Самодельный транзистор: Самодельный транзистор

Содержание

Как сделать огромный мощный транзистор своими руками


Как то раз, для одного из своих проектом понадобился мощный мосфет. Коммутировать предстояло большой ток порядка 500 Ампер. И тут в голову пришла мысль сделать отдельный транзистор, модульный, составной.
Из маломощных мосфетов предстояло собрать один мощный. Благо эти транзисторы хорошо компонуются и отлично работают, если их соединить паралельно друг другу.

Понадобится


  • Транзисторы - 50N06 - 12 штук - http://ali.pub/4wd5yi
  • Клей для металла, холодная сварка - http://ali.pub/4wd69e
  • Эпоксидная смола.
  • Текстолитовая плата для монтажа.
  • Флюс и припой.

Процесс изготовления мощного транзистора своими руками


Изготавливаем плату любым доступным способом.

Вытравливаем в хлорном железе и потом хорошо промываем.

Запаиваем технологические перемычки и лудим дорожки платы.

Запаиваем полевые транзисторы. В данном составном транзисторе применены 12 мосфетов серии 50N06 в корпусе TO-252. Все детали соединены паралельно без каких либо цепей коррекции.


Контакты делаются из толстой медной проволоки.

Временно перед пайкой можно соединить толстую проволоку тонкой, далее удалить.

Отмываем плату от флюса.


Проклеиваем основание контактов эпоксидной смолой.


Из толстого листа алюминия вырезаем теплопроводящую подложку для транзистора.

Сверлим отверстие для будущего крепления на радиатор.

«Сажаем» плату на теплопроводящий клей - холодную сварку.


Чтобы придать полную видимость транзистору, изготовим корпус для заливки из оргстекла.

Смешиваем эпоксидную смолу в пропорции указанной на инструкции.

Заливаем форму. и оставляем сохнуть.

Удаляем корпус из оргстекла.

Почти готовая делать.

Остается нанести маркировку. Сделаем это при помощи лазера.

Краской затираем углубления.

Мощный транзистор MOSFET готов к работе.

Смотрите видео


Самодельный фотоэкспонометр на транзисторах

Измерение освещённости в приборах для определения выдержки может производиться различными светочувствительным датчиками. Определённые преимущества даёт использование вакуумных фотоэлементов. Отличительной особенностью их является наличие линейной зависимости между световым потоком, падающим на фотоэлемент, и током, проходящим через него. Величина фототока не зависит от питающего напряжения и определяется лишь освещённостью и чувствительностью фотоэлемента. Благодаря этому напряжение, выделяемое на нагрузочном сопротивлении, прямо пропорционально величине освещённости, что значительно облегчает расчёт и градуировку экспонометров.

Однако чувствительность вакуумных фотоэлементов весьма невысока. Это вынуждает использовать в нагрузках сопротивления до 50-100 Мом, а измерения производить с помощью специальных усилительных схем.

В практических конструкциях фотоэкспонометров применяются полупроводниковые фотоэлементы.

Экспонометры, имеющиеся в продаже, очень удобны. Каждый из них содержит чувствительный прибор магнитоэлектрической системы и фотоэлемент с большой рабочей поверхностью. На зажимах фотоэлемента образуется электродвижущая сила, величина которой пропорциональна количеству падающей на него световой энергии. Чем выше освещённость снимаемого объекта, тем больше отклоняется стрелка прибора, подключённого к фотоэлементу. На шкале прибора имеются соответствующие деления, и его стрелка указывает время экспозиции.

Для самостоятельного изготовления такого экспонометра необходимо приобрести чувствительный измерительный прибор и фотоэлемент, что не всегда возможно. Поэтому легче изготовить фотоэкспонометр, использовав два транзистора, батарею напряжением 4,5 В для карманного фонаря и дешёвый стрелочный приборчик.

Рис. 1. Схема, поясняющая принцип действия фотоэкспонометра на транзисторах.

Схема, поясняющая принцип действия такого фотоэкспонометра, изображена на рис. 1. Он состоит всего из двух транзисторов, двух сопротивлений и батареи питания. Транзистор Т1 является элементом, реагирующим на изменение освещённости (фототранзистор). Для этой цели можно взять любой плоскостной транзистор типа П6, П13 и т. п. При отсутствии света сопротивления между коллектором, эмиттером и базой имеют определённые значения. Как только свет попадает на кристалл германия, сопротивление коллекторного перехода резко изменяется. Это свойство фототранзистора (устройство его показано на рис. 2) и позволяет построить фотоэкспонометр. Верхняя крышка обычного транзистора опилена и заменена прозрачной накладкой из матового органического стекла. Это сделано для защиты от влаги, механических повреждений и лучшего рассеяния света. Для обеспечения герметичности накладку-колпачок из органического стекла - приклеивают к корпусу транзистора или заливают воском или парафином.

Рис. 2. Фототранзистор.

При отсутствии света сопротивление переходов фототранзистора измеряется десятками килоом, а сопротивление R1 подобрано так, что транзистор Т2 открыт. Через нагрузку Rн протекает полный ток. При попадании света на фототранзистор ток начинает протекать через него. Сопротивление его переходов уменьшается. Напряжение на базе транзистора Т2 понижается, он запирается, а нагрузка обесточивается.

В зависимости от освещённости фототранзистора ток в нагрузке изменяется. Если вместо сопротивления нагрузки Rн в цепь коллектора усилительного транзистора Т2 включить стрелочный прибор, то отклонение его стрелки будет пропорционально освещённости переходов фототранзистора.

При отсутствии света через фототранзистор протекает темновой ток, а стрелка миллиамперметра, включённого в коллекторную цепь транзистора Т1 полностью отклоняется. При появлении света стрелка отклоняется меньше, регистрируя ток, соответствующий интенсивности освещения.

Рис. 3. Схема фотоэкспонометра для съёмки.

Полная схема рассматриваемого фотоэкспонометра приведена на рис. 3. Сопротивление R2 служит для установки «нуля» - максимального тока через прибор, меняющегося по мере использования батареи. В схеме применён миллиамперметр с током полного отклонения стрелки 5 мА. Фотоэкспонометр питается от батареи типа КБС-Л-0,5 или от двух-трёх батарей типа ФБС-0,25. Максимальный расход питания 5-6 мА. Шкалу прибора следует отградуировать либо в относительных фотометрических величинах, либо в абсолютных, если есть стандартный источник света.

Градуировка шкалы в относительных единицах производится методом изменения расстояния экспонометра от источника света. Освещённость определяется по формуле

E = K/L2

где K - величина, зависящая от яркости источника света; L - расстояние поверхности от источника света. Открытая (без рефлекторов и абажура) лампа накаливания мощностью 100-150 Вт устанавливается неподвижно. Пластину фототранзистора закрывают плотным непросвечивающимся материалом и устанавливают прибор на нуль. Затем экспонометр удаляют от лампы на такое расстояние L1, при котором стрелка прибора займёт крайнее правое положение. После этого экспонометр приближают к лампе на расстояние L2 = L1/√2; L3 = L1/√3 и. т. д., отмечая на шкале положение стрелки. Таким образом, на шкале отмечают выдержки 2-ю, 3-ю, и 4-ю и т. д. большие первой соответственно в 2, 3, 4 и т. д. раз.

Из книги "Электроника для фотолюбителя", Э.П.Борноволоков, Л.И.Светлаков, 1963 год.

Узнать экспозицию также можно с помощью определителя выдержек при дневном свете.

Значение слова «транзи́стор»

а, м.

[transistor

1. Тех.Полупроводниковый прибор с тремя или более электродами, предназначенный для усиления, генерации и преобразования электрических колебаний.

Принцип действия биполярного транзистора. Включение и выключение транзисторов лежит в основе работы процессоров.

полевой транзистор

См. Полевой (8 зн.).

составной транзистор

См. Составной (1 зн.).

2. Разг.Радиоприемник на основе транзисторов.

Слушать транзистор.

Данные других словарей

Большой толковый словарь русского языка

Под ред. С. А. Кузнецова

транзи́стор

-а; м.

[англ. transistor]

1. Полупроводниковый прибор, усиливающий и генерирующий электрические колебания.

2. Портативный радиоприёмник с такими приборами.

Включить т.

      -ая, -ое.

Т. цех. Т. приёмник, магнитофон.

Толковый словарь иноязычных слов

Л. П. Крысин

транзи́стор

а, м.

[англ. transistor

1. Тех. Полупроводниковый прибор, служащий для генерирования и усиления электрических колебаний.

2. Портативный радиоприемник на таких приборах.

      — относящийся к транзистору (в 1-м и 2-м знач.), транзисторам.

Школьный словарь иностранных слов

Л. А. Субботина

транзи́стор

-а, м.

