Еднопреходни транзистори


Категория на документа: Други


При това се увеличава положителното напрежение върху емитерния преход, което от своя страна води до увеличаване на инжекцията на дупки и до допълнително намаляване на съпротивлението RB1.Този процес добре се вижда от зависимостта на фиг.(8) снета за конкетен прибор.Гореописаният процес обяснява появата на участък с отрицателно съпротивление в емитерната характеристика на ЕТ.Емитерният ток не може да бъде произволно голям.С повишаване на тока намалява коефициентът на инжекция на дупки γ като все по- голяма роля започва да играе обемното съпротивление на прибора.С увеличаване на концентрацията на носители намалява времето на живот и подвижността им, което води до увеличаване на повърхностната и обемната рекомбинация , вследствие на което настъпва момент, в който количеството на генерирали и рекомбинирали носители се изравнява.

Фиг.(3.2)разпределение на концентрацията фиг.(3.3) модулация на проводимостта
на дупки и електрони в участъка Е-В1

Специфичната проводимост (7) остава практически псотоянна до стойности на емитерния ток около 500mА.Диференциалното съпротивление на емитерната характеристика е приблизително постоянно и е равно на Rsat.Разпределението на напрежението в този случай е показано на фиг. 6 крива б).На фиг.3.4 е показана типичната статична емитерна характеристика на ЕТ.Тя може да бъде разделена на три характерни области , границите на които са определелени от точките на вклщчвне и изключване .В тези две точки диференциалното входно съпротивление на ЕТ е равно на 0.Наляво от точката на включване се намира областта , в която емитерният преход е запушен , входното съпротивление Е-В1е голямо и през прехода тече малък обратен ток.Максималното обратно напрежение на прехода е равно на UBB, когато UE=0.Стойността на обратния емитерен ток за съвременните транзистори е от порядъка на nA Надясно от точката на изключване се намира областта на насищане на ЕТ, която се характеризира с постоянно съпротивление между емитера и В1. Стойността на отрицателното динамично съпротивление и неговата зависимост от емитерния ток определят честотните и динамичните свойства на ЕТ.
Областта между точките на включване и изключване се наричат област на отрицателно съпротивление .С увеличаване на емитерния ток входното диференциално отрицателно съпротивление постепенно намалява и става равно на нула при концентрация на дупките около 1016 cm3.

Фиг.(3.4) примерна емитерна характеристика на ЕТ

4.ОСНОВНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ЕТ

4.1 Междубазова характеристика
Основна характеристика на ЕТ е междубазовата характеристика ,която показва зависимостта на базовия ток IB2 от напрежението UBB за различни стойности на емитерния ток (фиг4.1).Трябва да се отбележи , е токът IB2 тече и при свободен емитер.В този случай отношението UBB/UB2е равно на междубазовото съпротивление RBB.От фиг.4.1 се вижда , че емитерния ток влияе , макар и слабо , върху стойността на тока IB2.Стойността на базовия ток при IE=500mA и UBB=10IB2mod е важен параметър.Важно е да се отбележи , че с увеличаване на тока IB2 расте и разсейваната мощност в активната област Е-В1.Поради това е необходимо включването на ограничителен резистор към базата В2.

.
Фиг 4.1 семейство междубазови характеристики

4.2 Емитерна характеристика
Типичните характеристики на ЕТ с СС КС и ПС са пoказани на фиг.4.2

Фиг.4.2 Емитерна характеристика и с трите вида структури

.Добре се вижда разликата в характеристиките при различните структури на ЕТ.Снемането на тези характеристики става на стайна температура .За ограничаване на тока последователно към Е и В2 е включен по един резистор с малка стойност.От фиг.4.2 се вижда , емитерните характеристики са относително стабилни.Повишаването на температурата води до намаляване на отрицателното съпторивление и до увеличаване на емитерното напрежение. На фиг.4.3 емитерната характеристика на ЕТ с ПС е разделена на три характерни oбласти .Когато емитерното напрежение е 0 емитерния ток IE0 тече в обратна посока.Стойността IE0 нараства експонециално с температурата.Ако се зададе много малък положителен ток и се използва логаритмичен мащаб , се получава нагледна картина на областта на включване на ЕТ.За чувствителните планарни ЕТ като 2N4853 при ток от 10pA диференциалното съпротивление е почти нула.Емитерното напрежение остава постоянно при увеличаване на тока до около 0,1 µА и е равно на 16V.Стойността на тока на границата между областта на отрицателното съпротивление определя тока на включване Iвкл.За конкретния прибор Iвкл=0,1µА., докато Uвкл=16v. За точката на изключване съответно се получава Iизкл=8mA и Uизкл= 1.7 v.Наклонът на характеристиката при IЕ=Iизкл определя стойността на съпротивлението на насищане Rsat.Стойността му при IЕ=50mA e около 5-7Ω.

