Главная  Электронные лампы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [ 65 ] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112]

входного сопротивления объясняется тем, что в транзисторах с р - п-переходами электронно-дырочный переход между затвором и истоком включен в обратном направлени[г, а в транзисторах с изолированным затвором входное сопротивление определяется очень большим сопротивлением утечки диэлектрического слоя.

2. Малый уровень собственных шумов, так как в полевых транзисторах, в отличие от биполярных, в переносе тока участвуют заряды только одного знака, что [гсключает появление рекомбинаиионного шума.

В широком диапазоне частот коэффициент шума полевых транзисторов не превышает 0,5-3 дБ.

3. Высокая устойчивость против температурных и радиоактивных воздействий.

4. Высокая плотность расположения элемент10в при использовании приборов в интегральных схемах.

Полевые транзисторы могут быть использованы в схемах усилителей, генераторов, переключателей. Особенно широко применяются они в малошумящих усилителях с высоким входным сопротивлением. Весьма перспективным является также использование их (с изолированным затвором) в цифровых и логических схемах !25, 38].

10.12. ОДНОПЕРЕХОДНЫЙ ТРАНЗИСТОР (ДВУХБАЗОВЫЙ ДИОД)

Однопереходшй транзистор (рис. 10.27, а) представляет собой мопокристпл-лячсскую пластинку кремния а-типа с высоким значением удельного сопротивления, на концах которой расположены омические контакты баз 5/и £2, а на боковой сто-

6f6Z


Рис. 10.27. Устройство {a), схема включения (б) и вольт-амперная характеристика (в) однопереходного транзистора.

роис - один Эмиттерный р - п-псреход. Участки кристалла длиной 1- и /3 (обычно <<: li) вьшо;1ияют функц,ии баз прибора. Эмиттерный контакт связан с внешним выводом эмиттера Э.



Схема вклгочелия оди on ер сходно го транзистора показана на рис. Ш.27, б. К выводам баз Б! и Б2 подводят напряжение питания Ub\e2 причем база Б2 имеет положительный потенциал относительно базы Ы, которую обычно заземляют. Под действием этого напряжения в кремниевой пластинке возникает ток }в1Ъ2- Участок между базами Б! и Б2 однопереходного транзистора представляет собой омическое сопротивлепие в несколько килоом с линейной вольт-амперной характеристикой. Поэтому напряжение Уб1Б2 распределяется по базам пропорционально их сопротивлениям, которые зависят от длин /j и l. Эти напряжения соответственно равны tSBi Б2Э- Полярность напряжения 11-1 такова (см. рис. 10.27, а), что в исходном состоянии эмиттерный р - п-переход будет смещен в обратном направлении и через него пройдет только иебольиюн обратный ток утечки !-во (Р- 10-27, е). Это же состояние сохранится при подаче на эмиттер отрицательного напряжения или положительного, но не превышающего величины напряжения t/эБГ Если же напряжение 1/ превысит напряжение /УэБ1 величину, достаточную для отпирания эмиттерного р - п-перехода (точка А на рис. 10.27, в), то в кремниевую пластинку из эмиттера будут инжектироваться дырки. Под действием электрического поля источника Ув1Ъ2 ти дырки будут двигаться по направлению к выводу базы Б!, образуя эмиттерный ток, что приведет к увеличению проводимости на участке длиной If или уменьшению до незначительной величины сопротивления на этом участке. В результате внутреннее падение напряжения Uq\ уменьшится, что повлечет дальнейшее отпирание эмиттерного р - п-перехода и увеличение тока эмиттера и т. д. Таким образом, процесс нарастания эмиттерного тока будет развиваться лавинообразно. С ростом эмиттерного тока, связанного с увеличением инжекции носителей из эмиттера в пластинку, сопротивление эмиттерного перехода снижается, а напряжение (Уд уменьшается. Это соответствует появлению в вольт-амперной характеристике участка отрицательного сопротивления прибора (участок АВ на рис. 10.27, е)-

Дальнейшее увеличение эмиттерного тока (участок ВС) связано с повышением внешнего эмиттертюго напряжения.

