Parametrii maxim admisibili ai tranzistorului
Tensiunea maximă admisă a emițătorului-colector Uke max. Depășirea acestei tensiuni va duce la o defecțiune a tranzistorului.
Curent colector maxim admisibil Iκ max. Depășirea acestui curent va provoca arsuri.
Puterea maximă admisă disipată la colectorul tranzistorului este Pk max. Dacă energia eliberată pe colector sub formă de căldură depășește puterea de disipare, tranzistorul se va supraîncălzi și arde.
Spre deosebire de tranzistoarele bipolare în tranzistoare cu efect de câmp, curentul de ieșire este controlat nu de curentul de intrare, ci de câmpul electric creat de tensiunea de intrare.
Dispozitivul unuia dintre tipurile de tranzistoare cu efect de câmp este prezentat în figură.
Baza sa este formată dintr-un semiconductor de tip n, pe partea opusă a căruia se formează o regiune de tip p prin metoda difuziei. La limita regiunilor p și n, se formează o joncțiune p-n, care are o rezistență mare. Stratul semiconductor de tip n situat în partea dreaptă a joncțiunii p-n este numit canal. Dacă sursa de tensiune Ui este conectată între regiunile p și n. atunci joncțiunea p-n va porni în direcția opusă și va crește grosimea acesteia, ceea ce va duce la o scădere a grosimii canalului. Dar cu cât canalul este mai subțire, cu atât este mai mică secțiunea transversală și cu atât este mai mare rezistența. Astfel, prin schimbarea tensiunii inverse între regiunile p și n, este posibil să se controleze rezistența canalului. Prin urmare, regiunea p este numită electrod de comandă sau poarta tranzistorului cu efect de câmp.
Dacă conectați o a doua sursă de tensiune la canal. atunci curentul generat de mișcarea electronilor de la partea inferioară spre partea superioară a regiunii n va curge prin canal. Regiunea n-regiune de la care încep să se miște încărcătoarele principale de încărcare se numește sursă, iar porțiunea din această regiune la care se mișcă este o scurgere.
Curentul care trece prin canalul tranzistorului cu efect de câmp depinde de rezistența sa, care, la rândul său, este determinată de grosimea canalului. În consecință, atunci când se schimbă tensiunea de poartă Ui, curentul care trece prin canal se modifică.
Tranzistorul, a cărui structură este reprezentată în figură, se numește un tranzistor cu efect de câmp cu un control al joncțiunii p-n și un canal de tip n. Dacă luăm un semiconductor de tip p ca materie primă, obținem un tranzistor cu efect de câmp cu un control al joncțiunii p-n și un canal de tip p. Pentru un astfel de tranzistor, poarta va fi formată din regiunea n, iar polaritățile surselor de putere Ui și Uc trebuie să fie opuse.
Principalele caracteristici ale unui tranzistor cu efect de câmp cu o joncțiune pn de control sunt caracteristicile de scurgere și de scurgere (sau ieșire).
La o anumită tensiune a porții, canalul se suprapune complet, iar curentul care trece prin el devine aproape de zero. Această tensiune de poartă este denumită tensiunea de cutoff.
Pe lângă un tranzistor cu efect de câmp cu un control al joncțiunii pn (ele sunt de asemenea numite tranzistoare cu efect de câmp cu o poartă p-n), există tranzistoare cu efect de câmp cu o poartă izolată. Zonele de sursă, drenaj și canal sunt create în volumul semiconductor, iar obturatorul este realizat sub forma unui film subțire de metal situat pe suprafața semiconductorului și separat de acesta printr-un film dielectric. Astfel, un tranzistor cu efect de câmp cu o poartă izolată are o structură de metal-izolator-semiconductor. și se numesc tranzistoare MIS. Un film de oxid de siliciu este adesea folosit ca un film dielectric. Oxidarea suprafeței unui semiconductor. Astfel de tranzistori se mai numesc MOSFET-uri.
MOSFET-urile sau MOSFET-urile pot fi cu un canal indus și cu canale încorporate.
Structura unui tranzistor MIS cu un canal indus este prezentată în figură.
Regiunea de tip p în ea sursa și de scurgere sunt separate prin zona n-substrat și formează cu ea a inclus două oppositely p-n-joncțiune. Prin urmare, indiferent de polaritatea napryazheniyaUsi unul dintre p-n-tranziția este întotdeauna închis, care este, deplasată în direcția opusă și fluxul de curent în circuitul - .. Sursa este practic zero. Pentru ca curentul să curgă în acest circuit, este necesar să se aplice o tensiune negativă la poartă. Câmpul electric care rezultă din substrat la suprafața de sub poarta, electronii liberi încep să se miște în interiorul substratului. La o anumită valoare a tensiunii negativă găuri Uzi la suprafața substratului va fi mai mare decât electronii rămași. Vor inversiune strat de suprafață de tip conductivitate sub poarta, adică. E. În stratul de suprafață, cu o regiune de tip p conductivitate, care este numit un canal de legătură scurgere și sursa. Grosimea canalului depinde de tensiune UZI Uzi.Izmenyaya aplicată la poarta, este posibil să se regleze porțiunea de rezistență grosime canal, t. E. Între drena și sursa, iar curentul din circuitul sursei Usi.
