Транзи́стор (англ. transistor), полупроводниковый триод — радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналам управлять током в электрической цепи. Обычно используется для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов. В общем случае транзистором называют любое устройство, которое имитирует главное свойство транзистора изменения сигнала между двумя различными состояниями при изменении сигнала на управляющем электроде.
Классификация:
1.По основному полупроводниковому материалу:
Помимо основного полупроводникового материала, применяемого обычно в виде монокристалла, транзистор содержит в своей конструкции легирующие добавки к основному материалу, металлические выводы, изолирующие элементы, части корпуса (пластиковые или керамические). Иногда употребляются комбинированные наименования, частично описывающие материалы конкретной разновидности (например, «кремний на сапфире» или «металл-окисел-полупроводник»). Однако основными являются транзисторы на основе кремния, германия, арсенида галлия.
Другие материалы для транзисторов до недавнего времени не использовались. В настоящее время имеются транзисторы на основе, например, прозрачных полупроводников для использования в матрицах дисплеев. Перспективный материал для транзисторов — полупроводниковые полимеры.
2.1.1 n-p-n структуры, «обратной проводимости».
2.1.2 p-n-p структуры, «прямой проводимости»
В биполярном транзисторе носители заряда движутся от эмиттера через тонкую базу к коллектору. База отделена от эмиттера и коллектора pn переходами. Ток протекает через транзистор лишь тогда, когда носители заряда инжектируются из эмиттера в базу через pn переход. В базе они являются неосновными носителями заряда и легко проникают через другой pn переход между базой и коллектором, ускоряясь при этом. В самой базе носители заряда движутся за счет диффузионного механизма, поэтому база должна быть достаточно тонкой. Управления током между эмиттером и коллектором осуществляется изменением напряжения между базой и эмиттером, от которой зависят условия инжекции носителей заряда в базу.
2.2.1 с p-n переходом
2.2.2 с изолированным затвором
В полевом транзисторе ток протекает от истока до стока через канал под затвором. Канал существует в легированном полупроводнике в промежутке между затвором и нелегированной подложкой, в которой нет носителей заряда, и она не может проводить ток. Преимущественно под затвором существует область обеднения, в которой тоже нет носителей заряда благодаря образованию между легированным полупроводником и металлическим затвором контакта Шоттки. Таким образом ширина канала ограничена пространством между подложкой и областью обеднения. Приложенное к затвору напряжение увеличивает или уменьшает ширину области обеднения и, тем самым, ширину канала, контролируя ток.
2.4. Криогенные транзисторы (на эффекте Джозефсона
2.5. Многоэмиттерные транзисторы
2.6. Баллистические транзисторы
2.7. Одномолекулярный транзистор
По рассеиваемой в виде тепла мощности различают:
3.1маломощные транзисторы до 100 мВт
3.2транзисторы средней мощности от 0,1 до 1 Вт
3.3мощные транзисторы (больше 1 Вт).
4. По исполнению:
4.1 дискретные транзисторы:
4.1.1.1 Для свободного монтажа;
4.1.1.2 Для установки на радиатор;
4.1.1.3 Для автоматизированных систем пайки.
4.2 транзисторы в составе интегральных схем.
5. По материалу и конструкции корпуса:
6.1 Одноэлектронные транзисторы содержат квантовую точку (т. н. «остров») между двумя туннельными переходами. Ток туннелирования управляется напряжением на затворе, связанном с ним ёмкостной связью.[5]
Характерестики:
Принцип действия:
В полевых и биполярных транзисторах управление током в выходной цепи осуществляется за счёт изменения входного напряжения или тока. Небольшое изменение входных величин может приводить к существенно большему изменению выходного напряжения и тока. Это усилительное свойство транзисторов используется в аналоговой технике (аналоговые ТВ, радио, связь и т. п.). В настоящее время в аналоговой технике доминируют биполярные транзисторы (БТ) (международный термин — BJT, bipolar junction transistor). Другой важнейшей отраслью электроники является цифровая техника (логика, память, процессоры, компьютеры, цифровая связь и т. п.), где, напротив, биполярные транзисторы почти полностью вытеснены полевыми.