[англ. transistor

1. Полупроводниковый прибор, служащий для усиления и преобразования электрических сигналов.

2. Портативный радиоприёмник на полупроводниковых приборах (самодельный транзистор).

     

Гигатрон — самодельный микрокомпьютер без процессора

Микрокомпьютер Gigatron — это минималистичный 8-битный ретро-компьютер построенный по необычному дизайну: в нём нет никаких сложных логических интегральных схем, нет даже микропроцессора! Его CPU построен на классических логических элементах серии 7400, также известных как микросхемы на ТТЛ-логике. По сути все элементы компьютера разом и есть процессор. Эти простые чипы не только формируют CPU, но ещё и выполняют все задачи, которые обычно требуют дополнительной периферии. Несмотря на простую и компактную конструкцию, Gigatron работает как 8-битный одноплатный микрокомпьютер, на котором можно играть в видеоигры.

Гигатрон — хобби-проект Уолтера Белгера, хакера, специалиста по информационной безопасности и ныне директора по информационной безопасности компании Philips. В этот понедельник 9 сентября Уолтер приезжает в наш Хакспейс, где будет рассказывать об устройстве Гигатрона, истории создания проекта и покажет его живьем.

Под катом подробнее про Гигатрон и анонс встречи с создателем в Москве.

Немного теории

Транзисторно-транзисторная логика — разновидность цифровых логических схем, построенных на основе биполярных транзисторов и резисторов. Название транзисторно-транзисторный возникло из-за того, что транзисторы используются как для выполнения логических функций (например, И, ИЛИ), так и для усиления выходного сигнала (в отличие от резисторно-транзисторной и диодно-транзисторной логики(ДТЛ)).


Упрощённая схема элемента 2И-НЕ

В основе ТТЛ-элемента лежит многоэмиттерный биполярный транзистор. Если хотя бы на один из его эмиттеров подано напряжение 0В — транзистор будет находиться в режиме насыщения и на его коллекторе будет присутствовать логическая единица. В зависимости от схемы входного и выходного каскадов, мы получим ту или иную логическую операцию нашего элемента.


Старый TTL-чип SN7400 выпущенный в 70-х годах

В 80-х годах на ТТЛ-чипах было произведено много игровых автоматов, а также некоторые бытовые компьютеры. Наиболее известных из них Apple I, над которым трудился Стив Возняк.

Пример такого компьютер Apple 1, он тоже сделан на TTL логике, но все же имеет микропоцессор.


Компьютер Apple I частично построен на TTL-логике но имеет микропроцессор

История создания

Автор изначального концепта — Marcel van Kervinck. Он собрал первый прототип Гигатрона на макетной плате. Весь процесс от разработки до конечного проекта зафиксирован здесь: hackaday.io/project/20781/logs

Компьютер работает на тактовой частоте 6.25 MHz и выполняет одну 8-битную операцию за цикл.

Первая версия гигатрона собранная на макетной плате

Почему такие старые чипы?


Авторы объясняют это так:
Из интереса, и чтобы лучше понимать базовую архитектуру компьютера. А также чтобы поковыряться с железом которое у нас было на тот момент. В декабре 2016 нас забавляла идея собрать компьютер на ТТЛ-чипах, который будет достаточно мощный для игры в крестики-нолики на LED-экране 8x8. В конце концов, нечто подобное должен сделать каждый инженер хотя бы раз в жизни.

Зачем все это нужно?


На гигатроне можно изучать фундаментальные принципы работы современных компьютеров и процессоров. Из-за того что все элементы компьютера достаточно примитивны, принцип их работы может понять даже начинающий инженер. К тому же это просто весело!

Что можно запускать?


Попробовать компьютер в работе можно на программном эмуляторе gigatron.io/emu

В стандартной прошивке доступны:
  • Игра змейка
  • Игра racer
  • Игра крестики-нолики
  • Игра тетрис
  • Множество Мандельброта — программа для рисования фракталов
  • Программа для просмотра изображений
  • Загрузчик для программ
  • Среда BASIC
  • WozMon — классический редактор памяти и монитор памяти Стива Возняка для Apple I

Обзор от EEVblog


Обзор от The 8-bit Guy

Встреча с Уолтером Белгерсом в Москве


В понедельник 9 сентября в нашем Хакспейсе пройдет открытая встреча с Уолтером. Зарегистрироваться на встречу можно тутneuronspace.timepad.ru/event/1054393

Уолтер Белгерс (Walter Belgers) — один из создателей Гигатрона, хакер, работавший в информационной безопасности всю свою жизнь, в основном как пен-тестер, и в данный момент являющийся директором по информационной безопасности компании Philips. По совместительству, председатель Toool – Открытой Организации Взломщиков Замков (The Open Organization of Lockpickers). Уолтер паял еще в 70-х, но никогда до этого он не строил настоящий компьютер целиком.

___________________________________________________________________________________________________________________________________

Про Хакспейс Нейрон


Хакспейсе Нейрон — сообщество гиков и техноэнтузиастов в центре Москвы. У нас регулярно проходят мероприятия для людей увлекающихся технологиями и их нестандартным применением. В остальное время у нас всегда доступны рабочие места для инженеров: с паяльником, осциллографом и всем необходимым для DIY, конструирования и проектирования электроники. А еще у нас можно поиграть в приставки и настолки в творческом кругу задротов.

Мы в соцсетях


                         

Let's block ads! (Why?)

Изготовление транзистора своими руками

Эта статья заинтересует в первую очередь тех, кто любит и умеет мастерить. Конечно, можно купить различные готовые устройства и приборы, в том числе и изделия солнечной фотовольтаики в сборе или россыпью. Но умельцам намного интереснее создать собственное устройство, не похожее на другие, но обладающее уникальными свойствами. Например, из транзисторов своими руками может быть изготовлена солнечная батарея, на базе этой солнечной батареи могут быть собраны различные устройства, например, датчик освещенности или маломощное зарядное устройство.

Собираем солнечную батарею

В промышленных гелиевых модулях в качестве элемента, преобразующего солнечный свет в электричество, используется кремний. Естественно, этот материал прошел соответствующую обработку, которая превратила природный элемент в кристаллический полупроводник. Этот кристалл нарезается на тончайшие пластины, которые затем служат основой для сборки больших солнечных модулей. Этот же материал используется и при изготовлении полупроводниковых приборов. Поэтому, в принципе, из достаточного количества кремниевых транзисторов можно изготовить солнечную батарею.

Для изготовления гелиевой батареи лучше всего использовать старые мощные приборы, имеющие маркировку «П» или «КТ». Чем мощнее транзистор, тем большую площадь имеет кремниевый кристалл, а следовательно, тем большую площадь будет иметь фотоэлемент. Желательно, чтобы они были рабочие, в противном случае их использование может стать проблематичным. Можно, конечно, попробовать использовать и неисправные транзисторы. Но при этом каждый из них следует проверить на предмет отсутствия короткого замыкания на одном из двух переходов: эмиттер – база или коллектор – база.

От того, какова структура используемых транзисторов (р-n-р или n-р-n), зависит полярность создаваемой батареи. Например, KT819 имеет структуру n-р-n, поэтому для него положительным («+») выходом будет вывод базы, а отрицательными («-») – выводы эмиттера и коллектора. А транзисторы типа П201, П416 имеют структуру р-n-р, поэтому для них отрицательным («-») выходом будет вывод базы, а положительными («+») — выводы эмиттера и коллектора. Если взять в качестве фотопреобразователя отечественные П201 – П203, то при хорошем освещении можно получить на выходе ток до трех миллиампер при напряжении в 1.5 вольта.


Транзистор П202М

После того, как будет выбран тип и собрано достаточное количество транзисторов, к примеру, П201 или П416, можно приступать к изготовлению солнечной батареи. Для этого на расточном станке следует сточить фланцы транзисторов и удалить верхнюю часть корпуса. Затем нужно провести рутинную, но необходимую операцию по проверке всех транзисторов на пригодность использования их в качестве фотоэлементов. Для этого следует воспользоваться цифровым мультиметром, установив его в режим миллиамперметра с диапазоном измерения до 20 миллиампер. Соединяем «плюсовой» щуп с коллектором проверяемого транзистора, а «минусовой» — с базой.


Проверка транзистора

Если освещение достаточно хорошее, то мультиметр покажет значение тока в пределах от 0.15 до 0.3 миллиампер. Если значение тока окажется ниже минимального значения, то этот транзистор лучше не использовать. После проверки тока следует проверить напряжение. Не снимая щупов с выводов, мультиметр следует переключить на измерение напряжения в диапазоне до одного вольта. При этом же освещении прибор должен показать напряжение, равное примерно 0.3 вольта. Если показатели тока и напряжения соответствуют приведенным значениям, то транзистор годен для использования в качестве фотоэлемента в составе солнечной батареи.


