Одноперехідний транзистор (ОПТ) — напівпровідниковий прилад з трьома електродами і одним p-n переходом. Одноперехідний транзистор належить до сімейства тиристорів.
Топологія та умовне позначення Редагувати
Основою транзистора є кристал напівпровідника (наприклад n-типу), який називається базою. На кінцях кристала є омічні контакти Б1 і Б2, між якими розташовується область, що має випрямляючий контакт Е з напівпровідником p-типу, що виконує роль емітера.
Випускався у СРСР і мав позначення КТ 117А (Б, В, Г). Зарубіжні аналоги 2N6027, 2N6028. Випускаються і зараз.
Історія Редагувати
Конструкція приладу відноситься до сплавних структур на брусках германію. Вперше описаний Шоклі, Пірсоном і Хайнсом. У той час така структура називалася ниткоподібним транзистором. У процесі розвитку прилад мав об'ємну структуру, потім дифузійно-планарну і, нарешті, епітаксіально-планарну. Змінювалася і його назва від «діода з подвійною базою» до останньої, яка і закріпилась, «одноперехідний транзистор».
Принцип роботи Редагувати
Підсилювальні і перемикаючі властивості ОПТ обумовлені зміною опору бази у результаті інжекції у неї неосновних носіїв заряду.
Принцип дії одноперохідного транзистора зручно розглядати, скориставшись еквівалентною схемою, де верхній опір і нижній опір — опори між відповідними виводами бази і емітера, а діодом зображено емітерний р-п-перехід.
Струм, що протікає через опори і , створює на першому з них падіння напруги, яке зміщує діод у зворотному напрямку. Якщо напруга на емітері Uе менше падіння напруги на опорі — діод закритий, і через нього тече тільки струм витоку. Коли ж напруга Uе стає вище за напругу на опорі , діод починає пропускати струм у прямому напрямі. При цьому опір зменшується, що призводить до збільшення струму у ланцюзі діод-, що у свою чергу, викликає подальше зменшення опору . Цей процес протікає лавиноподібно. Опір зменшується швидше, ніж збільшується струм через р-n-перехід, у результаті на вольт-амперній характеристиці одноперехідного транзистора з'являється область від'ємного опору. При подальшому збільшенні струму залежність опору від струму через р-n-перехід зменшується, і при значеннях більших за деяку величину Iвимкн опір не залежить від струму (область насичення).
При зменшенні напруги зсуву Uзс вольт-амперна характеристика зміщується вліво і за відсутності його перетворюється у характеристику відкритого р-n-переходу.
Параметри ОПТ Редагувати
Основними параметрами одногоперехідних транзисторів є:
- Міжбазовий опір
- Коефіцієнт передачі , що характеризує напругу перемикання і визначається за формулою
- Напруга спрацьовування Uспр — мінімальна напруга на емітерному переході, необхідна для переходу приладу зі стану з великим опором у стан з від'ємним опором
- Струм включення Iвкл — мінімальний струм, необхідний для включення одноперехідного транзистора, тобто переведення його в область негативного опору
- Струм вимикання Iвим — найменший емітерний струм, що утримує транзистор у включеному стані
- Напруга вимикання Uвим — напруга на емітерному переході при струмі через нього, рівному Iвим;
- Зворотний струм емітера Iез — струм витоку закритого емітерного переходу
Застосування Редагувати
Одноперехідні транзистори отримали широке застосування у різних пристроях автоматики, імпульсної і вимірювальної техніки — генераторах, порогових пристроях, дільниках частоти, реле часу і т. д. Хоча основною функцією ОПТ є перемикач, в основному функціональним вузлом серед більшості схем на ОПТ є релаксаційний генератор.
У зв'язку з відносно великим обсягом бази одноперехідні транзистори поступаються біполярним за частотними характеристиками.
Див. також Редагувати
Примітки Редагувати
- ↑ Пасынков В. В., Чиркин Л. К. Полупроводниковые приборы : учебник для вузов. — 4-е изд. — М. : Высшая школа, 1987. — 478 с. : ил.
Література Редагувати
- Зі С. М. Фізика напівпровідникових приладів. — М. : Енергія, 1973.
- Зи С. Фізика напівпровідникових приладів[недоступне посилання з 08.03.2018] = Physics of Semiconductor Devices. — Вид. 2-ге, перероб. і доп. — 456 с.
- Степаненко І. П. Основи теорії транзисторів і транзисторних схем.
- Нефедов А. В. Вітчизняні напівпровідникові прилади і їх зарубіжні аналоги. — 1980.
- Транзистори для апаратури широкого застосування / під ред. Б. Л. Перельмана. — 1981.
- Дьяконов В. П. Одноперехідні транзистори і їх аналоги. Теорія і застосування. — М. : СОЛОН-Пресс, 2008. — 240 с.
- Дьяконов В. П. Лавинні транзистори і тиристори. Теорія і застосування. — М. : СОЛОН-Прес. 2008. — 384 с.
- Пасинків В. В., Чиркин Л. К. Напівпровідникові прилади : підручник для вузів. — Вид. 4-те перераб. і доп. — 479 с.