Transistör nedir - yarı iletken cihaz türleri ve doğrulama yöntemleri. Transistörün çalışma prensibi, transistörlerin iç yapısı ve temel özellikleri

Selamlar sevgili arkadaşlar! Bugün bipolar transistörlerden bahsedeceğiz ve bilgiler öncelikle yeni başlayanlar için faydalı olacak. Yani, bir transistörün ne olduğu, çalışma prensibi ve genel olarak neyle yendiği ile ilgileniyorsanız, o zaman rahat bir sandalyeye oturup yaklaşırız.

Devam edelim ve burada içeriğimiz var, makaleyi gezinmek daha uygun olacak 🙂

transistör türleri

Transistörler temel olarak iki tiptir: bipolar transistörler ve alan etkili transistörler. Elbette tüm transistör çeşitlerini tek bir yazıda ele almak mümkündü ama ben sizin kafanızda yulaf lapası pişirmek istemiyorum. Bu nedenle, bu yazıda sadece bipolar transistörleri ele alacağız ve aşağıdaki makalelerden birinde alan etkili transistörlerden bahsedeceğim. Her şeye bir yığın halinde müdahale etmeyeceğiz ama her birine ayrı ayrı dikkat edeceğiz.

bipolar transistör

Bipolar transistör, 20. yüzyılın TV setlerinde bulunan tüp triyotlarının soyundan geliyor. Triodlar unutulmaya başladı ve daha işlevsel kardeşlere - transistörlere veya daha doğrusu bipolar transistörlere - yol açtı.

Triodlar, nadir istisnalar dışında, müzik severler için ekipmanlarda kullanılmaktadır.

Bipolar transistörler böyle görünebilir.

Gördüğünüz gibi, bipolar transistörlerin üç terminali vardır ve tasarım olarak tamamen farklı görünebilirler. Ancak elektrik devrelerinde basit ve her zaman aynı görünüyorlar. Ve tüm bu grafik ihtişamı şuna benzer.

Bu transistör görüntüsüne UGO (Koşullu grafik atama) da denir.

Ayrıca, bipolar transistörler farklı bir iletkenliğe sahip olabilir. NPN tipi ve PNP tipi transistörler vardır.

Bir n-p-n transistörü ile bir p-n-p transistörü arasındaki fark, yalnızca elektrik yükünün (elektronlar veya "delikler") bir "taşıyıcı" olmasıdır. Şunlar. bir p-n-p transistörü için elektronlar emitörden toplayıcıya hareket eder ve baz tarafından kontrol edilir. Bir npn transistör için, elektronlar kollektörden emitere gider ve baz tarafından kontrol edilir. Sonuç olarak, devrede bir tür iletkenliğe sahip bir transistörü diğeriyle değiştirmek için uygulanan voltajın polaritesini değiştirmenin yeterli olduğu sonucuna varıyoruz. Veya güç kaynağının polaritesini aptalca değiştirin.

Bipolar transistörlerin üç terminali vardır: toplayıcı, verici ve taban. UGO ile kafa karıştırmanın zor olacağını düşünüyorum, ancak gerçek bir transistörde kafa karıştırmak kolaydır.

Genellikle hangi çıktının dizinden belirlenir, ancak bunu basitçe yapabilirsiniz. Transistör çıkışları, ortak bir noktada (transistörün taban bölgesinde) bağlanmış iki diyot gibi çalar.

Solda p-n-p tipi bir transistör için bir resim var, çevirirken, önünüzde bir noktada birbirine bağlı iki diyotun olduğu hissini (multimetrenin okumaları aracılığıyla) yaratıyor. n-p-n tipi bir transistör için, taban noktasındaki diyotlar anotları ile bağlanır. Bir multimetre ile deney yaptıktan sonra daha net olacağını düşünüyorum.

Bipolar transistörün çalışma prensibi

Ve şimdi transistörün nasıl çalıştığını anlamaya çalışacağız. Bu bilgi sadece kafa karıştırdığı için transistörlerin iç yapısının ayrıntılarına girmeyeceğim. Bu resme bir baksan iyi olur.

Bu görüntü, bir transistörün nasıl çalıştığını en iyi şekilde açıklar. Bu görüntüde, bir kişi bir reostat aracılığıyla kollektör akımını kontrol ediyor. Baz akıma bakar, eğer baz akım artarsa ​​kişi h21E transistörünün kazancını dikkate alarak kollektör akımını da arttırır. Baz akımı düşerse, kollektör akımı da azalacaktır - kişi bunu bir reostat ile düzeltecektir.

Bu benzetmenin bir transistörün gerçekte nasıl çalıştığıyla hiçbir ilgisi yoktur, ancak nasıl çalıştığını anlamayı kolaylaştırır.

Transistörler için, anlaşılmasını kolaylaştırmaya yardımcı olması amaçlanan kurallar not edilebilir. (Bu kurallar kitaptan alınmıştır).

1. Kollektör, emitörden daha pozitif bir potansiyeldedir.
2. Dediğim gibi baz toplayıcı ve baz emiter devreleri diyot gibi çalışır.
3. Her transistör, kollektör akımı, baz akımı ve kollektör-yayıcı voltajı gibi limitlerle karakterize edilir.
4. 1-3 numaralı kurallara uyulması durumunda, kollektör akımı Ik, temel akım Ib ile doğru orantılıdır. Bu oran formül olarak yazılabilir.

Bu formülden, transistörün ana özelliğini ifade edebilirsiniz - küçük bir taban akımı, büyük bir kollektör akımını harekete geçirir.

Şu anki kazanç.

Ayrıca şu şekilde anılır:

Yukarıdakilerin sonuçları, transistör dört modda çalışabilir:

1. Transistör kesme modu- bu modda, baz-yayıcı bağlantısı kapalıdır, bu, taban-yayıcı voltajı yetersiz olduğunda olabilir. Sonuç olarak, taban akımı ve dolayısıyla kollektör akımı yoktur.
2. Transistör aktif modu transistörün normal çalışma modudur. Bu modda, baz yayıcı voltajı, baz yayıcı bağlantısını açmak için yeterlidir. Baz akımı yeterlidir ve kollektör akımı da mevcuttur. Kolektör akımı, kazanç ile çarpılan taban akımına eşittir.
3. Transistör doygunluk modu - transistör, temel akım çok büyük olduğunda, güç kaynağının gücü kollektör akımını daha da artırmak için yeterli olmadığında bu moda geçer. Bu modda, taban akımındaki bir artışın ardından kollektör akımı artamaz.
4. Transistör ters modu- Bu mod nadiren kullanılır. Bu modda transistörün kollektörü ve emitörü ters çevrilir. Bu tür manipülasyonların bir sonucu olarak, transistörün kazancı büyük ölçüde zarar görür. Transistör başlangıçta böyle özel bir modda çalışmak üzere tasarlanmamıştı.

Bir transistörün nasıl çalıştığını anlamak için belirli devre örneklerine bakmanız gerekir, o yüzden bazılarına bakalım.