Схема соединений транзисторов в солнечную батарею

Если есть возможность, то можно попробовать выбрать транзисторы с максимальными показателями. У некоторых транзисторов в плане расположения выводов для монтажа батареи может оказаться более удобным переход база – эмиттер. Тогда свободным остается вывод коллектора. И последнее замечание, которое нужно иметь в виду при изготовлении гелиевой батареи из транзисторов. При сборке батареи следует позаботиться об отводе тепла, так как при нагревании кристалл полупроводника, начиная примерно с температуры +25°С, на каждом последующем градусе теряет около 0.5% от начального напряжения.


Транзисторы П203Э с радиаторами охлаждения

В летний солнечный день кристалл кремния может нагреваться до температуры +80°С. При такой высокой температуре каждый элемент, входящий в состав гелиевой батареи, может терять в среднем до 0.085 вольта. Таким образом, коэффициент полезного действия такой самодельной батареи будет заметно снижаться. Именно для того, чтобы минимизировать потери, и нужен теплоотвод.

Обычный транзистор как элемент солнечной фотовольтаики

Кроме того, что обычный транзистор достаточно просто можно превратить в фотоэлектрический преобразователь, при небольшой фантазии его можно использовать и в других полезных схемах, используя фотоэлектрические свойства полупроводника. И область применения этих свойств может быть самая неожиданная. Причем применять модифицированный транзистор можно в двух вариантах – в режиме солнечной батареи и в режиме фототранзистора. В режиме солнечной батареи с двух выводов (база – коллектор или база – эмиттер) без каких-либо модификаций снимается электрический сигнал, вырабатываемый полупроводником при освещении его.

Фототранзистор представляет собой полупроводниковое устройство, реагирующее на световой поток и работающее во всех диапазонах спектра. Этот прибор преобразовывает излучение в электрический сигнал постоянного тока, одновременно усиливая его. Ток коллектора фототранзистора находится в зависимости от мощности излучения. Чем интенсивнее освещается область базы фототранзистора, тем больше становится ток коллектора.

Из обычного транзистора можно сделать не только фотоэлемент, преобразующий световую энергию в энергию электрическую. Обычный транзистор можно легко превратить в фототранзистор и использовать в дальнейшем уже его новые функциональные возможности. Для такой модификации подходят практически любые транзисторы. Например, серии MП. Если повернуть транзистор выводами кверху, то мы увидим, что вывод базы припаян непосредственно к корпусу транзистора, а выводы эмиттера и коллектора изолированы и заведены вовнутрь. Электроды транзистора расположены треугольником. Если повернуть транзистор так, чтобы вершина этого треугольника – база – была повернута к вам, то коллектор окажется слева, а эмиттер – справа.


Корпус транзистора, сточенный со стороны эмиттера

Теперь надфилем следует аккуратно сточить корпус транзистора со стороны эмиттера до получения сквозного отверстия. Фототранзистор готов к работе. Как и фотоэлемент из транзистора, так и самодельный фототранзистор может быть использован в различных схемах, реагирующих на свет. Например, в датчиках освещенности, которые управляют включением и выключением, например, внешнего освещения.


Схема простейшего датчика освещения

И те, и другие транзисторы могут быть использованы в схемах слежения за положением солнца для управления поворотом солнечных батарей. Слабый сигнал с этих транзисторов достаточно просто усиливается, например, составным транзистором Дарлингтона, который, в свою очередь, уже может управлять силовыми реле.

Примеров использования таких самоделок можно привести великое множество. Сфера их применения ограничивается только фантазией и опытом человека, взявшегося за такую работу. Мигающие елочные гирлянды, регуляторы освещенности в комнате, управление освещением дачного участка… Все это можно сделать своими руками.

Как изолировать транзистор | Каталог самоделок

Начинающим радиолюбителям наверняка интересен вопрос изоляции транзистора (одного или группы) на радиаторе. Если рассматривать теплоотводы, то там все довольно просто. Изоляция транзистора осуществляется при помощи прокладок, которые обладают хорошей теплопроводимостью.

При желании их можно изготовить самостоятельно и для этого потребуется только прокладочная слюда и ножницы. В компьютерных блоках питания с изоляцией транзисторов все обстоит иначе. Прокладочная слюда для этих целей не подходит, и используются специальные силиконовые прокладки, которые редко продаются в обычных магазинах радиоэлектроники.

Для изоляции транзистора есть более простой вариант, который предполагает задействовать дрель. Также для операции придется задействовать небольшой кусочек текстолита. На первом этапе на пластине, а также радиаторе делаются отметки, которые будут использоваться для фиксации элементов. Для радиатора подбирается сверло не большого диаметра и далее останется только нарезать резьбу. Далее нужно дать элементу охладиться. После этого придется потратить немного времени на шлифовку поверхности радиатора. Все это делается естественно для того, чтобы пластина плотно прилегала к его поверхности.

Под транзистор рекомендуется взять пластиковую втулку, однако если ее нет, то не стоит расстраиваться. Ситуацию можно решить при помощи кусочка текстолита, который ранее был заготовлен. На пластине намечаются точки для отверстий, и затем придется немного поработать дрелью.

Быстрая изоляция винтов

 

При изоляции  транзистора не стоит забывать про винты. Основная проблема заключается в том, что они малого диаметра и под них сложно подобрать заглушки. Некоторые применяют специальные термоусадочные трубки, однако тут придется повозиться. В первую очередь она нарезается на колечки.

Далее они помещается на соответствующие винты. Если трубка плохо зафиксирована, следует воспользоваться зажигалкой и немного ее разогреть. После этого элементы будут надежно изолированы.

Где взять слюду?

 

Нужно знать, что это особый теплостойкий диэлектрик. Он встречается в самых разнообразных бытовых приборах, и в частности, в микроволновых печах. Там он выглядит как небольшой лист и находится рядом с платой управления. Еще следу можно поискать в обычном паяльнике. Если его разобрать, можно найти нихромовую обмотку. Слюда, находящаяся рядом с ним, представлена в виде трубочки.

Иногда вышеуказанный материал может устанавливаться на конденсаторах, и тогда его очень даже просто достать. Однако не у всех дома есть испорченная микроволновая печь либо паяльник. В такой ситуации можно решить проблему с изоляцией транзистора при помощи рукава для затекания, с которым очень удобно работать. В первую очередь он без проблем разрезается и абсолютно не проводит ток. Также преимущество рукава для затекания кроется в отменной теплостойкости.

Для использования вышеуказанного диэлектрика следует придерживаться несложной инструкции:

  1. Взять кусочек рукава (для этого используются ножницы. Пленку лучше всего сложить два раза).
  2. Установка рукава (материал накладывается на радиатор в том месте, где устанавливаются транзисторы).
  3. Фиксация транзисторов (осуществляется при помощи крепежных винтов. Перед этим на рукаве делается отверстие, а теплоотвод смазывается термопастой).
  4. Установка ранее изолированных винтов, (шурупы затянуть при помощи отвертки).
  5. Крепление платы (для этого применяются шурупы диаметром 3 мм).
  6. Проверка сопротивления (мультиметром прозванивается теплоотвод, а также коллектор).

 

Автор:  Панасейко Александр Владимирович. Украина

 


 

Самодельные радиаторы теплоотводы - MBS Electronics

Несмотря на обилие теплоотводов в магазинах радиоэлектронных товаров, часто бывает непросто подобрать радиатор для полупроводниковых приборов, который точно бы вписался в конструкцию и габариты вашего самодельного прибора. В этом случае можно применить самодельные радиаторы, описываемые в данной статье.

Пластинчатый радиатор

  1. Пластинчатый радиатор

Для изготовления радиатора потребуется медь в виде пластинок, ленты или листа толщиной от 0.3 до 1 мм. Пластинки нужного размера модно нарезать обычными ножницами. Собираем пакет пластинок с нужной площадью, фиксируем, обматывая нитками, смачиваем спирто-канифольным флюсом (кислоту не применять!) и пропаиваем хорошо разогретым паяльником. Паяльник должен быть достаточно мощным чтобы прогреть наши медные пластинки. После пропайки обрабатываем торцы изделия напильником и наждачной бумагой, припаиваем отрезки толстого медного провода в качестве ножек для установки на печатную плату. Сверлим отверстие для крепления транзистора или микросхемы.

Самодельный пластинчатый радиатор

Игольчатый (штыревой) радиатор

  1. Игольчатый (штыревой) радиатор

Для изготовления игольчатого радиатора потребуется латунная или медная пластина подходящих размеров, которую будем использовать в качестве основания. В пластине сначала размечаем и сверлим отверстия для крепления полупроводникового прибора. Штыри можно изготовить из голого медного провода диаметром 1 — 2 мм. Если у вас провод в эмалевой изоляции, то сначала очищаем его, а потом нарезаем на куски нужной длины (обычно 20-50мм).

