Как классифицируются транзисторы по типам и группам. Какая система обозначений используется для современных транзисторов. Какие элементы входят в условное обозначение транзистора. Как расшифровывается маркировка транзисторов.
Основные элементы системы обозначений транзисторов
Система обозначений современных типов транзисторов базируется на ряде классификационных признаков и установлена отраслевым стандартом ОСТ 11336.038-77. В основу системы положен семизначный буквенно-цифровой код, состоящий из следующих элементов:
- 1-й элемент — обозначает исходный полупроводниковый материал
- 2-й элемент — определяет подкласс транзистора
- 3-й элемент — характеризует функциональные возможности
- 4-й, 5-й, 6-й элементы — порядковый номер разработки
- 7-й элемент — классификация по параметрам
Обозначение исходного полупроводникового материала
Первый элемент в обозначении указывает на исходный полупроводниковый материал транзистора:
- Г или 1 — для германия и его соединений
- К или 2 — для кремния и его соединений
- А или 3 — для соединений галлия (арсенид галлия)
- И или 4 — для соединений индия
Буква используется для транзисторов широкого применения, цифра — для приборов специального назначения.
Определение подкласса транзистора
Второй элемент обозначения характеризует подкласс транзистора:
- Т — для биполярных транзисторов
- П — для полевых транзисторов
Функциональные возможности транзисторов
Третий элемент обозначения указывает на основные функциональные возможности транзистора, такие как рассеиваемая мощность и граничная частота:
Для биполярных транзисторов:
- 1 — маломощные (до 1 Вт) низкочастотные (до 30 МГц)
- 2 — маломощные среднечастотные (30-300 МГц)
- 4 — маломощные высокочастотные (более 300 МГц)
- 7 — мощные (более 1 Вт) низкочастотные
- 8 — мощные среднечастотные
- 9 — мощные высокочастотные
Для полевых транзисторов:
- 1 — маломощные (до 1 Вт) низкочастотные (до 30 МГц)
- 2 — маломощные среднечастотные (30-300 МГц)
- 4 — маломощные высокочастотные (более 300 МГц)
- 7 — мощные низкочастотные
- 8 — мощные среднечастотные
- 9 — мощные высокочастотные
Порядковый номер разработки транзистора
4-й, 5-й и 6-й элементы обозначения представляют собой трехзначное число от 101 до 999, указывающее порядковый номер разработки технологического типа транзистора. Каждый технологический тип может включать несколько разновидностей, отличающихся параметрами.
Классификация транзисторов по параметрам
7-й элемент обозначения — буква, условно определяющая классификацию по параметрам транзисторов, изготовленных по единой технологии. Используются буквы русского алфавита от А до Я, за исключением букв З, О, Ч.
Дополнительные элементы в обозначении транзисторов
В системе обозначений транзисторов используются также дополнительные элементы:
- Буква С после 2-го элемента — для обозначения наборов однотипных транзисторов в общем корпусе
- Цифра через дефис после 7-го элемента — для обозначения бескорпусных транзисторов и их конструктивных модификаций
Примеры расшифровки обозначений транзисторов
Рассмотрим несколько примеров расшифровки обозначений современных транзисторов:
КТ2115А-2
- К — кремниевый
- Т — биполярный
- 2 — маломощный среднечастотный
- 115 — номер разработки
- А — группа по параметрам
- 2 — бескорпусный с гибкими выводами на кристаллодержателе
2П7235Г
- 2 — кремниевый (для специального применения)
- П — полевой
- 7 — мощный низкочастотный
- 235 — номер разработки
- Г — группа по параметрам
Классификация биполярных транзисторов по областям применения
Биполярные транзисторы в соответствии с основными областями применения подразделяются на 13 групп:
- Усилительные низкочастотные (fгр < 30 МГц) с нормированным коэффициентом шума
- Усилительные низкочастотные с ненормированным коэффициентом шума
- Усилительные высокочастотные (30 МГц < fгр ≤ 300 МГц) с нормированным коэффициентом шума
- Усилительные высокочастотные с ненормированным коэффициентом шума
- СВЧ усилительные (fгр > 300 МГц) с нормированным коэффициентом шума
- СВЧ усилительные с ненормированным коэффициентом шума
- Усилительные мощные высоковольтные
- Высокочастотные генераторные
- СВЧ генераторные
- Переключательные маломощные
- Переключательные мощные высоковольтные
- Импульсные мощные высоковольтные
- Универсальные
Классификация полевых транзисторов
Полевые транзисторы классифицируются по нескольким признакам:
По назначению:
- Усилительные
- Генераторные
- Переключательные
По виду затвора и способу управления проводимостью канала:
- С затвором на основе p-n перехода
- С изолированным затвором (МДП-транзисторы), работающие в режиме обеднения
- С изолированным затвором, работающие в режиме обогащения
- С двумя изолированными затворами, работающие в режиме обеднения
Графические обозначения транзисторов в схемах
Графические обозначения транзисторов в схемах регламентируются ГОСТ 2.730-73. Некоторые основные обозначения:
- Транзистор типа p-n-p
- Транзистор типа n-p-n
- Транзистор n-p-n с коллектором, электрически соединенным с корпусом
- Лавинный транзистор типа n-p-n
- Полевой транзистор с каналом n-типа
- Полевой транзистор с каналом p-типа
- Полевой транзистор с изолированным затвором и выводом от подложки
Эволюция системы обозначений отечественных транзисторов
Система обозначений отечественных транзисторов претерпела несколько изменений:
- До 1964 года использовалась трехэлементная система
- В 1964 году введен ГОСТ 10862-64
- В 1972 году принят ГОСТ 10862-72
- С 1978 года действует ОСТ 11336.038-77
Каждое изменение было направлено на совершенствование системы в соответствии с появлением новых классификационных групп транзисторов.
