VT3, VT4). Conductivitatea electrică a acestuia din urmă este judecată de simbolul emițătorului (direcția săgeții).
UGO-ul unui grup mare de tranzistoare p-n-junction, numit camp... Baza unui astfel de tranzistor este un canal cu conductivitate electrică de tip n sau p creat într-un semiconductor și echipat cu două terminale (sursă și drenaj). Rezistența canalului este controlată de al treilea electrod - poarta. Canalul este descris în același mod ca baza tranzistorului bipolar, dar este plasat în mijlocul cercului corpului ( fig. 8.4, VT1), simbolurile sursă și de scurgere sunt conectate la aceasta pe o parte, poarta - pe cealaltă parte pe continuarea liniei sursă. Conductivitatea canalului este indicată de o săgeată pe simbolul porții (pe fig. 8.4 denumirea grafică convențională VT1 simbolizează un tranzistor cu un canal de tip n, VT1 - cu un canal de tip p).
În denumirea grafică convențională a tranzistoarelor cu efect de câmp cu o poartă izolată (este descrisă printr-o liniuță paralelă cu simbolul canalului cu o ieșire pe continuarea liniei sursă), conductivitatea electrică a canalului este arătată printr-o săgeată plasată între simbolurile sursei și drenaj. Dacă săgeata este direcționată către canal, atunci aceasta înseamnă că tranzistorul este descris cu un canal de tip n și dacă este în direcția opusă (vezi fig. 8.4, VT3) - cu un canal de tip p. Același lucru se face în prezența unei ieșiri din substrat (VT4), precum și atunci când se afișează un tranzistor cu efect de câmp cu așa-numitul canal indus, al cărui simbol este trei liniuțe scurte (vezi. fig. 8.4, VT5, VT6). Dacă substratul este conectat la unul dintre electrozi (de obicei la sursă), acest lucru este afișat în interiorul UGO fără punct (VT1, VT8).
Un tranzistor cu efect de câmp poate avea mai multe porți. Acestea sunt descrise cu liniuțe mai scurte, iar linia de ieșire a primei porți trebuie plasată pe continuarea liniei sursă (VT9).
Liniile terminale ale tranzistorului cu efect de câmp sunt permise în exil [cenzură] numai la o anumită distanță de simbolul carcasei (vezi. fig. 8.4, VT2). În unele tipuri de tranzistoare cu efect de câmp, carcasa poate fi conectată la unul dintre electrozi sau poate avea o ieșire independentă (de exemplu, tranzistoare de tip KPZ03).
Din tranzistoarele controlate de factori externi, acestea sunt utilizate pe scară largă fototransistori... Ca exemplu pe fig. 8.5 prezintă denumirile grafice convenționale ale fototranzistoarelor cu o ieșire de bază (FT1, VT2) și fără aceasta (K73). Împreună cu alte dispozitive semiconductoare, a căror acțiune se bazează pe efectul fotoelectric, fototransistorii pot face parte din optocuploare. În acest caz, UGO-ul fototranzistorului, împreună cu UGO-ul emițătorului (de obicei un LED), este închis într-un simbol de carcasă care le unește, și semnul efectului fotoelectric - două săgeți oblice sunt înlocuite cu săgeți perpendiculare pe simbolul de bază.
De exemplu pe fig. 8.5 descrie unul dintre optocuploarele unui optocuplu dual (acest lucru este indicat de denumirea de poziție U1.1), în mod similar, este construit optocuplorul UHO cu un tranzistor compozit (U2).
Dacă tocmai ați început să înțelegeți ingineria radio, voi vorbi despre asta în acest articol, cum sunt indicate componentele radio pe diagramă, cum se numesc pe ea și ce aspect au.
Aici veți afla cum sunt indicați un tranzistor, diodă, condensator, microcircuit, releu etc.
Vă rugăm să faceți clic pentru mai multe detalii.
Cum este indicat un tranzistor bipolar
Toți tranzistoarele au trei terminale și, dacă este bipolar, atunci există două tipuri, după cum se poate vedea din imaginea tranziției PNP și a tranziției PNN. Și trei pini sunt numiți emițător electronic, colector k și bază b. Unde este care pin al tranzistorului în sine este căutat în director sau introduceți numele tranzistorului + terminalelor în căutare.
Tranzistorul are următorul aspect, iar acesta este doar o mică parte din aspectul lor, denumirile existente fiind complete.
