இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள்

"பைபோலார் டிரான்சிஸ்டர்" என்ற சொல் இந்த டிரான்சிஸ்டர்களில் இரண்டு வகையான சார்ஜ் கேரியர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்ற உண்மையுடன் தொடர்புடையது: எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகள். டிரான்சிஸ்டர்களின் உற்பத்திக்கு, அதே குறைக்கடத்தி பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன டையோட்கள்.

இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள் குறைக்கடத்திகளால் செய்யப்பட்ட மூன்று அடுக்கு குறைக்கடத்தி அமைப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன வெவ்வேறு மின் கடத்துத்திறன் இரண்டு p — n சந்திப்புகள் மின் கடத்துத்திறன் (p — n — p அல்லது n — p — n) மாற்று வகைகளுடன் உருவாக்கப்படுகின்றன.

இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள் கட்டமைப்பு ரீதியாக தொகுக்கப்படாதவை (படம் 1, a) (பயன்பாட்டிற்கு, எடுத்துக்காட்டாக, ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் ஒரு பகுதியாக) மற்றும் ஒரு பொதுவான வழக்கில் மூடப்பட்டிருக்கும் (படம். 1, b). இருமுனை டிரான்சிஸ்டரின் மூன்று ஊசிகள் அடிப்படை, சேகரிப்பான் மற்றும் உமிழ்ப்பான் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

அரிசி. 1. இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்: a) ஒரு தொகுப்பு இல்லாமல் p-n-p-கட்டமைப்புகள், b) ஒரு தொகுப்பில் n-p-n-கட்டமைப்புகள்

பொதுவான முடிவைப் பொறுத்து, இருமுனை டிரான்சிஸ்டருக்கான மூன்று இணைப்பு திட்டங்களை நீங்கள் பெறலாம்: ஒரு பொதுவான அடிப்படை (OB), ஒரு பொதுவான சேகரிப்பான் (சரி) மற்றும் ஒரு பொதுவான உமிழ்ப்பான் (OE). ஒரு பொதுவான-அடிப்படை சர்க்யூட்டில் ஒரு டிரான்சிஸ்டரின் செயல்பாட்டைக் கருத்தில் கொள்வோம் (படம் 2).

அரிசி. 2. இருமுனை டிரான்சிஸ்டரின் திட்டம்

உமிழ்ப்பான் அடிப்படை கேரியர்களை அடிப்படைக்குள் செலுத்துகிறது (வழங்குகிறது), எங்கள் n-வகை குறைக்கடத்தி சாதன உதாரணத்தில், இவை எலக்ட்ரான்களாக இருக்கும். E2 >> E1 போன்ற ஆதாரங்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டுள்ளன. ரெசிஸ்டர் ரீ திறந்த p — n சந்திப்பின் மின்னோட்டத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது.

E1 = 0 இல், சேகரிப்பான் முனை வழியாக மின்னோட்டம் சிறியது (சிறுபான்மை கேரியர்கள் காரணமாக), இது ஆரம்ப சேகரிப்பான் மின்னோட்டம் Ik0 என்று அழைக்கப்படுகிறது. E1> 0 எனில், எலக்ட்ரான்கள் உமிழ்ப்பான் p — n சந்திப்பைக் கடந்து (E1 முன்னோக்கி திசையில் இயங்கும்) மற்றும் மையப் பகுதிக்குள் நுழைகிறது.

அடித்தளம் அதிக எதிர்ப்பைக் கொண்டு தயாரிக்கப்படுகிறது (அசுத்தங்களின் குறைந்த செறிவு), எனவே அடித்தளத்தில் உள்ள துளைகளின் செறிவு குறைவாக உள்ளது. எனவே, அடிப்படைக்குள் நுழையும் சில எலக்ட்ரான்கள் அதன் துளைகளுடன் மீண்டும் இணைந்து, அடிப்படை மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகின்றன. அதே நேரத்தில், எலக்ட்ரான்களை சேகரிப்பாளருக்கு ஈர்க்கும் உமிழ்ப்பான் சந்திப்பை விட E2 பக்கத்தில் உள்ள சேகரிப்பான் p — n சந்திப்பில் மிகவும் வலுவான புலம் செயல்படுகிறது. எனவே, பெரும்பாலான எலக்ட்ரான்கள் சேகரிப்பாளரை அடைகின்றன.

உமிழ்ப்பான் மற்றும் சேகரிப்பான் மின்னோட்டங்கள் தொடர்புடைய உமிழ்ப்பான் மின்னோட்ட பரிமாற்ற குணகம்

Ukb இல் = const.

எப்போதும் ∆Ik < ∆Ie, மற்றும் நவீன டிரான்சிஸ்டர்களுக்கு a = 0.9 — 0.999.

கருதப்படும் திட்டத்தில் Ik = Ik0 + aIe »Ie. எனவே, சர்க்யூட் காமன் பேஸ் பைபோலார் டிரான்சிஸ்டர் குறைந்த மின்னோட்ட விகிதத்தைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, இது அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகிறது, முக்கியமாக உயர் அதிர்வெண் சாதனங்களில், மின்னழுத்தத்தைப் பொறுத்தவரை இது மற்றவர்களுக்கு விரும்பத்தக்கது.

இருமுனை டிரான்சிஸ்டரின் அடிப்படை மாறுதல் சுற்று ஒரு பொதுவான உமிழ்ப்பான் சுற்று ஆகும் (படம் 3).

