Соня Иванова
преподава по Физика
в град Враца
Големина на текста:
Полупроводникови прибори
Функциите и свойствата на електронните схеми се определят главно от
полупроводниковите прибори. Тук ще бъдат разгледани най-важните им свойства.
Полупроводниковите диоди имат свойството да провеждат ток
само в една посока. Ето защо те се използват в усилвателите като
изправители на променлив ток или като прагови
(ограничителни) елементи, които например позволяват
протичането на ток през веригата, в която са включени, когато
напрежението върху тях надвиши определена стойност.
Диодите имат два извода - анод и катод, като катодът се означава обикновено на корпуса с
чертичка или точка. Ток протича през диода (винаги от анода към катода) само тогава,
когато напрежението на анода е по-голямо от напрежението на катода с определена
стойност, наричана напрежение на отпушване. Това напрежение зависи от вида на
полупроводника, от който е изработен диодът. За силициев диод то е около 0,7V, за
германиев - около 0,3V. За изправяне се произвеждат различни диоди. За токове до 1А се
използват диоди със средна мощност (напр. 1N4001), чиито размери са ставними с
главичка на кибритена клечка. В изправителните схеми за токове от порядъка на 100 А
работят мощни диоди с размерите на кибритена кутийка.
Съществуват и т.нар. ценерови диоди (стабилитрони). Те работят в областта на пробива,
следователно провеждат ток в посока, обратна на посоката на провеждане при
обикновените диоди (в нормалната посока на провеждане двата вида диоди имат подобни
свойства).
Напрежението върху ценеровите диоди е равно на пробивното им напрежение независимо
от посоката на протичащия през тях ток. Това явление се използва в електронните схеми за
стабилизиране на захранващото напрежение. Основен параметър на стабилитроните е
пробивното им напрежение, наричано напрежение на стабилизация. Номиналните
стойности на това напрежение са същите, както за съпротивлението на резисторите, и се
дават в означението на диода във вид на число, в което запетаята е заменена с буквата V.
Например диодът ЗV6 има напрежение на стабилизация 3,6 V.
Други полупроводникови прибори, които изпълняват ролята на електрически вентили
(както диодите), са тиристорите и триаците (симетричните тиристори). Те обаче, за разлика
от диодите, са управляеми вентили - моментът на включването им зависи не само от
разликата между напреженията на анода и катода, а главно от стойността на напрежението,
подавано на третия, управляващия електрод.
Благодарение на това си свойство тиристорите и триаците могат да се използват за
включване на захранването във вериги както за постоянен, така и за променлив ток.
Тиристорите провеждат ток (след включване чрез управля ващия електрод) само в едната
посока, а триаците - и в двете.
Основните параметри на тиристорите и триаците са допустимият провеждан ток и
максималното обратно напрежение.
Транзисторите могат да усилват сигналите и да изпълняват ролята на електронни
превключватели. Те имат три електрода: управляващ – база (В) и два, включени във
веригата на управлявания ток - емитер (Е) и колектор (С).
В зависимост от посоката на тока в управляваната верига транзисторите биват от тип РNР
или NPN. В практическите схеми се използват голям брой типове транзистори, които се
различават по параметрите си: бързодействие, допустим провеждан ток, максимална
мощност, пробивно напрежение. Напоследък се произвеждат изключително силициеви
транзистори (NPN), които имат подобри параметри за потребителите от германиевите.
Най-съвременните електронни полупроводникови прибори са интегралните схеми, които
всъщност представляват схеми от много транзистори, резистори и диоди, изработени в
един кристал от - полупроводников материал и затворени в един корпус с много изводи. За
разлика от единичните прибори интегралните схеми представляват функционални
елементи, предназначени за изпълнение на определени функции с по-широко или по-тясно
приложение.
Интегралните схеми се делят на аналогови, наричани също линейни (операционни
усилватели, усилватели на мощност, радио- и телевизионни схеми, стабилизатори на
напрежение, както и групи от няколко транзистора в общ корпус) и цифрови,
предназначени за реализиране на логически функции. Обикновено интегралните схеми са
затворени в пластмасов корпус с формата на паралелепипед и с 8, 14, 16 или повече
избоди. По- рядко те се поставят в кръгъл корпус, подобен на корпусите на транзисторите.
Транзистор — полупроводников електронен прибор, който се използва за усилване,
комутация и преобразуване на електрически сигнали. Транзисторите са в основата на
всички съвременни електронни устройства и се използват практически във всички
съвременни битови уреди — от компютъра до хладилника или прахосмукачката. В наше
време повечето транзистори са в състава на интегралните схеми. Те могат да съдържат
милиони транзистори на един полупроводников кристал.
Специални типове транзистори
Комбинирани транзистори
Еднопреходни транзистори
Принципът на действие и способите за използване на транзисторите съществено зависят от