Anahtar modunda transistör

Anahtar modlu transistör, ortak yayıcı transistör devrelerinden biridir. Anahtar modundaki transistör devresi çok sık kullanılır. Bu transistör devresi, örneğin, bir mikrodenetleyici aracılığıyla güçlü bir yükü kontrol etmeniz gerektiğinde kullanılır. Kontrol ayağı güçlü bir yükü çekemez, ancak transistör çekebilir. Kontrolörün transistörü kontrol ettiği ve transistörün güçlü yükü kontrol ettiği ortaya çıktı. İlk önce ilk şeyler.

Bu modun ana özü, temel akımın kollektör akımını kontrol etmesidir. Ayrıca kollektör akımı taban akımından çok daha büyüktür. Burada çıplak gözle, sinyalin mevcut amplifikasyonunun gerçekleştiğini görebilirsiniz. Bu amplifikasyon, güç kaynağının enerjisi pahasına gerçekleştirilir.

Şekil, bir transistörün anahtar modunda çalışmasının bir diyagramını göstermektedir.

Transistör devreleri için voltajlar büyük bir rol oynamaz, sadece akımlar önemlidir. Bu nedenle, kollektör akımının taban akımına oranı, transistörün kazancından küçükse, her şey yolunda demektir.

Bu durumda, tabana 5 voltluk ve kollektör devresinde 500 voltluk bir voltajımız olsa bile, kötü bir şey olmayacak, transistör yüksek voltajlı yükü görev gereği değiştirecektir.

Ana şey, bu voltajların belirli bir transistör için (transistörün özelliklerinde ayarlanmış) sınır değerlerini aşmamasıdır.

Bildiğimiz kadarıyla akım değeri yükün bir özelliğidir.

Ampulün direncini bilmiyoruz ama ampulün çalışma akımının 100mA olduğunu biliyoruz. Transistörün açılması ve böyle bir akımın akışını sağlaması için uygun baz akımı seçmeniz gerekir. Baz direncin değerini değiştirerek taban akımını ayarlayabiliriz.

Transistör kazancının minimum değeri 10 olduğundan, transistörü açabilmek için temel akımın 10 mA olması gerekir.

İhtiyacımız olan akım biliniyor. Direnç üzerindeki gerilimin bu değeri, taban-yayıcı bağlantısında 0,6V-0,7V düştüğü için ortaya çıkmıştır ve bunun dikkate alınmaması gerekir.

Sonuç olarak, direncin direncini oldukça bulabiliriz.

Bir dizi dirençten belirli bir değer seçmek için kalır ve yapılır.

Şimdi muhtemelen bir transistör anahtarının olması gerektiği gibi çalışacağını mı düşünüyorsunuz? Baz direnci +5 V'a bağlandığında ışığın yandığını, kapatıldığında ışığın söndüğünü? Cevap evet olabilir veya olmayabilir.

Mesele şu ki, burada küçük bir nüans var.

Ampul, direncin potansiyeli toprak potansiyeline eşit olduğunda sönecektir. Direnç voltaj kaynağından basitçe kesilirse, burada her şey o kadar basit değildir. Baz direnci üzerindeki voltaj, manyetikler veya diğer dünya dışı kötü ruhların bir sonucu olarak mucizevi bir şekilde ortaya çıkabilir 🙂

Bu etkiyi önlemek için aşağıdakileri yapın. Baz ile emitör arasına başka bir direnç Rbe bağlanır. Bu direnç, temel direnç Rb'nin en az 10 katı bir değerle seçilir (Bizim durumumuzda 4.3 kOhm'luk bir direnç aldık).

Baz herhangi bir voltaja bağlandığında, transistör olması gerektiği gibi çalışır, direnç Rbe buna müdahale etmez. Bu direnç, taban akımının sadece küçük bir kısmını tüketir.

Tabana gerilim uygulanmadığı durumda, taban toprak potansiyeline kadar çekilir, bu da bizi her türlü parazitten kurtarır.

Burada, prensip olarak, transistörün anahtar modunda çalışmasını anladık ve gördüğünüz gibi, anahtar çalışma modu, voltajla bir tür sinyal amplifikasyonudur. Sonuçta, 5V'luk küçük bir voltaj yardımıyla 12 V'luk bir voltajı kontrol ettik.

yayıcı takipçisi

Yayıcı takipçisi, ortak kollektör transistör devrelerinin özel bir durumudur.

Ortak bir kollektör devresinin ortak bir emitör devresinden (transistör anahtarı varyantı) ayırt edici bir özelliği, bu devrenin voltaj sinyalini yükseltmemesidir. Tabandan giren, aynı voltajla emitörden çıktı.

Gerçekten de diyelim ki tabana 10 volt uyguladık, taban-yayıcı kavşağında 0.6-0.7V civarında bir yere dikildiğini biliyoruz. Çıkışın (vericide, Rn yükünde) eksi 0,6V'luk bir taban voltajına sahip olacağı ortaya çıktı.

Tek kelimeyle 9.4V çıktı, neredeyse ne kadar girip çıktı. Bu devrenin bize voltaj olarak sinyalini artırmamasını sağladık.

“O zaman transistörü bu şekilde açmanın anlamı nedir?” - soruyorsun. Ancak bu planın çok önemli bir özelliği daha olduğu ortaya çıktı. Ortak kollektör transistör anahtarlama devresi, güç sinyalini yükseltir. Güç, akım ve voltajın ürünüdür, ancak voltaj değişmediğinden, o zaman güç sadece akım nedeniyle artar! Yük akımı, taban akımı ile kollektör akımının toplamıdır. Ancak, taban akımı ile kollektör akımını karşılaştırırsak, o zaman taban akımı kollektör akımına göre çok küçüktür. Yük akımı, kollektör akımına eşittir. Ve sonuç bu formüldür.

Şimdi, emitör takipçi devresinin özünün ne olduğunun açık olduğunu düşünüyorum, ancak hepsi bu kadar değil.

Yayıcı takipçisi çok değerli bir başka kaliteye sahiptir - yüksek giriş empedansı. Bu, bu transistör devresinin neredeyse hiç giriş sinyali akımı çekmediği ve sinyal kaynağı devresine yük bindirmediği anlamına gelir.

Transistörün çalışma prensibini anlamak için bu iki transistör devresi oldukça yeterli olacaktır. Ve hala elinizde bir havya ile deney yapıyorsanız, o zaman içgörü sizi bekletmez, çünkü teori teori ve pratiktir ve kişisel deneyim yüzlerce kat daha değerlidir!

Transistörler nereden satın alınır?

Diğer tüm radyo bileşenleri gibi, transistörler de en yakın radyo parça mağazasından satın alınabilir. Eteklerde bir yerde yaşıyorsanız ve bu tür mağazaları duymadıysanız (daha önce yaptığım gibi), o zaman son seçenek kalır - çevrimiçi bir mağazada transistör sipariş edin. Ben kendim sıklıkla radyo bileşenlerini çevrimiçi mağazalardan sipariş ediyorum, çünkü sıradan bir çevrimdışı mağazada bir şey olmayabilir.

Bununla birlikte, yalnızca kendiniz için bir cihaz monte ediyorsanız, buhar banyosu yapamazsınız, ancak eskisinden alabilir ve tabiri caizse eski radyo bileşenine yeni bir soluk getirebilirsiniz.

Arkadaşlar benim için bu kadar. Bugün sana söylemeyi planladığım her şey. Herhangi bir sorunuz varsa, yorumlarda onlara sorun, sorunuz yoksa yine de yorum yazın, fikriniz benim için her zaman önemlidir. Bu arada ilk kez yorum bırakan herkesin bir hediye alacağını unutmayın.

Ayrıca, yeni makalelere abone olduğunuzdan emin olun, çünkü daha birçok ilginç ve faydalı şey sizi bekliyor.

Size iyi şanslar, başarılar ve güneşli bir ruh hali diliyorum!

Yok Vladimir Vasiliev

not Arkadaşlar, güncellemelere abone olmayı unutmayın! Abone olarak, doğrudan gelen kutunuza yeni içerik alacaksınız! Ve bu arada, her abone faydalı bir hediye alacak!

Geleneksel olarak, bir bipolar transistör, iki p-n bağlantısından oluşan, farklı iletkenlik bölgelerine sahip bir yarı iletken plaka şeklinde çizilebilir. Ayrıca, plakanın uç bölgeleri bir tip iletkenliğe sahiptir ve karşı tipin orta alanı, alanların her birinin kendi kişisel sonucu vardır.

Bu alanların değişimine bağlı olarak, transistörler sırasıyla p-n-p ve n-p-n iletkenliğidir.

Ve transistörün herhangi bir parçasını alıp kaplarsak, o zaman bir p-n eklemli veya diyotlu bir yarı iletken elde ederiz. Bu, bir bipolar transistörün şartlı olarak birbirine zıt bağlı bir ortak bölgeye sahip iki yarı iletken olarak gösterilebileceği sonucuna yol açar.

Transistörün, amacı tabana yük taşıyıcıları enjekte etmek olan kısmına emitör, karşılık gelen pn eklemine ise emiter ve amacı tabandan yük taşıyıcıları çıkarmak veya çıkarmak olan elemanın kısmına kollektör denir. , ve pn bağlantısı toplayıcıdır. Ortak alana üs denirdi.

Farklı yapıların tanımlarındaki fark sadece yayıcı ok yönündedir: p-n-p'de tabana doğru, n-p-n'de ise tabandan uzağa yönlendirilir.

PNP ve NPN transistörleri arasındaki fark nedir? Bu videoda iki tip bipolar transistörün çalışmasındaki farkı göstermeye çalıştım. Nasıl çalıştığını göstermek için bir LED (ve koruma için bir direnç) gibi mevcut radyo parçalarını kullandım. Örnekte 2n2907 ve bc337 gibi transistörler kullandım. Voltajı değişken bir dirençle (potansiyometre) ayarladım.

Yarı iletken elektroniğin gelişiminin ilk döneminde, safsızlık füzyon teknolojisi kullanılarak sadece germanyumdan yapıldılar, bu yüzden alaşımlı olarak adlandırıldılar. Örneğin, taban bir germanyum kristali ve ben bunun içine küçük indiyum parçalarını eritiyorum.

İndiyum atomları bir germanyum kristalinin gövdesine nüfuz ederek içinde iki alan oluşturur - bir toplayıcı ve bir yayıcı. Aralarında zıt tipte çok ince bir yarı iletken tabakası vardır, birkaç mikron - taban. Ve kristali ışıktan gizlemek için kasanın içine gizlenmiştir.

Şekil, tabanın çıkışı olan bir kristal tutucunun metal diske kaynaklandığını ve diskin altından dış tel çıkışının olduğunu göstermektedir.

Kollektörün ve emitörün iç uçları, dış elektrotların iletkenlerine kaynaklanır.

Elektroniğin gelişmesiyle birlikte silikon kristallerini işlemeye başladılar ve germanyum transistörlerini neredeyse tamamen terk eden silikon cihazları icat ettiler.

Daha yüksek sıcaklıklarda çalışabilirler, daha düşük ters akıma ve daha yüksek arıza gerilimine sahiptirler.

Ana üretim yöntemi düzlemsel teknolojidir. Bu tür transistörlerde p-n bağlantıları aynı düzlemde bulunur. Yöntemin prensibi, bir safsızlığın gaz, sıvı veya katı bir bileşende olabilen bir silikon gofret içine difüzyonu veya kaynaşmasına dayanır. Kesin olarak sabit bir sıcaklığa ısıtıldığında, safsızlık elementleri silikona yayılır.

Bu durumda toplardan biri ince bir taban bölgesi, diğeri ise emitör oluşturur. Sonuç olarak, silikonda iki p-n bağlantısı oluşur. Bu teknoloji, fabrikada en yaygın silikon transistör türlerini üretmek için kullanılır.

Ek olarak, transistör yapılarının üretimi için kombine yöntemler yaygın olarak kullanılmaktadır: füzyon ve difüzyon veya çeşitli difüzyon seçenekleri, örneğin iki taraflı veya çift tek taraflı.

Pratik bir deney yapalım, bunun için herhangi bir transistöre ve eski bir el fenerinden akkor ampule ve bu devreyi monte edebilmemiz için küçük bir montaj teline ihtiyacımız var.

Yeni başlayanlar için transistör çalıştırma pratik deneyimi

Ampul parlar, çünkü kollektör bağlantısına, kolektör bağlantısının kilidini açan ve kollektör akımı Ik bunun içinden geçen bir ileri ön gerilim voltajı sağlanır. Değeri, lamba filamanının direncine ve pilin veya güç kaynağının iç direncine bağlıdır.

Ve şimdi bu şemayı yapısal bir biçimde sunacağız:

Elektronlar N bölgesindeki ana yük taşıyıcıları olduklarından, p-n bağlantısının potansiyel bariyerinden geçerler, p-tipi delik bölgesine girerler ve küçük yük taşıyıcıları haline gelirler, burada çoğunluk taşıyıcılar tarafından delikler tarafından emilmeye başlarlar. Kollektörden gelen delikler aynı şekilde taban bölgesine girme eğilimindedir ve elektronlar tarafından ana yük taşıyıcıları tarafından emilir.

Baz, güç kaynağının eksi olduğu için, taban alanından kayıpları telafi eden çok sayıda elektron ona akacaktır. Ve lamba filamanından artıya bağlanan toplayıcı aynı sayıyı alabilir, böylece deliklerin konsantrasyonu geri yüklenir.

p-n bağlantısının iletkenliği önemli ölçüde artacak ve kollektör akımı kollektör bağlantısından akmaya başlayacaktır. ik. Ve ne kadar yüksekse, akkor ampul o kadar güçlü yanacaktır.

Benzer bir süreç, emitör bağlantı devresinde de meydana gelir. Şekil, ikinci deney için devreyi bağlamak için bir seçeneği göstermektedir.

Başka bir pratik deney yapalım ve transistörün tabanını PSU'nun artısına bağlayalım. Ampul yanmıyor, çünkü transistörün p-n eklemini ters yönde bağladık ve bağlantı direnci keskin bir şekilde arttı ve sadece çok küçük bir ters kollektör akımı Ikbo onu takip ediyor, bu da ampul filamanını yakamıyor.

Başka bir ilginç deney yapalım, şekle göre bir ampul bağlayacağız. Ampul yanmıyor, nedenini görelim.

Verici ve kollektöre voltaj uygulanırsa, güç kaynağının herhangi bir polaritesi için, geçişlerden biri ileri diğeri ters olacaktır ve bu nedenle hiçbir akım akmaz ve ışık yanmaz.

Yayıcı bağlantısının ileri yönlü ve açık olduğu ve serbest elektronları almayı beklediği blok diyagramdan çok açıktır. Kolektör bağlantısı ise tam tersine zıt yönde bağlanır ve elektronların tabana girmesini engeller. Kolektör ile taban arasında akıma karşı büyük direnç sağlayacak potansiyel bir bariyer oluşur ve lamba yanmaz.

Vericiyi ve tabanı bağlayacağımız devremize sadece bir jumper ekleyelim, ancak ampul hala yanmıyor.

Burada, prensip olarak, taban ve emitör bir jumper ile kapatıldığında her şey açıktır, kollektör bağlantısı ters bir ön gerilim voltajı alan bir diyot haline gelir.

Bir jumper yerine, nominal değeri 200 - 300 Ohm olan bir Rb direnci ve 1,5 voltluk başka bir güç kaynağı takın. Eksisini Rb üzerinden tabana ve artıyı emitöre bağlarız. Ve bir mucize oldu, ampul yandı.

Lamba yandı, çünkü taban ile emitör arasına ek bir güç kaynağı bağladık ve böylece emitör bağlantısına doğrudan bir voltaj uyguladık, bu da onun açılmasına yol açtı ve içinden bir doğru akım geçti, bu da transistörün kolektör bağlantısının kilidini açtı. . Transistör açılır ve yayıcı-temel akımından birçok kat daha büyük olan bir kolektör akımı Ik içinden akar. Ve böylece bu mevcut ampul yandı.

Ek güç kaynağının polaritesini değiştirir ve tabana bir artı uygularsak, yayıcı bağlantısı ve ardından kollektör kapanır. Ters Ikbo, transistörden akacak ve ışık yanmayı durduracaktır.

Direnç Rb'nin ana işlevi, taban devresindeki akımı sınırlamaktır. Tabana 1,5 voltun tümü verilirse, bağlantıdan çok fazla akım akacaktır, bunun sonucunda bağlantıda termal bir bozulma meydana gelir ve transistör yanabilir. Germanyum transistörler için kapatma voltajı yaklaşık 0,2 volt ve silikon için 0,7 volt olmalıdır.

Blok diyagrama dönelim: Tabana ek bir voltaj uygulandığında, emitör bağlantısı açılır ve emitörden gelen serbest delikler karşılıklı olarak baz elektronları ile emerek bir doğru baz akımı Ib oluşturur.

Ancak tabana giren tüm delikler elektronlarla yeniden birleşmez. Baz bölgesi oldukça dar olduğundan, boşlukların sadece önemsiz bir kısmı baz elektronları tarafından emilir.

Yayıcı deliklerin ana hacmi, tabanı atlar ve kollektörde daha yüksek bir negatif voltaj seviyesinin altına düşer ve kollektörün delikleriyle birlikte, ana güç kaynağı GB'den elektronlar tarafından karşılıklı olarak emildikleri negatif terminaline akar. Kollektör devresi emitör-taban-toplayıcının direnci keskin bir şekilde düşer ve kollektörün Ik ileri akımı, emitör-baz devresinin baz akımından Ib birçok kat daha yüksek olan içinde akmaya başlar.

Tabandaki kilit açma voltajı seviyesi ne kadar yüksek olursa, emitörden tabana giden delik sayısı o kadar yüksek olursa, kollektördeki akımın değeri o kadar yüksek olur. Tersine, tabandaki tetikleme voltajı ne kadar düşükse, kollektör devresindeki akım o kadar düşük olur.

Acemi bir radyo amatörünün bir transistörün çalışma prensipleri hakkındaki bu deneylerinde, iki durumdan birindedir: açık veya kapalı. Bir durumdan diğerine geçiş, Ub'ye dayalı bir kilit açma voltajının etkisi altında gerçekleştirilir. Elektronikte transistörün bu çalışma moduna anahtar modu denir. Enstrümanlarda ve otomasyon cihazlarında kullanılır.

Amplifikasyon modunda, transistör yükseltici alıcı devrelerinde ve ses frekans yükselticilerinde (ULF ve ULF) çalışır. Çalışma sırasında, kollektördeki büyük akımları kontrol eden baz devresinde küçük akımlar kullanılır.Bu kazanç modu ile anahtarlama modu arasındaki farktır, bu sadece tabandaki voltaja bağlı olarak transistörü açan veya kapatan anahtarlama modudur.

Transistör, hemen hemen tüm devrelerde karşılaşılan çok yaygın bir aktif radyo bileşenidir ve özellikle elektroniğin temellerini öğrenmeye yönelik deneysel kurslar sırasında çok sık başarısız olur. Bu nedenle, transistörleri kontrol etme becerisi olmadan elektronikle uğraşmamanız daha iyidir. Öyleyse transistörün nasıl kontrol edileceğini bulalım.

transistör elektriksel salınımları yükseltmek ve üretmek için tasarlanmış bir yarı iletken cihaz olarak adlandırılır. Peki transistör nedir? - Lead'lerle donatılmış bir kasaya yerleştirilmiş bir kristaldir. Kristal yarı iletken bir malzemeden yapılmıştır. Elektriksel özellikleri açısından, yarı iletkenler, akım iletkenleri ve mevcut iletken olmayanlar (yalıtkanlar) arasında bir ara konum işgal ederler.

Bir yarı iletken malzemenin (yarı iletken) küçük bir kristali, uygun teknolojik işlemden sonra, kendisine zayıf elektriksel salınımlar ve sabit bir ön gerilim uygulandığında elektrik iletkenliğini çok geniş bir aralıkta değiştirme yeteneğine sahiptir.

Kristal, metal veya plastik bir kasaya yerleştirilir ve kristalin karşılık gelen bölgelerine bağlı sert veya yumuşak üç uç ile sağlanır. Metal kasanın bazen kendi terminali vardır, ancak daha sık olarak transistörün üç elektrotundan biri kasaya bağlanır.

Şu anda iki tip transistör kullanılmaktadır - bipolar ve alan. Bipolar transistörler ilk ortaya çıkan ve en yaygın kullanılanlardır. Bu nedenle, genellikle basit transistörler olarak adlandırılırlar. Alan etkili transistörler daha sonra ortaya çıktı ve hala bipolar olanlardan daha az kullanılıyor.

bipolar transistörler

bipolar transistörlerİçlerindeki elektrik akımı, pozitif ve negatif kutuplu elektrik yüklerinden oluştuğu için denir. Pozitif yük taşıyıcılara delik denir, negatif yükler elektronlar tarafından taşınır. Bipolar transistör, transistörler ve diyotlar yapmak için kullanılan ana yarı iletken malzemeler olan bir germanyum veya silikon kristali kullanır.

Bu nedenle, transistörlere bir denir silikon, diğer - germanyum. Her iki tip bipolar transistör, genellikle cihazlar tasarlanırken dikkate alınan kendi özelliklerine sahiptir.

Kristalin üretimi için, özel kesinlikle dozlanmış olanların eklendiği ultra saf malzeme kullanılır; kirlilikler. Delikler (p-iletkenliği) veya elektronlar (n-iletkenliği) nedeniyle iletkenlik kristalindeki görünümü belirlerler. Böylece baz adı verilen transistör elektrotlarından biri oluşur.

Şimdi, baz kristalinin yüzeyine şu veya bu teknolojik yöntemle özel safsızlıklar eklenirse, baz iletkenlik tipini tersine değiştirerek yakın bölgeler npn veya pnp oluşturulur ve sonuçlar her bölgeye bağlanırsa, bir transistör oluşturulan.

Aşırı bölgelerden birine emitör, yani yük taşıyıcılarının kaynağı, ikincisine ise bu taşıyıcıların toplayıcısı olan kollektör denir. Yayıcı ve toplayıcı arasındaki alana taban denir. Bir transistörün terminallerine genellikle elektrotlarına benzer adlar verilir.

Transistörün yükseltici özellikleri, vericiye ve tabana şimdi küçük bir elektrik voltajı uygulanırsa - giriş sinyali, o zaman şekli giriş akımını tekrarlayan toplayıcı-verici devresinde bir akım akacağı gerçeğinde kendini gösterir. baz ve emitör arasındaki giriş sinyalinin büyüklüğü, ancak değeri birçok kez daha büyüktür.

Transistörün normal çalışması için öncelikle elektrotlarına bir besleme voltajı uygulamak gerekir. Bu durumda, yayıcıya göre tabandaki voltaj (bu voltaj genellikle ön gerilim voltajı olarak adlandırılır), bir voltun birkaç onda birine ve vericiye göre toplayıcıda - birkaç volta eşit olmalıdır.

Devreye n-p-n ve p-n-p transistörlerinin dahil edilmesi, yalnızca kollektör üzerindeki voltajın polaritesinde ve önyargıda farklılık gösterir. Aynı yapıya sahip silikon ve germanyum transistörleri, yalnızca öngerilim voltajının değerinde farklılık gösterir. Silikon için, germanyumdan yaklaşık 0,45 V daha fazladır.

Pirinç. bir

Şek. 1, germanyum ve silikon bazında yapılan her iki yapının transistörlerinin geleneksel grafik tanımlarını ve tipik bir öngerilim voltajını gösterir. Transistörlerin elektrotları, şu kelimelerin ilk harfleriyle gösterilir: emitör - E, baz - B, toplayıcı - K.

Önyargı voltajı (veya dedikleri gibi, mod) yayıcıya göre gösterilir, ancak pratikte transistör elektrotlarındaki voltaj, cihazın ortak kablosuna göre gösterilir. Cihazdaki ve şemadaki ortak bir kablo, girişe, çıkışa ve genellikle güç kaynağına galvanik olarak bağlanan, yani giriş, çıkış ve güç kaynağı için ortak olan bir teldir.

Transistörlerin yükseltme ve diğer özellikleri, en önemlileri aşağıda tartışılan bir dizi elektrik parametresi ile karakterize edilir.

Statik baz akım aktarım oranı h 21E, bir bipolar transistörün kolektör akımının, bu akıma neden olan tabanının akımından kaç kez daha büyük olduğunu gösterir. Çoğu transistör türü için, bu katsayının örnekten örneğe sayısal değeri 20 ila 200 arasında değişebilir. Daha küçük bir değere sahip - 10 ... 15 ve büyük bir - 50 ... 800'e kadar olan transistörler vardır. (bunlara süper yükseltici transistörler denir).

Genellikle iyi sonuçların ancak büyük bir h 21e değerine sahip transistörlerle elde edilebileceğine inanılır. Bununla birlikte, uygulama, yetenekli ekipman tasarımıyla, sadece 12 ... 20'ye eşit h 2 l Oe'ye sahip transistörlerle geçinmenin oldukça mümkün olduğunu göstermektedir. Bu kitapta anlatılan yapıların çoğu buna örnek teşkil edebilir.

Transistörün frekans özellikleri transistörün, her transistör için tanımlanan limiti aşmayan bir frekansla elektrik sinyallerini yükseltebilmesi gerçeği dikkate alınır. Transistörün yükseltme özelliklerini kaybettiği frekansa, transistör kazancının sınırlayıcı frekansı denir.

Transistörün sinyalin önemli bir amplifikasyonunu sağlaması için, sinyalin maksimum çalışma frekansının, transistörün f t sınırlama frekansından en az 10 ... 20 kat daha az olması gerekir. Örneğin, düşük frekanslı sinyalleri (20 kHz'e kadar) etkili bir şekilde yükseltmek için, sınırlama frekansı en az 0,2 ... 0,4 MHz olan düşük frekanslı transistörler kullanılır.

Uzun dalga ve orta dalga dalga aralıklarındaki radyo istasyonlarının sinyallerini yükseltmek için (sinyal frekansı 1,6 MHz'den yüksek değil), yalnızca sınırlama frekansı en az 16 ... 30 MHz olan yüksek frekanslı transistörler uygun.

İzin verilen maksimum güç kaybı bir transistörün arızalanma tehlikesi olmadan uzun süre harcayabileceği maksimum güçtür. Transistörlerle ilgili referans kitaplarında, genellikle kollektör-yayıcı devresinde en büyük gücün serbest bırakıldığı ve en büyük akım ve voltajın etkisi olduğu için kollektör Yakmax'ın izin verilen maksimum gücünü gösterirler.

Transistör kristalinden akan taban ve kollektör akımları onu ısıtır. Bir germanyum kristali normal olarak 80'den fazla olmayan bir sıcaklıkta ve bir silikon olan - 120 ° C'den fazla olmayan bir sıcaklıkta çalışabilir. Kristalde açığa çıkan ısı, transistör muhafazasının yanı sıra ek olarak yüksek güçlü transistörlere beslenen ek bir soğutucu (radyatör) vasıtasıyla çevreye atılır.

Amaca bağlı olarak düşük, orta ve yüksek güçte transistörler üretilir. Düşük güçlü olanlar, esas olarak düşük ve yüksek frekanslı düşük frekanslı sinyalleri yükseltmek ve dönüştürmek için kullanılırken, güçlü olanlar, amplifikasyonun son aşamalarında ve düşük ve yüksek frekanslarda elektrik salınımları üretmek için kullanılır.

Bipolar transistördeki bir sahnenin yükseltme yetenekleri, yalnızca hangi güce sahip olduğuna değil, hangi transistörün ne kadar seçildiğine, hangi AC ve DC çalışma modunda çalıştığına (özellikle kollektör akımı ve voltajın ne olduğuna) bağlıdır. toplayıcı ve verici arasında ), sinyalin çalışma frekansının ve transistörün sınırlayıcı frekansının oranı nedir.

alan etkili transistör nedir

Alan etkili transistör Deliklerin veya elektronların yük taşıyıcılarının yönlendirilmiş hareketi ile oluşturulan iki elektrot arasındaki akımın kontrolünün, üçüncü elektrot üzerinde bir voltaj tarafından oluşturulan bir elektrik alanı tarafından gerçekleştirildiği yarı iletken bir cihazdır.

