Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

На сопротивлении первой базы, т. е. на области пластины от края р-п перехода до вывода 5i, создается внутреннее падение напряжения Uti (рис. 1.56,6). Оно составляет определенную часть межбазового напряжения (Уб1б2 и, следовательно, прямо пропорционально ему.

Если от внешнего источника подать напряжение (7,61 на эмиттер относительно вывода первой базы 5, то на р-п переходе будет действовать напряжение, равное разности потенциалов р-слоя и п-слоя по обе стороны р-п перехода, т. е. разности внешнего напряжения на эмиттере и внутреннего падения напряжения на области первой базы: Us6\ - Uei- Отсюда следует, что при любом отрицательном напряжении на эмиттере, а также при положительном, но по величине меньшем, чем (Уб1, на р-п переходе действует обратное напряжение и через эмиттер протекает очень малый ток; ОПТ закрыт.

По мере увеличения положительного напряжения на эмиттере наступает момент, когда оно становится равным внутреннему падению напряжения на первой базе: Uti = Ut\, а обратное напряжение на р-п переходе и обратный ток эмиттера - равными нулю. Это соответствует моменту открывания р-п перехода. Напряжение на эмиттере, равное внутреннему падению напряжения на первой базе, называют пороговым напряжением U o-

= (Уэб1 = Ибх- Очевидно, что пороговое напряжение зависит от межбазового IJtxti, пропорционально которому изменяется Utx.

Превышение порогового напряжения приводит к перемене полярности напряжения на р-п переходе с обратной на прямую. Действие прямого напряжения вызывает инжекцию дырок из эмиттера в базу и прохождение через р-п переход прямого тока эмиттера Дырки, перешедшие через р-п переход, совершают диффузионное и дрейфовое движение в электрическом поле в основном в направлении к выводу первой базы Б\. Инжекция дырок в область первой базы, где они становятся неосновными носителями заряда, уменьшает ее сопротивление. С ростом тока эмиттера сопротивление базы уменьшается.

После открывания р-п перехода сначала ток эмиттера очень мал и растет медленно с увеличением напряжения эмиттера (Уэб1, поэтому уменьшение сопротивления Г(,\ еще незначительно. Но постепенно с увеличением Utx рост тока эмиттера и инжекция дырок в базу становятся все интенсивнее, а уменьшение сопротивления базы - все существеннее.

При некотором критическом значении тока эмиттера накопление дырок в первой базе приводит к резкому снижению ее сопротивления и заметному уменьшению падения напряжения Ut\ на нем. В результате снижается потенциальный барьер на р-п переходе, что способствует дополнительной инжекции дырок

в базу и дальнейшему росту тока эмиттера. Процесс нарастает лавинообразно, поэтому дальнейший рост тока эмиттера сопровождается уменьшением напряжения между эмиттером и базой. Такой режим соответствует отрицательному дифференциальному сопротивлению прибора и носит название активного режима.

Момент перехода к активному режиму соответствует переходу ОПТ из закрытого состояния в открытое, т. е. включению одно-переходного транзистора. Напряжение и ток эмиттера в момент включения называют напряжением включения (Увкл и током включения /вня. Ток включения ОПТ составляет обычно единицы микроампер, а напряжение включения пропорционально межбазовому напряжению.

Процессы, происходящие в однопереходном транзисторе в активном режиме, сложнее рассмотренных. Дело в том, что рост тока эмиттера и снижение напряжения Uti влияют не только на процессы в эмиттерном переходе и в области первой базы, но и на ток в межбазовой цепи. Поскольку инжекция дырок в первую базу уменьшает ее сопротивление, то умен.ъшается и общее сопротивление между невыпрямляющими контактами Б\ и Бг. Это в свою очередь увеличивает ток /б2 в пластине между Бг и fi и падение напряжения в области второй базы. Следствие этого - дополнительное снижение напряжения Utx, еще большее повышение прямого напряжения на р-п переходе и еще больший рост тока эмиттера при одновременном уменьшении эмиттерпого напряжения.

Когда произойдет насыщение слоя первой базы дырками, его сопротивление перестанет уменьшаться; дальнейший рост тока эмиттера будет происходить при условии повышения приложенного к нему напряжения. Этот режим называют режимом насыиения. В режиме насыщения однопереходный транзистор находится в открытом состоянии. Он работает как диод в прямом направлении и имеет положительное сопротивление; рост тока эмиттера Д происходит при увеличении напряжения эмиттера (/эб1- Сопротивление эмиттер - база в открытом состоянии мало и составляет десятки ом, ток эмиттера сравнительно велик - десятки миллиампер, а напряжение между эмиттером и базой невелико - единицы вольт.

1.7.2. Вольт-амперная характеристика ОПТ

Процессы, происходящие при включении однопереходного транзистора, отражаются его эмиттерной вольт-амперной характеристикой, называемой иначе входной характеристикой.

Эмиттерная вольт-амперная характеристика ОПТ (рис. 1.57) представляет собой зависимость тока эмиттера Д от напряжения



между эмиттером и первой базой Uei при постоянном межбазовом напряжении:

/э = f{Us6\) при Уб1б2 = const.

Если ко второй базе Бг не подключен источник питания (Уб1б2 = 0), то эмиттерная вольт-амперная характеристика ОПТ представляет собой вольт-амперную характеристику р-п перехода в прямом направлении (пунктирная кривая). При некотором постоянном межбазовом напряжении с плюсом на базе Б2 ее


иэб1

эобр

Рис. 1.57. Эмиттерная вольт-амперная характеристика однопереходного транзистора

характер существенно изменяется, и она напоминает вольт-амперную характеристику тиристора с двумя устойчивыми состояниями - закрытым и открытым, между которыми имеется неустойчивое состояние - с отрицательным дифференциальным сопротивлением.

Рассмотрим участки характеристики, соответствующие этим состояниям.

При отрицательном напряжении эмиттера относительно первой базы U6i и при положительном, не превышающем порогового значения Уэо, р-п переход закрыт; через него протекает малый обратный ток Добр (участок /). Этот ток откладывают на графике вниз от горизонтальной оси, так как направление его противоположно рабочему прямому току (Д <С 0). Эту область работы ОПТ называют областью отсечки.

При Уэб1 ио р-п переход открывается (точка А); через него начинает проходить прямой ток эмиттера (ДО). Однако этот ток еще очень мал; он растет постепенно с ростом U6[- Дифференциальное сопротивление на этом участке положительное, но ОПТ остается закрытым (участок 2). Эту область ОПТ называют промежуточной.

В соответствии с описанными процессами в точке Б при накоплении дырок в области первой базы происходит включение

ОПТ - переход в открытое состояние. Этой точке соответствуют напряжение включения бвкл и ток включения /нкл.

Участок 3 - активная область, соответствующая активному режиму: ток эмиттера возрастает, а напряжение на эмиттере при этом уменьшается. Эта область характеризуется отрицательным дифференциальным сопротивлением, которое сначала велико, а затем постепенно уменьшается до нуля в точке В, чтобы на следующем участке перейти в положительное.

Участок 4 отражает работу ОПТ в открытом состоянии. В соответствии с режимом насыщения, характеризующим открытое состояние, его называют областью насьщения. В этом режиме ОПТ работает так же, как прибор с положительным сопротивлением малой величины: ток эмиттера значительно увеличивается при небольшом увеличении напряжения эмиттера.

При уменьшении тока в открытом состоянии до некоторого значения, называемого током выключения Дыкл, ОПТ переходит в закрытое состояние.

Семейство эмнттерных характеристик однопереходного транзистора может быть снято при разных постоянных значениях межбазового напряжения. Чем больше это значение, тем больше напряжение включения; вся характеристика больше сдвигается вправо, а участок 3 отрицательного сопротивления, соответственно, располагается выше.

1.7.3. Параметры и типы ОПТ

Свойства однопереходных транзисторов, отраженные на вольт-амперной характеристике, позволяют применять их в схемах генераторов импульсов и линейно изменяющихся напряжений, в качестве ключевых устройств в системах автоматики, в преобразователях сигналов. Наибольшее распространение получили ОПТ в схемах управления тиристорами.

На рис. 1.58 представлен двухтранзисторный аналог одно-переходного транзистора, который иллюстрирует работу ОПТ. Это два биполярных транзистора с разными типами электро-


Т2(п-1р-л)

Рис. 1.58. Двухтран- 1 зисторный аналог ОПТ



проводности: Ti р-п-р-тша и Т2 n-p-n-типа, включенных так, что коллектор первого соединен с базой второго, а коллектор второго - с базой первого. При этом эмиттером Э эквивалентного ОПТ является эмиттер транзистора Ti, первой базой Б\ - эмиттер транзистора Т2. Между Б\ и Б2 включен делитель межбазового напряжения Ri - R2, средняя точка А которого подключается к точке соединения базы Т\ и коллектора Гг.

В схемах с использованием ОПТ нагрузка включается в цепь первой базы; через нее проходит ток эмиттера, который после перехода ОПТ в открытое состояние значительно превышает ток /ег, также проходящий через нагрузку.


Рис. 1.59. Конструкция и внешний вид ОПТ: а, б - сплавной кристалл; в - планарный кристалл; г - разрез конструкции; д, е - внешний вид

К основным параметрам однопереходных транзисторов относятся ток включения Дкл, ток выключения Дыкл, обратный ток эмиттера Добр при (Уэб1 = О, межбазовое сопротивление гб, напряжение эмиттер - база в режиме насыщения при заданном токе эмиттера. Эти параметры зависят от межбазового напряжения, поэтому в справочниках их указывают для определенного напряжения (Уб1б2, чаще для предельного значения.

К предельным эксплуатационным параметрам относятся максимально допустимые значения рассеиваемой мощности Ямакс, межбазового напряжения (Уегмакс, среднего и импульсного токов эмиттера Д

макс

По конструкции опт бывают сплавные (рис. 1.59, а, б) и планарные (рис. 1.59, в). Планарная технология отличается от сплавной тем, что все области полупроводника и невыпрямля-ющие контакты с ними создаются на поверхности кристаллической пластины и изолируются тонкой пленкой окиси кремния. Планарные однопереходные транзисторы по сравнению со сплавными имеют меньший обратный ток эмиттера, меньший разброс параметров, большее межбазовое сопротивление, лучшие частотные свойства и меньшие геометрические размеры. Они широко применяются в быстродействующих импульсных интегральных микросхемах.

Кристалл опт может быть помещен в герметический корпус, как биполярный или полевой транзистор (рис. 1.59, г, d), или использоваться в бескорпусном исполнении - с изоляцией от воздействия окружающей среды с помощью специального покрытия (рис. 1.59, е) -для применения в гибридных микросхемах.

Система обозначения однопереходных транзисторов такая же, как для биполярных. Например, КТ117А (Б, В, Г), КТ119А, Б.

Контрольные вопросы

1. Объясните устройство и принцип действия однопереходного транзистора.

2. Нарисуйте и объясните эмиттерную вольт-амперную характеристику одно-переходного транзистора.

3. Назовите основные параметры однопереходных транзисторов.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.