Što je tranzistor? Vrste i primjena

Oni koji vole elektrotehniku ​​i tehničke studente često su zainteresirani za pitanje: “Što je tranzistor?” Općenito, može se smatrati bilo kojim uređajem koji ima svojstvo promijeniti signal između dva stanja kada se znak na glavnoj elektrodi mijenja.

Tranzistor je poluvodički element, koji u pravilu ima tri zaključka:

1. Kolektora. Hrani se strujom velike snage.

2. Baza. Na izlazu je kontrolna struja (manje sile).

3. Odašiljač. Struja se napaja iz kolektora. Istodobno, na trećem izlazu, njegova snaga malo premašuje snagu na prvom izlazu.

Da bismo razumjeli što je tranzistor, vrijedi spomenuti da je to glavna komponenta bilo kojeg električnog kruga. Bez takvih uređaja ne može učiniti u proizvodnji gotovo bilo kojeg uređaja. Oni se široko koriste u proizvodnji radija, televizijske opreme, glazbenih instrumenata, pa čak i jednostavnih "treperavih svjetala"; u generatori signala i elektronički ključevi bez njih, također, ne mogu. Glavni zadatak elementa je povećati slabu energiju signala zbog dodatnog izvor napajanja.

Bez pretjerivanja, može se reći da bi sva postignuća mikroelektronike i drugih industrijskih segmenata bila nedostižna bez izuma poluvodičkih komponenti. Sada je nemoguće zamisliti barem jedan uređaj u kojem se ne koriste tranzistori.

Obrasci i veličine

Nastavljajući govoriti o "što je tranzistor", morate obratiti pozornost na faktore oblika uređaja. Uređaj se može izraditi, kao veličina čipa, nevidljiv za ljudsko oko i imati nezamislive dimenzije (otprilike od stambene zgrade). Veliki poluvodički elementi mogu imati kapacitet od nekoliko stotina MW. Obično se koriste u elektranama ili proizvodnji. Da bi se osigurala visoka vodljivost, na kontakte se nanosi zlato ili tanki sloj srebra.

Simboli uređaja na shemama

Kao i svaki električni uređaj, pojačalo ima vlastitu sliku koja se koristi u pripremi crteža i dijagrama. Oznaka tranzistora može se grafički prikazati kao na slici. Već iz mnoštva slika može se razumjeti da je funkcionalnost detalja raznolika.

Osim toga, svaka oznaka tranzistora odgovara određenom tipu uređaja (bipolarni, polje, elementi s induciranim kanalom itd.).

Energetski poluvodički elementi

Kao ulaz se koristi jedan od kontakata tranzistora. Stoga je izbor strujnog kruga pojačala izuzetno važan. Postoji više vrsta priključaka tranzistora na izvore. Vrijedi razmotriti glavne:

1. S stabilizacijom kolektora. Pogodan za spajanje poluvodičkog elementa u krugu s zajedničkim kolektorom. Takva veza jednaka je istosmjernoj struji.

2. Sa stabilizacijom emitera. Koristi se za napajanje gornjeg tipa tranzistora. Ova vrsta stabilizacije podrazumijeva uporabu negativnih trenutnih povratnih informacija.

3. Sa zajedničkim odašiljačem. OE sklop ima značajan dobitak. Smatra se najuobičajenijom opcijom povezivanja. Koristi se za proizvodnju integriranih krugova.

Napajanje tranzistora je poželjno da osigura spojnu shemu sa zajedničkim odašiljačem.

Klasifikacija tranzistora

Postoji nekoliko varijanti poluvodičkih elemenata. Među njima su sljedeći:

1. Bipolarni. Mogu biti multielektrodni, pnp tipovi, npn tipovi i na hetereunukcijama.

2. Polje. Oni su, pak, podijeljeni u dijelove s kontrolnim prijelazom (Schottky dioda, i sa izoliranim vratima (Mosfet tranzistor, MIS, IGBT).

3. Jedan spoj. Podijeljeni su na uređaje s p i n bazom.

4. Lavinski tranzistori.

Jedan od najčešćih tipova su MOS i MIS uređaji. U takvim uređajima, područje vrata nije u kontaktu s poluvodičem, gdje se trenutačno kanal za protok trenutno nalazi. Osim tipa vrata, Mosfet tranzistor odlikuje odsutnost monolitne poluvodičke strukture koja služi kao kanal za struju.

Tu su i industrijske verzije Mosfet s dva ventila. Kod proizvodnje se osigurava jedan ili dva dosljedno povezana kanala. Ako postoje dva, onda za kontrolu svakog od njih koristi vlastiti zatvarač.

Pouzdanost uređaja

U segmentu proizvodnje pametnih telefona, satelita, automobilske i industrijske opreme iz tranzistora čeka se visoka razina pouzdanosti. U velikim sustavima postoji oko milijun komponenti, među kojima su poluvodički elementi. U ovom slučaju, postoje problemi u obliku kvarova uređaja. Ako se to dogodi ne više od jednom u milijardi radnih sati, tada se izgled sustava smatra pouzdanim.

Treba imati na umu da je vlaga neprijatelj bilo kojeg elektroničkog sustava. Voda značajno skraćuje vrijeme rada tranzistora. Stoga, uređaji trebaju zapečaćenu ljusku. Vlaga može dovesti do pojave novih vodljivih strujnih kanala, u vezi s kojima je potrebno povremeno rasteretiti i osušiti uređaj.

Kako provjeriti pojačalo linije

Jedan od najčešćih grešaka - spaljivanje tranzistora linije. Često je moguće popraviti TV ili radio tako da zamijeni jednu komponentu, ali to često nije dovoljno.

Vrijedno je provesti nekoliko manipulacija kako bi se utvrdio uzrok kvara:

• provjerite napon linije;

• razmotriti mogućnost zagrijavanja poluvodičkog elementa;

• provjerite performanse hladnog lemljenja (najčešće ne uspije vozač transformatora).

Ako ne želite raspakirati tranzistor na donjem kućištu, ali ga morate provjeriti, možete to učiniti na drugi način.

Dovoljno je primijeniti multimetar i on će otkriti kratki spoj.

Budući tranzistori

Uređaji se svake godine poboljšavaju, postoje i druge primjene, kao što su implantacija iona i drugi. Što se tiče integriranih sklopova, uređaji koji se koriste u njima postaju ergonomičniji, njihova brzina se povećava, a potrošnja energije se smanjuje.

Razvoj tehnologije na tranzistorima ide u dva smjera:

• povećanje radne sposobnosti;

• povećanje radnog napona u diskretnim sustavima.

U području uređaja male snage mnogo se pažnje posvećuje integriranim sklopovima. Standardni tranzistor, čija je cijena u prosjeku od 1 do 300 rubalja, široko se koristi u sustavima logičkih uređaja. Međutim, stalno poboljšanje proizvodnje i smanjenje troškova podrazumijeva integraciju u druga područja računalne tehnologije.

Očekuje se uporaba nano i kvantnih uređaja.

Jednoelektronski tranzistori na osnovi grafena mogu biti manji od 10 nm. Ali sve je to u budućnosti, a sada je dovoljno samo znati što je tranzistor.