Транзисторы. 1. Полупроводниковые устройства, главным образом германиевые приборы, применяются для усиления переменныx токов и напряжений

1. Полупроводниковые устройства, главным образом германиевые приборы, применяются для усиления переменныx токов и напряжений. Если по выпрямляющему действию германиевые и кремниевые детекторы подобны электронным или ионным диодам, то полупроводниковые кристаллические триоды, усиливающие и модулирующие колебания, выполняют функции электронных триодов. Современные сложные электронные схемы могут быть собраны с помощью полупроводниковых вентилей и триодов без электронных ламп. Такие схемы обладают рядом преимуществ: малые габариты, отсутствие цепей накала, продолжительный срок службы. Чаще всего для устройства полупроводниковых триодов применяются германий и кремний. Это связано с тем, что подвижность носителей тока в германии и кремнии больше, чем в других полупроводниках. Важными свойствами германия и кремния, которые обеспечили им наибольшее применение, являются также их механическая прочность, химическая устойчивость, относительно медленная рекомбинация дырок и электронов: заряженные частицы противоположных знаков «успевают» пройти в этих полупроводниках тонкие слои, порядка 0,01-0,1 мм, без воссоединения друг с другом. Полупроводниковые триоды, в отличие от диодов, содержат два электронно-дырочных перехода. Полупроводниковые триоды (транзисторы) могут выполнять те же функции, что и трехэлектродные электронные лампы. Они могут быть использованы в схемах усиления, модуляции и детектирования электромагнитных колебаний (гл. 24).

Серьезным недостатком полупроводниковых триодов является то, что их нормальная работа возможна в сравнительно узком интервале температур. Для германия температура перехода в области собственной проводимости составляет около 100°С. Вблизи этой температуры резко возрас­тает концентрация свободных носителей тока в полупроводнике, и управление их числом, совершенно необходимое для заботы усилителя, становится затруднительным. Поэтому верхний предел рабочей температуры германиевых триодов не превышает 55-75 °С. При низкой температуре энергия теплового движения оказывается недостаточной для освобождения в объеме полупроводника необходимого числа носителей тока. Это приводит к сильному увеличению сопротивления прибора и нарушению режима его работы. Для обычных полупроводниковых триодов нижний предел рабочей температуры лежит около - 55 °С. Транзистор - полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления, генерирования и коммутации электрических сигналов и имеющий обычно три внешних вывода. Различают два вида транзистора: биполярный и полевой. Принцип работы биполярного транзистора основан на использовании двух электронно-дырочных переходов. Один из них обычно включен в прямом направлении (эмиттерный переход), а второй - в обратном (коллекторный переход). Эти два перехода разделены областью базы. Толщина этой области (т.е. расстояние между эмиттерным и коллекторным переходами) измеряется единицами или десятыми долями микрометра. Эмиттер «впрыскивает» в базу неосновные носители тока, а коллектор «отделяет» их от основных. Так эмиттерный переход управляет током через коллекторный переход. В зависимости от последовательности чередования типа электропроводности в слоях эмиттера, базы и коллектора различают транзисторы типа n - р - n и транзисторы р-n-р, которые отличаются обратными знаками напряжений, подводимых к их электродам.

Поиск по сайту: