Главная страница  Транзисторные схемы 

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

словлена как различием в материале игл, так и различием в режиме формовки. В результате точечный транзистор оказывается четырех-слойным трехпереходным прибором, и это наряду с полусферической структурой контактов объясняет существенные отличия его от плоскостного транзистора р-п-р. Главным из этих отличий является то, что у точечных транзисторов имеет место усиление тока Б схеме с общей базой, т. е. а>1. Как правило, а = = 2-Г-5, но это значение может доходить до 10-20 и больше. Явления, лежащие в основе этой особенности, рассмотрены в первых трех изданиях данной книги.

Поскольку тепловой ток не влияет на значение а, положим = О и будем считать, что эмиттерному току соответствует Б цепи коллектора ток (рис. 5-3). Электронная составляющая

Зонд



Рис. 5-1. Схема опыта, в котором были обнаружены усилительные свойства полупроводникового прибора.

Рис. 5-2. Структура точечного транзистора.

тока /,£ в сечении Яз равна у!, где уз - коэффициент инжекции для перехода Пз (если рассматривать слой Пг как эмиттер электронов). Электронный ток через переход Яг будет равен Кз (Тзк), где -/Сз 2 - коэффициент переноса электронов от перехода Яд к переходу Яг. Дырочный ток через переход равен 1-2/9, где ai 2 - интегральный коэффициент передачи тока от перехода Пх к переходу Яз. Очевидно, что сумма электронного и дырочного токов в сечении Яг должна быть равна току коллектора, т. е.

а1-2/з + Из-2Тз/к==/к-

Отсюда для транзистора в целом получаем интегральный коэффициент передачи тока в следующем виде:

-аз-2*

Здесь аз г = Хз 2 7з - интегральный коэффициент передачи тока от перехода Яз к переходу П.

Из полученного выражения видно, что если ytg и уз близки к единице, то коэффициент а может быть весьма большим, несмотря на то что ах 2 < 1. Условие 3.2 ~ 1 применительно к транзистору 2-Рг- 1 требует, чтобы его база рг была достаточно тонкой и имела большее удельное сопротивление по сравнению с эмиттером п. Оба эти условия соблюдаются в точечном транзисторе.



На рис. 5-4 показаны коллекторные характеристики точечного транзистора в схеме ОБ. По форме они напоминают характеристики плоскостного транзистора в схеме ОЭ (см. рис. 4-21, а). Это вполне естественно, поскольку участок п-р-Щ действительно включен по схеме ОЭ с оборванной базой.

Зависимость коэффициента а от напряжения и тока объясняется теми же факторами, что и в плоскостном транзисторе (см. § 4-6). Обычно а > 1 при = 5ч-10 В. При меньших напряжениях, когда ОС < 1, точечный транзистор в принципе подобен плоскостному, хотя и имеет значительные количественные отличия: допустимая мощность не превышает 100 мВт, тепловой ток /о составляет

-в I

G-I- I

Рис. 5-3. Структура тока через коллекторный переход точечного транзистора.


Рис. 5-4. Семейство коллекторных характеристик точечного транзистора.

1-2 мА, коллекторное сопротивление лежит в пределах 7-15 кОм, сопротивления и доходят до 500 Ом и больше. Таким образом, параметры точечных транзисторов в общем значительно хуже, чем у плоскостных (не говоря о большем разбросе параметров, высоком уровне шумов, низкой стабильности и других недостатках).

Что касается главной качественной особенности точечных транзисторов - большого значения а, то она привлекательна не возможностью усиливать ток (плоскостной транзистор в схеме ОЭ дает большее усиление), а главным образом возможностью получать характеристики с участком отрицательного сопротивления [85]. Разработка плоскостных приборов, обладающих аналогичными характеристиками (см. ниже), привела к окончательному отмиранию точечных транзисторов.

5-2. ЛАВИННЫЙ ТРАНЗИСТОР

Лавинные транзисторы по сравнению с обычными транзисторами не имеют существенных структурных или конструктивных, особенностей. Название лавинный транзистор относится в основном к их специфическому режиму работы, когда используется



ударная ионизация в коллекторном переходе и в результате получаются S-образные (неоднозначные по напряжению) выходные характеристики при включении ОЭ (рис. 5-5).

В § 4-7 семейство / ([/к) Для схемы ОЭ (см. рис. 4-21) было получено в условиях заданного тока базы, когда эмиттерный переход транзистора был все время открыт. При этом семейство располагалось в интервале коллекторных напряжений от О до [/р, в пределах которого а < 1. Две кривые такого семейства (при /б > О и /б = 0) воспроизведены на рис. 5-5 пунктиром. S-образные кривые получаются лишь тогда, когда эмиттерный переход закрыт при напряжениях L/r < < t/p и открывается при (Ук > t/p. Поясним происхождение участка с отрицательным сопротивлением с помощью схемы на рис. 5-5, а.

Сначала положим, что О и,

следовательно, запирающая э. д. с. Eg приложена непосредственно к эмиттерному переходу. Будем считать, что при этом эмиттерный ток отсутствует . Тогда ток базы отрицателен (втекает в базу) и равен коллекторному току. Если коллекторное напряжение Uk положительно, но его значение меньше Eg, то разность потенциалов Uc. будет отрнцательной и в цепи база - коллектор будет протекать ток / о- Этот ток сохранится при [/к = о и при небольших отрицательных значениях [/к (рис. 5-5, б). Однако при больших отрицательных значениях Uk, когда разность потенциалов (/6 делается сравнимой со значением Uj, заметную роль начинает играть ударная йонизащ1я в коллекторном переходе и соответственно токи базы и коллектора возрастают в М раз [см. (2-55)]. В результате характеристика /,{ (t/к). показанная на рис. 5-5, б пунктиром, совпадает с кривой / ([/) на рис. 2-28.

Пусть теперь последовательно с Еб включен резистор Rq (рис. 5-5, а). Тогда возрастание отрицательного базового тока Б процессе ударной ионизации будет сопровождаться уменьшениегл запирающего напряжения на эмиттерном

переходе. При некотором достаточно большом токе это напряжение делается рав-пьш нулю и открывается эмиттерный переход (на рис. 5-5, б - в точке а). В дальнейшем напряжение Uc.a меняется слабо, поскольку эмиттерный переход уже открыт и имеет малое сопротивление. Соответственно базовый ток остается почти постоянным и равным E(,IR. Постоянство базового тока означает, что приращения к и Д/д одинаковы, а следовательно, дифференциальный коэффициент передачи эмиттерного тока равен единице. С учетом ударной ионизации это условие можно


Рис. 5-5. Лавинный транзистор, включенный по схеме ОЭ (й), и его выходные Характеристики в области малых (6) и больших (в) токов.

На самом деле в режиме отсечки имеется остаточный эмиттерный ток, 9 он значительно меньше тока коллектора, см. § 15-2.



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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

© 2000 - 2021 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.