Aralarında kontrollü bir akımın aktığı elektrotlara kaynak ve boşaltma adı verilir ve kaynak, yük taşıyıcıların çıktığı (sona erdiği) elektrot olarak kabul edilir.

Üçüncüsü, kontrol, elektrot kapı olarak adlandırılır. Yarı iletken malzemenin kaynak ve tahliye arasındaki iletken bölümüne genellikle kanal denir, bu nedenle bu transistörlerin diğer adı kanaldır. Geçit voltajının etkisi altında "kaynağa göre, kanal direnci" değişir ve dolayısıyla içinden geçen akım.

Yük taşıyıcılarının türüne bağlı olarak, transistörler aşağıdakilerle ayırt edilir: n-kanal veya p-kanalı. n-kanallı kanallarda, kanal akımı elektronların yönlendirilmiş hareketinden kaynaklanır ve p-kanallarında deliklerden kaynaklanır. Alan etkili transistörlerin bu özelliği ile bağlantılı olarak bazen tek kutuplu olarak da adlandırılırlar. Bu isim, içlerindeki akımın, alan etkili transistörleri bipolar olanlardan ayıran yalnızca bir işaretin taşıyıcıları tarafından oluşturulduğunu vurgular.

Alan etkili transistörlerin üretimi için, esas olarak üretim teknolojilerinin özellikleriyle ilişkili olan silikon kullanılır.

Alan etkili transistörlerin ana parametreleri

Giriş karakteristiğinin S veya ileri iletkenlik Y 21'in eğimi, kapı ve kaynak arasındaki giriş voltajı 1 V değiştiğinde kanal akımının kaç miliamper değiştiğini gösterir. Bu nedenle, giriş karakteristiğinin eğiminin değeri şu şekilde belirlenir: mA/V ve ayrıca radyo tüplerinin özelliklerinin eğimi.

Modern alan etkili transistörler, volt başına onda bir ile onlarca ve hatta yüzlerce miliamper arasında bir geçirgenliğe sahiptir. Açıkçası, eğim ne kadar büyükse, kazanç o kadar büyük bir alan etkili transistör verebilir. Ancak büyük eğim değerleri, büyük bir kanal akımına karşılık gelir.

Bu nedenle, pratikte, genellikle, bir yandan gerekli amplifikasyonun elde edildiği ve diğer yandan akım tüketiminde gerekli verimliliğin sağlandığı böyle bir kanal akımı seçilir.

Alan etkili bir transistörün yanı sıra bir bipolar olanın frekans özellikleri, sınırlayıcı frekansın değeri ile karakterize edilir. Alan etkili transistörler ayrıca düşük frekanslı, orta frekanslı ve yüksek frekanslı olanlara ayrılır ve ayrıca büyük bir kazanç elde etmek için maksimum sinyal frekansı sınırlamadan en az 10 ... 20 kat daha az olmalıdır. transistörün frekansı.

Bir alan etkili transistörün izin verilen maksimum sabit güç tüketimi, iki kutuplu bir transistörle tam olarak aynı şekilde belirlenir. Endüstri, küçük, orta ve yüksek güçte alan etkili transistörler üretir.

Alan etkili bir transistörün normal çalışması için, elektrotları üzerinde sabit bir başlangıç ​​öngerilim voltajı etki etmelidir. Önyargı voltajının polaritesi, kanal tipi (n veya p) tarafından belirlenir ve bu voltajın değeri, spesifik transistör tipi tarafından belirlenir.

Burada, alan etkili transistörler arasında, bipolar olanlardan çok daha çeşitli kristal tasarımlarının bulunduğuna dikkat edilmelidir. Yerleşik kanal ve p-n bağlantı adı verilen alan etkili transistörler, amatör tasarımlarda ve endüstriyel ürünlerde en yaygın şekilde kullanılır.

Operasyonda iddiasızdırlar, geniş bir frekans aralığında çalışırlar, yüksek giriş empedansına sahiptirler, düşük frekanslarda birkaç megaohm'a ve seriye bağlı olarak orta ve yüksek frekanslarda birkaç on veya yüzlerce kiloohm'a ulaşırlar.

Karşılaştırma için, bipolar transistörlerin çok daha düşük, genellikle 1 ... 2 kOhm'a yakın bir giriş direncine sahip olduğuna ve yalnızca kompozit bir transistör üzerindeki adımların daha yüksek bir giriş direncine sahip olabileceğine dikkat çekiyoruz. Bu, alan etkili transistörlerin bipolar olanlara göre büyük avantajıdır.

Şek. Şekil 2, yerleşik bir kanala ve bir p-n bağlantıya sahip alan etkili transistörlerin sembollerini ve ayrıca önyargı voltajının tipik değerlerini gösterir. Sonuçlar, elektrot adlarının ilk harflerine göre belirtilmiştir.

P-kanal transistörleri için, kaynağa göre boşaltma voltajının negatif olması ve kaynağa göre kapıda pozitif olması ve bir n-kanal transistörü için bunun tersi olması karakteristiktir.

Endüstriyel ekipmanlarda ve daha az sıklıkla amatör radyoda, yalıtımlı kapılı alan etkili transistörler de kullanılır. Bu tür transistörler daha da yüksek giriş empedansına sahiptir ve çok yüksek frekanslarda çalışabilir. Ancak önemli bir dezavantajları var - yalıtımlı kapının düşük elektrik gücü.

Transistörün arızalanması ve arızalanması için, her zaman insan vücudunda, giysilerde, bir alet üzerinde bulunan zayıf bir statik elektrik yükü bile yeterlidir.

Bu nedenle, yalıtımlı kapı alan etkili transistörlerin terminalleri depolama sırasında yumuşak çıplak tel ile birbirine bağlanmalı, transistörleri monte ederken eller ve aletler "topraklanmalıdır" ve diğer koruyucu önlemler kullanılır.

Edebiyat: Vasiliev V.A. Acemi radyo amatör alıcıları (MRB 1072).

diyot nasıl çalışır

Bu, akımı yalnızca bir yönde geçiren çok zor bir şeydir. Bir meme ile karşılaştırılabilir. Örneğin, alternatif akım doğrudan yapıldığında doğrultucularda kullanılır. Veya ters voltajı doğrudan olandan ayırmak gerektiğinde. Programlayıcı devresine bakın (burada bölücülü bir örnek var). Görüyorsunuz diyotlar var, ne düşünüyorsunuz, neden? Ve her şey basit. Mikrodenetleyici için mantık seviyeleri 0 ve 5 volttur ve COM bağlantı noktası için bir eksi 12 volt ve sıfır artı 12 volttur. Burada diyot bu eksi 12'yi keserek 0 volt oluşturuyor. Ve diyotun ileri yönde iletkenliği ideal olmadığından (genellikle uygulanan ileri voltaja bağlıdır, ne kadar büyükse diyot akımı o kadar iyi iletir), o zaman direncine yaklaşık 0,5-0,7 volt düşer, kalan, dirençlerle ikiye bölündüğünde, denetleyicinin sınırları içinde olan yaklaşık 5.5 volt olacaktır.
Bir diyotun terminallerine anot ve katot denir. Akım anottan katoda akar. Hangi sonucun nerede olduğunu hatırlamak çok basittir: sembolde, ok ve yandan çubuk İle bir mektup çiziyormuş gibi İLE bakmak - İLE|—. K = Katot! Ve kısımda, katot bir şerit veya nokta ile gösterilir.