Зарубежные системы обозначений транзисторов
За рубежом используются различные системы обозначений полупроводниковых приборов:
Система JEDEC (США)
Наиболее распространенная система, принятая объединенным техническим советом по электронным приборам США. Основные особенности:
- Первая цифра соответствует числу p-n переходов (2 — для транзисторов)
- Далее следует буква N и серийный номер
- Могут присутствовать дополнительные буквы для обозначения разновидностей
Система Pro Electron (Европа)
Используется в Европе, присваивается организацией Association International Pro Electron. Особенности:
- Первая буква обозначает исходный материал
- Вторая буква — тип прибора
- Далее следует трехзначный номер или буква и двузначный номер
Система JIS-C-7012 (Япония)
Разработана в Японии и принята ассоциацией EIAJ. Состоит из пяти элементов:
- Первый элемент (цифра) — тип прибора
- Второй элемент — буква S (Semiconductor)
- Третий элемент (буква) — подкласс прибора
- Четвертый элемент — регистрационный номер разработки
- Пятый элемент — модификация разработки
Знание этих систем обозначений помогает специалистам ориентироваться в многообразии транзисторов различных производителей и правильно выбирать компоненты для своих разработок.
10 Классификация биполярных и полевых транзисторов » СтудИзба
ТРАНЗИСТОРЫ
РАЗДЕЛ 5.
Классификация транзисторов по их назначению, физическим свойствам, основным электрическим параметрам, конструктивно-технологическим признакам, ввиду исходного полупроводникового материала находят отражение в системе условных обозначений их типов. В соответствии с возникновением новых классификационных групп транзисторов совершенствуется и система их условных обозначений, которая на протяжении последних 15 лет трижды претерпевала изменения.
Система обозначений современных типов транзисторов установлена отраслевым стандартом ОСТ 11336.038-77, введен в действие с 1978 г. Базируется на ряде классификационных признаков.
В основу системы обозначений положен семизначный буквенно-цифровой код.
1-й элемент
Буква – для транзисторов широкого применения.
Цифра – для приборов, используемых в устройствах специального назначения.
Обозначает исходный полупроводниковый материал, на основе которого изготовлен транзистор.
Для германия и его соединений _______________________________ Г или 1
Для кремния и его соединений ________________________________К или 2
Для соединений галлия (арсенид галлия) для создания
полевых транзисторов _______________________________________А или 3
Для соединений индия (для производства транзисторов
пока не используется) _______________________________________ И или 4
2-й элемент – буква, определяющая подкласс транзистора:
для биполярных транзисторов ________________________________ Т
для полевых транзисторов ___________________________________ П
Для обозначения наиболее характерных эксплуатационных признаков транзисторов (их функциональных возможностей) используются следующие символы (цифры).
3-й элемент обозначает:
Для биполярных транзисторов:
Для транзисторов с рассеиваемой мощностью не более
1 Вт и граничной частотой коэффициента передачи тока
(далее – граничной частотой) не более 30 МГц __________________________ 1
Для транзисторов с рассеиваемой мощностью не более
1 Вт и граничной частотой более 30 МГц, но не более 300 МГц _____________ 2
Для транзисторов с рассеиваемой мощностью не более
1 Вт и граничной частотой более 300 МГц ______________________________ 4
Для транзисторов с рассеиваемой мощностью более
1 Вт и граничной частотой не более 30 МГц _____________________________ 7
Для транзисторов с рассеиваемой мощностью более 1 Вт
граничной частотой более 30 МГц, но не более 300 МГц ___________________ 8
Для транзисторов с рассеиваемой мощностью более
1Вт и граничной частотой более 300 МГц _______________________________ 9
Для полевых транзисторов:
Для транзисторов с рассеиваемой мощностью не более
1 Вт и максимальной рабочей частотой не более 30 МГц ___________________ 1
Для транзисторов с рассеиваемой мощностью не более
1 Вт и максимальной рабочей частотой более 30 МГц,
но не более 300 МГц _________________________________________________ 2
Для транзисторов с рассеиваемой мощностью не более
1 Вт и максимальной рабочей частотой более 300 МГц ____________________ 4
Для транзисторов с рассеиваемой мощностью более
1 Вт и максимальной рабочей частотой не более 30 МГц ___________________ 7
Для транзисторов с рассеиваемой мощностью более
1 Вт и максимальной рабочей частотой более 30 МГц,
но не более 300 МГц _________________________________________________ 8
Для транзисторов с рассеиваемой мощностью более
1 Вт и максимальной рабочей частотой более 300 МГц ____________________ 9
4-й, 5-й, 6-й элементы – трехзначное число, обозначающее порядковый номер разработки технологического типа транзисторов (каждый технологический тип может включать в себя один или несколько типов, различающихся по своим параметрам). Для обозначения порядкового номера разработки используются числа 101 до 999.
6-й элемент обозначает – буква, условно определяющая классификацию по параметрам транзисторов, изготовленных по единой технологии (классификационная литера). Используются буквы русского алфавита от А до Я, кроме З, О, Ч.
Дополнительные элементы:
Буква С после 2-го элемента — для обозначения наборов в общем корпусе однотипных транзисторов (транзисторные сборки) не соединенных электрически.
Цифра, написанная через дефис после 7-го элемента — для обозначения безкорпусных транзисторов соответствует следующим модификациям конструктивного исполнения:
С гибкими выводами без кристаллодержателя (подложки) ___________________ 1
С гибкими выводами на кристаллодержателе (подложке) ____________________ 2
С жесткими выводами без кристаллодержателя (подложки) __________________ 3
С жесткими выводами на кристаллодержателе (подложке) ___________________ 4
С контактными площадками без кристаллодержателя (подложки) и без
выводов (кристалл) ____________________________________________________ 5
С контактными площадками на кристаллодержателе (подложке) и без
выводов (кристалл на подложке)_________________________________________ 6
Пример:
КТ2115А – 2 — для устройств широкого применения кремниевый биполярный маломощный (Рмах ≤ 1 Вт) высокочастотный (30 МГц < f гр. ≤ 300 МГц) номер разработки 115, группа А, безкорпусный с гибкими выводами на кристаллодержателе.
2П7235Г — для устройств специального назначения кремниевый полевой в корпусе, мощный (Рмах > 1 Вт), низкочастотный (f мах ≤ 30 МГц), номер разработки 235, группа Г.
ГТ4102Е — для устройств широкого применения германиевый, биполярный в корпусе, маломощный (Рмах ≤ 1 Вт), СВЧ (300 МГц ≤ f гр.), номер разработки 102, группа Е.
Экскурс в историю
У биполярных транзисторов, разработанных до 1964г. и выпускаемых до настоящего времени, условные обозначения состоят из 3-х элементов:
1-й элемент:
Буква П — характеризует класс биполярных транзисторов (от «полупроводники»).
Буквы МП — для транзисторов в корпусе, который герметизируется способом холодной сварки.
2-й элемент:
Одно, двух и трехзначное число определяет порядковый номер разработки и указывает: на подкласс транзистора по исходному полупроводниковому материалу, значениям допустимой рассеиваемой мощности и граничной (или предельной) частоты.
Германиевые маломощные низкочастотные транзисторы ________________от 1 до 99
Кремниевые маломощные низкочастотные транзисторы _____________ от 101 до 199
Германиевые мощные низкочастотные транзисторы ________________ от 201 до 299
Кремниевые мощные низкочастотные транзисторы _________________ от 301 до 399
Германиевые высокочастотные и СВЧ маломощные транзисторы _____ от 401 до 499
Кремниевые высокочастотные и СВЧ маломощные транзисторы ______ от 501 до 599
Германиевые высокочастотные и СВЧ мощные транзисторы _________ от 601 до 699
Кремниевые высокочастотные и СВЧ мощные транзисторы __________ от 701 до 799
3-й элемент:
Буква определяет классификацию по параметрам транзисторов, изготовленных по единой технологии.
Пример:
П29А – германиевый, маломощный, низкочастотный транзистор.
МП102 – кремниевый, маломощный, низкочастотный транзистор в холодносварном корпусе.
Начиная с 1964г. была введена новая система обозначений типов транзисторов (ГОСТ 10862-64 и ГОСТ 10862-72). Действовала до 1978г.