Для установки штырей на пластину вам потребуется кондуктор, изготовленные из текстолитовой пластины толщиной около 20 мм. Рассверлить кондуктор проще всего нарисовав шаблон в графическом редакторе на компьютере и распечатав на обычной бумаге. Шаблон закрепляем на поверхности текстолита и сверлим.

Кондуктор для установки штырей

Пластину — основу кладем на горизонтальную поверхность, на нее — кондуктор, а в кондуктор вставляем штыри. Прогреваем весь пакет с большим количеством припоя, предварительно смочив спирто-канифольным флюсом. Нагревать можно на электроплите. Охлаждаемый полупроводниковый прибор крепится с той стороны пластины, где нет иголок.

Самодельный штыревой радиатор


Изготовление транзисторов

своими руками: готовы ли вы?

Аалия Шаукат, писатель

Самодельные транзисторы

были созданы несколькими любителями в Интернете, в том числе Нилом Штайнером и парнем по имени Джим в 2009 году. Однако самые известные доморощенные транзисторы были созданы из Джери Эллсворт , мастером по изготовлению умение работать с физикой устройства. В 2010 году она построила собственное производственное предприятие (также известное как «фабрика») и сумела сгенерировать около простых схем с помощью своих самодельных микросхем.Интересно, что с тех пор не было опубликовано никаких других хорошо задокументированных самодельных транзисторов. Вероятно, это связано с тем, что этот тип производства обязательно ведет к обращению с опасными химическими веществами, и на его совершенствование могут уйти годы (Джери потребовалось два года). Более того, поскольку транзисторы являются строительным блоком для электроники, их можно дешево купить, чтобы создать гораздо более сложные ИС, которые выполняют что-то более прямое функциональное. С учетом сказанного, для любителя создать транзистор с нуля в домашней лаборатории - довольно существенное достижение, поэтому можно представить, что создание транзистора приходит с чувством выполненного долга.

В настоящее время большинство фирм, не имеющих предприятия, передают фактическое производство за границу, потому что накладные расходы на использование необходимого количества инженеров и техников для эксплуатации завода с прибылью слишком высоки после инвестиций в размере 10 миллиардов долларов, которые обычно обходятся для строительства государственного предприятия. ультрасовременное растение без фабрики. Большинство компаний не могут поддерживать уровень продаж, необходимый для оправдания таких финансовых вложений.

Поскольку другого варианта дешевого производства транзисторов нет, понятно, почему эти литейные предприятия убивают, установив новый рекорд продаж в 400 миллиардов долларов .По сути, может иметь смысл исследовать более доступное изготовление модульных транзисторов, особенно для создания прототипов, несмотря на большие затраты и технологические препятствия, потому что у гигантских мощностей действительно есть около недостатков .

Джери Элсворт и Нил Штайнер создали транзисторы из сборных германиевых диодов и фотоэлементов из сульфида кадмия соответственно. Это не то же самое, что построить транзистор из чистой легированной пластины, потому что диод и фотоэлемент изготовлены заранее.

Создание транзистора с нуля потребует некоторых инструментов, которые обычно не встречаются в домашней лаборатории. Это видео с San Zeloof представляет собой довольно подробный обзор его домашней фабрики чипов и напоминает Jeri’slab . Вот еще несколько необычных инструментов:

Некоторые из этих материалов более вредны, чем другие. Любой, кто работает с HF, должен делать это очень осторожно, потому что это химическое вещество может проникать в ткани, вызывая довольно грубые ожоги.Резервуар с азотом не является полностью необходимым, но он помогает контролировать атмосферу в печи для более предсказуемого роста оксидного слоя на кремнии, и когда вы выращиваете слои толщиной всего несколько сотен ангстрем (Å), это, вероятно, будет сэкономить много времени. Также стоит отметить, что легирование чистого кремния - это еще один проект сам по себе, поэтому покупка предварительно легированного кремния высшего качества в Интернете может быть более целесообразной. Некоторое более приземленное оборудование для любителей включает в себя блок питания, осциллограф, пинцет, вентилятор процессора, проводящую эпоксидную смолу и припой.

Как изготавливаются транзисторы?
Транзистор изготавливается с помощью процесса фотолитографии , который, по сути, создает узор на поверхности подложки для формирования различных топологий транзисторов. Одна из таких топологий - это металл-оксидный полевой транзистор (MOSFET), как показано ниже.

Источник изображения: Shutterstock.

Опять же, объемный субстрат p-типа можно легко купить в Интернете.

Рост начального оксидного слоя осуществляется в печи с течением времени.Джери, например, утверждает, что ей требуется шесть часов, чтобы вырастить слой оксида толщиной от 500 до 600 Å с добавлением пара, закачиваемого в печь. Нет необходимости вытаскивать крошечный штангенциркуль и микроскоп, чтобы измерить эту толщину, поскольку это видно по цвету. Слой толщиной 600 Å соответствует зеленому цвету.

Травление или удаление оксида для получения определенного рисунка выполняется с помощью HF. На многих этапах травления часть пластины защищена от травителя «маскирующим» материалом, который сопротивляется травлению.Маска с виниловой наклейкой предварительно вырезана, чтобы противостоять травлению на определенных участках.

Область истока и стока создается путем наматывания фосфосиликатной пленки на пластину так, чтобы на пластине оставался тонкий слой жидкости; обычно это достигается с помощью вентилятора ЦП.

И снова устройство помещают в печь при температуре 1000 o C на определенное время для осаждения высоких концентраций фосфора на поверхности подложки и оксидных слоев, создавая две легированные области n-типа и, в конечном итоге, канал для движения электронов.

Наконец, виниловые маски используются для протравливания области затвора и помещения ее обратно в печь для выращивания оксидного слоя затвора. Джери указывает толщину от 800 до 1000 Å, которая имеет цвет от розового до темно-красного.

Контакты затвора, истока, стока и подложки могут быть выполнены из проводящей эпоксидной смолы. Это достигается с помощью другой виниловой маски и дополнительного травления, чтобы сделать точки доступа вниз к истоку и стоку, чтобы разместить кусочки эпоксидной смолы, к которым можно припаять провода.

Более подробная информация представлена ​​на нескольких различных сайтах после небольшого исследования.Очевидно, что этот процесс экспоненциально усложняется при проектировании масок и планировании шагов для топологии с несколькими транзисторами. Размер и объем задачи могут стать громоздкими; таким образом, проектирование огромных производственных мощностей с шириной затвора транзисторов до нанометров и программ САПР для компоновки миллионов транзисторов.

Подробнее о журнале «Электронные продукты»

Как сделать транзистор - из нити

Инженеры Университета Тафтса делают транзисторы из материала, который с большей вероятностью встретишь в магазине тканей, чем в области электроники.

Полупроводник, полностью изготовленный из льняной нити, позволяет команде Tufts создавать электронные устройства, которые в конечном итоге можно вплетать в одежду, носить на коже или когда-нибудь даже имплантировать хирургическим путем для диагностического мониторинга.

В исследовании, опубликованном в журнале ACS Applied Materials and Interfaces , авторы описывают разработку первых поточных транзисторов (TBT), которые могут быть преобразованы в простые многопоточные логические схемы и интегральные схемы.

Цепи заменяют последний оставшийся жесткий компонент многих современных гибких устройств.

Транзисторы, разработанные Tufts, имеют различную форму и допускают свободное движение без ущерба для функций - ценное биомедицинское применение, по словам исследователя Самира Сонкусале.

«Существует множество медицинских приложений, в которых измерение биомаркеров в реальном времени может быть важным для лечения заболеваний и наблюдения за здоровьем пациентов. Возможность полностью интегрировать мягкое и гибкое диагностическое устройство для мониторинга, которое пациент вряд ли замечает, может быть весьма мощной », - сказал Сонкуале, профессор электротехники и компьютерной инженерии в Университете Тафтса .

Как сделать транзистор на основе резьбы

Первым шагом при создании транзистора на основе резьбы является покрытие льняной нити нанотрубками. Покрытие создает поверхность полупроводника, через которую могут перемещаться электроны.

СЭМ-изображения (а) голой льняной нити и (б) льняной нити после покрытия УНТ. Эти изображения показывают относительную шероховатость подложки из льняной нити и отсутствие видимых изменений морфологии нити при добавлении раствора УНТ. (Изображение предоставлено: Tufts)

К нити прикреплены две тонкие золотые проволочки - «источник» электронов и «сток», по которому электроны входят и выходят.

Третий провод, называемый затвором, прикреплен к материалу, окружающему резьбу. Небольшие изменения напряжения через провод затвора позволяют большому току течь через нить между истоком и стоком - основной принцип транзистора.