Таким образом, вольт-амперная характеристика однопереходного транзистора напоминает вольт-ампер ные характеристики туннельных диодов, что позволяет использовать данный прибор для построения различных переключающих схем.

Благодаря своим достоинствам (простоте конструкции, стабильному напряжению срабатывания, малому потреблению тока в цепи управления, хорошей повторяемости характеристик и параметров от образца к образцу, возможности передачи сравнительно мощных импульсов и т. д.) однопереходные транзисторы с успехом используются в разнообразных импульсных схемах {33].

10.13. ФОТОТРАНЗИСТОРЫ

Фототранзистор представляет собой трехслойный полупроводниковый прибор с двумя р - п-переходами, предназначенный для преобразования лучистой энергии и усиления фототока.

Конструктивное оформление одного из типичных фототранзисторов (типа ФТ-1) показано на рис. 10.28. Прибор состоит из германиевой пластины 5, в которую с обеих сторон соосно впаяны навески индия, образующие коллектор 6 и эмиттер 8. Пластина германия припаяна оловянным кольцом к кристаллодержателю 7, который в свою счередь приварен к ножке 10. Коллектор и эмиттер при помощи тонких выводов 9 соединены с проводниками 1, изолированными от ножки стеклянными изоляторами 2. Базовый вывод И приварен к ножке. Весь фототранзистор помещен в герметичный корпус 3, в котором имеется круглое отверстие, закрытое стеклом 4.

Двухполюсная схема включения фототранзистора показана иа рис. 10.29. При таком включении вывод базы фототранзистора остается




Рис, 10.28. Конструкци я фототранзистор а.

f -

-о £ о-□-

Рис. 10,29, Двухполюсная схема включения фототранзистора.

свободным, т. е. ток базы /б = 0. При освещении базы в ней появляются свободные электроны и дыркн. Для базы фототранзистора типа р - п - р дырки являются неосновными носителями! зарядов, поэтому они втягиваются полем коллекторного перехода в коллектор, увеличивая ток в его цепи. Оставщиеся в базе основные носители зарядов (электроны) создают пространственный заряд, снижаю,щий высоту потенциального барьера эмиттерного перехода. При этом облегчается переход дырок из эмиттера в базу, а затем в коллектор, что приводит к еще большему росту коллекторного тока, проходящего

через нагрузочное сопротивление. Такига образом, даже при небольшом световом потоке, падающем на базу, ток коллектора оказывается достаточно большим, что свидетельствует о высокой чувствительности фототранзистора

Первоначально фото-транзнсторы применялись исключительно в рассмотренной выше двухполюсной схеме включения. Поэтому в некоторых конструкциях фототранзисторов базовый вывод отсутствует. Такой фототранзнстор по своим параметрам отличается от фотодиода только большей интегральной чувствительностью. Фото транзистор, снабженный тремя выводами, представляет дополнительные возможности его использования, основанные на том, что, помимо светового сигнала, на его вход можно подать сигнал электрический.

Поскольку конструкция фототранзистора в основном не отличается от конструкции обычного биполярного транзистора, характеристики Гэтих двух приборов также од1]наковы, если на вход фототранзистора подаётся только электрический сигнал.

Основными параметрами фототранзисторов являются: Темноеой ток /тм - ток через затемненный фототранзистор при приложенном рабочем напряжении.

Ток при осесиении Jb - ток через освещенный фототранзистор при приложенном рабочем напряжении.

Интегральная чувстешпельиость Зши - отношение тока через фототранзистор при приложенном рабочем напряжении к падающему па него световому потоку.

Наибольшая моил,ность рассеиеания Ррас max - допустимая мощность, выделяющаяся на приборе и допускающая его эксплуатацию в течение длительного времени.

Фототранзисторы используются в качестве чувствительных элементов в разнообразных автоматических устройствах, фототелегра-

Интегральная чувствительность современных фототранзисторов достигает сотен миллиампер на люмен (д/1я сравнения отметим, что интегральная чувствительность фотодиодов составляет 10-20 мА/лм).



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [ 65 ] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112]

0.002