A tranzisztorok típusai és alkalmazása

A "tranzisztor" szó két szavaból áll: transzfer és ellenállás. Az első szót angolul fordítva "átvitel", a másodikt "ellenállás" fordítják. Ilyen módon tranzisztor Különleges ellenállás, amelyet az alap és az emitter (feszültség) közötti feszültség szabályoz bipoláris tranzisztorok, és a kapu és a terepi tranzisztorok forrása közötti feszültség.

Kezdetben több nevet javasoltak erre a félvezető eszközre: félvezető trióda, kristályos trióda, lotatron, ám ennek eredményeként a „tranzisztor” névre összpontosítottak, amelyet John Pierce, az amerikai mérnök és a tudományos fantasztikus író, William Shockley barátja javasolt.

Először egy kicsit belemerülünk a történelembe, majd megvizsgáljuk a tranzisztorok bizonyos típusait a mai piacon szokásos elektronikus alkatrészekből.

William Shockley, Walter Brattain és John Bardin, akik a Bell Labs laboratóriumaiban dolgoztak, 1947. december 16-án létrehozták az első funkcionális bipoláris tranzisztort, amelyet a tudósok hivatalosan és nyilvánosan mutattak be ugyanazon év december 23-án. Pont-tranzisztor volt.

Majdnem két és fél év elteltével megjelent az első germánium-csomópontú tranzisztor, majd egy olvasztott, elektrokémiai, diffúziós mesa-tranzisztor, és végül, 1958-ban a Texas Instruments kiadta az első szilícium-tranzisztort, majd 1959-ben az első sík-szilícium-tranzisztort Jean Ernie készítette, Ennek eredményeként a germániumot felváltotta a szilícium, és a sík technológia büszke volt a helyére a tranzisztorok előállításának fő technológiájában.

Őszintén megjegyezve, hogy 1956-ban William Shockley, John Bardin és Walter Brattain fizikai Nobel-díjat kapott "a félvezetők tanulmányozásáért és a tranzisztorhatás felfedezéséért".

Ami a mezőhatású tranzisztorokat illeti, az első szabadalmi bejelentéseket a 20. század 20-as évei közepe óta nyújtják be, például a németországi Julius Edgar Lilienfeld fizikus szabadalmazta a terepi hatású tranzisztorok elvét 1928-ban. A direkt terepi tranzisztort azonban 1934-ben először szabadalmaztatta, Oscar Hail német fizikus.

A mezőhatású tranzisztor működtetése alapvetően a mező elektrosztatikus hatását használja, fizikailag egyszerűbb, mivel a mezőhatású tranzisztorok gondolata korábban jelent meg, mint a bipoláris tranzisztorok. Az első mezőhatású tranzisztorot először 1960-ban gyártották. Ennek eredményeként, közelebb a 20. század 90-es éveihez, a MOS technológia (fém-oxid-félvezető terepi hatású tranzisztor technológia) sok iparágban kezdett uralni, ideértve az informatikai szektorot is.

A legtöbb alkalmazásban a tranzisztorok kicserélték a vákuumcsöveket, valódi szilícium-forradalom történt az integrált áramkörök létrehozásában. Tehát manapság az analóg technológiában a bipoláris tranzisztorokat gyakrabban, a digitális technológiában pedig - elsősorban a mezőhatású tranzisztorokat használják.

A készülék és a terepi működés elve és bipoláris tranzisztorok - Ezek az egyes cikkek témái, így nem fogunk ezekre a finomságokra lapozni, hanem a témát tisztán gyakorlati szempontból, konkrét példákkal tekintve.

Mint már tudod, a gyártási technológia szerint a tranzisztorokat két típusra osztják: terepi hatású és bipoláris. A bipoláris viszont a vezetőképesség alapján fel van osztva fordított vezetőképességű n-p-n tranzisztorokra és közvetlen vezetőképességű p-n-p tranzisztorokra. A terepi tranzisztorok n-es és p-típusú csatornákkal rendelkeznek. A terepi tranzisztor kapuja elkülöníthető (IGBT) vagy pn csomópontként. énGBT tranzisztorok integrált csatornával vagy indukált csatornával jönnek.

A tranzisztorok alkalmazási területeit jellemzőik határozzák meg, és a tranzisztorok kétféle módon működhetnek: kulcsban vagy erősítőben.Az első esetben a tranzisztor teljesen nyitva van, vagy működés közben teljesen zárva van, amely lehetővé teszi a jelentős terhelések tápellátásának vezérlését, egy kis árammal a vezérléshez. És erősítve, vagy más módon - dinamikus módban a tranzisztor tulajdonságát használjuk a kimeneti jel megváltoztatására a bemeneti, vezérlőjel kis változtatásával. Ezután megvizsgáljuk a különféle tranzisztorok példáit.

2N3055 - bipoláris n-p-n-tranzisztor a TO-3 csomagban. Népszerű, mint kiváló minőségű hangerősítők kimeneti szakaszai, ahol dinamikus módban működik. Általában az MJ2955 p-n-p komplementerrel együtt alkalmazva. Ez a tranzisztor kulcs módban is működhet, például alacsony frekvenciájú transzformátorokban, 12–220 V 50 Hz frekvenciaváltókban, egy 2n3055 pár vezérli a push-pull konvertert.

Figyelemre méltó, hogy ennek a tranzisztornak a kollektor-emitter feszültsége működés közben elérheti a 70 voltot, és a jelenlegi 15 ampert. A TO-3 tok lehetővé teszi, hogy szükség szerint radiátoron rögzítse. A statikus áramátviteli együttható 15-től 70-ig terjed, ez elég ahhoz, hogy hatékonyan vezérelje még a nagy teljesítményű terheket, annak ellenére, hogy a tranzisztor alapja akár 7 amper áramot képes ellenállni. Ez a tranzisztor legfeljebb 3 MHz frekvencián képes működni.

KT315 - legenda a háztartási kis teljesítményű bipoláris tranzisztorok között. Ez az n-p-n típusú tranzisztor először 1967-ben látta fényét, és manapság népszerű az amatőr rádiókörnyezetben. Kiegészítő párja a KT361. Ideális dinamikus és kulcs üzemmódokhoz alacsony fogyasztású áramkörökben.

A 60 voltos megengedett kollektor-emitter feszültségnél ez a magas frekvenciájú tranzisztor 100 mA-es áramot képes átadni magán, és leválasztási frekvenciája legalább 250 MHz. Az áramátviteli együttható eléri a 350-et, annak ellenére, hogy az alapáram 50 mA-ra korlátozódik.

Kezdetben a tranzisztor csak KT-13 műanyag tokban, 7 mm széles és 6 mm magas volt, de a közelmúltban megtalálható például a TO-92 tokban is, amelyet az Integral OJSC gyártott.

KP501 - alacsony teljesítményű n-csatornás tranzisztor, szigetelt kapuval. Gazdagított n-csatornája van, amelynek ellenállása 10-15 ohm, a módosítástól függően (A, B, C). Ezt a tranzisztorot a gyártó által elhelyezett módon úgy tervezték, hogy kommunikációs berendezésekben, telefonokban és más elektronikus berendezésekben használható.

Ezt a tranzisztorot jelnek lehet nevezni. Kicsi TO-92 csomag, maximális csatorna-feszültség - 240 V-ig, maximális lefolyó-áram - 180 mA-ig. A redőnykapacitás kevesebb, mint 100 pF. Különösen figyelemre méltó, hogy a redőny küszöbértéke 1-3 volt, ami lehetővé teszi a vezérlés végrehajtását nagyon, nagyon alacsony költségekkel. Ideális jelszint-konverterként.

irf3205 - n-csatornás HEXFET mezőtranzisztor. Népszerű hatalmi kulcsként a magas frekvenciájú inverterek, például a gépjárművek fellendítéséhez. Több épület párhuzamos összeköttetésén keresztül lehetséges a jelentős áramerősségre tervezett konverterek építése.

Egy ilyen tranzisztor maximális árama eléri a 75A-t (a TO-220 ház építése korlátozza), és a csatorna legnagyobb feszültsége 55 volt. A csatornaellenállás csak 8 mOhm. A 3250 pF-es redőnykapacitáshoz erőteljes meghajtót kell használni a magas frekvencián történő vezérléshez, de manapság ez nem jelent problémát.

FGA25N120ANTD Hőszigetelt kapu bipoláris tranzisztor (IGBT) TO-3P csomagban. Képes ellenállni a 1200 V feszültség-levezető forrásnak, a maximális lemerülési áram 50 amper. Az ilyen szintű modern IGBT tranzisztorok gyártásának egyik jellemzője lehetővé teszi, hogy nagyfeszültségűnek osztályozzuk őket.

A frekvenciaváltó típusú konverterek, például indukciós melegítők, hegesztőgépek és más nagyfrekvenciás átalakítók, nagyfeszültségű tápellátáshoz készültek. Ideális nagy teljesítményű híd- és félhíd-rezonancia-átalakítókhoz, valamint kemény kapcsolási körülmények közötti működéshez beépített nagysebességű dióda.

Itt csak néhány tranzisztorfajtát vizsgáltunk, és ez csak egy apró része a mai piacon lévő elektronikai alkatrészek modelljeinek sokaságáról.

Így vagy úgy, könnyen kiválaszthatja az Ön számára megfelelő tranzisztort, mivel a hozzájuk tartozó dokumentáció ma adatlapok formájában elérhető, amelyekben az összes tulajdonság átfogóan bemutatott. A modern tranzisztorok esettípusai különböznek, és ugyanahhoz a modellhez gyakran rendelkezésre állnak mind az SMD, mind a kimeneti verziók.