Mga uri ng transistor at ang kanilang aplikasyon

Ang salitang "transistor" ay nabuo mula sa dalawang salita: paglilipat at risistor. Ang unang salita ay isinalin mula sa Ingles bilang "paghahatid", ang pangalawa - "paglaban." Sa ganitong paraan transistor Ay isang espesyal na uri ng paglaban, na kinokontrol ng boltahe sa pagitan ng base at ng emitter (base kasalukuyang) sa mga bipolar transistors, at ang boltahe sa pagitan ng gate at ang mapagkukunan ng mga transistor na epekto ng larangan.

Sa una, maraming mga pangalan ang iminungkahi para sa aparatong ito ng semiconductor: isang semiconductor triode, isang crystalline triode, isang lotatron, ngunit bilang isang resulta, nakatuon sila sa pangalan na "transistor", na iminungkahi ni John Pierce, isang inhinyero ng Amerikanong engineer at manunulat ng science fiction, kaibigan ni William Shockley.

Upang magsimula, mag-plunge ng kaunti sa kasaysayan, pagkatapos ay isasaalang-alang namin ang ilang mga uri ng transistor mula sa mga elektronikong sangkap na karaniwan sa merkado ngayon.

Sina William Shockley, Walter Brattain at John Bardin, na nagtatrabaho bilang isang koponan sa mga laboratories sa Bell Labs, noong Disyembre 16, 1947 nilikha ang unang functional na bipolar transistor, na ipinakita ng mga siyentipiko na opisyal at publiko sa Disyembre 23 ng taong iyon. Ito ay isang point transistor.

Matapos ang halos dalawa at kalahating taon, lumitaw ang unang germanium junction transistor, pagkatapos ay isang fused, electrochemical, pagsasabog mesa transistor, at sa wakas, noong 1958 pinakawalan ng Texas Instrumento ang unang selyo transistor, kung gayon, noong 1959, ang unang planar na silikon transistor ay nilikha ni Jean Ernie, bilang isang resulta, ang germanium ay pinalitan ng silikon, at ang teknolohiya ng planar ay ipinagmamalaki ang lugar sa pangunahing teknolohiya para sa paggawa ng mga transistor.

Sa pagiging patas, napansin namin na noong 1956, sina William Shockley, John Bardin at Walter Brattain ay tumanggap ng Nobel Prize in Physics "para sa pag-aaral ng semiconductors at ang pagtuklas ng epekto ng transistor."

Tulad ng para sa mga transistor na may epekto, ang unang mga aplikasyon ng patent ay na-file mula noong kalagitnaan ng 20s ng ika-20 siglo, halimbawa, ang pisiko na si Julius Edgar Lilienfeld sa Alemanya ay patentado ang prinsipyo ng mga transistor ng epekto sa bukid noong 1928. Gayunpaman, ang direktang epekto ng transistor ng patlang ay na-patent sa unang pagkakataon noong 1934 sa pamamagitan ng Aleman na pisisista na si Oscar Hail.

Ang operasyon ng isang patlang na epekto transistor ay karaniwang gumagamit ng electrostatic na epekto ng bukid, ito ay mas simple, dahil ang ideya ng mga transistor na epekto ng patlang ay lumitaw nang mas maaga kaysa sa ideya ng mga bipolar transistors. Ang unang field effect transistor ay ginawa sa kauna-unahang pagkakataon noong 1960. Bilang isang resulta, mas malapit sa 90s ng ika-20 siglo, ang teknolohiya ng MOS (metal-oxide-semiconductor na teknolohiya-transistor na teknolohiya) ay nagsimulang mangibabaw sa maraming industriya, kabilang ang sektor ng IT.

Sa karamihan ng mga aplikasyon, pinalitan ng mga transistor ang mga vacuum tubes, isang totoong rebolusyon ng silikon ang nangyari sa paglikha ng mga integrated circuit. Kaya, ngayon sa mga analog na teknolohiya ng bipolar transistors ay mas madalas na ginagamit, at sa digital na teknolohiya - higit sa lahat ang mga transistor ng field-effects.

Ang aparato at prinsipyo ng pagpapatakbo ng larangan at mga bipolar transistors - Ito ang mga paksa ng mga indibidwal na artikulo, kaya hindi kami mananatili sa mga subtleties na ito, ngunit isaalang-alang ang paksa mula sa isang praktikal na punto ng pananaw na may mga tiyak na halimbawa.

Tulad ng nalalaman mo, ayon sa teknolohiya ng pagmamanupaktura, ang mga transistor ay nahahati sa dalawang uri: patlang na epekto at bipolar. Ang Bipolar naman ay nahahati sa pamamagitan ng conductivity sa n-p-n transistors ng reverse conductivity, at p-n-p transistors ng direktang conductivity. Ang mga epekto ng field transistor ay, ayon sa pagkakabanggit, na may isang n-type at p-type channel. Ang patlang na epekto transistor gate ay maaaring ihiwalay (IGBT) o bilang isang pn junction. AkoMga transistor ng GBT sumama sa isang integrated channel o may isang sapilitan na channel.

Ang mga patlang ng aplikasyon ng mga transistor ay natutukoy ng kanilang mga katangian, at ang mga transistor ay maaaring gumana sa dalawang mga mode: sa susi o sa amplifier.Sa unang kaso, ang transistor ay alinman sa ganap na bukas o ganap na sarado sa panahon ng operasyon, na nagbibigay-daan sa iyo upang makontrol ang power supply ng mga makabuluhang naglo-load, gamit ang isang maliit na kasalukuyang para sa kontrol. At sa amplifying, o sa ibang paraan - sa dynamic mode, ang ari-arian ng transistor ay ginagamit upang baguhin ang signal ng output na may isang maliit na pagbabago sa input, control signal. Susunod, isinasaalang-alang namin ang mga halimbawa ng iba't ibang mga transistor.

2N3055 - bipolar n-p-n-transistor sa TO-3 package. Ito ay tanyag bilang isang elemento ng mga yugto ng output ng mga de-kalidad na tunog ng mga amplifier, kung saan ito gumagana sa dynamic mode. Karaniwang ginagamit kasabay ng komplimentaryong p-n-p pagpupulong MJ2955. Ang transistor na ito ay maaari ring gumana sa key mode, halimbawa, sa transpormer ng mababang-dalas na mga inverter na 12 hanggang 220 volts 50 Hz, isang pares ng 2n3055 ay kumokontrol sa isang push-pull converter.

Kapansin-pansin na ang collector-emitter boltahe para sa transistor na ito sa panahon ng operasyon ay maaaring umabot sa 70 volts, at ang kasalukuyang 15 amperes. Pinapayagan ka ng kaso ng TO-3 na maginhawang ayusin ito sa isang radiator kung kinakailangan. Ang static kasalukuyang transfer koepisyent ay mula 15 hanggang 70, ito ay sapat na upang epektibong makontrol ang kahit na mga malalakas na naglo-load, sa kabila ng katotohanan na ang batayan ng transistor ay maaaring makatiis sa kasalukuyang hanggang sa 7 amperes. Ang transistor na ito ay maaaring gumana sa mga frequency hanggang sa 3 MHz.

KT315 - isang alamat sa mga domestic low power bistolar transistors. Ang n-p-n-type transistor na ito ang unang nakakita ng ilaw ng 1967, at hanggang sa araw na ito ay tanyag sa kapaligiran ng radio sa amateur. Ang isang pantulong na pares dito ay KT361. Tamang-tama para sa mga dynamic at pangunahing mode sa mga mababang circuit circuit.

Sa maximum na pinahihintulutang kolektor-emitter boltahe ng 60 volts, ang mataas na dalas na transistor na ito ay may kakayahang makapasa ng isang kasalukuyang hanggang sa 100 mA sa pamamagitan ng kanyang sarili, at ang dalas ng cutoff na ito ay hindi bababa sa 250 MHz. Ang kasalukuyang koepisyent ng paglipat ay umabot sa 350, habang ang base kasalukuyang ay limitado sa 50 mA.

Sa una, ang transistor ay ginawa lamang sa isang plastic case na KT-13, 7 mm ang lapad at 6 mm ang taas, ngunit kamakailan lamang ito ay matatagpuan sa kaso ng TO-92, halimbawa, na ginawa ng Integral OJSC.

KP501 - mababang-kapangyarihan na transaksyon ng n-channel na may mababang lakas na may insulated gate. Mayroon itong enriched n-channel, ang resistensya kung saan ay mula 10 hanggang 15 Ohms, depende sa pagbabago (A, B, C). Ang transistor na ito ay dinisenyo, dahil nakaposisyon ito ng tagagawa, para magamit sa kagamitan sa komunikasyon, sa mga telepono at iba pang elektronikong kagamitan.

Ang transistor na ito ay maaaring tawaging signal. Maliit na pakete ng TO-92, maximum na boltahe na mapagkukunan ng kanal - hanggang sa 240 volts, maximum na alisan ng tubig na kasalukuyang - hanggang sa 180 mA. Ang kapasidad ng shutter na mas mababa sa 100 pF. Lalo na kapansin-pansin na ang boltahe ng threshold ng shutter ay mula sa 1 hanggang 3 volts, na nagbibigay-daan sa iyo upang ipatupad ang kontrol sa napakababang gastos. Tamang-tama bilang isang converter ng antas ng signal.

irf3205 - n-channel HEXFET field effect transistor. Ito ay tanyag bilang isang key ng kapangyarihan para sa pagpapalakas ng mga high-frequency na mga inverter, halimbawa mga sasakyan. Sa pamamagitan ng magkakatulad na koneksyon ng maraming mga kaso, posible na bumuo ng mga convert na dinisenyo para sa mga makabuluhang alon.

Ang maximum na kasalukuyang para sa isang naturang transistor ay umabot sa 75A (ang pagtatayo ng TO-220 enclosure ay pinipigilan ito), at ang maximum na boltahe na mapagkukunan ng kanal ay 55 volts. Ang paglaban ng channel ay 8 mOhm lamang. Ang isang kapasidad ng shutter ng 3250 pF ay nangangailangan ng paggamit ng isang malakas na driver para sa pagkontrol sa mataas na dalas, ngunit ngayon hindi ito isang problema.

FGA25N120ANTD Power Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) sa TO-3P package. Ito ay may kakayahang makatiis ng isang boltahe na mapagkukunan ng paagusan na 1200 volts, ang maximum na alisan ng tubig na kasalukuyang 50 amperes. Ang tampok na pagmamanupaktura ng mga modernong transistor ng IGBT ng antas na ito ay nagbibigay-daan sa amin upang pag-uri-uriin ang mga ito bilang mga mataas na boltahe.

Ang saklaw ay mga inverter-type na mga convert ng kapangyarihan, tulad ng mga induction heaters, welding machine at iba pang mga high-frequency na Converter, na idinisenyo para sa mataas na supply ng boltahe. Tamang-tama para sa mataas na kapangyarihan na tulay at kalahating tulay na mga convert ng converter, pati na rin para sa operasyon sa mga hard kondisyon ng paglipat, mayroong isang built-in na high-speed diode.

Sinuri namin dito lamang ang ilang mga uri ng transistor, at ito ay isang maliit na maliit na bahagi lamang ng kasaganaan ng mga modelo ng mga elektronikong sangkap sa merkado ngayon.

Sa isang paraan o madali, madali mong piliin ang angkop na transistor para sa iyong mga layunin, yamang ang dokumentasyon para sa mga ito ay magagamit ngayon sa anyo ng mga datasheet, kung saan ang lahat ng mga katangian ay komprehensibong ipinakita. Ang mga uri ng mga kaso ng mga modernong transistor ay magkakaiba, at para sa parehong modelo parehong SMD at output bersyon ay madalas na magagamit.