Başka bir ilginç diyot türü daha var - zener diyot. Önceki makalelerden birinde kullanmıştım. Özelliği, ileri yönde geleneksel bir diyot gibi çalışması, ancak ters yönde bazı voltajlarda, örneğin 3.3 voltta kesilmesidir. Basınç aşıldığında açılan ve fazla buharı tahliye eden buhar kazanı basınç tahliye vanasına benzer. Zener diyotlar, giriş gerilimlerinden bağımsız olarak belirli bir değerde bir gerilim elde etmek istendiğinde kullanılır. Bu, örneğin giriş sinyalinin karşılaştırıldığı bir referans değeri olabilir. Gelen sinyali istenilen değere kesebilir veya koruma amaçlı kullanabilirler. Devrelerimde, denetleyiciye güç sağlamak için genellikle 5.5 voltluk bir zener diyot koyarım, böylece bir şey olursa, voltaj keskin bir şekilde atlarsa, bu zener diyot fazlalığı kendi içinden boşaltır. Bastırıcı gibi bir canavar da var. Aynı zener diyot, sadece çok daha güçlü ve genellikle çift yönlü. Beslenme koruması için kullanılır.

Transistör.

Korkunç bir şey, çocukken nasıl çalıştığını anlayamadım, ama her şeyin basit olduğu ortaya çıktı.
Genel olarak, bir transistör, en güçlü akışı küçük bir çabayla kontrol ettiğimiz kontrollü bir valf ile karşılaştırılabilir. Kolu biraz çevirdi ve borulardan tonlarca bok kaçtı, daha sert açtı ve şimdi etraftaki her şey kanalizasyona boğuldu. Şunlar. Çıktı, bir değerle çarpılan girdiyle orantılıdır. Bu değer kazanç mı.
Bu cihazlar alan ve bipolar olarak ikiye ayrılır.
Bipolar transistörün sahip olduğu yayıcı, kolektör ve temel(sembol çizimine bakın). Yayıcı okludur, taban yayıcı ve toplayıcı arasında düz bir platform olarak belirlenmiştir. Verici ve toplayıcı arasında büyük bir yük akımı vardır, akımın yönü emitör üzerindeki ok ile belirlenir. Ancak baz ile emitör arasında küçük bir kontrol akımı vardır. Kabaca söylemek gerekirse, kontrol akımının büyüklüğü kollektör ve emitör arasındaki direnci etkiler. Bipolar transistörler iki tiptir: p-n-p ve n-p-n temel fark, yalnızca içlerinden geçen akımın yönündedir.

Alan etkili bir transistör, iki kutuplu olandan farklıdır, çünkü içinde kaynak ve boşaltma arasındaki kanal direnci artık akım tarafından değil, kapı voltajı tarafından belirlenir. Son zamanlarda, alan etkili transistörler muazzam bir popülerlik kazanmıştır (tüm mikroişlemciler üzerlerine kurulmuştur), çünkü. içlerinde mikroskobik akımlar akar, voltaj belirleyici bir rol oynar, bu da kayıpların ve ısı üretiminin minimum olduğu anlamına gelir.

Kısacası, transistör, örneğin mikrodenetleyicinin ayağından zayıf bir sinyal almanıza izin verecektir. Bir transistörün amplifikasyonu yeterli değilse, o zaman birbiri ardına, daha güçlü, kademeli olarak bağlanabilirler. Ve bazen güçlü bir alan MOSFET transistör. Örneğin, cep telefonu devrelerinde titreşimli bir uyarının nasıl kontrol edildiğine bakın. Orada, işlemciden gelen çıkış gücün kapısına gider. MOSFET anahtar.

13. Transistörlerin cihazı ve çalışma prensibi

Çalışma prensibi ve tasarım özelliklerine bağlı olarak, transistörler iki büyük sınıfa ayrılır: bipolar ve alan.

Bipolar transistörler, iki veya daha fazla etkileşimli elektrik p-n bağlantısına ve üç veya daha fazla terminale sahip yarı iletken cihazlardır; bunların yükseltme özellikleri, küçük yük taşıyıcılarının enjeksiyonu ve çıkarılması fenomeninden kaynaklanır.

Şu anda, iki p-n bağlantıya sahip bipolar transistörler yaygın olarak kullanılmaktadır ve bu terime en sık atıfta bulunulmaktadır. Farklı tiplerde elektriksel iletkenliğe sahip bir yarı iletkenin değişen bölgelerinden (katmanlarından) oluşurlar. Dış katmanların elektriksel iletkenlik türüne bağlı olarak, transistörler ayırt edilir. r-p-r ve n-p-n-tipleri.

Yarı iletken katmanların temas yüzeylerinde p-n bağlantılarının oluşturulduğu transistörlere düzlemsel denir.

bipolar transistör alternatif iletkenliğe sahip üç katmandan oluşan ve harici bir devreye bağlantı için üç uç (elektrot) ile donatılmış bir yarı iletken kristaldir.

Şek. 1.5 ve B iki tip transistörün devre tanımını gösterir p-p-p tipi ve p-r-p- tip . Dış katmanlar denir yaymakROM(E) ve kolektör(K), aralarında temel(B). Üç katmanlı yapının iki p-n bağlantısı vardır: yayıcı bağlantı emitör ve baz arasında ve kollektör bağlantısı taban ve toplayıcı arasında. Transistörler için kaynak malzeme olarak germanyum veya silikon kullanılır.

Bir transistör üretilirken iki koşul yerine getirilmelidir:

taban kalınlığı (verici ve kol-

öğretim üyesi geçişleri), ortalama serbest yük taşıyıcıları yolu ile karşılaştırıldığında küçük olmalıdır;

2) emitördeki safsızlıkların (ve ana yük taşıyıcılarının) konsantrasyonu, bazdakinden önemli ölçüde yüksek olmalıdır (n a >> n D v r-p-r transistör).

Çalışma prensibini düşünün r-p-r transistör.

Transistör, kollektör voltaj kaynağının devresindeki yük direnci Rk ile seri olarak bağlanır. E İle . Kontrol EMF'si, transistörün girişine uygulanır E B", Şekil 1.6'da gösterildiği gibi, a. Giriş ( E B , r B ) ve izin günü ( E İLE , r İLE ) zincirlerin ortak bir noktası vardır - yayıcı, en yaygın olanıdır ve dahil etme olarak adlandırılır ortak emitörlü(OE).

Stres yokluğunda (E B =0, E İLE\u003d 0) emitör ve kollektör bağlantıları bir denge durumundadır, içlerinden geçen akımlar sıfıra eşittir. Her iki geçişte, safsızlık iyonlarından oluşan bir çift elektrik katmanı ve geçişlerin her biri için farklı olan potansiyel bir o bariyeri vardır. Voltaj yokluğunda transistördeki potansiyellerin dağılımı, Şek. 1.6b kesikli çizgi.

