4. Однопереходные транзисторы

Однопереходный транзистор – трехэлектродный полупроводниковый прибор с одним р-п переходом, у которого в результате инжекции через р-п переход носителей заряда происходит модуляция сопротивления базы.

Структура однопереходного транзистора представляет собой кристалл кремния п-типа, в котором путем введения акцепторной примеси создается область р-типа называемая эмиттером. Участки кристалла, расположенные по обе стороны от эмиттера Э, являются верхней Б2 и нижней Б1 базами транзистора (рис. 3.6, а).

Е сли на базовые выводы однопереходного транзистора подать напряжение U, то на участке L₁ кристалла между эмиттером Э и базой Б1 вследствие протекания тока I_б упадет напряжение U_вн, которое смещает р-п переход в обратном направлении и запирает его. При напряжении U_эб1 < U_вн р-п переход смещен в обратном направлении и во входной цепи протекает небольшой обратный ток I_эо (рис. 3.6, б).

Если входное напряжение, поданное между эмиттером Э и базой Б1, превысит U_вн, то р-п переход откроется. При определенном значении U_эб1 ≥ U_эб1.вкл происходит резкое возрастание тока I_э и снижение напряжения U_эб1, что приводит к появлению участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением (участок 1-2, рис. 3.6, б).

В открытом состоянии однопереходный транзистор будет находиться до тех пор, пока ток эмиттера I_э будет превышать значение тока выключения I_выкл.

Типичная схема включения транзистора, падения напряжений на участках цепи и протекающие токи приведены на рис. 3.7. Нагрузка включается в цепь базы Б2 – на схеме это резистор R.

Однопереходный транзистор применяется для переключения, генерации и усиления.

5. Основные параметры тиристоров

Основными параметрами тиристоров являются:

• напряжение включения U_вкл – прямое анодное напряжение, при котором тиристор переходит из закрытого в открытое состояние. Для разных типов тиристоров U_вкл различно и находится в пределах от 10 до 2500 В;

• ток включения I_вкл – такое значение прямого тока через тиристор, выше которого тиристор переключается в открытое состояние;

• отпирающий ток управления I_у.вкл – наименьший ток в цепи управляющего вывода, который обеспечивает переключение тиристора в открытое состояние при данном напряжении на тиристоре;

• максимально допустимый ток в открытом состоянии I_пр.max – максимальное значение тока в открытом состоянии, при котором обеспечивается заданная надежность тиристора. Для тиристоров разных типов I_пр.max составляет 40 мА …1000 А;

• падение напряжения в открытом состоянии U_пр – значение напряжения на тиристоре, находящемся в открытом состоянии при прохождении через него максимально допустимого тока. Обычно U_пр составляет 1…3 В;

• ток выключения I_выкл – значение прямого тока тиристора, ниже которого он выключается;

• время включения t_вкл – время с момента подачи управляющего импульса до момента, когда тиристор откроется (единицы – десятки мкс);

• время выключения t_выкл – минимальное время, в течение которого к тиристору необходимо приложить обратное напряжение, необходимое для его выключения (десятки – сотни мкс).

Обычно выбор тиристоров по справочной литературе осуществляется по напряжению включения U_вкл; максимально допустимому току I_пр.mах и максимальному допустимому обратному напряжению U_обр.mах.