Транзистор және оның параметрлері

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі
Е.А.Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университеті
Физика-техникалық факультеті

Реферат
Тақырыбы: Транзистор және оның параметрлері

Орындаған: Ергеш А.С.
Қабылдаған: Исмаилов Ж.Т.

Қарағанды 2017

Жоспар
Кіріспе
1. Транзисторлардың классификациясы
2. Биполярлық транзисторлар
3. Транзистордың жұмыс атқару ұстанымы
4. Өрістік транзисторлары
5. Транзистор параметрлері
6. Өріс эффектілерін сипаттайтын транзистор
7. Транзистор - күшейткіш ретінде
Қорытынды

Кіріспе

Транзистор (ағылш. transfer - тасымалдау және resistor - кедергіш) -- электр тербелістерін күшейтуге, оларды тудыруға және түрлендіруге арналып жартылай өткізгіш кристалл негізінде жасалған электрондық құрал. [[Электрондық шам] сияқты қызмет атқаратын транзисторлар одан өлшемінің едәуір кішілігімен, электр энергиясын тұтынудағы аса үнемділігімен, механикалық аса беріктігімен және бүлінбей ұзақ жұмыс істейтіндігімен, бірден әсер етуге әзірлігімен ерекшеленеді Радиолампа орнына қолданылатын жартылай өткізгіш аспаптар (транзисторлар) негізінде жасалған өте кішкентай радиоқабылдағыштарды көбінесе транзисторлар деп дұрыс атамайды; оның дұрыс атауы -- транзисторлы қабылдағыш немесе транзистор негізінде жасалған қабылдағыш.
1956 жылы қос полярлық транзисторды ойлап шығарғандары үшін Уильям Шокли, Джон Бардин және Уолтер Браттейн физикадан Нобель премиясын алған болатын.
Ең бірінші транзистор алтын фольгасына оралған үшкір пластиктен, аз мөлшерде германийден тұратын. Көпшілік те, ғалымдар да бұл нәрсенің қалай істейтінін түсіндіре алмады, ол құрал арқылы тек радио тыңдады.
Алғаш өріс эффектсіне негізделген транзисторге патентті Канадада Julius Edgar Lilienfeld 1925 жылы 22 қазанда тіркеді. Бірақ ол өзінің құрылғысы туралы мәлімет таратпағандықтан, жетістігі ескерілмеді. Кейін, 1934 жылы неміс ғалымы Oskar Heil өріс эффектсіне негізделген басқа тразисторге патент алады.
1947 ж. желтоқсанның 16 Уильям Шокли (William Shockley), Джон Бардин (John Bardeen), Уолтер Брэттэйн (Walter Brattain) істейтін транзистор жасағандығы туралы хабарлады. Бұл кезде олар Bell Labs. -та істейтін еді.
Bell Labs. патент алып, нарыққа шығады. Бірақ Bell Labs. барлық қиындықтарды жеңе алмай, 1952 жылы транзисторға патентті сатып жібереді. Сол уақыттан бері транзисторлар барлық жерде таралды.

1. Транзисторлардың классификациясы

Транзисторлар негізгі екі класқа бөлінеді - биполярлық (БТ) және өрістік - (арналық) транзисторлар. Сонымен қатар, жартылай өткізгіштер қандай материалдан жасалғанына байланысты кремний немесе германий негізінде деп бөлінеді. Олардың: жалпы міндеті, компьютерлерде - күшейткіштер, электр кілттерінде, ажыратқыштар мен қосқыштар ретінде, т.б. қолданылады.
Биполярлық транзистор - үш электродты шала өткізгіш транзистордың бір түрі. Электродтар үш тізбектей орналасқан қоспа өткізгіштері кезектесетін үш тізбектей орналасқан шалаөткізгіш қабаттарына жалғанған. Осы кезектесу тәсіліне байланысты және транзисторлары ( (negative) - қоспалы өткізгіштің электронды түрі, (positive) - кемтіктік түрі) болады. Биполяр транзисторда негізгі заряд тасушылар ретінде электрондар мен кемтіктер (би -- екі сөзінен) алынады. Орталық қабатқа жалғанған электрод база деп атайды, сыртқы қабаттарына жалғанған электродтар коллектор және эмиттер деп аталады. Қарапайым сұлбада коллектор мен эмиттер айырмашылығы көрінбейді. Негізінде коллектордың негізгі айырмашылығы өткелінің үлкен аумағы, ал транзистордың жұмысына өте аз аумақ қажет. Активті режимде транзистордың эмиттерлі өткелі тура бағытта жылжытылған (ашық), ал коллекторлы өткелі кері бағытта жылжытылып қосылған. Анықтау үшін транзисторын қарастырамыз, ал транзисторы үшін барлығы да дәл осылай қайталанады, тек электрондар сөзі кемтіктер сөзіне ауысады және керісінше, сонымен қатар, барлық кернеулердің таңбалары керіге өзгереді. транзисторда эмиттердегі негізге тасымалдаушылар, электрондар.

Транзисторлардың классификациясы 1-кестеде келтірілген.

1-кесте. Транзисторлардың классификациясы

Төмен жиілікті (ТЖ)
ТЖ дыбыс қосымшаларына арналған транзисторлар (100 кГц-тен төмен)
Жоғары жиілікті (ЖЖ)
Арнайы жоғары өнімді радиожиілікті өңдеу үшін арналған транзисторлар, (100 кГц-тен жоғары)
Қосқыш
Сызбаның барлық компоненттерін қосып, ажыратады
Шуы аз
Амплитудасы кішкентай сигналдарды күшейту үшін, шуы өте аз сипаттамасы бар транзистор
Жоғары кернеулі
Жоғары жиілікті арнайы әзірлеп, өңдеу үшін
Басқару бағдарламасы
Қуаты орташа кернеу деңгейлері жиі қолданылатын транзисторлар, соңғы сатыда істеуге арналған транзисторлар
2. Биполярлық транзисторлар

Биполярлы транзисторлар үш кезектелген электрондық () немесе кемтіктік () өткізгіштік аймақтардан тұрады. Олар және типті болып ажыратылады. Биполярлық транзистордың ортаңғы облысы база, қалған екеуі эмиттер және коллектор деп аталады. База, эмиттер мен коллектордан тиісінше, эмиттерлік және коллекторлық ауысуларымен бөлінген. Биполярлық транзистордың жұмыс істеу принципі база арқылы өтетін негізгі емес заряд тасушылардың ағынын бақылауға негізделген. Эмиттерлік ауысу тура бағытта ығысқан және ол негізгі емес заряд тасушылардың инжексиясын (итерілуін, ендірілуін) қамтамасыз етеді, ал коллекторлық ауысу кері бағытта ығысқан, ол эмиттер итерген негізгі емес заряд тасушыларды жинап алуды қамтамасыз етеді. Биполярлық транзисторлар негізінен электр сигналдарын өндіруге, күшейтуге арналған. Транзисторлар физикалық және басқа да параметрлеріне байланысты төмен (-ке дейін), жоғары (-ке дейін), аса жоғары жиілікті (-тен жоғары), аз қуатты (шектік жұмсалу қуаты 1 Вт-қа дейін), үлкен қуатты (шектік жұмсалу қуаты 1 Вт-тан жоғары), жоғары және төмен кернеулі, дрейфтік, т.б. түрлерге бөлінеді. Транзистор қазіргі кездегі микроэлектроника құрылғыларының негізгі элементі болып табылады. Қазіргі кезде транзисторлар өмірімізде түпкілікті орын алды. Аналогты және сандық құралдар құрамында бола отырып, олар электр құралдарының негізі болып саналады. Ең бірінші транзистор алтын фольгасына оралған үшкір пластиктен, аз мөлшерде германийден тұратын. Басында бұл құрал арқылы тек радио тыңдалды.
Биполярлық транзисторлар әдетте, кремний немесе германий материалдарының түйіндерінде немесе ауысуларын қамтиды. Түйіндер іс жүзінде, қоспасы бар кремнийдің бір бөлігі сызбада көрсетілген. Жартылай өткізгіштердің ішінде кейбір қолайсыз қоспалардың енуіне кедергі жасау үшін диффузиялық қоспа, фотографиялық тәсілдер қорғайтын материалдың қабаты алынады. Кремний транзисторларының германий транзисторларымен салыстырғанда қолданатын жерлері әлдеқайда көп, әсіресе, жоғары температурада, олай болса, германий құрылғылары қазіргі кездегі электрондық құрылғыларда сирек кездеседі.

1-сурет

ауысуларының символдары мен жеңілдетілген үлгілері 1-суретте келтірілген. База аймағының (транзисторлары үшін -типті материал немесе -типті материал транзистор үшін) өте тар екенін айта кету керек.

2-сурет

1-сурет пен 2-суреттерде және транзисторларының құрылымдары (конструкциясы) келтірілген.

3-сурет

3. Транзистордың жұмыс атқару ұстанымы

4, а-суретте транзисторының жұмыс істеу ұстанымы көрсетілген:
(а) -типті эмиттердегі негізгі заряд тасымалдаушыларға электрондар жатады.
(b) база-эмиттер өтуі негізгі тасымалдаушыны тура бағытта ығыстырады, сонда электрондар өткелден өтіп, база аймағында пайда болады.
(с) База-аймағында өте жіңішке өте төмен қоспаланған кемтік, сондықтан кемтіктер, кейбір рекомбинацияларға ұшырап жатады, алайда, электрондардың көбі база аймағында қала береді.
(d) База-коллектор өткелі кері бағытқа ығысқан, сонда база аймақтарында кемтіктер, ал коллектор аймағында электрондар пайда болады, сонан кейін база аймағында электрондар пайда болуы үшін тура бағытқа ығысады; бұл электрондар коллектор клеммаларындағы оң потенциалын тартып алады.
(е) База-аймағындағы электрондардың көбі өткелден коллектор базаға коллектор аймағында өтіп отырады, сөйтіп коллекторда ток түзіле бастайды.

4-сурет

транзисторының жұмыс істеуі принципі 5.а-суретте келтірілген.

5-сурет

4.b-суретте көрсетілгендей әдетте, токтың бағыты кемтіктің қозғалысымен алынады, яғни, оның бағыты электрондар ағынының бағытына қарама-қарсы алынады. Электрондардың 99.5% эмиттерден шығып жатқан база-коллектор өткелінен өтіп, тек 0.5 % электрон кемтікке айналады, өте тар база аймағында.
Транзистордағы жұмыс істеу принципі:
(а) Эмиттер материалындағы негізгі тасымалдаушылар ол кемтіктер.
(b) База-эмиттер негізгі тасымалдаушыларды тура бағытта ығыстырады, сөйтіп, кемтіктер өткелден өтіп, база аймағында болады.
(с) База аймағы өте жұқа және электрондармен өте төмен қоспаланған кейде электрондар кемтіктермен жұптарды түзе алғанымен сонда да аймағында кемтіктер көп.
(d) База аймағында электрондардың болуы үшін ол коллектор аймағында қайтадан кемтіктер болу үшін база-коллектор өткелі кері бағытталған, бірақ тура бағытта кемтіктер ығысқан; Бұл кемтіктер коллектордың теріс клеммасын өзіне тартады.
(е) База аймағындағы кемтіктің біраз көп бөлігі база-коллектор ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.