|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Одноперехідні транзистори. Довідкові дані
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Довідкові матеріали У статті описується пристрій, принцип роботи та застосування одноперехідних транзисторів. Одноперехідний транзистор або, як його ще називають, двобазовий діод, являє собою триелектродний напівпровідниковий прилад з одним pn переходом. Структура його умовно показано на рис. 1 а, умовне графічне позначення в схемах - на рис. 1, б.
Основою одноперехідного транзистора є кристал напівпровідника (наприклад, з провідністю n-типу), що називається базою. На кінцях кристала є омічні контакти Б1 і БЗ, між якими розташована область, що має контакт з напівпровідником р-типу, що виконує роль емітера. Принцип дії одноперехідного транзистора зручно розглянути, користуючись найпростішою еквівалентною схемою (рис. 1, в), де RБ1 і RБ2 - опору між відповідними висновками бази та емітером, а Д1-емітерний р-п перехід. Струм, що протікає через опори RБ1 і RБ2створює на першому з них падіння напруги, що зміщує діод Д1 у зворотному напрямку. Якщо напруга на емітері Uе менша за падіння напруги на опорі RБ1, Діод Д1 закритий, і через нього тече тільки струм витоку. Коли ж напруга UЭ стає вище напруги на опорі RБ1, діод починає пропускати струм у прямому напрямку. При цьому опір RБ1 зменшується, що призводить до збільшення струму в ланцюзі Д1 RБ1а це, у свою чергу, викликає подальше зменшення опору RБ1. Цей процес протікає лавиноподібно. Опір RБ1 зменшується швидше, ніж збільшується струм через р-п перехід, у результаті вольт-амперной характеристиці одноперехідного транзистора (рис. 2), з'являється область негативного опору (крива 1). При подальшому збільшенні струму залежність опору RБ1 від струму через р-п перехід зменшується, і за значеннях, більших деякої величини ( Iвыкл) воно залежить від струму (область насичення).
При зменшенні напруги усунення Uсм вольт-амперна характеристика зміщується вліво (крива 2) і за відсутності його перетворюється на характеристику відкритого pn переходу (крива 3).
Основними параметрами одноперехідних транзисторів, що характеризують їх як елементи схем, є:
Еквівалент одноперехідного транзистора може бути побудований із двох звичайних транзисторів з різним типом провідності, як показано на рис. 3.
Тут струм, що протікає через дільник, що складається з резисторів R1 і R2, створює на другому падіння напруги, що закриває емітерний перехід транзистора Т1. При збільшенні напруги на емітері транзистор Т1 починає пропускати струм базу транзистора Т2, у результаті він також відкривається. Це призводить до зниження напруги на базі транзистора Т1, що, у свою чергу, викликає ще більше відкриття його і т. д. Іншими словами, процес відкривання транзисторів у такому пристрої також протікає лавиноподібно і вольтамперна характеристика пристрою має вигляд, аналогічний характеристиці одноперехідного транзистора. Пристрої на одноперехідних транзисторах Одноперехідні транзистори (двобазові діоди) широко застосовуються в різних пристроях автоматики, імпульсної та вимірювальної техніки - генераторах, порогових пристроях, дільниках частоти, реле часу тощо. Одним із основних типів пристроїв на одноперехідних транзисторах є релаксаційний генератор, схема якого показана на рис. 1.
При включенні живлення конденсатор С1 заряджається через резистор R1. Як тільки напруга на конденсаторі стає рівною напрузі включення одноперехідного транзистора Т1, його емітерний перехід відкривається і конденсатор швидко розряджається. У міру розряду конденсатора емітерний струм зменшується і при досягненні величини, що дорівнює струму вимкнення, транзистор закривається, після чого процес повторюється знову. У результаті базах Б1 і Б2 виникають короткі різнополярні імпульси, які є вихідними сигналами генератора. Частоту коливань f генератора можна розрахувати за наближеною формулою:
де R - опір резистора R1 Ом; З-ємність конденсатора С1, Ф; η-коефіцієнт передачі одноперехідного транзистора. При заданій частоті коливань ємність конденсатора слід вибрати можливо більшої для того, щоб отримати на навантаженні (R2 або R3) сигнал з потрібною амплітудою. Важливою перевагою генератора на одноперехідному транзисторі є те, що частота його коливань незначно залежить від величини напруги живлення. Практично зміна напруги від 10 до 20 призводить до зміни частоти всього на 0,5%. Якщо замість резистора R1 в зарядний ланцюг включити фотодіод, фоторезистор, терморезистор або інший елемент, що змінює свій опір під дією зовнішніх факторів (світла, температури, тиску і т. д.), то генератор перетворюється на аналоговий перетворювач відповідного фізичного параметра частоту слідування імпульсів . Дещо змінивши схему, як показано на рис. 2, цей же генератор можна перетворити на пристрій порівняння напруги. У цьому випадку базові ланцюги транзистора підключають до джерела еталонної напруги, а зарядний ланцюг - до джерела, що досліджується. Коли напруга останнього перевищить напругу увімкнення, пристрій почне генерувати імпульси позитивної полярності. У пристрої, схема якого показано на рис. 3 конденсатор заряджається через резистор R4 і опір ділянки емітер - колектор біполярного транзистора Т1. В іншому робота цього генератора не відрізняється від описаного раніше. Зарядний струм, отже, і частоту пилкоподібної напруги, що знімається в цьому випадку з емітера одноперехідного транзистора Т2, регулюють зміною напруги зміщення на базі транзистора Т1 за допомогою підстроювального резистора R2. Відхилення лінійності форми коливань, що виробляються таким пристроєм, не перевищує 1%
Моментом включення одноперехідного транзистора можна керувати, подаючи імпульс позитивної полярності ланцюг емітера або негативної полярності ланцюг бази Б2. На цьому принципі заснована робота мультивібратора, що чекає, схема якого наведена на рис. 4. Для отримання потрібного режиму роботи максимальна напруга на конденсаторі С1 залежить від співвідношення опорів резисторів дільника R1R2 встановлюють меншим напруги включення транзистора. Різниця цих напруг вибирають з урахуванням можливих перешкод у ланцюзі запуску, які можуть призвести до помилкових спрацьовувань пристрою. При подачі імпульсу негативної полярності ланцюг бази Б2 міжбазова напруга UБ1Б2 зменшується (модулюється), у результаті транзистор Т1 відкривається і з урахуванням Б1 виникає імпульс позитивної полярності.
