3.2.6. Описать элементы полупроводниковой техники, тиристоров, микросхем и т.Д.

Полупроводниками называют обширную группу химических элементов и их соединений, у которых удельное сопротивление занимает промежуточное место между проводниками и диэлектриками.

Применение современных полупроводниковых приборов позволило создать малогабаритную электронную аппаратуру, увеличить надежность и сроки ее работ, а так же значительно уменьшить расход потребляемой электроэнергии. Не маловажным является и то, что полупроводниковые приборы для своей работы не требуют источников высоких напряжений.

Необходимо отметить, что наряду с существующими достоинствами полупроводниковыми приборами присуще и некоторые недостатки, и которые относятся – технологический разброс параметров, зависимость параметров от температуры, трудность получения больших мощностей.

Биполярные транзисторы.

Транзисторами называют такие активные полупроводниковые приборы, применяемые для усиления и генерирования электрических колебаний. Транзисторы подразделяются на биполярные и полевые (униполярные).

Биполярный транзистор представляет собой монокристалл кремний или германий, в котором созданы три области с передающими типами проводимости (р –n – n или n – р – n). Средняя область имеет проводимость противоположную крайним областям. Среднюю область называют базой, а крайние – эмиттером и коллектором. Между эмиттером и базой создается электронно-дырочный переход, называемый эмиттером. Переход между коллектором и базой называют коллекторным переходом.

Принцип работы транзисторов обоих типов одинаков. Различие между ними заключается в том, что в транзисторе р – n – р ток создается дырками, а в транзисторе n – р – n электроном.

Принцип действия биполярного транзистора основан на использовании физических процессов, происходящих при переносе основных носителей электрических зарядов из эмиттерной области в коллекторную через базу.

При использовании транзистора в режиме усилителя эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а коллекторный в обратном.

Вольт – амперная характеристика представляет собой графики зависимости токов, от напряжений, действующих в цепях транзистора. Различают входные и выходные характеристики транзисторов.

Входные характеристики показывают зависимость входного тока от входного напряжения при неизменном напряжении на коллекторе.

Выходные характеристики характеризуют зависимость выходного тока от напряжения на коллекторе при неизменной величине тока или напряжения.

Биполярные транзисторы широко применяются в различных типах усилителей, генераторов, в логических и импульсных устройствах. В зависимости от назначения к биполярным транзисторам предъявляются различные технические требования.

Полевые транзисторы.

Полевой транзистор отличается от биполярного тем, управление выходным током осуществляется входным напряжением. Ток стока создается только основными носителями полупроводника, из которого изготовлен транзистор. Этим можно объяснить его название – униполярный.

Существуют две разновидности полевых транзисторов с управляющими р – n – переходом и транзисторы с изолированными каналами.

В отличии от транзистора с управляющими р – n – переходом в транзисторе со встроенным каналом ток стока будет создаваться как при положительный, так и при отрицательной полярности на его затворе.

Полевые транзисторы применяют в схемах усилителей, генераторов и переключают в схемах усилителей, генераторов и переключателей. Особенно широко используются они в малошумящих усилителях с высоким выходным сопротивлением. Транзисторы с изолированным затвором могут быть использованы в цифровых и логических схемах.