Tranzistor je zařízení, které se používá k regulaci toku proudu a napětí v obvodu. Funguje jako spínač nebo brána pro elektronické signály. Tranzistor se skládá ze tří vrstev polovodičový materiál jako křemík nebo germanium ze tří terminálů. Když je na jeden pár tranzistorových svorek přiveden proud nebo napětí, řídí proud přes druhý pár svorek. Tranzistor je základní jednotka v IC.
NPN tranzistor
NA Bipolární tranzistor (BJT) je typ tranzistoru, který používá elektronový a otvorový nosič náboje, zatímco tranzistor s polním efektem (FET) používá pouze jeden typ nosiče náboje. BJT používá pro svůj provoz dva spoje vytvořené mezi polovodiči typu p a typu n. Jsou k dispozici v Typy NPN a PNP . BJT se používají jako zesilovače a spínače v elektronických obvodech.
Tranzistory NPN a PNP
Co je to lavinový tranzistor?
An Lavinový tranzistor je bipolární spojovací tranzistor . Toto pracuje v oblasti charakteristik proudu kolektoru nebo napětí kolektoru k emitoru mimo průrazné napětí kolektoru k emitoru, které se nazývá oblast laviny. Tato oblast je charakterizována fenoménem rozpadu laviny.
Lavinové zhroucení
Když se polovodič typu p a typu n dostane do kontaktu, kolem křižovatky p-n se vytvoří oblast vyčerpání. Šířka oblasti vyčerpání se snižuje s nárůstem napětí předpětí směrování, zatímco oblast vyčerpání se zvyšuje ve stavu obráceného předpětí. Níže uvedený obrázek ukazuje charakteristiky I-V a p-n spojení v předpětí předpětí a stavu předpětí předpětí .
Lavinové zhroucení
Zde obrázek ukazuje, že proud procházející polovodičem se zvyšuje se zvyšováním úrovně napětí v předpětí. Dále existuje určitý minimální proud protékající spojkou p-n při zpětném zkreslení. Tento proud se nazývá zpětný saturační proud (Is).
V počáteční fázi je reverzní saturační proud Is nezávislý na aplikovaném napětí, ale při dosažení určitého bodu se křižovatka rozpadne, což vede k silnému toku zpětného proudu zařízením. Je to proto, že s rostoucím zpětným napětím se zvyšuje také kinetická energie minoritního nosiče náboje. Tyto rychle se pohybující elektrony se srazí s ostatními atomy, aby z nich odrazily další elektrony.
Takto uvolněné elektrony dále uvolňují mnohem více elektronů z atomů rozbitím kovalentní vazby. Tento proces je známý jako násobení nosné a vede ke značnému zvýšení toku proudu p-n spojem. Tento jev se nazývá Avalanche breakdown a napětí se nazývá Avalanche breakdown voltage (VBR).
Když se reverzní napětí zvýší nad 5 V, dojde v lehce dotovaném p-n křižovatce k lavině. Dále je obtížné tento jev řídit, protože počet generovaných nosičů náboje nelze přímo řídit. Kromě toho má lavinové průrazné napětí kladný teplotní koeficient, což znamená, že se lavinové průrazné napětí zvyšuje se zvyšováním teploty spojení.
Lavinový tranzistorový generátor impulsů
Generátor impulzů je schopen generovat puls s dobou náběhu kolem 300ps. Proto je velmi užitečné při měření šířky pásma a také se používá v projektech, které vyžadují puls s rychlou dobou náběhu. K výpočtu šířky pásma osciloskopu lze použít pulzní generátor. Výhodou generátoru pulzů lavinových tranzistorů je, že je to mnohem levnější způsob než použití 3D metody, která vyžaduje vysokofrekvenční generátor funkcí.
Lavinový tranzistorový generátor impulsů
Výše uvedený obvod je schématem generátoru impulsů lavinového tranzistoru. Jedná se o citlivý a vysokofrekvenční obvod s čipem LT1073 a tranzistorem 2N2369. Tento obvod využívá poruchovou vlastnost tranzistoru.
Normální čipy jako Čip časovače 555 nebo logická hradla nemohou produkovat pulzy s rychle rostoucí dobou. Lavinový tranzistor však pomáhá takové impulzy produkovat. Lavinový tranzistor potřebuje převodník 90 V, který je podporován obvody LT1073. 90V je napájeno do 1M rezistoru připojujícího tranzistor 2N2369.
Tranzistorová základna je připojena k 10K rezistoru, takže 90 V nemůže přímo procházet. Proud se poté uloží do kondenzátoru 2pf. Tranzistor má průrazné napětí 40 V, zatímco je napájen 90 V DC. Proto se tranzistor rozpadne a proud z kondenzátoru se vybije do základního kolektoru. Tím se vytvoří puls s velmi rychlou dobou náběhu. To netrvá dlouho. Tranzistor se velmi rychle zotavuje a stává se nevodivým. Kondenzátor znovu nabije náboj a cyklus se opakuje.
Monostabilní multivibrátor
NA monostabilní multivibrátor má jeden stabilní a kvazi-stabilní stav. Když je na obvod aplikována externí spoušť, multivibrátor přeskočí ze stabilního stavu do kvazi-stavu. Po určité době se automaticky nastaví zpět do stabilního stavu bez externího spouštění. Doba potřebná k návratu do stabilního stavu závisí na pasivních prvcích, jako jsou rezistory a kondenzátory použité v obvodu.
Monostabilní multivibrátor
Obvodový provoz
Pokud obvod neobsahuje externí spoušť, jeden tranzistor Q2 bude ve stavu nasycení a druhý tranzistor Q1 bude ve stavu odpojení. Q1 je kladen na záporný potenciál, dokud externí spouštěč nepracuje. Jakmile je externí spoušť na vstup napájena, Q1 se zapne a když Q1 dosáhne saturace, kondenzátor, který je připojen k kolektoru Q1 a základně Q2, způsobí vypnutí tranzistoru Q2. Toto je stav vypnutí Q2 tranzistoru, který se nazývá astabilní nebo kvazi-stav.
Když se kondenzátor nabije z Vcc, Q2 se znovu zapne a Q1 se automaticky vypne. Takže čas, který kondenzátor nabije na nabití odporem, je přímo úměrný astabilnímu stavu multivibrátoru, když je použit externí spouštěč.
Charakteristika lavinového tranzistoru
Lavinový tranzistor má vlastnosti poruchy, když je provozován v obráceném předpětí, což pomáhá při přepínání mezi obvody.
Aplikace lavinového tranzistoru
- Lavinový tranzistor se používá jako spínač, lineární zesilovač v elektronických obvodech.
- Hlavní aplikací lavinových tranzistorů je generování pulzů s velmi rychlou dobou náběhu, které se používají ke generování vzorkovacího pulzu v komerčním vzorkovacím osciloskopu.
- Jednou zajímavou možností je aplikace jako zesilovač třídy C. . To zahrnuje přepnutí provozu lavinového tranzistoru a mělo by se využívat spíše celého rozsahu napětí kolektoru než jen jeho malé části.
Jedná se tedy o vlastnosti lavinových tranzistorů a jejich aplikace. Doufáme, že jste tomuto konceptu lépe porozuměli. Dále jakékoli pochybnosti týkající se tohoto konceptu nebo jeho implementace projekty elektroniky prosím, dejte své cenné návrhy komentářem v sekci komentářů níže. Zde je otázka pro vás, Co je to lavinový tranzistor?
