Transistors ir ierīce, ko izmanto strāvas un sprieguma plūsmas regulēšanai ķēdē. Tas darbojas kā slēdzis vai vārti elektroniskajiem signāliem. Transistors sastāv no trim slāņiem pusvadītāju materiāls piemēram, silīcijs vai germānijs no trim termināliem. Kad strāva vai spriegums tiek piemērots vienam tranzistora spaiļu pārim, tas kontrolē strāvu caur otru spaiļu pāri. Transistors ir IC galvenā vienība.
NPN tranzistors
TO Bipolārā savienojuma tranzistors (BJT) ir tranzistora tips, kas izmanto elektronu un caurumu uzlādes nesēju, savukārt lauka efekta tranzistors (FET) izmanto tikai viena veida uzlādes nesēju. BJT savai darbībai izmanto divus savienojumus, kas izveidoti starp p-veida un n-veida pusvadītājiem. Tie ir pieejami NPN un PNP veidi . BJT izmanto kā pastiprinātājus un slēdžus elektroniskajās ķēdēs.
NPN un PNP tranzistori
Kas ir lavīnas tranzistors?
An Lavīnas tranzistors ir bipolāra savienojuma tranzistors . Tas darbojas tās kolektora strāvas vai kolektora-emitētāja sprieguma raksturlielumu reģionā, kas pārsniedz kolektora-emitera sadalījuma spriegumu, ko sauc par lavīnas sabrukšanas reģionu. Šo reģionu raksturo lavīnu sabrukšanas parādība.
Lavīnu sadalījums
Kad p-veida un n-veida pusvadītājs nonāk saskarē, ap p-n krustojumu izveidojas izsīkšanas reģions. Iztukšošanas apgabala platums samazinās, palielinoties spriegumam uz priekšu novirzot, savukārt izsīkšanas reģions palielinās apgrieztā slīpuma stāvoklī. Zemāk redzamais attēls parāda a-I raksturlielumus p-n krustojums pārsūtīšanas novirzes un reversās novirzes stāvoklī .
Lavīnu sadalījums
Šeit attēls parāda, ka strāva caur pusvadītāju palielinās, palielinoties sprieguma līmenim pārsūtīšanas novirzē. Turklāt ir noteikta minimālā strāva, kas plūst caur p-n krustojumu ar pretēju slīpumu. Šo strāvu sauc par apgrieztās piesātinājuma strāvu (Is).
Sākotnējā posmā pretējā piesātinājuma strāva Is nav atkarīga no pielietotā sprieguma, bet, sasniedzot konkrētu punktu, krustojums sadalās, kas noved pie smagas reversās strāvas plūsmas caur ierīci. Tas ir tāpēc, ka, palielinoties reversajam spriegumam, palielinās arī mazākuma lādiņa nesēja kinētiskā enerģija. Šie ātri kustīgie elektroni saduras ar pārējiem atomiem, lai no tiem notriektu vēl dažus elektronus.
Šādi atbrīvotie elektroni vēl vairāk atbrīvo daudz vairāk elektronu no atomiem, pārtraucot kovalento saiti. Šis process ir pazīstams kā nesēja reizināšana, un tas noved pie ievērojama strāvas plūsmas pieauguma caur p-n krustojumu. Šo parādību sauc par lavīnas sabrukumu un spriegumu - par lavīnas sabrukšanas spriegumu (VBR).
Lavīnas sabrukums notiek viegli leģētā p-n krustojumā, kad reversais spriegums palielinās virs 5V. Turklāt ir grūti kontrolēt šo parādību, jo radīto lādiņu nesēju skaitu nevar tieši kontrolēt. Turklāt lavīnas sabrukšanas spriegumam ir pozitīvs temperatūras koeficients, kas nozīmē, ka lavīnas sadalīšanās spriegums palielinās, palielinoties krustojuma temperatūrai.
Lavīnas tranzistora impulsu ģenerators
Impulsu ģenerators spēj radīt impulsu, kura celšanās laiks ir aptuveni 300ps. Tāpēc tas ir ļoti noderīgi, mērot joslas platumu, un to izmanto arī projektos, kuriem nepieciešams impulss ar ātru pieauguma laiku. Impulsu ģeneratoru var izmantot osciloskopa joslas platuma aprēķināšanai. Lavīnas tranzistora impulsu ģeneratora priekšrocība ir tā, ka tas ir daudz lētāks veids nekā izmantot 3D metodi, kurai nepieciešams augstas frekvences funkciju ģenerators.