Фиг.4.3 емитерна характеристика на чувствителен планарен ЕТ.

5.ПРИЛОЖЕНИЯ НА ЕТ.

ЕТ намират приложение в импулсните схеми.(мултивибратори,тригери,и други превключващи схеми.Техни недостатъци са големите времена на превключване (50-100ns) и голямата консумирана мощност .Поради това ЕТ имат ограничено производство и приложение.
5.1Приложение на ЕТ в релаксационни генератори.
Най- голямо приложение ЕТ намират в релаксационните генератори .ЕТ е основен елемент на схемите за закъснение , импулсните генератори , генераторите на трионообразно напрежение за включване на тиристори и др.
Действие на схемата :
Основната схема в релаксационнния генератор е показана на фиг.5.1.

Фиг.5.1. основна схема за изследване на релаксационни генератори.

Действието и е следното .След включване на напрежението U1 емитерният преход е запушен , а кондензаторът СЕ започва да се зарежда през резистора RЕ.Напрежението върху кондензатора се изменя по експонента и се стреми към напрежението U1 .В момента , когато това напрежение достигне Uвкл , емитерния преход се отпушва и динамичното съпротивление на ЕТ рязко намалява ( съпротивлението Е- В1, намалява с няколко порядъка.).Кондензаторът започва да се разреждa през последователно включените Rsat и R1 ,в резултат , на което в базата В1 се получава отрицателен импулс (фиг.5.2.б).
Фиг.5.2 Типични осцилограми на релаксационния генератор.
а)на базата В1; б) на базата В2 в) на емитера.

Кондензаторът СЕ се разрежда с една определена времеконстанта.Когато напрежението върху него спадне под стойността UE min , която е характерна за определен ЕТ , емитерният преход се запушва.Трябва да се отбележи , че за ЕТ с КС и ПС напрежението UE min практически съвпада с Uизкл, а при ЕТ с СС е равно на около 0,5 UEsat при условие , че R1 е по- малко от 50Ω и има чисто омическо съпротивление .Стойността на UE min независимо от работната точка , температурата и капацитета на СЕ е около 1,2÷2,4v.Oписаният по горе процес се повтаря периодически , ако съпротивлението на резистора RЕ удовлетворява условията на работа на конкретния ЕТ.Пълният цикъл на работата на генератора се илюстрира с трионообразна форма на осцилограмата получена на емитера (фиг.5.2 в)

ЛАВИННИ ТРАНЗИСТОРИ .

Лавинните транзистори са биполярни транзистори, при които за увеличаване на коефициента на усилване на тока се използва ефектът на лавинно размножение на токоносители(ударна йонизация) в PN прехода .По структура и основни свойства лавинният транзистор не се различава от обикновените биполярни транзистори.Той работи в областта на лавинно размножение от характеристиките , която не е свойствена за усилвателния режим на работа.Режимът на лавинно размножение възниква вследствие на ударната йонизация в колекторния PN преход при голям интензитет на електрическото поле .Лавинното размножаване е една от съществените причини за пробив на PN прехода.Лавинният транзистор работи в областта преди пробива.Специфичното съпротивление на материала за лавинните транзистори не трябва да превиши 1Ωcm за P германий и 0,5 Ωcm за N германий , защото само при изпълване на това условие може д асе наблюдава устойчиво умножение на тока в колекторния преход.
М - коефициент на лавинно умножение.При транзистора той представлява коефициентът на пропорционалност между интегралния коефициент на предаване на тока αМ при наличност на ударна йонизация и коефициента α преди настъпването на ударната йонизация :
αМ=М.α (1)
коефициентът М зависи от колекторното напрежение, която в случая има вида :
M=11-UcUMn (2)




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Еднопреходни транзистори 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.