அரிசி. 3. ஒரு பொதுவான உமிழ்ப்பான் மூலம் திட்டத்தின் படி இருமுனை டிரான்சிஸ்டரை மாற்றுதல்

அன்று அவளுக்காக Kirchhoff இன் முதல் சட்டம் நாம் Ib = Ie — Ik = (1 — a) Ie — Ik0 என்று எழுதலாம்.

1 — a = 0.001 — 0.1 என்று கொடுக்கப்பட்டால், நம்மிடம் Ib << Ie » Ik உள்ளது.

சேகரிப்பான் மின்னோட்டத்தின் அடிப்படை மின்னோட்டத்திற்கு விகிதத்தைக் கண்டறியவும்:

இந்த உறவு அடிப்படை மின்னோட்ட பரிமாற்ற குணகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது... a = 0.99 இல், நாம் b = 100 ஐப் பெறுகிறோம். அடிப்படை மின்சுற்றில் ஒரு சமிக்ஞை ஆதாரம் சேர்க்கப்பட்டால், அதே சமிக்ஞை, ஆனால் தற்போதைய b நேரங்களால் பெருக்கப்படும். சேகரிப்பான் சுற்று, சிக்னல் மூல மின்னழுத்தத்தை விட மின்தடை Rk முழுவதும் மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது...

பல்ஸ்டு மற்றும் டிசி மின்னோட்டங்கள், சக்திகள் மற்றும் மின்னழுத்தங்களின் பரந்த அளவிலான இருமுனை டிரான்சிஸ்டரின் செயல்பாட்டை மதிப்பிடுவதற்கும், பயாஸ் சர்க்யூட்டைக் கணக்கிடுவதற்கும், நிலைப்படுத்துதல் பயன்முறை, உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு வோல்ட்-ஆம்பியர் பண்புகள் (VAC) குடும்பங்கள்.

உள்ளீடு I - V குணாதிசயங்களின் குடும்பம் Uk = const, fig இல் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் Ube இல் உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தின் (அடிப்படை அல்லது உமிழ்ப்பான்) சார்புநிலையை நிறுவுகிறது. 4, a. டிரான்சிஸ்டரின் உள்ளீடு I - V பண்புகள் நேரடி இணைப்பில் உள்ள டையோடு I - V பண்புகளைப் போலவே இருக்கும்.

வெளியீட்டு I - V குணாதிசயங்களின் குடும்பம், ஒரு குறிப்பிட்ட அடிப்படை அல்லது உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டத்தில் மின்னழுத்தத்தின் மீது சேகரிப்பான் மின்னோட்டத்தின் சார்புநிலையை நிறுவுகிறது (பொது உமிழ்ப்பான் அல்லது பொதுவான தளத்துடன் சுற்றுப் பொறுத்து), படம். 4, பி.

அரிசி. 4. இருமுனை டிரான்சிஸ்டரின் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்புகள்: a — உள்ளீடு, b — வெளியீடு

மின் n-p சந்திப்புக்கு கூடுதலாக, Schottky உலோக-குறைக்கடத்தி-தடை சந்திப்பு அதிவேக சுற்றுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இத்தகைய மாற்றங்களில், அடித்தளத்தில் உள்ள கட்டணங்களின் குவிப்பு மற்றும் மறுஉருவாக்கத்திற்கு நேரம் ஒதுக்கப்படவில்லை, மேலும் டிரான்சிஸ்டரின் செயல்பாடு தடை கொள்ளளவின் ரீசார்ஜ் விகிதத்தை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது.

அரிசி. 5. இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள்

இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்களின் அளவுருக்கள்

டிரான்சிஸ்டர்களின் அதிகபட்ச அனுமதிக்கப்பட்ட இயக்க முறைகளை மதிப்பிடுவதற்கு முக்கிய அளவுருக்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

1) அதிகபட்ச அனுமதிக்கப்பட்ட சேகரிப்பான்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் (வெவ்வேறு டிரான்சிஸ்டர்களுக்கு Uke max = 10 — 2000 V),

2) அதிகபட்சமாக அனுமதிக்கப்பட்ட சேகரிப்பான் சக்தி சிதறல் Pk max - அவரைப் பொறுத்தவரை, டிரான்சிஸ்டர்கள் குறைந்த சக்தி (0.3 W வரை), நடுத்தர சக்தி (0.3 - 1.5 W) மற்றும் உயர் சக்தி (1, 5 W க்கும் அதிகமானவை) என பிரிக்கப்படுகின்றன. நடுத்தர மற்றும் உயர் சக்தி டிரான்சிஸ்டர்கள் பெரும்பாலும் ஒரு சிறப்பு ஹீட்ஸின்க் - ஒரு ஹீட்ஸின்க்,

3) அதிகபட்ச அனுமதிக்கப்பட்ட சேகரிப்பான் மின்னோட்டம் Ik அதிகபட்சம் - 100 ஏ மற்றும் அதற்கு மேல்,

4) தற்போதைய பரிமாற்ற அதிர்வெண் fgr (h21 ஒற்றுமைக்கு சமமாக மாறும் அதிர்வெண்), இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள் அதன் படி பிரிக்கப்படுகின்றன:

• குறைந்த அதிர்வெண்ணுக்கு - 3 மெகா ஹெர்ட்ஸ் வரை,

• நடுத்தர அதிர்வெண் - 3 முதல் 30 மெகா ஹெர்ட்ஸ் வரை,

• அதிக அதிர்வெண் - 30 முதல் 300 மெகா ஹெர்ட்ஸ் வரை,

• அதி-உயர் அதிர்வெண் - 300 மெகா ஹெர்ட்ஸ்க்கு மேல்.

தொழில்நுட்ப அறிவியல் டாக்டர், பேராசிரியர் எல்.ஏ. பொட்டாபோவ்