Caracteristicile de scurgere și de scurgere a unui M-PID cu un canal de tip p indus sunt date în figură.
tensiune poarta la care inversare apare în conductivitatea suprafeței stratului de substrat (canal apare între drena și sursa) este numit prag Uzi.por .. Caracteristici stoc (Weekend) MISFET numai canal indus atunci când există UZI.> Uzi.por.
Un tranzistor MOS cu canal încorporat, spre deosebire de un tranzistor MIS cu canal indus, are un canal subțire care leagă regiunile de scurgere și sursă la (U3 = 0). Prin alimentarea porții cu o tensiune de una sau alta polaritate, este posibilă mărirea sau micșorarea grosimii
Acest canal, care reglează astfel curentul care trece prin canal (curent de scurgere).
Proprietățile de amplificare ale unui tranzistor cu efect de câmp depind de parametrii semnalului scăzut, care includ:
krutiznaS. definită ca raport al modificării curentului de scurgere la o modificare a tensiunii de la o tensiune constantă la sursa (în mA / V):
rezistența internă (diferențială) la curent alternativ, definită ca raportul dintre variația tensiunii sursei de scurgere și modificarea curentului de scurgere la o tensiune constantă a porții (în ohmi):
câștigul static, calculat prin formula: # 956; = Sri
În mod convențional, desemnările grafice ale tranzistorilor cu efect de câmp sunt arătate în figură:
Surse de alimentare secundare (redresoare)
Un redresor este un dispozitiv proiectat pentru a converti energia unei surse de curent alternativ în curent continuu. Necesitatea unei astfel de transformări apare atunci când consumatorul este alimentat de un curent constant, iar sursa de energie electrică este o sursă de curent alternativ, de exemplu o rețea industrială cu o frecvență de 50 Hz.
Baza este un redresor pe una sau mai multe diode conectate de un anumit circuit. La construirea sistemului de conversie, transformatorul de la intrarea circuitului diodic are un rol auxiliar. Funcția sa este de a ridica sau de a coborî tensiunea secundară U2 la o tensiune primară dată U1 (Figura 33) pentru a obține valoarea dorită a tensiunii DC la ieșire.
Redresor cu jumătate de undă (sfert-pod)
Corp de redresoare cu undă completă
Cel mai simplu circuit al unui redresor cu jumătate de undă constă dintr-un singur element de curent rectificativ (diodă). La ieșire există un curent pulsator direct. La frecvențe de putere (50-60 Hz) nu este utilizat pe scară largă, deoarece puterea necesară pentru aparatul netezirea filtre cu valori mari de capacitate și inductanță, rezultând astfel o creștere dimensiuni și caracteristici de greutate ale redresorului. Cu toate acestea, circuitul de rectificare jumătate de val găsit foarte răspândită în alimentarea cu energie electrică de comutare cu o frecvență a tensiunii de curent alternativ de mai mult de 10 kHz, utilizate pe scară largă în gospodărie modernă și aparatele industriale. Motivul este că la frecvențe mai mari pulsația tensiunii rectificat pentru a obține caracteristicile cerute (factorul de ondulație predeterminate sau admisibile) elemente de netezire necesare cu valori mai mici ale capacității (inductanță). Greutatea și dimensiunile surselor de alimentare scad cu creșterea frecvenței tensiunii de intrare AC.
Cele mai frecvente sunt redresoarele cu undă integrală, asamblate în conformitate cu următoarele scheme: o punte și cu ieșirea punctului intermediar al transformatorului.
Figura 33. Circuitul de punte pentru comutarea diodelor
Când este indicat în Fig. Polaritatea tensiunilor de înfășurare a transformatorului secundar, diodele VD1 și VD3 sunt deschise, iar diodele VD4 și VD2 sunt închise. Când sosește tensiunea u1 a polarității negative, polaritatea tensiunilor pe bobina secundară devine inversă. În starea conductivă, vor fi localizate diodele VD4 și VD2, iar diodele VD1 și VD3 vor fi închise.
Un astfel de redresor este de undă plină, pulsația lui va fi mai mică decât în perioada de jumătate de undă. Principiul se bazează pe rectificarea de primire prin intermediul unui circuit de diodă bipolar tensiune sinusoidală curba u2 (# 969; t). (Fig 34 b) unipolare jumătate de valuri de tensiune Ud (# 969; t) (Figura 34.).
Tensiunea ud (# 969; t) caracterizează curba de tensiune a redresorului rectificat. Componenta sa constantă Ud determină valoarea medie a tensiunii rectificate.
În același timp, există circuite de redresor în care transformatorul este o parte integrantă a acestora, de exemplu, un circuit de redresoare cu o singură fază, cu ieșire a punctului central al transformatorului (Figura 35). Raportul numărului de rotații ale înfășurărilor secundare și primare ale transformatorului este de asemenea determinat aici prin valoarea tensiunii DC la ieșirea redresorului.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: