Одним из важных достижений нашей эпохи считаются полупроводники. Без них невозможно создать компьютеры, телефоны, другую современную технику. Подробнее о том, что такое транзистор в схеме, и как устроен полупроводниковый прибор, будет рассказано в этой статье.
Полупроводниковые приборы – это группа элементов, которые имеют удельные сопротивления больше, нежели у проводников, но меньше, чем у диэлектриков. Их характерной особенностью является уменьшение этого параметра с увеличением температуры.
Полупроводник – это материал, из которого делают прибор. К нему присоединяются контакты из металла, похожие на ножки, которые присутствуют в корпусе устройства любого типа. Важно понять, из чего делают и как работает транзистор.
Простыми словами, транзистор – это уникальнейший радиоэлемент, с помощью которого можно усиливать, генерировать и преобразовывать электрические сигналы.
Транзистор на схеме выглядит как последовательное соединение элементов Н, П, Н типов. А чтобы полупроводниковое устройство пропускало через себя ток, на его базу постоянно должен подаваться сигнал.
Встречаются разные типы транзисторов – в зависимости от того, какое назначение они имеют:
Подав управляющий сигнал на базу, можно включить полупроводниковый элемент, и через него потечет ток. Также его можно выключить. Работа транзистора в качестве электронного переключателя называется «ключевой режим».
Транзистор имеет 3 вывода. Они называются по-разному, если виды транзисторов различаются. У биполярных электрических приборов существуют следующие слои:
Полевые радиоэлектронные приборы имеют другие названия «ножек»:
Применение транзисторов позволяет классифицировать их в зависимости от принципа действия. А именно:
Полевым прибор именуется потому, что внутренний конденсатор создает электрическое поле. Оно позволяет электронам свободно перетекать через пластину, которая в обычном состоянии не является проводником тока. Главным является то, до какого напряжения зарядится конденсатор.
Чем сильнее поле, тем легче электронам будет пройти по нему. Если же оно чрезвычайно слабое, то электроны не смогут пролетать через полупроводник.
В этом заключается минус полевого прибора. Необходимое напряжение для его открытия практически в 10 раз больше, чем у биполярного транзистора.
Плюс устройства состоит в том, что на пути электронов нет никакого перехода, поэтому отсутствует падение напряжения.
Таким образом, можно добиться очень маленького сопротивления внутри транзистора. Это позволяет оперировать с более высокими показаниями мощностей при тех же габаритах устройства.
Главной чертой биполярного радиоэлектронного преобразователя служит показатель усиления hfe.
Он говорит, во сколько раз пропускаемый через транзистор ток может быть больше, чем маленький ток, идущий через базу. Полупроводниковый элемент имеет максимально разрешенные напряжение и токи на контактах.
Превышение этих величин грозит чрезмерным нагревом и разрушением диэлетрического устройства. В схеме приборы с разной комбинацией слоев отличаются направлением стрелки.
Комбинированный транзистор IGBT характеризуется комбинацией полевого и биполярного транзисторов. У него имеется эмиттер и коллектор. Управление происходит посредством сигнала, подаваемого на затвор. Он представляет собой биполярный полупроводниковый элемент с изолированным затвором.
Прибор вобрал в себя лучшие свойства биполярных и полевых устройств.
В области высоких напряжений у комбинированного транзистора будет достаточно низкое сопротивление в открытом состоянии.
Одной из повседневных задач полупроводникового элемента является включение и выключение определенного компонента схемы. К примеру, моторов высокой мощности или слишком ярких лампочек, потребляющих десятки ампер и выше.
Схема транзистора представляет собой включение узлов с большими нагрузками напрямую через слабомощную кнопку управления.
Вследствие этого она быстро выходит из строя от перегрузки. Но если использовать полупроводниковые компоненты, можно легко управлять любой нагрузкой.
Управление полевым полупроводниковым устройством осуществляется напряжением на затворе, то есть – электрическим полем. Принцип работы транзистора состоит в том, что для удержания или открытия полевого транзистора достаточно подать импульс короткой длительности на затвор – исток прибора.
Чтобы транзистор открыть, нужен, как было сказано выше, только потенциал. Естественно, в момент открытия радиоэлектронного прибора будет затрачиваться ток, но он настолько мал, что и мощность, расходуемая на управление им, будет незначительной.
Основное отличие биполярных транзисторов в том, что для открытия и удержания их в открытом состоянии необходимо, чтобы через базу и эмиттер постоянно протекал ток. Поэтому данный полупроводниковый прибор называется токовым. На управление биполярным элементом затрачивается большое количество мощности.
Исключительное свойство биполярных полупроводниковых элементов заключается в том, что при высоких напряжениях сопротивление преобразователя в открытом состоянии будет гораздо меньше, чем у полевого.
Существуют еще комбинированные HGPT транзисторы. Это скомпонованный в общем корпусе маломощный полевой и мощный биполярный полупроводник.
Данный элемент задействован в основном в промышленных зданиях для производства с достаточно большими нагрузками. Там полупроводниковые элементы подключают для управления мощными компонентами.
При организации электропроводки и крепления кабелей все чаще применяются специальные средства, которые позволяют улучшить качество и…
В чём преимущества стальных сгонов и как они применяются Стальные сгоны — это один из…
Железобетонные изделия — это основа, на которой держатся современные здания и мосты, жилые кварталы и…
Модульные офисы продаж — это находка для компаний, которые ценят скорость и удобство. Компактные, мобильные…
Погрузочные рампы играют ключевую роль в бизнесе, связанном с логистикой, складами и транспортировкой товаров. Это…
Модульные здания с каждым годом привлекают все больше внимания благодаря своим преимуществам. Одним из главных…
This website uses cookies.