Возможно, самым инновационным ингредиентом в производственном процессе является пропитанный электролитом гелевый материал, окружающий резьбу и соединяющийся с проводом затвора. Ионогель, состоящий из наночастиц диоксида кремния, которые самоорганизуются в сетчатую структуру, можно легко нанести на нить путем нанесения покрытия погружением или быстрого протирания.В отличие от твердотельных оксидов или полимеров, используемых в качестве материала затвора в классических транзисторах, электролит эластичен при растяжении или изгибе.

Этапы изготовления резьбовых транзисторов (TBT): а) льняная нить, б) присоединение истока (S) и стока (D) тонких золотых проволок, в) капельное литье углеродных нанотрубок на поверхности резьбы, г ) нанесение электролитного гелевого (ионогелевого) материала затвора, д) крепление затвора. f) показывает поперечный разрез TBT. Электролиты EMI: 1-этил-3метилимидазолий TFSI: бис (трифторметилсульфонил) имид.(Изображение предоставлено: Tufts)

Исследователи Tufts создали простую небольшую интегральную схему, называемую мультиплексором (MUX), и соединили ее с массивом датчиков на основе потоков, способных обнаруживать ионы натрия и аммония - важные биомаркеры для здоровья сердечно-сосудистой системы, печени и других людей. функция почек.

«В лабораторных экспериментах мы смогли показать, как наше устройство может отслеживать изменения концентраций натрия и аммония в нескольких местах», - сказала Рэйчел Овен, аспирант инженерной школы Университета Тафтса и первый автор исследования.«Теоретически мы могли бы масштабировать интегральную схему, которую мы сделали из TBT, чтобы присоединить большой массив датчиков, отслеживающих множество биомаркеров во многих разных местах с помощью одного устройства».

В интервью Tech Briefs Овен раскрывает большие возможности, которые начинаются с такой крошечной нити.

Tech Briefs: Что вдохновило вас на создание этого транзистора на основе резьбы?

Rachel Owyeung: Наша группа ранее изучала потоки для электрохимических датчиков, микрофлюидики, оптических датчиков и даже доставки лекарств по потокам, но мы по-прежнему полагались на обычную электронику на основе кремния.Для многих биомедицинских приложений, которые требуют разнообразных или больших количеств сенсоров или чувствительная область находится глубоко внутри ткани, существует потребность в интеграции электроники с сенсорами для мультиплексированного считывания и усиления. Это проще, если вся платформа, включая электронику, чрезвычайно тонкая, мягкая и податливая для тесной интеграции устройства с биологической тканью без нарушения функции. Таким образом, нам нужно было разработать транзисторы, соответствующие этому описанию, поскольку они являются важными строительными блоками любого современного датчика или электронной схемы.

Tech Briefs: Каковы преимущества полностью резьбового транзистора по сравнению с традиционным транзистором?

Rachel Owyeung: Нити обладают многими интересными свойствами по сравнению с кремнием или другими подложками для транзисторов, такими как химическая перестраиваемость за счет разнообразия материалов, механическая гибкость, и они могут обеспечить естественный интерфейс для трехмерных тканей и органов.

Кроме того, столетия совершенствования процессов и материалов в текстильной промышленности позволили уникальным образом позиционировать нитки как идеальную основу для носимых устройств, поскольку они тщательно спроектированы для обеспечения тесного контакта с телом (например.g., одежду или перевязочные материалы) и уже производятся в больших масштабах.

Tech Briefs: Какие приложения вам больше всего нравятся?

Rachel Owyeung: Резисторы на основе нитей особенно идеальны для носимых или биомедицинских приложений, где тесное взаимодействие мягких и совместимых устройств может улучшить взаимодействие с пользователем. Мы особенно рады изучению этой технологии для устройств диагностического мониторинга, где гибкость электроники не только приводит к большему комфорту пациента / пользователя, но также обеспечивает конформный контакт для более точных показаний контролируемых биомаркеров.

Другие инновации на основе нитей

Те же исследователи Tufts хотят сделать обнаружение загрязняющих веществ или опасных химикатов таким же простым, как проверка цвета вашей футболки.

Tech Briefs: Какая часть процесса проектирования была для вас самой сложной?

Рэйчел Овен: У потоков есть несколько серьезных проблем, когда дело доходит до электроники. Поверхность нити очень неровная и шероховатая из-за множества волокон, которые сливаются, образуя нить.Резьба также имеет нестандартное соотношение сторон и геометрию по сравнению с типичными планарными кремниевыми чипами. Эти аспекты затрудняют изготовление транзисторов, поскольку обычные методы не могут быть использованы как есть. Вот здесь и появляется продуманный выбор материала. Мы выбрали наши полупроводники и материалы затвора (наш ионогель), потому что они могут быть легко нанесены путем нанесения покрытия окунанием или протиркой и более устойчивы к изгибу или растяжению.

Технические сводки: Над чем вы будете работать дальше?

Рэйчел Овен: Мы ищем способы улучшить масштабируемость устройств.В конечном итоге высокопроизводительный процесс изготовления был бы отличным вариантом для демонстрации более сложных схем с этими нитевыми транзисторами.

Что вы думаете? Поделитесь своими вопросами и комментариями ниже.

Утраченные знания: самодельные электронные компоненты

Еженедельная колонка «Утраченные знания» исследует возможные технологии будущего на основе забытых идей прошлого (и тех, которые немного отстранены). Каждый вторник мы смотрим на ретро-технологии, «потерянные» технологии и импровизированные «уличные технологии» деревенских ремесленников и торговцев со всего мира.«Утраченные знания» также являются темой текущего выпуска Make: , Volume 17 (сейчас в киосках)


В этом выпуске «Утраченных знаний» мы рассмотрим загадочное искусство домашнего приготовления электронных компонентов. Эта колонка была вдохновлена ​​экспериментами Коллина со светодиодами в его Make представляет видео LED (см. Ниже). Я подумал, что будет интересно собрать некоторые другие проекты компонентов homebrew, которые мы рассмотрели здесь, на MAKE, и которые я мог бы найти в другом месте.

Это далеко не все. Если вам известны другие крутые проекты подобного рода, пожалуйста, добавляйте ссылки в комментариях.

Диоды:

Эксперименты Коллина со светоизлучающими свойствами в карбиде кремния для его светодиодной серии Make представляют .

Страница энтузиаста науки и техники Найла Штайнера, на которой подробно описаны его эксперименты по созданию генератора отрицательного сопротивления с использованием самодельного туннельного диода.

Еще один эксперимент с диодом от Найла Штайнера - самодельный ламповый диод.

Это продолжение эксперимента из отчета, который я писал ранее, о домашней откачке вакуумной трубки. Следующим шагом будет создание собственной вакуумной лампы с нуля. Это моя первая попытка, диодная. Диод, кажется, работает на удивление хорошо, и очень обнадеживает мысль о том, чтобы поставить сетку между нитью накала и пластиной.

Триоды

Бесспорным королем домашних ретро-компонентов является француз Клод Пайяр и его триоды, созданные с нуля.Этот парень похож на какое-то национальное достояние франко-гиков. Его сайт на французском, но есть ссылка на Google Переводчик (чего это стоит). Мы уже несколько раз публиковали это видео, но его стоит опубликовать еще раз, если вы его пропустили.

Конденсаторы

Из статьи Википедии о лейденских сосудах: «Батарея из четырех лейденских сосудов, соединенных параллельно, музей Бурхааве, Лейден. Полукруглая шкала, прикрепленная к центральной выходной клемме, представляет собой электрометр с пробковым шариком, который дает приблизительное измерение заряда.”

В Национальной лаборатории сильного магнитного поля есть несколько интерактивных руководств по лейденским банкам, конденсаторам и гальваническим батареям.


Простая лейденская банка с соленой водой от Instructables, которую мы разместили здесь на сайте в прошлом году.

Вот попытка одного строителя построить конденсатор «кухонный стол», основанный на инструкциях из книги Г. П. Фридрихса Голос кристалла (см. Ниже)

Транзисторы:

Кристаллический усилитель Адамса (1933)
Из сообщения Коллина:

Проводя историческое исследование для недавних презентаций MAKE: видео Transistor, я наткнулся на ссылки на более раннюю итерацию устройства, очевидно созданную еще в 1933 году - за целых 14 лет до того, как у исследователей Bell Labs появилась рабочая модель.Что делает открытие еще более убедительным и вдохновляющим, так это тот факт, что его изобретателю Роберту Адамсу было всего 13 лет, когда он сделал это открытие. Хотя не было создано ни одного патента или публикаций, описывающих его функции, Адамс, как говорят, построил несколько кристаллических радиоприемников, использующих это устройство. Хотя доктор Роберт Джордж Адамс скончался в 2006 году, его веб-сайт документирует некоторые из его работ -

Группа Home_Transistors на Yahoo! Описание группы
: В 1954 году в британском журнале Short Wave Magazine статья описывала читателям, как они могут создавать свои собственные транзисторы.Эта идея была возрождена в последние годы благодаря книгам Пита Фридриха ( The Voice Of The Crystal и Instruments Of Amplification ), а позже в 2008 году оригинальная статья SWM 1954 года должна быть обновлена ​​в Великобритании. журнал Practical Wireless . Эта группа предназначена для помощи производителям транзисторов дома, как место для публикации проблем и, надеюсь, их решений.

Знакомство с транзистором
Статья из журнала Radio Constructor за 1955 год.Классика.

Генераторы

Эксперименты Найла Штайнера с осцилляторами отрицательного сопротивления на основе цинка.

И снова Найл, с осциллятором отрицательного сопротивления на основе пирита. Он пишет:

Успех этого эксперимента был для меня очень захватывающим опытом, поскольку он представляет собой возможность создать простое самодельное активное полупроводниковое устройство. Это почти как сделать самодельный транзистор. Это реальная реализация некоторых очень старых и эзотерических экспериментов 1920-х годов У.Х. Эклс, Гринлиф Пикард и Олег Лосев, о которых так неопределенно сообщалось в нескольких статьях, что я часто задавался вопросом, действительно ли это было сделано. Даже в этом случае меня всегда чрезвычайно восхищали сообщения о том, что на заре развития радио я мог производить непрерывный радиочастотный сигнал из грубого полупроводникового материала.

Crystal Radio (и другие)

Этот прибор, называемый «детектор стрелы», описан в книге.Он состоит из различных кусочков латуни, в том числе газовой арматуры, из которой сделана хрустальная чаша. Кристаллический полупроводниковый материал в данном случае представляет собой железный пирит.

Я называю этот инструмент «катушкой кривошипа». Если быть точным, это регулируемая настраиваемая индуктивность с двойным отводом, в которой используется новое расположение резьбовых соединений, позволяющее точно позиционировать отводы катушки. Детали конструкции этой катушки приведены в книге.

Наушники - одна из тех частей, которые, по мнению «экспертов», невозможно изготовить дома с помощью ручных инструментов.Что ж, вот еще один дизайн наушников с использованием лома магнитов и катушек проволоки, намотанных на картонные катушки. Дно банки с грибами используется как диафрагма. Задняя крышка прибора представляет собой литой колпачок для столбов забора.

Всякий раз, когда возникает тема домашних ретро-компонентов, обычно ее сопровождает Х. П. Фридрихс. Его книги, Voice of the Crystal и Instruments Of Amplification , почитаются многими производителями компонентов и сборщиками радиоприемников.В этих двух книгах и на своем сайте он показывает, как создавать различные радиокомпоненты, катушки, лампы, транзисторы и другие компоненты. Его сборки часто столь же красивы, сколь и образовательны. Большая часть того, что есть на сайте, - это фотогалереи, тизерные материалы к книгам, но есть и несколько интересных проектов, например, как сделать наушники из чайной банки, и куча PDF-файлов со старинными статьями о радио.

Галерея Homebrew Radio Джеффа Дантеманна демонстрирует и описывает свою коллекцию самодельных ламповых радиоприемников.

Телевизоры
Электронно-лучевые трубки

Найл, в последний раз, здесь обыгрывает разные идеи конструкции электронно-лучевых трубок. Особенно обратите внимание на его газоразрядную трубку, превращенную в электронную пушку.

Television for the Experimenters - это сайт, на котором Питер Янцер изучает, что можно сделать для воссоздания первых дней телевизионных технологий. Он пишет:

Время от времени всплывает что-нибудь из периода первого телевизионного бума (1928-1932).Чаще всего он был построен экспериментатором того времени и использовался для настройки магических телевизионных сигналов, транслируемых здесь и за рубежом. Это было увлекательное время для экспериментаторов. Эксперименты продолжаются и по сей день, и те из нас, кто в них участвует, испытывают те же острые ощущения и разочарования, что и пионеры телевидения много лет назад. В наше время интересно наблюдать и становиться свидетелем той же реакции, которая произошла около 75 лет назад.

Больше:

Из журнала MAKE:

Ознакомьтесь с выпуском MAKE, том 17: «Утраченные знания»!

Купите свою копию в Maker Shed
Подпишитесь, чтобы СДЕЛАТЬ
Получите доступ к цифровому изданию (если вы уже являетесь подписчиком)

В 17 томе MAKE идет на самом деле старой школы с выпуском «Утраченные знания», в котором представлены проекты и статьи, посвященные стимпанк-сцене - производители создают свой собственный альтернативный викторианский мир с помощью модифицированных компьютеров, телефонов, автомобилей, костюмов и других фантастических творений.Проекты включают элегантную машину влияния Wimshurst (электростатический генератор, полностью построенный из деталей Home Depot), кофеварку Florence Siphon и двигатель Стирлинга, работающий на чайной чашке. Этот специальный раздел также охватывает часовое производство, высокую печать, раннее мультимедийное искусство Уильяма Блейка и другие удивительные и утраченные (или исчезающие) технологии до 20 века.

Изготовление транзисторов

  • Изучив этот раздел, вы сможете:
  • • Распознать диффузионные кремниевые планарные транзисторы из сплава.
  • • Признайте преимущества кремниевой планарной технологии.
  • • Опишите основные этапы производства планарных транзисторов.

Рис. 3.2.1. Германиевый сплав


, диффузный транзистор

Легкосплавные диффузионные транзисторы

В ранних транзисторах с биполярным переходом для изготовления усилителя тока использовались различные методы. Обычно в качестве базы транзистора использовалась тонкая пластина из германия.Эмиттер и коллектор были изготовлены путем диффузии двух таблеток индия (трехвалентного материала, имеющего три электрона в их валентной оболочке) в обе стороны пластины с основанием N-типа, как показано на рис. 3.2.1.

Процесс термоядерного синтеза вызывает диффузию индия в германий. Когда два металла сливаются вместе, атомы индия (с 3 валентными электронами) смешиваются с чистыми атомами германия (с 4 валентными электронами), создавая материал P-типа, в котором атомам индия будет не хватать одного электрона, и поэтому они будут связываться только с тремя. вместо четырех соседних атомов.Это создает «дырочный» носитель заряда у каждого атома индия. Слияние прекращается непосредственно перед встречей двух областей P-типа. В результате получается чрезвычайно тонкий слой полупроводника N-типа (BASE), зажатый между двумя более толстыми слоями P-типа, которые образуют два других вывода, эмиттер и коллектор. Обратите внимание, что область P-типа, используемая для коллектора, больше, чем область эмиттера. Это связано с тем, что большая часть тепла, выделяемого внутри транзистора, генерируется в переходе база / коллектор.Следовательно, этот переход должен быть больше, чтобы рассеивать это дополнительное тепло.

Легкосплавные диффузионные транзисторы

имеют несколько недостатков:

  • 1. У них плохая частотная характеристика в основном из-за большой емкости перехода.
  • 2. Их ток коллектора увеличивается с ростом температуры, что делает их уязвимыми к разрушению из-за теплового разгона.
  • 3. У них относительно высокие токи утечки через переходы.
  • 4.Они не выдерживают высокого напряжения.

Рис. 3.2.2. Многослойная конструкция


кремниевого планарного транзистора.

Кремниевые планарные транзисторы

Недостатки диффузионных легкосплавных транзисторов были преодолены в 1950-х годах за счет разработки транзисторов, в которых в качестве полупроводникового материала используется кремний, и планарной (слоистой) конструкции, показанной на рисунках 3.2.2–3.2.3. Эти транзисторы построены последовательно. из очень тонких слоев (или плоскостей) полупроводникового материала, построенного как многослойный сэндвич).Конструкция более сложна, чем метод диффузии сплава, и требует множества отдельных этапов, нанесения оксидных слоев на кремниевую пластину и использования фотолитографических методов для стравливания нежелательных участков кремния. Эти шаги повторяются с вариациями для создания требуемых шаблонов и слоев для формирования либо отдельных транзисторов, либо полных взаимосвязанных интегральных схем.

Хотя многие отдельные этапы производства являются сложными, от формирования слитка очень чистого кремния, разрезания его на пластины и формирования необходимых компонентов на пластине, тысячи транзисторов могут быть изготовлены одновременно на одной пластине кремния, это в этом случае метод построения становится намного дешевле и надежнее, чем метод диффузии сплава «по одному транзистору за раз».

После того, как транзисторы сформированы на пластине, каждый из них автоматически проверяется, и все неисправные транзисторы маркируются пятном краски. Затем пластина разрезается на отдельные транзисторы, и те, которые помечены как неисправные, выбрасываются.