Dış kaynakların polaritesi E B ve E İLE yayıcı bağlantı noktasında ileri bir voltaj olacak şekilde seçilir (eksi kaynak E B tabana, artı - yayıcıya) ve kollektör bağlantısında - ters voltaj (eksi kaynak) E İLE- toplayıcıya, artı - vericiye) ve voltaj |Uke|> |Ube| (Ukb \u003d Uke-Ube kollektör bağlantısındaki voltaj) Bu kaynakların dahil edilmesiyle E B ve E İLE transistördeki potansiyel dağılım, Şekil l'de gösterilen forma sahiptir. .1.6, B düz çizgi. İleri yönlü yayıcı bağlantısının potansiyel bariyeri azalır ve kollektör bağlantısında potansiyel bariyer artar. Yayıcı bağlantı noktasına bir ileri voltaj uygulanmasının bir sonucu olarak, yayıcıdan tabana deliklerin gelişmiş difüzyonu (enjeksiyonu) başlar. Yayıcı bağlantı yoluyla difüzyon akımının elektronik bileşeni ihmal edilebilir, çünkü r r >>p P , yukarıda şart koşulduğu için n A >>H D . Böylece, emitör akımı I E \u003d I Edif r. Difüzyon kuvvetlerinin etkisi altında, taban boyunca bir konsantrasyon düşüşünün bir sonucu olarak, delikler emitörden toplayıcıya doğru hareket eder. Transistördeki taban olduğundan iyi, emitör tarafından enjekte edilen deliklerin çoğu, rekombinasyon merkezlerine girmeden kollektör bağlantısına ulaşır. Bu delikler, kollektör bağlantısı alanı tarafından yakalanır, zıt yönde kaydırılır, çünkü bu alan azınlık taşıyıcıları için hızlanır - n-tipi tabandaki delikler. Yayıcıdan kollektöre giden deliklerin akımı harici bir devre ile kapatılır, kaynak E İLE . Verici akımında IE ile bir artışla, kollektör akımı IK = I E kadar artacaktır. İnce bir tabanda rekombinasyon olasılığının düşük olması nedeniyle, emitör akım transfer katsayısı  \u003d IK / IE \u003d 0.9-0.99 .

Yayıcı tarafından enjekte edilen deliklerin küçük bir kısmı rekombinasyon merkezlerine girer ve elektronlarla yeniden birleşerek kaybolur. Bu deliklerin yükü tabanda kalır ve kaynak nedeniyle tabanın yük nötrlüğünü harici devreden geri yüklemek için Ev elektronlar tabana girer. Bu nedenle, baz akım bir rekombinasyon akımıdır I rec \u003d IE (1-) Transistör akımının belirtilen ana bileşenlerine ek olarak, tabanda ortaya çıkan azınlık taşıyıcılarının geçiş olasılığını dikkate almak gerekir. ve bir ters voltajın uygulandığı bir kollektör bağlantısı yoluyla taşıyıcı üretiminin bir sonucu olarak kollektör. Bu küçük akım (deliklerin tabandan toplayıcıya ve elektronların toplayıcıdan tabana geçişi) ters akıma benzer. rp geçiş de denir kollektör bağlantısı ters akımı veya termal akım ve I kbo olarak belirlenmiştir (Şekil 1.6, a)

FET'ler- giriş devresinden pratik olarak akım tüketmeyen yarı iletken cihazlar.

Alan etkili transistörler, çalışma prensibi bakımından birbirinden farklı iki tipe ayrılır: a) ile rp geçiş; b) MDP tipi.

. 1.6.1. ile FET'lerrp geçiş kesiti Şekil 2'de gösterilen bir yapıya sahiptir. 1.9, bir. p-tipi iletkenliğe sahip katmana denir. kanal, harici devreye iki çıkışı vardır: İLE- stok, mevcut ve VE- kaynak.İletkenlik tipine sahip katmanlar P, kanalı çevreleyen birbirine bağlıdır ve adı verilen harici bir devreye bir çıkışı vardır. deklanşör 3. Voltaj kaynaklarının cihaza bağlantısı şekil 2'de gösterilmiştir. 1.9, a, şek. 1.9.6, bir alan etkili transistörün devre atamasını gösterir. rp bağlantı ve p tipi kanal. Ayrıca n-tipi kanallı alan etkili transistörler de vardır, atamaları Şek. 1.9 v,çalışma prensibi benzer, ancak akımların yönleri ve uygulanan voltajların polaritesi zıttır.

P tipi kanallı alan etkili bir transistörün çalışma prensibini düşünün. Şek. 1.9 G bu cihazın boşaltma (çıkış) özellikleri ailesi, Uз=const'ta Iс=f(Uс) olarak verilmiştir.

Kontrol voltajı Uzi = 0 ile ve drenaj ile kaynak arasına bir voltaj kaynağı bağlanır sensi Kanalın direncine bağlı olarak kanaldan bir akım geçer. Bize Gerilim kanalın uzunluğu boyunca eşit olarak uygulandığında, bu voltaj ters bir önyargıya neden olur rp boyunca en yüksek ters voltaj ile p-tipi kanal ve n-katmanı arasındaki geçiş rp Kanalizasyona bitişik bölgede ve kaynağın yakınında geçiş var rp geçiş dengededir. Artan voltaj ile sensi elektrikli çift katmanlı bölge rp mobil şarj taşıyıcılarının tükendiği geçiş, Şekil 2'de gösterildiği gibi genişleyecektir. 1.10, a. Bağlantının genişlemesi, özellikle bağlantıdaki ters voltajın daha büyük olduğu tahliye yakınında belirgindir. Uzantı rp geçiş, transistörün akım ileten kanalının daralmasına yol açar ve kanalın direnci artar. Artan Us ile kanal direncindeki artış nedeniyle, alan etkili transistörün boşaltma özelliği doğrusal olmayan bir karaktere sahiptir (Şekil 1.9, d). bazı voltajda sensi sınırlar rp geçişler kapalıdır (Şekil 1.10, a'daki noktalı çizgi) ve artan Ic akımındaki artış Ucb durur.

Uzi>0 kapısına pozitif voltaj uygulandığında rp geçiş, ters voltaj bölgesine daha da kaydırılır, Şekil l'de gösterildiği gibi geçişin genişliği artar. 1.10.6. Sonuç olarak, akımı ileten kanal daralır ve akım Ic azalır. Böylece Uzi voltajını arttırır. Şekil 2'nin dikkate alınmasından görülebilen Ic'yi azaltmak mümkündür. 1.9 G. denilen belirli bir Uzi'de kesme gerilimi, pratikte drenaj akımı yoktur. Drenaj akımındaki I C değişimin, kapı ile kaynak arasındaki gerilimdeki değişime oranı Uzi'de Usi = const buna neden olur. eğim:S = I C /Uzi at Usi = const

Bipolar transistörlerin aksine, FET'ler voltaj kontrollüdür ve kapı devresinden yalnızca küçük bir termal akım Iz akar. rp ters voltaj altında bağlantı.