техния тип.
Според типа на използвания полупроводник транзисторите се разделят на силициеви,
германиеви и други.
Според мощността се различават на маломощни транзистори (разсейваната мощност е в
порядъка на миливати), средномощни транзистори ( 0,1 W до 1 W) и мощни транзистори
(над 1 W).
Според изработката се различават дискретни транзистори и транзистори в състава на
интегралните схеми
Полевият транзистор е транзистор, при който електрическата проводимост на активната
област между 2 електрода или т.нар. „канал“, създаден целенасочено в полупроводников
материал, се контролира от електрическо поле, създавано от трети електрод. Понякога
полевите транзистори се наричат униполярни, защото за разлика от биполярните
транзистори липсва инжекция на токоносители и електронният ток се определя или само
от електрони или само от дупки. Електрическите характеристики на полевите транзистори
са близки до тези на електронните лампи тип пентод. Тъй като обикновено имат голямо
входно съпротивление, полевите транзистори могат да се използват и като резистори,
управлявани по напрежение.
За изводите (електродите) на полевите транзистори се използват чуждите наименования
сорс, гейт и дрейн (от англ. source, gate и drain), а в руската техническа литература
съответно сток, затвор и исток. При МОП-транзисторите съществува и четвърти елемент,
подложка, прилежащ до канала, но рядко се споменава защото почти винаги е свързан към
сорса. Чрез прилагане на напрежение между гейта и подложката или между гейта и канала
(сорса) се управлява проводимостта между сорса и дрейна. За разлика от биполярните
транзистори, ток не протича в управляващата верига и управлението се извършва само по
напрежение.
За изработване на полевите транзистори се използват стандартните технологични процеси
на обработка на полупроводници, като в носещата монокристална полупроводникова
пластина се създава специална зона или проводящ канал. Каналът на полевия транзистор е
или легиран (обогатен) с електрони, за да се получи полупроводник с n-тип проводимост,
или пък е обеднен на електрони, за да се получи полупроводник с p-тип проводимост.
Заобикалящата го област е с противоположния тип проводимост, а между двете възниква
P-N преход.
Видове полеви транзистори
При промяна на основните конструктивни показатели могат да се разглеждат различни
видове полеви транзистори:
В зависимост от вида изолация между гейта и сорса:
с изолиран гейт
след създаване на канала повърхността на силициевия монокристал се оксидира
(силициевия диоксид SiO2 е изолатор), и отгоре се нанася метален слой. Оттам идва
съкращението метал-оксид-полупроводник (МОП). Понякога се търси еднаквост с
английското съкращение MOS (Metal-Oxide-Semiconductor), и се интерпретира като метал-
оксид-силиций (МОС). Тези транзистори са основни за цифровата схемотехника и поради
нейното разпространение са най-масови.
с p-n преход
гейта и канала образуват p-n преход и при подаване на обратно напрежение зоната около
прехода обеднява откъм носители и повишава съпротивлението на канала. Този тип
транзистори се използват по-рядко, предимно за аналогови усилватели.
В зависимост от типа проводимост на канала:
с p-канал
подложката е от полупроводник с електронна проводимост (n-полупроводник) и чрез
добавяне на примеси или чрез прилагане на електрически потенциал се изгражда област с
дупчеста проводимост (канал) между сорса и дрейна.
с n-канал
подложката е от полупроводник с дупчеста проводимост (p-полупроводник) и чрез
добавяне на примеси или чрез прилагане на електрически потенциал се изгражда канал
между сорса и дрейна.
Комплементарни МОП (КМОП)
Не е нов тип, а комбинация на МОП-транзистори с n-канал и с p-канал (комплементарни
двойки) при изграждане на схемните елементи в интегралните схеми.
В зависимост от наситеността на канала с носители:
с изграден канал / в режим на обедняване
чрез добавяне на примеси в подложката се създава област с обратна проводимост,
свързваща сорса и дрейна. Ток между тях може да протича и при отсъствие на напрежение
върху гейта. В зависимост от полярността на приложеното напрежение канала може да се
стеснява или разширява. В определени граници тази зависимост е почти линейна и
транзистори в този режим се използват за усилване на аналогови сигнали.
с индуциран канал / в режим на обогатяване
чрез прилагане на електрически потенциал над определена прагова стойност върху гейта, в
подложката се образува област наситена с противоположния тип носители, и тя служи за
канал между сорса и дрейна.
Породения канал може да съществува само при МОС транзисторите, а транзисторите с p-n
преход винаги имат изграден канал.
В зависимост от броя гейтове: едно- или дву-гейтови (само в МОП изпълнение). Дву-
гейтовия МОП-транзистор има характеристики, близки до тези на електронната лампа
хепрод.
При метал-полупроводник полевите транзистори (MОS-FET) P-N преходът е заменен с
Бариера на Шотки; използва се при устройства, създадени на базата на галиев арсенид или
други III-V полупроводникови материали.