Планарный процесс еще более эффективен, когда он используется для производства интегральных схем, в которых несколько взаимосвязанных транзисторов одновременно изготавливаются на одном кристалле кремния. Интегральные схемы, изготовленные этим методом, могут содержать всего несколько взаимосвязанных транзисторов (Small Scale Integration или SSI), сотни транзисторов (Medium Scale Integration или MSI), тысячи транзисторов (Large Scale Integration или LSI) или такие устройства, как микропроцессоры с миллионы соединенных между собой транзисторов (очень крупномасштабная интеграция или СБИС).Рис. 3.2.2–3.2.4 иллюстрируют основные этапы производственного процесса, предполагая, что пластина заполнена одиночными транзисторами.

Рис. 3.2.3 Процесс плоского построения.

  • Шаги на рис. 3.2.3

  • 1. Слой 1 - Сильнолегированный кремний N-типа.
  • 2. Слегка легированный кремний N-типа наносится поверх слоя 1, образуя двухслойный коллектор. (см. «Как работают BJT»).
  • 3. Часть коллектора стравливается, образуя углубление для базового слоя P-типа.
  • 4. Добавлен базовый слой типа P.
  • 5. Часть основного слоя стравливается, оставляя очень тонкий основной слой.
  • 6. Добавлен сильно легированный эмиттерный слой N-типа.
  • 7. Наконец, добавляются металлические соединители, позволяющие зафиксировать выводы после тестирования и отсоединить их от пластины.

Рис. 3.2.4 Готовый кремниевый планарный транзистор.

Начало страницы

Самодельный транзистор

??? Любой пример ??? | Форум электроники

самодельный транзистор

Кто вам сказал, что это можно запретить где угодно в этом мире ???
: ')

Это одно из величайших изобретений века!

И это изобретение для всех нас.Никто и никогда не мог этого запретить !!!! Люди могут попытаться скрыть информацию. И наша обязанность - найти его и сделать доступным для всех ......

К сожалению, кажется, что транзистор может существовать и работать в небольших размерах и с использованием очень чистых полупроводниковых кристаллов. Это может быть проблемой, если кто-то хочет приготовить его дома. Но я не знаю, правда ли это или просто еще одно суеверие в этой области ....

В этой ссылке есть грубое описание самодельного транзистора, но использующего кристалл из диода.....
https://ourworld.compuserve.com/homepages/Andrew_Wylie/homemade.HTM

Я был бы рад получить копию книги, упомянутой на этой странице:
«Практические транзисторы и транзисторные схемы» от JS Кендалл "

Кажется, что можно было бы также сделать транзистор дома, используя галенит (сульфид свинца, PbS), как описано в:
https://amasci.com/amateur/transis.html

Но я не Я не нашел другого намека на это .....

Кроме того, я не нашел ничего, связанного с применением других полупроводников, таких как оксид меди, сульфид меди (как было предложено изобретателем первого транзистора Лилиенфельдом в 1928 г. первый образец, выпущенный согласно последней ссылке), селен или любой другой материал, который может сделать возможным изготовление транзистора в домашних условиях, но, например, не будет жизнеспособным методом для промышленного производства и т. д. и т. д...

Другой пример, пластмассовые транзисторы (полимеры):
https://www.moskalyuk.com/links/plastic_transistors.htm

Туннельный диод также кажется несложным, как по следующей ссылке:
https : //home.earthlink.net/~lenyr/ntype-nr.htm
Это полезное самодельное усилительное устройство. Используя это устройство, Олег Лосев мог сделать первые твердотельные радиоприемники уже в 1922 году (как во введении к книге Томаса Ли «Конструирование радиочастотных интегральных схем КМОП», стр.20)

И это то, что заставило меня задуматься, нет ли способа сделать лучше устройство, я говорю, транзистор, дома .....

У кого-нибудь есть еще идеи ????
Должен быть способ сделать это, обычный !!!!

Ура.
S.

Изготовление самодельных транзисторов - проекты и лакомые кусочки Хосе Пино.

Спустя 20 лет, где я участвую в гонке «Сделай сам транзисторы»? (24.09.2009)

В 1987 году я узнал о том, как работают компьютер и цифровые ворота.В 1988 году я сделал полную схему калькулятора на транзисторах. В 1989 году я решил сделать транзистор.

Где я сегодня, 20 лет спустя?
К сожалению, я слишком далеко от финиша. Я пишу это, потому что наконец сдался. Я не участвую в гонке.

Еще в 1991 году я был «близок» к созданию транзистора. Экспериментируя с некоторыми металлами, я обнаружил, что оксид меди имеет некоторые интересные особенности и из него можно сделать транзистор, но результаты были другими.Это было случайно, поэтому я не считал это достижением.

В 1998 году я узнал, как был «изобретен» первый транзистор 1 . Создать простой контактный транзистор было непросто, потому что результаты были случайными и неэффективными.

В 2007 году я начал пересматривать идею. Я получил некоторую информацию от DrDR: «Я немного удивлен, что создание транзистора будет считаться« сложным ». Раньше я делал их, чтобы заработать себе на жизнь, и проектировал производственный процесс с учетом конкретных желаемых характеристик.Биполярный транзистор - это устройство, состоящее из материала с тремя плотностями легирования полупроводникового материала. С точки зрения производства, точное количество легирования важно для определения точного напряжения, при котором транзистор включается или выключается. Грубый транзистор можно сделать, погрузив плоский кристалл в жидкий легированный полупроводник так, чтобы затвердела тонкая пленка, которая соответствует лежащему под ним кристаллу, а затем изменив концентрацию примеси перед следующим погружением. Этот процесс называется «жидкофазной эпитаксией» и используется для изготовления транзисторов, диодов, светодиодов, полупроводниковых лазеров и резисторов с использованием полупроводниковых материалов, состоящих из двух или трех элементов, таких как арсенид галлия (GaAs) или арсенид галлия-алюминия. (GaAlAs)."

Звучит как отличная идея, но не было деталей, поэтому я не смог воспроизвести этот процесс.

Да, кстати, если вы думаете, что из двух диодов можно соединить транзистор, не теряйте времени. Тебе нужно учиться как на самом деле работают транзисторы.

Найлер Штайнер смог сделать самодельный полевой транзистор с фотоэлементом CDS, но все же не по-настоящему "самодельный" или "сделай сам", так как процесс создания полупроводников еще не завершен. Но все равно интересно.Г-н Штайнер указывает, что идея пришла ему в голову после прочтения Роджер Бейк отмечает про самодельный полевой транзистор / самодельный транзистор.

Наконец, благодаря Джери Эллсуорт я научился делать самодельные полупроводники. Я обнаружил, что не могу сделать его по экономическим причинам. Необходимое оборудование довольно дорогое. Процесс несложный, но его нужно проводить с пробами и ошибками. Детские шаги - ключ к достижению цели.

Если вас интересует, как изготавливать самодельные полупроводники, включая солнечные элементы, диоды, транзисторы или даже самодельную интегральную схему, вот 40-минутное видео, объясняющее процесс производства:

Извини, Снупи, ты больше не мой герой.Отныне, Джери Эллсуорт мой герой.

Чтобы узнать больше:

Юлиус Эдгар Лилиенфельд предложил основной принцип, лежащий в основе полевого МОП-транзистора в 1925 году.

Установка Джери Эллсуорт построить простые транзисторы и ИС у себя дома. Также, Самодельная ИС сделано Джери.


1 Некоторые люди считают, что транзистор был изобретен Юлиусом Эдгаром Лилиенфельдом в 1925 году, задолго до того, как он был «изобретен» в 1947 году тремя американскими физиками из Bell Telephone Laboratories.Другие утверждают, что контактный транзистор был знаю задолго до его изобрели гении лабораторий Bell.



Руководство по транзисторам для гитарной педали

ЧТО ТАКОЕ ТРАНЗИСТОРЫ?

Транзисторы являются активными компонентами наших схем, и мы используем их для усиления или переключения нашего сигнала. Эти полупроводники обычно содержат три контакта, и для создания педалей гитарных эффектов мы обычно будем использовать биполярные переходные транзисторы (BJT).Однако в некоторых педалях с более низким коэффициентом усиления могут использоваться полевые транзисторы (FET)

.

КАК РАБОТАЮТ ТРАНЗИСТОРЫ?

Когда транзистор используется в качестве усилителя, небольшой электрический ток на одном конце создает гораздо больший электрический ток на другом. В гитарной схеме это, по сути, усиление сигнала для получения гораздо большей выходной громкости.

При использовании в качестве переключателя транзистор может пропускать небольшой ток через одну часть и превращать его в гораздо больший ток.По сути, меньший ток включает больший.

КАКИЕ ВИДЫ ТРАНЗИСТОРОВ ДОСТУПНЫ?