Одноперехідні транзистори застосовують і в генераторах напруги ступінчастої форми. На вхід такого пристрою (див. рис. 5) подають сигнал симетричної (синусоїдальної, прямокутної і т. д.) форми. При позитивній напівхвилі сигналу конденсатор С1 заряджається через резистор R2 і опір ділянки емітер-колектор транзистора Т1 до деякої напруги значно меншої напруги включення одноперехідного транзистора Т2. За час дії наступної позитивної напівхвилі напруга на конденсаторі поступово зростає на таку ж величину і так до тих пір, поки не стане рівним напрузі включення транзистора Т2. Напруга ступінчастої форми знімається з його емітера. На використанні цього принципу засновано роботу дільників частоти. Один каскад на однопереходном транзисторі здатний забезпечити коефіцієнт поділу до 5. Об'єднавши в єдине ціле кілька таких пристроїв, можна отримати дільник з набагато більшим коефіцієнтом поділу. Наприклад на рис. 6 наведена схема дільника частоти на 100. Перший каскад пристрою ділить частоту імпульсів, що надходять на його вхід позитивної полярності на 4, два інших - на 5.
Як видно із схеми, каскади дільника частоти відрізняються один від одного лише опорами резисторів у ланцюгах заряду конденсаторів С1-С3. Постійна час заряду конденсатора С1 визначається резисторами Rl, R2. R4 та R6; С2 – резисторами R3. R4 та R6; C3-R5 та R6. При включенні живлення конденсатори С1-С3 починають заряджатися. Імпульси напруги позитивної полярності, що надходять на вхід пристрою, складаються з напругою на конденсаторі С1 і як тільки їх сума досягає величини, що дорівнює напрузі включення, одноперехідний транзистор відкривається і розряджається конденсатор через його емітерний перехід. В результаті стрибком збільшується падіння напруги на резисторах R4 і R6, а це призводить до зменшення напруги міжбазових транзисторів Т2 і ТЗ. Однак транзистор Т2 відкриється тільки тоді, коли напруга на конденсаторі С2 стане достатньою для його включення при зниженій міжбазовій напрузі. Аналогічно працює і третій каскад дільника.
Схема реле часу, що відрізняється дуже високою економічністю, наведено на рис. 7. У вихідному стані тиристор ДЗ закритий, тому пристрій практично не споживає енергії (струми витоку невеликі і ними можна знехтувати). При подачі на керуючий електрод імпульсу, що запускає позитивної полярності, тиристор відкривається. В результаті спрацьовує реле Р1 і своїми контактами (на схемі умовно не показано) включає виконавчий пристрій. Одночасно через резистори R1 та R2 починають заряджатися конденсатори С1 та С2. Оскільки опір першого з цих резисторів у багато разів більший за другий, то першим зарядиться конденсатор С2, а коли напруга на конденсаторі С1 досягне величини напруги включення, одноперехідний транзистор відкриється і конденсатор С1 розрядиться через його емітерний перехід. Виниклий при цьому на резисторі R2 імпульс позитивної полярності складеться з напругою на конденсаторі С2, в результаті чого тиристор ДЗ закриється і знеструмить реле Р1 до приходу наступного імпульсу, що запускає.
Пристрій, схема якого наведена на рис, 8, призначений для аналогового перетворення напруги в частоту. Тут транзистор Т2 використаний релаксаційному генераторі, Т1 разом з резисторами R1 і R2 включений в зарядний ланцюг конденсатора С1. При зміні напруги з урахуванням транзистора Т1 змінюється опір його ділянки емітер-колектор, отже, залежно від величини вхідної напруги одноперехідний транзистор Т2 відкривається з більшою чи меншою частотою. По частоті проходження імпульсів, що знімаються з навантажувального резистора R3 в ланцюзі бази Б1, можна судити про напругу на вході пристрою. Публікація: cxem.net
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Допоміжний чіп Intel Clover Falls ▪ Ефективне використання тирси ▪ Велотренажер із вбудованим генератором електроенергії ▪ Розумний матеріал на основі шкіри акул ▪ Створено метод точного визначення біологічного віку
▪ Розділ сайту Електромонтажні роботи. Добірка статей ▪ стаття Філіп Котлер. Знамениті афоризми ▪ стаття Як нафта забруднює питну воду? Детальна відповідь ▪ стаття Експлуатація та обслуговування шишкосушарок. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття Короткий словник технічних термінів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page