Назначение:
Вне зависимости от типа транзистора, принцип применения его един:
Источник питания питает электрической энергией нагрузку, которой может быть громкоговоритель, реле, лампа накаливания, вход другого, более мощного транзистора, электронной лампы и т. п. Именно источник питания даёт нужную мощность для «раскачки» нагрузки.
Транзистор же используется для ограничения силы тока, поступающего в нагрузку, и включается в разрыв между источником питания и нагрузкой. То есть транзистор представляет собой некий вариант полупроводникового резистора, сопротивление которого можно очень быстро изменять.
Выходное сопротивление транзистора меняется в зависимости от напряжения на управляющем электроде. Важно то, что это напряжение, а также сила тока, потребляемая входной цепью транзистора, гораздо меньше напряжения и силы тока в выходной цепи. Таким образом, за счёт контролируемого управления источником питания достигается усиление сигнала.
Если мощности входного сигнала недостаточно для «раскачки» входной цепи применяемого транзистора, или конкретный транзистор не даёт нужного усиления, применяют каскадное включение транзисторов, когда более чувствительный и менее мощный транзистор управляет энергией источника питания на входе более мощного транзистора. Также подключение выхода одного транзистора ко входу другого может использоваться в генераторных схемах типа мультивибратора. В этом случае применяются одинаковые по мощности транзисторы.
Транзистор применяется в:
1.Усилительных схемах. Работает, как правило, в усилительном режиме. Существуют экспериментальные разработки полностью цифровых усилителей, на основе ЦАП, состоящих из мощных транзисторов.Транзисторы в таких усилителях работают в ключевом режиме.
2.Генераторах сигналов. В зависимости от типа генератора транзистор может использоваться либо в ключевом (генерация прямоугольных сигналов), либо в усилительном режиме (генерация сигналов произвольной формы).
3.Электронных ключах. Транзисторы работают в ключевом режиме. Ключевые схемы можно условно назвать усилителями (регенераторами) цифровых сигналов. Иногда электронные ключи применяют и для управления силой тока в аналоговой нагрузке. Это делается, когда нагрузка обладает достаточно большой инерционностью, а напряжение и сила тока в ней регулируются не амплитудой, а шириной импульсов. На подобном принципе основаны бытовые диммеры для ламп накаливания и нагревательных приборов, а также импульсные источники питания.
По основному полупроводниковому материалу
Помимо основного полупроводникового материала, применяемого обычно в виде монокристалла, транзистор содержит в своей конструкции легирующие добавки к основному материалу, металл выводов, изолирующие элементы, части корпуса (пластиковые или керамические). Иногда употребляются комбинированные наименования, частично описывающие материалы конкретной разновидности (например, «кремний на сапфире» или «металл-окисел-полупроводник»). Однако основными являются транзисторы на основе кремния, германия, арсенида галлия.
Другие материалы для транзисторов до недавнего времени не использовались. В настоящее время имеются транзисторы на основе, например, прозрачных полупроводников для использования в матрицах дисплеев. Перспективный материал для транзисторов — полупроводниковые полимеры. Также имеются отдельные сообщения о транзисторах на основе углеродных нанотрубок, о графеновых полевых транзисторах.
с изолированным затвором
с каналом n-типа
с каналом p-типа
со встроенным каналом
с индуцированным каналом
Принцип действия и способы применения транзисторов существенно зависят от их типа и внутренней структуры, поэтому подробная информация об этом отнесена в соответствующие статьи.
с изолированным затвором
Криогенные транзисторы (на эффекте Джозефсона)
Транзисторы со встроенными резисторами (Resistor-equipped transistors (RETs)) — биполярные транзисторы со встроенными в один корпус резисторами.
Транзистор Дарлингтона — комбинация двух биполярных транзисторов, работающая как биполярный транзистор с высоким коэффициентом усиления по току.
