Транзисторът е в основата на технологичната революция.

Човечеството дължи голяма част от технологичната си мощ на един малък микроелектронен елемент - самата тухла, без която техническата революция би била невъзможна. Това е транзистор. Този елемент от всички електронни схеми вече е станал толкова малък, че е невъзможно да се види без специални устройства.

термин

Сега дори учениците знаят, че транзисторът е малко устройство, състоящо се от три блока полупроводникови материали. Самото име обаче не се намираше веднага с него. Преди това устройство се наричаше „полупроводников триод“ и се използваше в лампата. Все още няма консенсус за това как точно се появи съвременната дума „транзистор“. По-специално, някои смятат, че терминът се състои от два компонента - „трансфер“ и „резистор“. Това означава, че в този случай можем да говорим за устройството, което контролира съпротивлението. До известна степен това е така.

приспособление

Модерният транзистор е съществен компонент на всяка електронна верига. Структурно се състои от три свързани материала с полупроводникови свойства. Например, силиций, германий и т.н. Особеността им е, че токът преминава през структурата само при определени условия, а на границата на техния контакт движението на електроните обикновено се подчинява на специалните закони. Има два вида проводимост - дупка и електрон. Първият е присъщ на материалите, в които липсват отрицателно заредени частици - така наречените „дупки“, т.е. места в атоми, където има „свободни места“ за електрони в орбити. Вторият, напротив, съществува там, където има ясен излишък на отрицателни носители на заряд. Транзисторът е устройство, в което два блока материал с един вид проводимост и един с друг се комбинират в един случай (или изолирана област, с литография). От всеки електрод се извлича, което позволява да се включи в електрическата верига. Така транзисторът е устройство, състоящо се от PNP (дупка - електрон - дупка) или NPN материали.

Принцип на действие

За да разберете как работи транзисторът във веригата, най-лесният начин е да използвате аналогия с водата. Представете си устройство, което се състои от три тръби, свързани в една точка с общ канал - всъщност, тройник. От една страна, водните потоци (връщайки се към транзисторите, това е излъчвател, т.е. "даване"), от другия край излива някъде (колектор), докато средната дюза (основа) служи за регулиране на интензивността на налягането. Така, като изпратите допълнителен поток тук, можете да контролирате изходната вода, да я засилвате или отслабвате. Разбира се, примерът е максимално опростен, но за общото разбиране е достатъчно. И тъй като транзисторът не е просто съпротивление с три щифта, а полупроводникови елементи, за да се контролира много незначително токово въздействие върху базовия електрод. Контролиращият ток, приложен към средната част на устройството, служи като импулс, който отваря преходите за заредени частици, а леката промяна в нея води до увеличаване или намаляване на цялостния “поток” няколко пъти. Транзисторът на веригата не винаги може да се използва в такова просто схематично решение. Ако е необходимо да се увеличи управляващият ток, подаван към базовия електрод, тогава се използва цяла транзисторна каскада, в която всеки следващ елемент усилва сигнала от предишния.

Характеристики на транзисторите

Всяко такова устройство се характеризира по-специално с минималната стойност на базовия ток, която е необходима за отваряне на PN-връзки. Без такова въздействие устройството остава "затворено" и движението на заредените частици през него не се случва.

Следващата важна точка, която трябва да се има предвид при експлоатацията на тези устройства, е стойността на напрежението, при която се извършва разрушаването на преходите. Очевидно вътрешното съпротивление може да бъде преодоляно без “отваряне”, но този метод извежда транзистора от действие. По този начин напрежението на разрушаване трябва да се счита за граница или максимално допустимо.

Не по-малко важна е характеристиката, показваща зависимостта на промяната в тока на колектора от ефекта върху базовия електрод. Има графики, където под формата на крива се обозначава тази зависимост, наречена коефициент на прехвърляне.

По отношение на дизайна има полеви и биполярни модели. В първия, зарядът се прехвърля само положително (дупки) или отрицателно (електрони) от заредени частици, а във втория участват и двата вида носители.

Следващата характеристика е входното съпротивление. С нарастването си усилването се увеличава, а токът, необходим за контрол, намалява.

И накрая, още една важна характеристика е свързана с честотата на предавания ток. В зависимост от използваните полупроводникови материали, транзисторите могат да бъдат "обикновени" и високочестотни. Поради особеностите на физичните процеси (скорост на пренос на заряд през граничните региони, капацитет, съпротивление), коефициентът на усилване намалява с нарастваща честота, намалявайки до почти нула. Стойността, при която това се случва, се нарича гранична стойност.

Ключови параметри

В допълнение към горното, има редица характеристики на тези устройства. При избора на такива микроелектронни устройства е важно да се имат предвид следните параметри на транзисторите:

1. Размерът на тока, преминаващ през колектора. Очевидно е, че безкрайното увеличение е невъзможно и когато се опитате да надвишите лимита, устройството се провали.

2. Максимален стрес, излишъкът от който разрушава устойчивостта на преходите.

3. Величината на напрежението, при което по-нататъшното управление на транзистора става невъзможно.

Всъщност, има много параметри, всички от тях се събират в специални директории.