Одноперехідний транзистор

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Одноперехідні транзистори

Одноперехідний транзистор (ОПТ) — напівпровідниковий прилад з трьома електродами і одним p-n переходом. Одноперехідний транзистор належить до сімейства тиристорів.

Устрій і позначення[ред.ред. код]

Структура

Основою транзистора є кристал напівпровідника (наприклад n-типу), який називається базою. На кінцях кристала є омічні контакти Б1 і Б2, між якими розташовується область, що має випрямляючий контакт Е з напівпровідником p-типу, що виконує роль емітера.

Позначення одноперехідного транзистора на принциповій електричній схемі та його структура

Випускався у СРСР і мав позначення КТ 117А (Б, В, Г). Зарубіжні аналоги 2N6027, 2N6028. Випускаються і зараз.

Історія[ред.ред. код]

Конструкція приладу відноситься до сплавних структур на брусках германію. Вперше описаний Шоклі, Пірсоном і Хайнсом. У той час така структура називалася ниткоподібним транзистором. У процесі розвитку прилад мав об'ємну структуру, потім дифузійно-планарну і, нарешті, епітаксіально-планарну. Змінювалася і його назва від «діода з подвійною базою» до останньої, яка і закріпилась, «одноперехідний транзистор».

Принцип роботи[ред.ред. код]

Еквівалентна схема заміщення

Підсилювальні і перемикаючі властивості ОПТ обумовлені зміною опору бази у результаті інжекції у неї неосновних носіїв заряду[1].

Принцип дії одноперохідного транзистора зручно розглядати, скориставшись еквівалентною схемою, де верхній опір R_{B1} і нижній опір R_{B2} — опори між відповідними виводами бази і емітера, а діодом зображено емітерний р-п-перехід.

Струм, що протікає через опори R_{B2} і R_{B1}, створює на першому з них падіння напруги, яке зміщує діод у зворотному напрямку. Якщо напруга на емітері Uе менше падіння напруги на опорі R_{2} — діод закритий, і через нього тече тільки струм витоку. Коли ж напруга Uе стає вище за напругу на опорі R_{B2}, діод починає пропускати струм у прямому напрямі. При цьому опір R_{B2} зменшується, що призводить до збільшення струму у ланцюзі діод-R_{B2}, що у свою чергу, викликає подальше зменшення опору R_{B2}. Цей процес протікає лавиноподібно. Опір R_{B2} зменшується швидше, ніж збільшується струм через р-n-перехід, у результаті на вольт-амперній характеристиці одноперехідного транзистора з'являється область від'ємного опору. При подальшому збільшенні струму залежність опору R_ {B2} від струму через р-n-перехід зменшується, і при значеннях більших за деяку величину Iвимкн опір не залежить від струму (область насичення).

При зменшенні напруги зсуву Uзс вольт-амперна характеристика зміщується вліво і за відсутності його перетворюється у характеристику відкритого р-n-переходу.

Параметри ОПТ[ред.ред. код]

Вольт-амперна характеристика одноперехідного транзистора

Основними параметрами одногоперехідних транзисторів є:

  • Міжбазовий опір R_{BB}=R_{B1}+R_{B2} \,
  • Коефіцієнт передачі \eta\,, що характеризує напругу перемикання і визначається за формулою
\Eta=\frac{R_{B1}}{R_{B1}+R_{B2}}=\frac{R_{B1}}{R_{BB}}
  • Напруга спрацьовування Uспр — мінімальна напруга на емітерному переході, необхідна для переходу приладу зі стану з великим опором у стан з від'ємним опором
  • Струм включення Iвкл — мінімальний струм, необхідний для включення одноперехідного транзистора, тобто переведення його в область негативного опору
  • Струм вимикання Iвим — найменший емітерний струм, що утримує транзистор у включеному стані
  • Напруга вимикання Uвим — напруга на емітерному переході при струмі через нього, рівному Iвим;
  • Зворотний струм емітера Iез — струм витоку закритого емітерного переходу

Застосування[ред.ред. код]

Генератор релаксаційних коливань

Одноперехідні транзистори отримали широке застосування у різних пристроях автоматики, імпульсної і вимірювальної техніки — генераторах, порогових пристроях, дільниках частоти, реле часу і т. д. Хоча основною функцією ОПТ є перемикач, в основному функціональним вузлом серед більшості схем на ОПТ є релаксаційний генератор.

У зв'язку з відносно великим обсягом бази одноперехідні транзистори поступаються біполярним за частотним характеристиками[1].

генератор релаксаційних коливань

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б В. В. Пасынков, Л. К. Чиркин Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов — 4-е изд. — М.: Высшая школа, 1987. — 478 с. ил.

Література[ред.ред. код]

  • Зі С. М. Фізика напівпровідникових приладів. — М.: Енергія, 1973.
  • Зи С. Фізика напівпровідникових приладів = Physics of Semiconductor Devices. — 2-е перераб. і доп. видавництва. — 456 с.
  • Степаненко І. П. Основи теорії транзисторів і транзисторних схем.
  • Нефедов А. В. Вітчизняні напівпровідникові прилади і їх зарубіжні аналоги, 1980.
  • Транзистори для апаратури широкого застосування. Під ред. Б. Л. Перельмана, 1981.
  • Дьяконов В. П. одноперехідні транзистори і їх аналоги. Теоріяч і застосування. М.: СОЛОН-Пресс, 2008. — 240 с.
  • Дьяконов В. П. Лавинні транзистори і тиристори. Теорія і застосування. М.: СОЛОН-Прес. 2008. — 384 с.
  • Пасинків В. В., Чиркин Л. К. Напівпровідникові прилади: Підручник для вузів. — 4-е перераб. і доп. видавництва. — 479 с.