Cum este indicat tranzistorul polar
Există deja trei pini care au următoarele nume, acestea sunt s-gate, i-source, s-drain
Însă aspectul diferă vizual puțin, sau mai bine zis poate avea aceeași bază. Întrebarea este cum să aflăm ce fel de bază este, iar acest lucru provine deja din cărțile de referință sau de pe Internet prin denumirea scrisă pe bază.
Cum este indicat condensatorul
Condensatoarele sunt atât polare, cât și nepolare.
Diferența dintre desemnarea lor este că unul dintre terminale este indicat pe cel polar cu un "+", iar capacitatea este măsurată în microfarade "microfarade".
Și au o astfel de înfățișare, trebuie avut în vedere faptul că, dacă condensatorul este polar, atunci pe baza de pe una dintre părțile laterale ale picioarelor este indicată ieșirea, doar că de data aceasta este practic semnul „-”.
Cum sunt indicate dioda și LED-ul
Denumirea LED-ului și a diodei din diagramă diferă prin faptul că LED-ul este închis și apar două săgeți. Dar rolul lor este diferit - dioda servește la rectificarea curentului, iar LED-ul este deja pentru emiterea luminii.
Și LED-urile au un astfel de aspect.
Și acest tip de redresoare convenționale și diode de impuls, de exemplu:
Cum este indicat microcircuitul.
Microcircuitele sunt un circuit redus care îndeplinește o anumită funcție, în timp ce pot avea un număr mare de tranzistoare.
Și au o astfel de înfățișare.
Desemnarea releu
În primul rând, mă gândesc la ei, au auzit șoferii, în special șoferii din Zhiguli.
Din moment ce nu existau injectoare, iar tranzistoarele nu erau răspândite, farurile, o brichetă, un starter și tot ce era în el erau aproape aprinse și controlate printr-un releu într-o mașină.
Acesta este cel mai simplu circuit de releu.
Totul este simplu aici, un curent de o anumită tensiune este furnizat bobinei electromagnetice și care, la rândul său, închide sau deschide o secțiune a circuitului.
Aceasta încheie articolul.
Dacă doriți ce părți radio doriți să vedeți în articolul următor, scrieți în comentarii.
Capacitatea de a citi circuite electrice este o componentă importantă, fără de care este imposibil să devii un specialist în domeniul muncii electrice. Fiecare electrician începător trebuie să știe cum prizele, întrerupătoarele, dispozitivele de comutare și chiar un contor de energie electrică sunt indicate pe proiectul de cablare în conformitate cu GOST. În plus, vom oferi cititorilor site-ului simboluri în circuite electrice, atât grafice, cât și litere.
Grafic
În ceea ce privește desemnarea grafică a tuturor elementelor utilizate în diagramă, vom oferi această prezentare generală sub formă de tabele, în care produsele vor fi grupate după scop.
În primul tabel puteți vedea cum sunt marcate casetele electrice, tablourile, dulapurile și consolele pe schemele de cablare:
Următorul lucru pe care ar trebui să-l știți este desemnarea convențională a prizelor și a întrerupătoarelor de curent (inclusiv a comutatoarelor de trecere) pe diagramele cu o singură linie de apartamente și case private:
În ceea ce privește elementele de iluminat, lămpile și lămpile în conformitate cu GOST indicați următoarele:
În circuite mai complexe, unde se utilizează motoare electrice, elemente precum:
De asemenea, este util să știți cum sunt indicate grafic transformatoarele și inductivele pe schemele de cablare de bază:
Instrumentele electrice de măsurare în conformitate cu GOST au următoarele desemnări grafice în desene:
Și aici, apropo, este un tabel util pentru electricienii începători, care arată cum arată bucla de masă pe planul de cablare, precum și linia de alimentare în sine:
În plus, pe diagrame puteți vedea o linie ondulată sau dreaptă, "+" și "-", care indică tipul de curent, tensiune și forma impulsului:
În scheme de automatizare mai complexe, puteți întâlni simboluri grafice de neînțeles, cum ar fi conexiunile de contact. Amintiți-vă cum sunt indicate aceste dispozitive pe schemele de conectare:
În plus, ar trebui să fiți conștienți de aspectul radioelementelor pe proiecte (diode, rezistențe, tranzistoare etc.):
Acestea sunt toate denumirile grafice convenționale din circuitele electrice ale circuitelor de putere și iluminare. După cum ați văzut deja pentru dvs., există destul de multe componente și vă puteți aminti cum fiecare este desemnat numai cu experiență. Prin urmare, vă recomandăm să păstrați toate aceste tabele pentru dvs., astfel încât, atunci când citiți proiectul de dispunere a cablajului unei case sau apartamente, puteți determina imediat ce fel de element de circuit se află într-un anumit loc.
Video interesant