на транзисторах одной полярности
на транзисторах разной полярности
Лямбда-диод — двухполюсник, комбинация из двух полевых транзисторов, имеющая, как и туннельный диод, значительный участок с отрицательным сопротивлением.
Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) — силовой электронный прибор, предназначенный в основном, для управления электрическими приводами
По рассеиваемой в виде тепла мощности различают:
маломощные транзисторы до 100 мВт
транзисторы средней мощности от 0,1 до 1 Вт
мощные транзисторы (больше 1 Вт).
для свободного монтажа
для установки на радиатор
для автоматизированных систем пайки
транзисторы в составе интегральных схем.
По материалу и конструкции корпуса
Одноэлектронные транзисторы содержат квантовую точку (т. н. «остров») между двумя туннельными переходами. Ток туннелирования управляется напряжением на затворе, связанном с ним ёмкостной связью.
Выделение по некоторым характеристикам
Транзисторы BISS (Breakthrough in Small Signal, дословно — «прорыв в малом сигнале») — биполярные транзисторы с улучшенными малосигнальными параметрами. Существенное улучшение параметров транзисторов BISS достигнуто за счёт изменения конструкции зоны эмиттера. Первые разработки этого класса устройств также носили наименование «микротоковые приборы».
Транзисторы со встроенными резисторами RET (Resistor-equipped transistors) — биполярные транзисторы со встроенными в один корпус резисторами. RET транзистор общего назначения со встроенным одним или двумя резисторами. Такая конструкция транзистора позволяет сократить количество навесных компонентов и минимизирует необходимую площадь монтажа. RET транзисторы применяются для контроля входного сигнала микросхем или для переключения меньшей нагрузки на светодиоды.
Применение гетероперехода позволяет создавать высокоскоростные и высокочастотные полевые транзисторы, такие как HEMT.
По материалам ru.wikipedia.org
транзисторы по типам и мощности
IGBT транзисторы биполярные
SMD транзисторы PNP
SMD транзисторы NPN
транзисторы биполярные
транзисторы полевые
транзисторы биполярные PNP
транзисторы биполярные NPN
транзисторы полевые P-канал
транзисторы полевые N-канал
транзисторы малой мощности
1) Это электронный прибор на основе полупроводникового кристалла, имеющий не меньше трех электродов и предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов
2) Это электронный прибор на основе полупроводникового кристалла, имеющий два или три электрода и предназначенный для избирательного пропускания электрических сигналов
3) Это электронный прибор на основе полупроводникового кристалла, имеющий не больше трех электродов и обладающий свойством односторонней проводимости
4) Это электронный прибор на основе полупроводникового кристалла, имеющий не больше трех электродов и обладающий свойствами усиления сигнала и накопления электрического заряда
- На какие основные классы делятся транзисторы?
1) На четыре — биполярные, полевые, инжекционные и транзисторы с изолированным затвором
2) На два — биполярные и полевые
3) На два — биполярные и инжекционные
4) На три — биполярные, полевые и инжекционные
- В чем заключается отличие физических процессов в биполярных и полевых транзисторах?
1) В биполярных транзисторах физические процессы обусловлены переносом носителей заряда обоих знаков, а в полевых — переносом носителей заряда одного знака
2) И в биполярных, и в полевых транзисторах физические процессы обусловлены переносом носителей заряда обоих знаков, только в биполярных учитывается перенос в обе стороны, а в полевых — только в одну сторону
3) И в биполярных, и в полевых транзисторах физические процессы обусловлены переносом носителей заряда одного знака, но в биполярных имеется паразитный процесс переноса носителей другого знака, а в полевых такой паразитный процесс отсутствует
4) В биполярных транзисторах физические процессы обусловлены переносом носителей заряда одного знака, а в полевых — переносом носителей заряда разных знаков
- Как можно объяснить принцип работы биполярного транзистора, если физически он состоит из двух противоположно направленных диодов (p-n-переходов)?