Транзисторы с биполярным переходом (BJT) представляют собой компоненты, состоящие из трех слоев и могут быть либо тонким слоем полупроводника P-типа, зажатым между двумя слоями N-типа (транзисторы NPN), либо тонким слоем N, зажатым между двумя слоями P-типа ( Транзисторы PNP). Эта комбинация конструкции диода с двумя переходами дает два перехода PN. Соединение базы (B) и эмиттера (E) и соединение базы (B) и коллектора (C).

Большинство транзисторов, которые вы будете использовать, будут NPN, но если вам нужно использовать транзистор PNP, вам нужно будет изменить полярность напряжения, поскольку структура транзистора меняется на противоположную.

Чтобы выяснить, какой у вас тип транзистора, вы всегда должны найти соответствующее техническое описание в Интернете. Это не только скажет вам, какой это тип транзистора, но и расскажет о назначении контактов.

Когда дело доходит до создания педалей гитарных эффектов, мы используем два основных типа транзисторов.Кремниевые транзисторы и германиевые транзисторы.

ГЕРМАНОВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Германиевые транзисторы

имеют относительно низкое усиление и обеспечивают более плавный, винтажный стиль по сравнению с кремниевой альтернативой.

Наиболее распространенные германиевые транзисторы, которые вы найдете:

  • AC127, AC128
  • OC45, OC75, OC81
  • NKT275
  • MP41
  • GT1322

Все они имеют разные диапазоны усиления и звуки, но на самом деле все зависит от личных предпочтений относительно того, что работает для вас.

КРЕМНИЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Кремниевые транзисторы

имеют гораздо более высокое усиление и делают педаль гораздо более современно звучащей по сравнению с германиевой альтернативой.

Наиболее распространенные кремниевые транзисторы, которые вы найдете в педалях:

Хотя они имеют гораздо более высокие диапазоны усиления, их допуски сильно различаются. Например, BC108 имеет диапазон усиления от 110 до 800, что затрудняет поиск подходящей пары.

Однако вы можете получить аналогичное усиление от чего-то вроде BC549C, имеющего типичный диапазон усиления от 270 до 500, что значительно упрощает поиск согласованной пары для вашей схемы.

КАКОЙ ТИП ТРАНЗИСТОРА Я ДОЛЖЕН ИСПОЛЬЗОВАТЬ?

Важно отметить, что у транзисторов нет звука. У них есть характеристики. Кремниевый BC109 будет иметь более высокое усиление, чем германиевый AC128, но оба имеют довольно высокое усиление, что делает их идеальными транзисторами для педали фузз-гитары. Вам решать, что именно должна делать и как звучать ваша педаль.

Лучший совет по этой теме - купить нагрузку разных транзисторов и проверить их, чтобы увидеть, что вы предпочитаете.

В ЧЕМ ИЗМЕРЯЮТСЯ ТРАНЗИСТОРЫ?

Транзисторы в основном измеряются с использованием коэффициента усиления (hFE). В зависимости от типа транзистора доступный коэффициент усиления может существенно различаться. Некоторые транзисторы имеют огромные допуски, тогда как другие намного жестче.

Например, транзистор BC108, который обычно используется в кремниевых педалях Fuzz Face, имеет диапазон усиления от 110 до 800. В то время как OC71 (также встречается в некоторых более винтажных педалях Fuzz Face) имеет диапазон усиления от 30 до 110.

Поскольку для некоторых педалей, таких как классическая схема Fuzz Face, требуется два или более транзисторов, понимание этих диапазонов усиления становится невероятно важным. Традиционно классическая нечеткая грань имеет диапазон усиления 70–85 для первого транзистора и 120–140 для второго транзистора.

Из-за того, что допуски по усилению так сильно различаются, очень редко можно встретить две транзисторные педали фузза, которые звучат одинаково, если только создатель не использовал кропотливые одинаковые значения для транзисторов на всех педалях.Что невероятно маловероятно.

КАК ИЗМЕРИТЬ ТРАНЗИСТОРЫ?

Транзисторы немного сложнее тестировать, чем пассивные компоненты, такие как резистор или конденсатор. Однако, используя цифровой мультиметр, мы можем проверить их, выполнив несколько простых шагов.

Прежде всего, вам нужно найти контакты и обозначить каждый из них. Если вы измеряете биполярный переходной транзистор, его выводы - это база (B), коллектор (C) и эмиттер (E). Однако, если вы измеряете полевой транзистор, контакты - это вентиль (G), сток (D) и источник (S).

Вы можете найти информацию о контактах любого транзистора, просто выполнив поиск в Google. Вы сможете довольно легко найти соответствующие таблицы данных, которые предоставят всю необходимую информацию.

КАК ПРОВЕРИТЬ, РАБОТАЕТ ТРАНЗИСТОР

Перед добавлением транзистора в вашу сборку стоит проверить, не закорочен ли он и не открыт. Если какой-либо из следующих шагов не удается, можно предположить, что это неисправный транзистор, и можно смело переходить к тестированию другого транзистора.

Если вы купили специально подобранную согласованную пару транзисторов, эти проверки уже должны были быть выполнены. Однако перепроверить никогда не помешает.

ШАГ 1 - БАЗА ДЛЯ ЭМИТТЕРА

Подключите красный щуп мультиметра к базе (B) транзистора, а черный щуп к эмиттеру (E).

Если транзистор типа NPN, вы должны увидеть падение напряжения в пределах от 0,45 до 0,9 вольт. Если вы это видите, транзистор можно переходить к следующему шагу.

Если используется транзистор типа PNP, мультиметр покажет OL или Over Limit.

ШАГ 2 - ОСНОВАНИЕ КОЛЛЕКТОРА

Оставьте красный зонд на базе (B) транзистора, а черный зонд перенесите на коллектор (C).

Как и в предыдущем шаге, если это транзистор типа NPN, вы должны увидеть падение напряжения в диапазоне от 0,45 до 0,9 вольт.

Если это транзистор типа PNP, мультиметр покажет OL, что означает перегрузка.

ШАГ 3 - ПЕРЕДАТЧИК НА БАЗУ

Подключите красный провод мультиметра к эмиттеру (E), а черный провод к базе (B) транзистора.

Для хорошего NPN-транзистора мультиметр должен показывать OL или Over Load.

Однако, если вы тестируете транзистор PNP, он должен показывать падение напряжения от 0,45 до 0,9 вольт.

ШАГ 4 - КОЛЛЕКТОР НА БАЗУ

Подключите красный провод мультиметра к коллектору (C) транзистора и оставьте черный провод на базе (B).

Для хорошего NPN-транзистора мультиметр должен показывать OL или Over Load.

Однако, если вы тестируете транзистор PNP, он должен показывать падение напряжения от 0,45 до 0,9 вольт.

ШАГ 5 - КОЛЛЕКТОР К ЭМИТТЕРУ

Подключите один вывод мультиметра к коллектору (C) транзистора, а другой вывод - к эмиттеру (E). Это должно читаться как OL или Overload.

Поменяйте местами провода и перепроверьте. Вы также должны увидеть OL или Overload.

Если вы получите что-либо, кроме этих показаний, вы можете предположить, что это плохой транзистор, и не включать его в свою сборку. К сожалению, не все транзисторы подойдут.

КАК ПРОВЕРИТЬ УСИЛЕНИЕ ТРАНЗИСТОРОВ (HFE)

Некоторые мультиметры могут иметь настройку hFE и перфорацию для вставки транзистора. Это очень грубый способ выяснить, каковы уровни усиления эмиттера.

Совместив контакты транзистора с разъемами мультиметра и установив шкалу мультиметра на hFE, вы сможете начать измерение уровней усиления транзистора.

Если у вас нет мультиметра со встроенной проверкой транзисторов, вы можете построить его с макетной платой, батареей и батареей на 9 В.

Настройте мультиметр на измерение низкого тока (мА) и настройте макетную плату, как показано ниже:

Следующим шагом является подключение резистора 1 МОм между положительной стороной батареи и базой транзистора.

Ваш мультиметр покажет ток между коллектором (C) и эмиттером (E).

Затем вы можете разделить это число на напряжение батареи (9 В), чтобы оценить коэффициент усиления (hFE). Уравнение для этого:
Миллиампер чтения (мА) / Напряжение аккумулятора (В) = усиление (hFE)

.

Почему бы не проверить мои другие сообщения о других распространенных компонентах при создании педалей гитарных эффектов своими руками здесь:

Руководство по конденсаторам для DIY гитарных педалей

Руководство по резисторам для DIY гитарных педалей

Если вы новичок в этом и хотите узнать, где купить транзисторы для своих проектов педалей эффектов, сделанных своими руками, ознакомьтесь с моим руководством здесь:

Где купить Гитарные педали эффектов своими руками

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *