Введение в электронику

Гейтс Эрл Д.

22-5. Вопросы

1. Где можно найти советы по замене транзисторов?

2. Почему важно знать, является транзистор германиевым или кремниевым?

3. Почему при замене транзистора важно знать его рабочую частоту, рабочие значения напряжений и токов и рассеиваемую мощность?

4. Что характеризует коэффициент транзистора Бета?

5. Играет ли важную роль при замене транзистора его корпус и конфигурация выводов?

РЕЗЮМЕ

• Транзистор — это устройство, состоящее из трех слоев, и используемое для усиления мощности и напряжения.

• Биполярный транзистор часто

называют просто транзистором.

• Транзисторы бывают конфигурации n-p-n или р-n-р.

• Средняя область транзистора называется базой, а две внешние области — эмиттером и коллектором.

• Схематические обозначения n-p-n и р-n-р транзисторов изображены ниже:

• Транзисторы классифицируются по типу проводимости (n-p-n или р-n-р), по материалу (германиевый или кремниевый), по мощности: малой или большой, по способу использования: переключательный или высокочастотный.

• Условные обозначения транзисторов состоят из элементов, содержащих буквы и цифры.

• Корпуса транзисторов обеспечивают защиту, отвод тепла и возможность подключения транзистора к схеме.

• Корпуса транзисторов обозначаются буквами ТО (transistor outline).

• При правильно поданном напряжении смещения переход эмиттер-база транзистора смещен в прямом направлении, а переход коллектор-база — в обратном.

• Источники смещения р-n-р транзистора имеют полярность противоположную полярности источникам смещения n-p-n транзистора.

• Внутренний потенциальный барьер для германиевого транзистора составляет 0,3 вольта, а для кремниевого — 0,7 вольт.

• Напряжение обратного смещения, приложенное к переходу коллектор-база, выше, чем напряжение прямого смещения, приложенное к переходу эмиттер-база.

• При проверке транзистора с помощью омметра каждый переход показывает низкое сопротивление при прямом смещении и высокое сопротивление при обратном смещении.

• Приборы для проверки транзисторов могут проверять транзисторы как в цепи, так и вне цепи.

Глава 22. САМОПРОВЕРКА

1. Переход транзистора может быть смещен в прямом направлении, в обратном направлении или быть несмещенным. Каковы нормальные условия смещения переходов эмиттер-база и коллектор-база в транзисторе?

2. Какое сопротивление должен показывать каждый переход при проверке исправного транзистора с помощью омметра?

3. Какие трудности возникают при определении типа материала и идентификации выводов эмиттера, коллектора и базы неизвестного транзистора при его проверке с помощью омметра?

4. Почему необходимо знать тип проводимости транзистора (n-р-n или р-n-р) при его подключении в цепь?

5. Чем отличается проверка транзистора с помощью омметра от проверки с помощью прибора для проверки транзисторов?

Глава 23. Полевые транзисторы

ЦЕЛИ

После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:

• Описать разницу между транзисторами, полевыми транзисторами с р-n– переходом и полевыми транзисторами с изолированным затвором (МОП-транзисторами).

• Нарисовать схематические обозначения полевых транзисторов с р-n–

переходом и каналом n– и p– типа проводимости, а также полевые транзисторы с изолированным затвором обедненного и обогащенного типа.

• Описать, как работают полевые транзисторы с р-n– переходом и полевые транзисторы с изолированным затвором обедненного и обогащенного типа.

• Перечислить составные части полевых транзисторов с р-n– переходом и полевых транзисторов с изолированным затвором.

• Описать меры предосторожности, которые необходимо соблюдать при работе с полевыми транзисторами с изолированным затвором.

• Описать процедуру проверки полевых транзисторов с р-n– переходом и полевых транзисторов с изолированным затвором с помощью омметра.

История полевых транзисторов начинается с 1925 года, когда Юлиус Лилленфелд изобрел полевой транзистор (р-n– переходом и полевой транзистор с изолированным затвором. Оба этих устройства доминируют в настоящее время в электронной технологии. Эта глава является введением в теорию полевых транзисторов с р-n-переходом и полевых транзисторов с изолированным затвором.

23-1. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ С р-n– ПЕРЕХОДОМ

Полевой транзистор с р-n– переходом — это униполярный транзистор, в котором работают только основные носители.

Полевой транзистор с р-n– переходом — это устройство, управляемое напряжением. Полевые транзисторы с р-n– переходом состоят из полупроводниковых материалов n– и p– типа и способны усиливать электронные сигналы, а конструкция отличается от конструкции биполярных транзисторов, и их работа основана на других принципах. Знание конструкции полевых транзисторов с р-n– переходом помогает понять, как они работают.

Конструкция полевых транзисторов с р-n– переходом начинается с подложки, или базы, слабо легированного полупроводникового материала. Подложка может быть из материала n– или p– типа. р-n– переход в подложке изготовляется как методом диффузии, так и методом выращивания (см. главу 20). Форма р-n– перехода играет важную роль. На рис. 23-1 показано сечение встроенной области в подложке. U-образная область называется каналом, она утоплена по отношению к верхней поверхности подложки.

Рис. 23-1. Сечение полевого транзистора с р-n– переходом и каналом n– типа.

Когда канал сделан из материала n– типа в подложке из материала p– типа образуется полевой транзистор с каналом n-типа. Когда канал сделан из материала p– типа в подложке из материала n– типа образуется полевой транзистор с каналом р-типа.