1) Принцип работы заключается в том, что один p-n-переход проводит в прямом направлении, а другой при этом подвергается электрическому пробою (это означает, что важным параметром является длительность протекания тока — она должна быть небольшой)
2) Принцип работы заключается в том, что между его p-n-переходами существует взаимодействие – ток одного может управлять током другого (носители заряда, инжектированные через один из p-n-переходов, могут дойти до другого перехода, находящегося под обратным напряжением, и изменить его ток)
3) Принцип работы заключается в том, что проводимость транзистора идет в двух направлениях, от центрального электрода к боковым (или наоборот), соответственно составляющим его диодам
4) Принцип работы заключается в том, что p-n-переходы проводят ток попеременно — сначала коллекторный, потом эмиттерный, после чего транзистор закрывается на короткое время, а затем снова открывается
- Как называются выводы биполярного транзистора?
1) База, коллектор, эмиттер
2) Сетка, катод, анод
3) Затвор, исток, сток
4) Затвор, коллектор, эмиттер
5) База, катод, анод
- Что такое инжекция и экстракция?
1) Инжекция – ввод в область основных носителей заряда под действием прямого напряжения, а экстракция — извлечение неосновных носителей для данной области под действием обратного напряжения
2) Инжекция – ввод в область неосновных носителей заряда под действием обратного напряжения, а экстракция — извлечение основных носителей для данной области под действием прямого напряжения
3) Инжекция – ввод в область основных носителей заряда под действием обратного напряжения, а экстракция — извлечение неосновных носителей для данной области под действием прямого напряжения
4) Инжекция – ввод в область неосновных носителей заряда под действием прямого напряжения, а экстракция — извлечение основных носителей для данной области под действием обратного напряжения
- Какое требование предъявляется к ширине базы биполярного транзистора?
1) Она должна быть больше диффузионной длины электрона, но меньше длины волны электрона
2) Она должна быть больше диффузионной длины и длины волны электрона
3) Она должна быть меньше диффузионной длины и длины волны электрона
4) Она должна быть равна меньшему из значений диффузионной длины и длины волны электрона
5) Все ответы неверны
- Чему равен коэффициент а и что он означает?
1) а = 0,9-0,995 — число электронов, не рекомбинировавших в базе с дырками
2) а = 0,9-0,995 — число электронов, рекомбинировавших в базе с дырками
3) а = 0,5-1 — соотношение числа электронов, движущихся по коллекторному переходу к числу электронов, движущихся по эмиттерному переходу
4) а = 0,1-0,5 — соотношение плотности электронов в коллекторном переходе к плотности электронов, движущихся в эмиттерном переходе
- Как можно описать основное свойство биполярного транзистора?
1) В биполярном транзисторе можно управлять напряжением путем контроля протекающего по нему тока
2) В биполярном транзисторе ток коллектора напрямую зависит от внутренней проводимости p-n-переходов
3) В биполярном транзисторе небольшой ток базы управляет большим током коллектора
4) В биполярном транзисторе контроль уровня потенциальных барьеров p-n-переходов позволяет управлять напряжением
- Что представляет собой коэффициент В и какое теоретическое значение он имеет?
1) Коэффициент В представляет собой соотношение токов коллектора и базы; В = 50-250
2) Коэффициент В представляет собой соотношение токов эмиттера и базы; В = 50-250
3) Коэффициент В представляет собой соотношение токов эмиттера и базы; В = 10-100
4) Коэффициент В представляет собой соотношение токов коллектора и базы; В = 10-100
5) Все ответы неверны
- Как называется такой режим работы биполярного транзистора, когда к эмиттерному переходу приложено прямое напряжение, а к коллекторному — обратное?
4) Инверсный активный
- Как называется такой режим работы биполярного транзистора, когда к эмиттерному переходу приложено обратное напряжение, а к коллекторному — прямое?
4) Инверсный активный
- Как называется такой режим работы биполярного транзистора, когда и к эмиттерному, и к коллекторному переходам приложено прямое напряжение?
