Полупроводниковые диоды

Полупроводниковым диодом называется двухэлектродный прибор, основу которого составляет р-n структура, состоящая из областей р-типа (анод) и n-типа (катод), разделенных электронно- дырочным переходом (рис. 3.1).

Ток, протекающий через диод, зависит от полярности приложенного напряжения. Так, если на катод подать отрицательное относительное анодное напряжение, ток резко возрастет, если же поменять полярность - ток будет очень малым (рис. 3.2).

Полупроводниковые диоды подразделяются на вьшрямительные, детекторные, импульсные, варикапы, стабилитроны и т. д.

Вьшрямительные диоды предназначены для выпрямления переменного тока низкой частоты, используя при этом резкую асимметрию вольт-амперной характеристики.

Детекторные диоды предназначены для выделения низкочастотного сигнала из модулированного сигнала.

Импульсные диоды используют в качестве ключа, т.е. устройства, имеющего два состояния: "открытое", когда сопротивление прибора мало, и "закрытое", когда сопротивление очень велико.

Варикапы представляют собой полупроводниковые диоды, применяемые в качестве электрического конденсатора. В варикапе используется зависимость емкости перехода от обратного напряжения.

Стабилитроны служат для стабилизации напряжения, используя при этом режим электрического пробоя р-n перехода.

Транзисторы

Транзистором называется трехэлектродный полупроводниковый прибор, имеющий два взаимодействующих р-n перехода.

В зависимости от порядка чередования областей, легированных примесями р и n, различают транзисторы типов p-n-р и n-p-п (рис. 3.3).

Одну из крайних областей структуры легируют сильнее, ее обычно используют в режиме инжекции и называют эмиттером. Промежуточную область называют базой, а другую крайнюю область - коллектором, основным назначением которого является экстракция носителей заряда базы.

Для обеспечения режима работы инжекции на эмиттер подается прямое напряжение Ua6, а на коллектор, работающий в режиме экстракции, - обратное напряжение Uкб.

Если общая точка эмиттерной и коллекторной цепей соединена с базовым электродом, то такое включение транзистора носит название схемы с общей базой.

Транзистор представляет собой управляемый прибор, коллекторный ток которого зависит от тока эмиттера. Если база достаточно тонкая, то изменение тока коллектора при изменении тока эмиттера происходит с очень малой инерцией, что позволяет использовать транзистор не только на низких, но и на высоких частотах.

Поскольку напряжение в цепи коллектора, включенного в обратном направлении, может быть значительно больше, чем в цепи эмиттера, включенного в прямом направлении, а токи в цепях практически равны, мощность, создаваемая переменной составляющей коллекторного тока в нагрузке, может быть значительно больше мощности, затрачиваемой на управление током в цепи эмиттера, т.е. транзистор обладает усилительными свойствами. Кроме того, транзистор используется для генерирования и преобразования электрических колебаний. Расположение электродов транзистора можно определить по справочнику. Например, для транзисторов типа МП-39 - МП-42, если их установить выводами вверх, чтобы электроды образовали букву Э, то чередование электродов будет происходить сверху вниз следующим порядком: эмиттер, база, коллектор.