Това е само предварителен преглед

За да разгледате всички страници от този документ натиснете тук.
Последно свалили материала:
ДАТА ИНФОРМАЦИЯ ЗА ПОТРЕБИТЕЛЯ
04 мар 2018 в 16:07 студент на 42 години от Ботевград - ТУ гр.Ботевград, факулетет - Колеж по енергетика и електроника, специалност - Компютърни системи и технологии, випуск 2014
 
Домашни по темата на материала
Помогнете ми с решенията на задачите по Физика и астронимия за 9-ти клас... Кондензатори.
добавена от bob4o_marinov 11.10.2013
0
13
безопастно и икономическо използване на тока
добавена от nevena.boneva 03.12.2012
0
10
Спешна домашна по Физика!!! Помощ!!!
добавена от redmartini22 26.11.2016
1
5
Моля за помощ по физика!
добавена от Ива Георгиева 10.12.2014
1
7
Подобни материали
 

Оптични влакна

19 фев 2007
·
768
·
11
·
1,834
·
287
·
1

Стъклените влакна поевтиняват, усъвършенствани технологии осигуряват широколентов пренос и лесен монтаж.
 

Устройство и действие на рубинов лазер

26 май 2008
·
131
·
5
·
703
·
184

Едно от най-забележителните постижения на физиката през втората половина на 20 век, било откриването на физични явления послужили за основа при създаването на оптическия квантов генератор или така наречения лазер.
 

Двигатели

23 окт 2006
·
1,662
·
2
·
208
·
120
·
1

Дизелов двигател, Двигател на Ото, Топлинни двигатели.
 

Пестене и безопасно използване на електроенергията

22 яну 2011
·
320
·
11
·
478
·
1,211

В 21-ви век е модерно и необходимо да живеем природосъобразно и да пестим природните ресурси...
 

Пищов по Физика

25 яну 2008
·
200
·
5
·
1,694
·
156
·
1

Оп-е на матер. Точка: МТ е отправна системна ос.МТ е всяко тяло на което се пренебрегват формата,размерите големината.Отчитаме че има маса(тегло). ОС е съвкупност от координатната система и уред за измерване на времето...
 
Онлайн тестове по Физика
Тест по физика за 9-ти клас над Електростатика
тематичен тест по Физика за Ученици от 9 клас
Тестът съдържа 11 въпроса от раздел Електростатика с решаване на задачи и превръщане на единици. Всеки въпрос съдържа само един верен отговор.
(Труден)
11
335
1
04.12.2013
Тест по Физика и астрономия за 7-ми клас
входен тест по Физика за Ученици от 7 клас
Тестът е входящ и е предназначен за учениците от седми клас. Съдържа 12 въпроса, всеки от които има само един верен отговор.
(Лесен)
12
155
1
1 мин
02.08.2018
» виж всички онлайн тестове по физика

Полупроводникови прибори

Материал № 188339, от 18 окт 2008
Свален: 456 пъти
Прегледан: 640 пъти
Качен от:
Предмет: Физика
Тип: Доклад
Брой страници: 8
Брой думи: 2,856
Брой символи: 27,862

Потърси помощ за своята домашна:

Имаш домашна за "Полупроводникови прибори"?
Намери бързо решение, с помощтта на потребители на Pomagalo.com:

Намери частен учител

Гергана Атанасова
преподава по Физика
в град София
с опит от  16 години
73

Соня Иванова
преподава по Физика
в град Враца
с опит от  24 години
8

виж още преподаватели...
Последно видяха материала
Сродни търсения