Страничка ретро, transistors

Триоды, транзисторы - это полупроводниковые приборы с тремя электродами (выводами), предназначенные для усиления и генерирования электрических колебаний. По характеру работы в отличие от трехэлектродной электронной лампы, которая может работать без тока в цепи управляющей сетки, транзистор всегда работает с током в цепи управляющего электрода. По роду применяемых полупроводниковых материалов транзисторы разделяют на германиевые и кремниевые. Транзистор представляет собой монокристалл германия или кремния, состоящий из двух последовательных p-n-переходов, образованных тремя полупроводниковыми областями, причем крайние имеют проводимость одного типа, а средняя обладает проводимостью другого типа. Таким образом, p-n-переходы транзистора оказываются включенными навстречу друг другу. Если крайние области имеют проводимость n-типа, а средняя обладает проводимостью p-типа, то такой транзистор называется транзистором  n-p-n-типа. Если же крайние области имеют проводимость p-типа, а средняя обладает проводимостью p-типа, то транзистор называется транзистором p-n-p-типа. 

Полупроводник, проводимость которого обусловлена в основном наличием избыточных электронов в зоне проводимости, называется полупроводником типа - n (от латинского слова negativus), а сама проводимость - электронной.

В отличие от донорных, акцепторные примеси (индий, бор и другие элементы III группы таблицы Менделеева) имеют на внешней оболочке три валентных электрона и легко забирают валентные электроны у близлежащих атомов полупроводника, что приводит к появлению в зоне проводимости дырок.

Полупроводник, проводимость которого обусловлена наличием в основном избыточных дырок, называется полупроводником типа - p (от латинского слова positivus), сама проводимость - дырочной. 

В центры двух противоположных плоскостей пластинки полупроводника плоскостного сплавного транзистора вплавлено по одному электроду в виде капель специальных материалов: индия - у германиевых транзисторов p-n-p-типа, сплава сурьмы со свинцом - у германиевых транзисторов n-p-n-типа и из сплава фосфора со свинцом - у кремниевых n-p-n-типа.

Пластинка расположена в металлическом герметичном корпусе. От пластинки и двух других электродов сделано три вывода. Пластинка называется базой, один вплавленный электрод называется эмиттером, второй - коллектором.

Большой выбор современных транзисторов смотри здесь 

По аналогии с электронными лампами в радиотехнических схемах база транзисторов обычно выполняет функции управляющей сетки, эмиттер - катода и коллектор - анода. Концентрация основных носителей заряда в эмиттере во много раз превышает концентрацию основных носителей заряда в базе.

В нормативно-технической документации на биполярные транзисторы, как правило, указываются не пробивные, а максимально допустимые значения напряжений, которые устанавливают с учетом необходимого конструктивно-технологического запаса по отношению к пробивным напряжениям. Максимально допустимым значениям напряжений соответствуют и обратные токи. 

Разновидностью биполярных транзисторов являются лавинные транзисторы, предназначенные для формирования мощных импульсов наносекундного диапазона. Рабочий участок выходной ВАХ лавинного транзистора находится в области лавинного пробоя коллекторного перехода. При этом лавинообразное нарастание коллекторного тока происходит в течение нескольких наносекунд и обусловлено ударной ионизацией в коллекторном переходе.

Другую разновидность биполярных транзисторов представляют собой двухэмиттерные модуляторные транзисторы, в которых конструктивно объединены две транзисторные структуры. Двухэмиттерные транзисторы предназначены для усиления и регистрации слабых постоянных напряжений с использованием их промежуточного преобразования в переменное напряжение.

К биполярным транзисторам могут быть также отнесены однопереходные транзисторы (иногда называемые двухбазовыми диодами). Структура однопереходного транзистора представляет собой кристалл высокоомного полупроводника с одним р-п переходом и двумя омическими переходами. Область с токоотводящим контактом, прилегающую к р-п переходу, называют эмиттером, а омические переходы — базами. Характерной особенностью ВАХ однопереходных транзисторов является наличие на ней участка отрицательного сопротивления, что создает благоприятные условия для их применения в импульсных генераторах, в частности в схемах формирования управляющих импульсов для включения тиристоров. 

Широкое распространение в последние годы получили составные биполярные транзисторы (транзисторы Дарлингтона), обладающие очень высокими коэффициентами передачи тока. В настоящее время выпускаются составные транзисторы, состоящие из двух приборов, включенных по схеме, представленной на рисунке. В ряде случаев составные транзисторы содержат ускоряющий D1 и защитный D2 диоды, первый из которых служит для повышения быстродействия транзистора, а второй - для защиты от возможных перенапряжений в устройстве.

Полевой транзистор - это полупроводниковый прибор, в котором ток основных носителей заряда, протекающий через канал, управляется электрическим полем. В полевых транзисторах ток обусловлен носителями заряда только одного знака, в связи с чем их относят к классу униполярных транзисторов. В полевых транзисторах электрод, через который в проводящий канал втекают носители заряда, называется истоком, а электрод, через который из канала носители заряда вытекают, — стоком. Электрод, на который подается управляющий электрический сигнал, называется затвором. Проводящий канал - это область в полупроводнике, в которой регулируется поток носителей заряда.

Существует два вида полевых транзисторов, различающихся принципами управления носителями заряда: транзисторы с управляющим р-п переходом и транзисторы с изолированным затвором (МОП - и МДП - транзисторы). Разновидностью транзистора с управляющим переходом является транзистор с барьером Шоттки. Транзисторы с изолированным затвором имеют затвор, электрически изолированный от проводящего канала, и подразделяются, в свою очередь, на транзисторы с встроенным и индуцированным каналами.

Цифровой тестер транзисторов с ЖК дисплеем, купить здесь.

Классификация и системы условных обозначений транзисторов

Принятые в нашей стране условные обозначения транзисторов содержат сведения об их назначении, физических и конструктивно-технологических свойствах, основных электрических параметрах, применяемом исходном материале,

Система условных обозначений современных типов транзисторов (кроме силовых) установлена отраслевым стандартом ОСТ 11 336.919 - 81.

В основу системы обозначений положен буквенно-цифровой код.

Первый элемент обозначает исходный полупроводниковый материал, на основе которого изготовлен транзистор. При этом используют буквы или цифры:

Г или 1 - для германия или его соединений;

К или 2 - для кремния или его соединений;

А или 3 - для соединений галлия (практически для арсенида галлия);

И или 4 - для соединений индия.

Второй элемент - буква, определяющая подкласс (или группу) транзистора.

Для биполярных транзисторов буква Т, а для полевых — П.

Третий элемент - цифра, определяющая функциональные возможности транзистора по допустимой рассеиваемой мощности и частотным свойствам. Для обозначения функциональных возможностей применяются следующие цифры:

для транзисторов малой мощности (с максимальной рассеиваемой мощностью не более 0,3 Вт):

1 - низкой частоты, с граничной частотой коэффициента передачи тока или максимальной рабочей частотой (далее граничной частотой) не более 3 МГц;

2 - средней частоты, с граничной частотой более 3, но не более 30 МГц;

3 - высокой и сверхвысокой частот, с граничной частотой более 30 МГц;

для транзисторов средней мощности (с максимальной рассеиваемой мощностью более 0,3 Вт, но не более 1,5 Вт):

4 - низкой частоты, с граничной частотой не более 3 МГц;

5 - средней частоты, с граничной частотой более 3, но не более 30 МГц;

6 - высокой и сверхвысокой частот, с граничной частотой более 30 МГц;

для транзисторов большой мощности (с максимальной рассеиваемой мощностью более 1,5 Вт):

7 - низкой частоты, с граничной частотой не более 3 МГц;

8 - средней частоты, с граничной частотой более 3, но не более 30 МГц;

9 - высокой и сверхвысокой частот, с граничной частотой более 30 МГц.

Здесь к транзисторам высокой частоты отнесены транзисторы с граничной частотой более 30, но не более 300 МГц, а к транзисторам СВЧ - с граничной частотой более 300 МГц.

Четвертый элемент - число, обозначающее порядковый номер разработки транзистора.

Пятый элемент, буква, условно определяющая классификацию транзисторов по параметрам.

Для бескорпусных приборов в состав обозначения дополнительно через дефис вводится цифра, характеризующая соответствующую модификацию конструктивного исполнения:

1 - с гибкими выводами без кристаллодержателя (подложки)

2 - с гибкими выводами на кристаллодержателе (подложке)

3 - с жесткими выводами без кристаллодержателя (подложки)

4 - с жесткими выводами на кристаллодержателе (подложке)

5 - с контактными площадками без кристаллодержателя (подложки) и без выводов.

6-с контактными площадками на кристаллодержателе (подложке), но без выводов. 

У биполярных транзисторов, разработанных до 1964 г., условные обозначения типа состоят из двух или трех элементов.

Первый элемент обозначения - буква П, характеризующая класс биполярных транзисторов, или две буквы МП для транзисторов в корпусе, герметизируемом методом холодной сварки.

Второй элемент - одно-, двух- или трехзначное число, определяющее порядковый номер разработки и обозначающее подкласс транзистора по роду исходного полупроводникового материала, значениям допустимой рассеиваемой мощности и граничной (или предельной) частоты:

от 1 до 99 - германиевые транзисторы малой мощности низкой частоты;

от 101 до 199 - кремниевые транзисторы малой мощности низкой частоты;

от 201 до 299 - германиевые транзисторы большой мощности низкой частоты;

от 301 до 399 - кремниевые транзисторы большой мощности низкой частоты;

от 401 до 499 - германиевые транзисторы малой мощности высокой и сверхвысокой частот;

от 501 до 599 - кремниевые транзисторы малой мощности высокой и сверхвысокой частот;

от 601 до 699 - германиевые транзисторы большой мощности высокой и сверхвысокой частот;

от 701 до 799 - кремниевые транзисторы большой мощности высокой и сверхвысокой частот.

Третий элемент обозначения (у некоторых типов он может отсутствовать) - буква, условно определяющая классификацию транзисторов по параметрам.

Система условных обозначений силовых транзисторов отличается от описанных систем. В соответствии с этой системой приняты следующие обозначения. 8

Первый элемент (у некоторых типов транзисторов он может отсутствовать) - цифра обозначающая исходный полупроводниковый материал, на основе которого изготовлен транзистор:

1 - германий;

2 - кремний;

3 - арсенид галлия;

4 - карбид кремния.

Второй элемент - буквы ТК, ТКД или ТКП, обозначающие вид прибора (дискретный биполярный, составной биполярный и полевой транзисторы соответственно).

Третий элемент - цифра, обозначающая порядковый номер разработки (модификации).

Четвертый элемент - цифра, определяющая размер корпуса для каждого конструктивного исполнения.

Пятый элемент - цифра, обозначающая конструктивное исполнение корпуса:

1 - штыревое с гибкими выводами;

2 - штыревое с жесткими выводами;

3 - таблеточное;

4 - подзапрессовку;

5 - фланцевое.

Конструктивные исполнения, отличные от указанных выше, обозначаются цифрами от 6 до 9.

Шестой элемент обозначения - отделенное дефисом число, соответствующее максимально допустимому постоянному току коллектора (стока) в амперах.

Седьмой элемент - отделенное дефисом число, определяющее условное обозначение класса транзистора по максимально допустимому постоянному напряжению коллектор-эмиттер при отключенной базе (или по напряжению сток-исток).

До 1987 г. в соответствии с действовавшей системой в шестом и седьмом элементах обозначения типов силовых биполярных транзисторов указывались максимально допустимые значения импульсного тока коллектора и импульсного напряжения коллектор-база.

Условные графические обозначения транзисторов.