4) Инверсный активный
- Как называется такой режим работы биполярного транзистора, когда и к эмиттерному, и к коллекторному переходам приложено обратное напряжение?
4) Инверсный активный
- Почему электронные схемы должны иметь высокое входное и малое выходное сопротивление?
1) Потому что при построении многосхемного каскада выходной ток предыдущей схемы является входным током последующей, и падение напряжения должно перераспределяться таким образом, чтобы основная мощность выделялась на входе последующей схемы
2) Потому что на входе электронной схемы ток может значительно превышать выходной ток (выходной ток существенно снижается ввиду наличия падения напряжения на внутренних элементах схемы)
3) Потому что при возможном замыкании входов схемы накоротко ее структура должна оставаться целой, а выход схемы отдельно защищен от замыкания
4) Все ответы неверны
- К какой из схем включения биполярного транзистора относятся указанные характеристики коэффициентов усиления и входного сопротивления: не дает усиления по току, имеет усиление по напряжению и малое входное сопротивление?
1) Схема с общей базой
2) Схема с общим эмиттером
3) Схема с общим коллектором
- К какой из схем включения биполярного транзистора относятся указанные характеристики коэффициентов усиления и входного сопротивления: возможность усиления и по току, и по напряжению, достаточно высокое входное сопротивление?
1) Схема с общей базой
2) Схема с общим эмиттером
3) Схема с общим коллектором
- К какой из схем включения биполярного транзистора относятся указанные характеристики коэффициентов усиления и входного сопротивления: имеет усиление по току, не дает усиления по напряжению, огромное входное сопротивление?
1) Схема с общей базой
2) Схема с общим эмиттером
3) Схема с общим коллектором
- Какая из схем включения биполярного транзистора инвертирует входной сигнал?
1) Схема с общей базой
2) Схема с общим эмиттером
3) Схема с общим коллектором
- Какая из схем включения биполярного транзистора называется эмиттерным повторителем и почему?
1) Схема с общей базой, потому что уровни напряжения на коллекторном и эмиттерном переходах этой схемы абсолютно совпадают
2) Схема с общим эмиттером, потому что эмиттер является общим электродом, относительно которого задаются и измеряются все остальные напряжения
3) Схема с общим коллектором, потому что выходное напряжение на эмиттере практически повторяет входное напряжение на базе и отличается от него только на величину падения напряжения на эмиттерном переходе
4) Схема с общим эмиттером, потому что выходное напряжение на эмиттере практически повторяет входное напряжение на базе и отличается от него только на величину падения напряжения на эмиттерном переходе
5) Схема с общим коллектором, потому что уровни напряжения на базе и коллекторе относительно эмиттера в точности совпадают
- Какая из схем включения биполярного транзистора уступает двум другим по всем остальным параметрам и в настоящее время почти не применяется?
1) Схема с общей базой
2) Схема с общим эмиттером
3) Схема с общим коллектором
- Что такое транзисторный ключ?
1) Это схема на диодах, соединенных эквивалентно транзистору, но с увеличенным быстродействием, благодаря чему эта схема может скачком переходить из одного состояния в другое
2) Это схема на транзисторе, обеспечивающая переключение тока в нагрузке при подаче на базу транзистора напряжения определенной полярности и уровня
3) Это схема на транзисторе, обеспечивающая коммутацию тока в нагрузке при достижении напряжением коллектор-эмиттер определенного уровня
4) Это схема на диодах, обеспечивающая переключение тока в нагрузке при подаче на вход схемы напряжения определенной полярности и уровня
- Как зависит быстродействие транзистора от его насыщения?
1) Быстродействие транзистора никак не зависит от его насыщения
2) Чем больше насыщение транзистора, тем больше его быстродействие
3) Чем больше насыщение транзистора, тем меньше его быстродействие
4) Чем меньше насыщение транзистора, тем меньше его быстродействие
- Какой транзистор называется полевым?
1) Это транзистор, усилительные свойства которого обусловлены потоком основных носителей заряда одного знака, протекающим через проводящий канал, и управляемым электрическим полем
2) Это транзистор, в котором физические процессы обусловлены переносом носителей заряда обоих знаков — инжекцией и диффузией неосновных носителей, дрейфом основных и неосновных носителей заряда
3) Это транзистор, усилительные свойства которого обусловлены потоком основных носителей заряда разных знаков, протекающим через проводящий канал, и управляемым электрическим током
4) Это транзистор, в котором маленький ток затвора позволяет управлять большим током сток-исток
- Каково отличие принципа работы полевого транзистора от биполярного?
1) И в полевом, и в биполярном транзисторах управление осуществляется входным током. Разница заключается только в том, что входное сопротивление полевого транзистора немного больше, чем у биполярного
2) И в полевом, и в биполярном транзисторах управление осуществляется входным напряжением. Разница заключается только в том, что входное сопротивление полевого транзистора значительно больше, чем у биполярного
3) В полевом транзисторе управление осуществляется входным напряжением, а в биполярном — входным током. Это также означает, что входное сопротивление полевого транзистора значительно больше, чем у биполярного
4) В полевом транзисторе управление осуществляется входным током, а в биполярном — входным напряжением. Это также означает, что входное сопротивление полевого транзистора значительно меньше, чем у биполярного
5) Все ответы неверны
- Что представляют собой коэффициенты передачи эмиттерного и базового токов биполярного транзистора?
1) Это отношения приращения тока коллектора к приращению тока эмиттера при постоянных напряжениях коллектор-эмиттер и база-эмиттер, соответственно
2) Это отношения приращения тока коллектора к приращению тока базы при постоянных напряжениях коллектор-эмиттер и коллектор-база, соответственно
3) Это отношения приращения тока эмиттера к приращению тока базы при постоянных напряжениях коллектор-эмиттер и эмиттер-база, соответственно
4) Все ответы неверны
- Как определяется дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода биполярного транзистора?
1) Как соотношение приращения напряжения на эмиттерном переходе к приращению тока базы при постоянном напряжении на коллекторном переходе
2) Как соотношение приращения напряжения на эмиттерном переходе к приращению тока эмиттера при постоянном напряжении коллектор-эмиттер
3) Как соотношение приращения напряжения на коллекторном переходе к приращению тока базы при постоянном напряжении на эмиттерном переходе
4) Все ответы неверны
- Как определяется дифференциальное сопротивление коллекторного перехода биполярного транзистора?
1) Как соотношение приращения напряжения на коллекторном переходе к приращению тока коллектора при постоянном токе базы или эмиттера
2) Как соотношение приращения напряжения на коллекторном переходе к приращению тока коллектора при постоянном напряжении коллектор-эмиттер
3) Как соотношение приращения напряжения на коллекторном переходе к приращению тока коллектора при постоянном напряжении эмиттерного перехода
4) Все ответы неверны
- Какие выделяют основные параметры полевых транзисторов?
1) Крутизна характеристики S, входное и выходное сопротивления Rвх. и Ri, коэффициент усиления u, емкость между затвором и истоком Сзи
2) Входное и выходное сопротивления Rвх. и Ri, коэффициент усиления u, входной ток Iвх., емкость между затвором и стоком Сзс
3) Входное и выходное сопротивления Rвх. и Ri, входной ток Iвх., емкость между затвором и истоком Сзи
4) Крутизна характеристики S, входное и выходное сопротивления Rвх. и Ri, коэффициент усиления u
5) Все ответы неверны
- Имеется ли в полевых транзисторах диффузионная емкость и почему?
1) Да, поскольку имеется обеднённый слой на месте контакта двух проводников, который создаёт внутреннее поле
2) Да, поскольку в полевых транзисторах имеется инжекция, обусловленная изменением приложенного напряжения
3) Нет, поскольку в полевых транзисторах не наблюдается концентрация инжектированных носителей вблизи границ p-n-перехода
4) Нет, поскольку в полевых транзисторах отсутствует инжекция
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9496 — 
| 7460 — 
или читать все.
91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