Lavīnas tranzistora impulsu ģenerators
Iepriekš minētā shēma ir lavīnas tranzistora impulsu ģeneratora shēma. Šī ir jutīga un augstas frekvences shēma ar LT1073 mikroshēmu un 2N2369 tranzistoru. Šī shēma izmanto tranzistora sadalījuma īpašību.
Normālas mikroshēmas patīk 555 stundu mikroshēma vai loģiskie vārti nespēj radīt impulsus ar strauji augošu laiku. Bet lavīnas tranzistors palīdz radīt šādus impulsus. Lavīnas tranzistoram nepieciešams 90 V pārveidotājs, kuru atbalsta LT1073 shēma. 90V tiek padots 1M rezistoram, kas savieno 2N2369 tranzistoru.
Uz tranzistora bāzes ir savienots ar 10K rezistoru, tāpēc 90 V nevar tieši iziet caur to. Pēc tam strāva tiek saglabāta 2pf kondensatorā. Transistora sadalīšanās spriegums ir 40 V, kamēr to baro ar 90 V līdzstrāvu. Tāpēc tranzistors sadalīsies un kondensatora strāva izlādē bāzes kolektorā. Tas rada impulsu ar ļoti ātru pieauguma laiku. Tas nav ilgs laiks. Transistors ļoti ātri atjaunojas un kļūst nevadošs. Kondensators atkal izveidos lādiņu, un cikls atkārtojas.
Monostabils multivibrators
TO monostabils multivibrators ir viens stabils un gandrīz stabils stāvoklis. Kad ķēdei tiek piemērots ārējs sprūda, multivibrators pāriet no stabila stāvokļa uz kvazi. Pēc noteikta laika perioda tas automātiski atgriezīsies stabilā stāvoklī bez jebkāda ārēja sprūda. Laika periods, kas nepieciešams, lai atgrieztos stabilajā stāvoklī, ir atkarīgs no ķēdē izmantotajiem pasīvajiem elementiem, piemēram, rezistoriem un kondensatoriem.
Monostabils multivibrators
Ķēdes darbība
Ja ķēdei nav ārēja sprūda, viens tranzistors Q2 būs piesātinātā stāvoklī, bet pārējais tranzistors Q1 būs robežstāvoklī. Q1 tiek pakļauts negatīvajam potenciālam, līdz darbojas ārējais sprūda. Kad ieejas ārējais sprūda tiek padots, Q1 ieslēgsies un, kad Q1 sasniegs piesātinājumu, kondensators, kas ir savienots ar Q1 kolektoru un Q2 pamatni, padarīs tranzistoru Q2 izslēgtu. Tas ir Q2 izslēgšanas tranzistora stāvoklis, ko sauc par astable vai kvazi stāvokli.
Kad kondensators uzlādējas no Vcc, Q2 atkal ieslēdzas un automātiski Q1 tiek izslēgts. Tātad laiks, kas nepieciešams kondensatora uzlādēšanai caur rezistoru, ir tieši proporcionāls multivibratora astabilizētajam stāvoklim, kad tiek iedarbināts ārējs sprūda.
Lavīnas tranzistora raksturojums
Lavīnas tranzistoram ir sadalījuma īpašības, ja to darbina pretējā slīpumā, tas palīdz pārslēgties starp ķēdēm.
Lavīnas tranzistora pielietojums
- Lavīnas tranzistors tiek izmantots kā slēdzis, lineārs pastiprinātājs elektroniskajās ķēdēs.
- Galvenais lavīnas tranzistoru pielietojums ir impulsu ģenerēšana ar ļoti ātru pieauguma laiku, ko izmanto paraugu ņemšanas impulsa ģenerēšanai komerciālā paraugu ņemšanas osciloskopā.
- Viena interesanta iespēja ir pieteikums kā C klases pastiprinātājs . Tas ietver lavīnas tranzistora darbības pārslēgšanu, un tam jāizmanto viss kolektora sprieguma diapazons, nevis tikai neliela tā daļa.
Tādējādi tas viss attiecas uz Avalanche tranzistora īpašībām un tā pielietojumu. Mēs ceram, ka esat labāk izpratis šo koncepciju. Turklāt jebkādas šaubas par šo koncepciju vai īstenošanu elektronikas projekti lūdzu, sniedziet savus vērtīgos ieteikumus, komentējot komentāru sadaļā zemāk. Šeit ir jautājums jums, Kas ir lavīnas tranzistors?