1-й элемент:
(исходный полупроводниковый материал)
Соединения германия_______________________________________________ Г или 1
Соединения кремния _______________________________________________ К или 2
Соединения арсенида галлия (для полевых транзисторов) ________________ А или 3
Соединения индия (пока в производстве транзисторов не используется) ____ И или 4
2-й элемент (подкласс транзисторов):
Биполярный _______________________________________________________ Т
Полевой __________________________________________________________ П
3-й элемент:
Девять цифр (1 — 9). Характеризуют подклассы биполярных и полевых транзисторов по значениям рассеиваемой мощности и граничной (или для полевых транзисторов мах рабочей) частоты.
Транзисторы маломощные (РМАХ≤ 0,3 Вт), низкочастотные (f ≤ 3 МГц)__________ 1
Транзисторы маломощные (Р ≤ 0,3 Вт), средней частоты (3 МГц < f ≤ 30 МГц) ___2
Транзисторы маломощные, высокочастотные (f > 30 МГц), СВЧ________________ 3
Транзисторы средней мощности (0,3 Вт< РМАХ≤ 1,5 Вт)_______________________ 4
Транзисторы средней мощности, средней частоты (3 МГц < f ≤ 30 МГц)_________ 5
Транзисторы средней мощности, высокочастотные, СВЧ_______________________ 6
Транзисторы большой мощности (РМАХ > 1,5 Вт), низкочастотные (f ≤ 3 МГц)____ 7
Транзисторы большой мощности средней частоты ____________________________ 8
Транзисторы большой мощности, высокочастотные и СВЧ _____________________ 9
4-й и 5-й элементы – порядковый номер разработки. Двузначное число от 01 до 99 (позднее и трехзначное число).
6-й элемент – квалификационная литера (буква от А до Я, кроме букв, по написанию совпадающих с числами О, Ч, З).
Дополнительные элементы обозначений
Для транзисторных сборок (после 2-го элемента обозначения) __________________ С
Для безкорпусных приборов цифры – модификация конструктивного
исполнения ____________________________________________________1, 2, 3, 4, 5, 6
Пример:
ГТ101А – для устройств широкого применения германиевый биполярный маломощный низкочастотный, в корпусе, номер разработки 01, группа А.
2Т399А
– кремниевый, для устройств широкого применения, биполярный, маломощный, СВЧ, в корпусе, номер разработки 99, группа А.2Т399А-2 – кремниевый, для устройств широкого применения, биполярный, маломощный, СВЧ, безкорпусный с гибкими выводами на кристаллодержателе.
В системе условных обозначений типов транзисторов отображена очень важная информация: род исходного полупроводникового материала, рассеиваемая мощность, граничная частота, конструктивное исполнение, классификация по основному функциональному назначению.
Биполярные транзисторы в соответствии с основными областями применения подразделяются на 13 групп:
1. усилительные низкочастотные (f гр. < 30 МГц) с нормированным коэффициентом шума.
2. усилительные низкочастотные с ненормированным коэффициентом шума.
3. усилительные высокочастотные (30 МГц < f гр. ≤ 300 МГц) с нормированным коэффициентом шума.
4. усилительные высокочастотные с ненормированным коэффициентом шума.
5. СВЧ усилительные (300 МГц < f гр.) с нормированным коэффициентом шума.
6. СВЧ усилительные с ненормированным коэффициентом шума.
7. усилительные мощные высоковольтные.
8. высокочастотные генераторные.
9. СВЧ генераторные.
10. переключательные маломощные.
11. переключательные мощные высоковольтные.
12. импульсные мощные высоковольтные.
13. универсальные.
Полевые транзисторы по своему назначению делятся на три группы: усилительные, генераторные, переключательные.
По виду затвора и способу управления проводимостью канала полевые транзисторы делятся на четыре группы:
1. с затвором на основе p-n перехода.
2. с изолированным затвором (МДП — транзисторы), работающие в режиме обеднения.
3. с изолированным затвором, работающие в режиме обогащения.
4. с двумя изолированными затворами, работающие в режиме обеднения.
Графическое обозначение полупроводниковых приборов
ГОСТ 2.730-73
Однопереходной транзистор с n – базой
Однопереходной транзистор с p – базой
Транзистор типа p – n – p
Транзистор типа n – p – n
Транзистор типа n – p – n с коллектором, электрически
соединенным с корпусом
Лавинный транзистор типа n – p – n
Полевой транзистор с каналом n – типа
Полевой транзистор с каналом p – типа
Полевой транзистор с изолированным затвором с выводом
от подложки обогащенного типа с p – каналом
Полевой транзистор с изолированным затвором с выводом
от подложки обедненного типа с n – каналом
Полевой транзистор с изолированным затвором обогащенного
типа с n – каналом и с внутренним соединением подложки
Полевой транзистор с двумя изолированными затворами
обедненного типа с n – каналом и с внутренним соединением
подложки и истока
Классификация и обозначения полупроводниковых приборов
Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:
Классификация и обозначения полупроводниковых приборов Выполнено: Тепликов И. Сенюков Е. Введение При использовании полупроводниковых приборов в электронных устройствах для унификации их обозначения и стандартизации параметров используются системы условных обозначений. Эта система классифицирует полупроводниковые приборы по их назначению, основным физическим и электрическим параметрам, конструктивно-технологическим свойствам, виду полупроводниковых материалов. Система условных обозначений отечественных полупроводниковых приборов базируется на государственных и отраслевых стандартах. Первый ГОСТ на систему обозначений полупроводниковых приборов ГОСТ 10862-64 был введен в 1964 году. Затем по мере возникновения новых классификационных групп приборов был изменен на ГОСТ 10862-72, а затем на отраслевой стандарт ОСТ 11.336.038-77 и ОСТ 11.336.919-81 соответственно в 1972, 1977, 1981 годах. При этой модификации основные элементы цифробуквенного кода системы условных обозначений сохранились. Эта система обозначений логически строена и позволяет наращивать по мере дальнейшего развития элементной базы. Основные термины, определения и буквенные обозначения основных и справочных параметров полупроводниковых приборов приведены в следующих гостах: 25529-82 – Диоды полупроводниковые. Термины, определения и буквенные обозначения параметров;19095-73 – Транзисторы полевые. Термины, определения и буквенные обозначения параметров;20003-74 – Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров;20332-84 – Тиристоры. Термины, определения и буквенные обозначения параметров. Условные обозначения и классификация отечественных полупроводниковых приборов Система обозначений современных полупроводниковых диодов, тиристоров и оптоэлектронных приборов установлена отраслевым стандартом ОСТ 11 336.919-81 и базируется на ряде классификационных признаков этих приборов. В основу системы обозначений положен буквенно-цифровой код, который состоит из 5 элементов… Первый элемент Первый элемент (буква или цифра) обозначает исходный полупроводниковый материал, на базе которого создан полупроводниковый прибор. Для приборов общегражданского применения используются буквы, являющиеся начальными буквами в названии полупроводника или полупроводникового соединения. Для приборов специального применения вместо этих букв используются цифры. Исходный материал Условные обозначения Германий или его соединения Г или 1Кремний или его соединения К или 2Соединения галлия (например, арсенид галлия) А или 3Соединения индия (например, фосфид индия) И или 4 Второй элемент- подкласс полупроводниковых приборов. Обычно буква выбирается из названия прибора, как первая буква названия Подкласс приборов Условные обозначения Подкласс приборов Условные обозначения Выпрямительные, универсальные, импульсные диоды Д Стабилитроны С Транзисторы биполярные Т Выпрямительные столбы Ц Транзисторы полевые П Диоды Ганна Б Варикапы В Стабилизаторы тока К Тиристоры диодные Н Сверхвысокочастотные диоды А Тиристоры триодные У Излучающие ОЭ приборы Л Туннельные диоды И Оптопары О Третий элемент. Третий элемент (цифра) в обозначении полупроводниковых приборов, определяет основные функциональные возможности прибора. У различных подклассов приборов наиболее характерные эксплутационные параметры (функциональные возможности) различны. Для транзисторов – это рабочая частота и рассеиваемая мощность, для выпрямительных диодов — максимальное значение прямого тока, для стабилитронов – напряжение стабилизации и рассеиваемая мощность, для тиристоров – значение тока в открытом состоянии. Четвертый элемент. Четвертый элемент (2 либо 3 цифры) означает порядковый номер технологической разработки и изменяется от 01 до 999. Пятый элемент. Пятый элемент (буква) в буквенно-цифровом коде системы условных обозначений указывает разбраковку по отдельным параметрам приборов, изготовленных в единой технологии. Для обозначения используются заглавные буквы русского алфавита от А до Я, кроме З, О, Ч, Ы, Ш, Щ, Я, схожих по написанию с цифрами. Условные обозначения и классификация зарубежных полупроводниковых приборов За рубежом существуют различные системы обозначений полупроводниковых приборов. Наиболее распространенной является система обозначений JEDEC, принятая объединенным техническим советом по электронным приборам США. По этой системе приборы обозначаются индексом (кодом, маркировкой), в котором первая цифра соответствует числу p-n переходов: 1 – диод, 2 – транзистор, 3 – тетрод (тиристор). За цифрой следует буква N и серийный номер, который регистрируется ассоциацией предприятий электронной промышленности (EIA). За номером могут стоять одна или несколько букв, указывающих на разбивку приборов одного типа на типономиналы по различным параметрам или характеристикам. Однако цифры серийного номера не определяют тип исходного материала, частотный диапазон, мощность рассеяния или область применения. В Европе используется система, по которой обозначения полупроводниковым приборам присваиваются организацией Association International Pro Electron. По этой системе приборы для бытовой аппаратуры широкого применения обозначаются двумя буквами и тремя цифрами. Так, у приборов широкого применения после двух букв стоит трехзначный порядковый номер от 100 до 999. У приборов, применяемых в промышленной и специальной аппаратуре, третий знак – буква (буквы используются в обратном алфавитном порядке: Z, Y, X и т.д.), за которой следует порядковый номер от 10 до 99. В системе Pro Electron приняты следующие условные обозначения: Первый элемент. Первый элемент (буква) обозначает исходный полупроводниковый материал, на базе которого создан полупроводниковый прибор. Используются 4 латинские буквы A, B, C и D, в соответствии с видом полупроводника или полупроводникового соединения. Исходный материал Ширина запрещенной зоны, эВ Условные обозначения Германий 0,6…1 А Кремний 1…1,3 В Арсенид галлия более 1,3 С Антимонид индия менее 1,6 D Второй элемент (буква) обозначает подкласс полупроводниковых приборов. Третий элемент (цифра или буква) обозначает в буквенно-цифровом коде полупроводниковые приборы, предназначенные для аппаратуры общегражданского применения (цифра) или для аппаратуры специального применения (буква). В качестве буквы в последнем случае используются заглавные латинские буквы, расходуемые в обратном порядке Z, Y, X и т.п. Четвертый элемент (2 цифры) означает порядковый номер технологической разработки и изменяется от 01 до 99. Например, ВТХ10-200 — это кремниевый управляемый выпрямитель (тиристор) специального назначения с регистрационным номером 10 и напряжением 200 В. стандарт JIS-C-7012 Система стандартных обозначений, разработанная в Японии (стандарт JIS-C-7012, принятый ассоциацией EIAJ-Electronic Industries Association of Japan) позволяет определить класс полупроводникового прибора (диод или транзистор), его назначение, тип проводимости полупроводника. Вид полупроводникового материала в японской системе не отражается. Условное обозначение полупроводниковых приборов по стандарту JIS-C-7012 состоит из пяти элементов.Первый элемент. Первый элемент (цифра) обозначает тип полупроводникового прибора. Используются 3 цифры (0, 1, 2 и 3) в соответствии с типом прибора.Второй элемент. Второй элемент обозначается буквой S и указывает на то, что данный прибор является полупроводниковым. Буква S используется как начальная буква от слова Semiconductor.Третий элемент. Третий элемент (буква) обозначает подкласс полупроводниковых приборов. Ниже в таблице приведены буквы, используемые для обозначения подклассов Четвертый элемент. Четвертый элемент обозначает регистрационный номер технологической разработки и начинается с числа 11.Пятый элемент. Пятый элемент отражает модификацию разработки (А и В – первая и вторая модификация). JEDEC Система обозначений JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council), принята объединенным техническим советом по электронным приборам США. По этой системе приборы обозначаются индексом (кодом, маркировкой), в котором:Первый элемент. Первый элемент (цифра) обозначает число p-n переходов. Используются 4 цифры (1, 2, 3 и 4) в соответствии с типом прибора: 1 – диод, 2 – транзистор, 3 – тиристор, 4 – оптопара.Второй элемент. Второй элемент состоит из буквы N и серийного номера, который регистрируется ассоциацией предприятий электронной промышленности (EIA). Цифры серийного номера не определяют тип исходного материала, частотный диапазон, мощность рассеяния и область применения.Третий элемент. Третий элемент — одна или несколько букв, указывают на разбивку приборов одного типа на типономиналы по различным характеристикам. Фирма-изготовитель, приборы которой по своим параметрам подобны приборам, зарегестрированным EIA, может представлять свои приборы с обозначением, принятым по системе JEDEC. Пример: 2N2221A, 2N904. Графические обозначения и стандарты В технической документации и специальной литературе применяются условные графические обозначения полупроводниковых приборов в соответствии с ГОСТ 2.730-73 «Обозначения условные, графические в схемах. Приборы полупроводниковые». Диод выпрямительный, столб выпрямительный Диод туннельный Диод обращения Варикап Диод светоизлучающий Односторонний стабилитрон Двусторонний стабилитрон Транзистор типа p-n-p Транзистор типа n-p-n Однопереходный транзистор с n-базой Полевой транзистор с каналом n-типа Полевой транзистор с каналом p-типа Полевой транзистор с изолированным затвором обогащенного типа с n-каналом р-каналом Диодный тиристор Триодный, запираемый в обратном направлении, выключаемый, с управлением по Катоду Аноду Условные обозначения электрических параметров и сравнительные справочные данные полупроводниковых приборов Для полупроводниковых приборов определены и стандартизованы значения основных электрических параметров и предельные эксплутационные характеристики, которые приводятся в справочниках. К таким параметрам относятся: напряжение (например, Uпр – постоянное прямое напряжение диода), ток (например, Iст, max – максимально допустимый ток в стабилизации стабилитрона, мощность (например, Pвых – выходная мощность биполярного транзистора), сопротивление (например, rдиф – дифференциальное сопротивление диода), емкость (например, Cк – емкость коллекторного перехода), время и частота (например, tвос, обр — время обратного восстановления тиристора, диода), температура (например, Tmax — максимальная температура окружающей среды). Число значений основных электрических параметров исчисляется сотнями, причем для каждого подкласса полупроводниковых приборов эти параметры будут различными. В справочных изданиях приводятся значения основных электрических параметров и предельные эксплутационные характеристики полупроводниковых приборов. Ниже в качестве примера приведены эти данные для типичных представителей различных типов приборов. Примеры обозначения некоторых транзисторов:КТ604А — кремниевый биполярный, средней мощности, низкочастотный, номер разработки 04, группа А2Т920 — кремниевый биполярный, большой мощности, высокочастотный, номер разработки 37, группа А2ПС202А-2 — набор маломощных кремниевых полевых транзисторов средней частоты, номер разработки 02, группа А, бескорпусный, с гибкими выводами на кристаллодержателе.2Д921А — кремниевый импульсный диод с эффективным временем жизни неосновных носителей заряда менее 1нс, номер разработки 21, группа А3И203Г — арсенидогаллиевый туннельный генераторный диод, номер разработки 3, группа ГАД103Б — арсенидогаллиевый излучающий диод инфракрасного диапазона, номер разработки 3, группа Б. Основные ГОСТы:ГОСТ 15133-77 Приборы полупроводниковые. Термины и определенияОСТ 11 336,919 -81 Приборы полупроводниковые. Система условных обозначений.ГОСТ 2,730-73 Обозначения условные графические в схемах. Приборы полупроводниковыеГОСТ 18472-82 Приборы полупроводниковые. Основные размерыГОСТ 20003-74 Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров.ГОСТ 19095 — 73 Транзисторы полевые. Термины, определения и буквенные обозначения параметров.ГОСТ 23448 — 79 Приборы полупроводниковые инфракрасные излучающие. Основные размеры.ГОСТ 25529-82 Диоды полупроводниковые. Термины, определения и буквенные обозначения параметров.
| Обозначение на корпусе | Тип транзистора |
| «15» на корпусе SOT-23 | MMBT3960(Datasheet «Motorola») |
| «1A» на корпусе SOT-23 | BC846A(Datasheet «Taitron») |
| «1B» на корпусе SOT-23 | BC846B(Datasheet «Taitron») |
| «1C» на корпусе SOT-23 | MMBTA20LT(Datasheet «Motorola») |
| «1D» на корпусе SOT-23 | BC846(Datasheet «NXP») |
| «1E» на корпусе SOT-23 | BC847A(Datasheet «Taitron») |
| «1F» на корпусе SOT-23 | BC847B(Datasheet «Taitron») |
| «1G» на корпусе SOT-23 | BC847C(Datasheet «Taitron») |
| «1H» на корпусе SOT-23 | BC847(Datasheet «NXP») |
| «1N» на корпусе SOT-416 | BC847T(Datasheet «NXP») |
| «1J» на корпусе SOT-23 | BC848A(Datasheet «Taitron») |
| «1K» на корпусе SOT-23 | BC848B(Datasheet «Taitron») |
| «1L» на корпусе SOT-23 | BC848C(Datasheet «Taitron») |
| «1M» на корпусе SOT-416 | BC846T(Datasheet «NXP») |
| «1M» на корпусе SOT-323 | BC848W(Datasheet «NXP») |
| «1M» на корпусе SOT-23 | MMBTA13(Datasheet «Motorola») |
| «1N» на корпусе SOT-23 | MMBTA414(Datasheet «Motorola») |
| «1V» на корпусе SOT-23 | MMBT6427(Datasheet «Motorola») |
| «1P» на корпусе SOT-23 | FMMT2222A,KST2222A,MMBT2222A. |
| «1T» на корпусе SOT-23 | MMBT3960A(Datasheet «Motorola») |
| «1Y» на корпусе SOT-23 | MMBT3903(Datasheet «Samsung») |
| «2A» на корпусе SOT-23 | FMMBT3906,KST3906,MMBT3906 |
| «2B» на корпусе SOT-23 | BC849B(Datasheet «G.S.») |
| «2C» на корпусе SOT-23 | BC849C(Datasheet «G.S.») |
| «2E» на корпусе SOT-23 | FMMTA93,KST93 |
| «2F» на корпусе SOT-23 | FMMT2907A,KST2907A,MMBT2907AT |
| «2G» на корпусе SOT-23 | FMMTA56,KST56 |
| «2H» на корпусе SOT-23 | MMBTA55(Datasheet «Taitron») |
| «2J» на корпусе SOT-23 | MMBT3640(Datasheet «Fairchild») |
| «2K» на корпусе SOT-23 | FMMT4402(Datasheet «Zetex») |
| «2M» на корпусе SOT-23 | MMBT404(Datasheet «Motorola») |
| «2N» на корпусе SOT-23 | MMBT404A(Datasheet «Motorola») |
| «2T» на корпусе SOT-23 | KST4403,MMBT4403 |
| «2V» на корпусе SOT-23 | MMBTA64(Datasheet «Motorola») |
| «2U» на корпусе SOT-23 | MMBTA63(Datasheet «Motorola») |
| «2X» на корпусе SOT-23 | MMBT4401,KST4401 |
| «3A» на корпусе SOT-23 | MMBTh34(Datasheet «Motorola») |
| «3B» на корпусе SOT-23 | MMBT918(Datasheet «Motorola») |
| «3D» на корпусе SOT-23 | MMBTH81(Datasheet «Motorola») |
| «3E» на корпусе SOT-23 | MMBTh20(Datasheet «Motorola») |
| «3F» на корпусе SOT-23 | MMBT6543(Datasheet «Motorola») |
| «3J-» на корпусе SOT-143B | BCV62A(Datasheet «NXP») |
| «3K-» на корпусе SOT-23 | BC858B(Datasheet «NXP») |
| «3L-» на корпусе SOT-143B | BCV62C(Datasheet «NXP») |
| «3S» на корпусе SOT-23 | MMBT5551(Datasheet «Fairchild») |
| «4As» на корпусе SOT-23 | BC859A(Datasheet «Siemens») |
| «4Bs» на корпусе SOT-23 | BC859B(Datasheet «Siemens») |
| «4Cs» на корпусе SOT-23 | BC859C(Datasheet «Siemens») |
| «4J» на корпусе SOT-23 | FMMT38A(Datasheet «Zetex S.») |
| «449» на корпусе SOT-23 | FMMT449(Datasheet «Diodes Inc.») |
| «489» на корпусе SOT-23 | FMMT489(Datasheet «Diodes Inc.») |
| «491» на корпусе SOT-23 | FMMT491(Datasheet «Diodes Inc.») |
| «493» на корпусе SOT-23 | FMMT493(Datasheet «Diodes Inc.») |
| «5A» на корпусе SOT-23 | BC807-16(Datasheet «General Sem.») |
| «5B» на корпусе SOT-23 | BC807-25(Datasheet «General Sem.») |
| «5C» на корпусе SOT-23 | BC807-40(Datasheet «General Sem.») |
| «5E» на корпусе SOT-23 | BC808-16(Datasheet «General Sem.») |
| «5F» на корпусе SOT-23 | BC808-25(Datasheet «General Sem.») |
| «5G» на корпусе SOT-23 | BC808-40(Datasheet «General Sem.») |
| «5J» на корпусе SOT-23 | FMMT38B(Datasheet «Zetex S.») |
| «549» на корпусе SOT-23 | FMMT549(Datasheet «Fairchild») |
| «589» на корпусе SOT-23 | FMMT589(Datasheet «Fairchild») |
| «591» на корпусе SOT-23 | FMMT591(Datasheet «Fairchild») |
| «593» на корпусе SOT-23 | FMMT593(Datasheet «Fairchild») |
| «6A-«,»6Ap»,»6At» на корпусе SOT-23 | BC817-16(Datasheet «NXP») |
| «6B-«,»6Bp»,»6Bt» на корпусе SOT-23 | BC817-25(Datasheet «NXP») |
| «6C-«,»6Cp»,»6Ct» на корпусе SOT-23 | BC817-40(Datasheet «NXP») |
| «6E-«,»6Et»,»6Et» на корпусе SOT-23 | BC818-16(Datasheet «NXP») |
| «6F-«,»6Ft»,»6Ft» на корпусе SOT-23 | BC818-25(Datasheet «NXP») |
| «6G-«,»6Gt»,»6Gt» на корпусе SOT-23 | BC818-40(Datasheet «NXP») |
| «7J» на корпусе SOT-23 | FMMT38C(Datasheet «Zetex S.») |
| «9EA» на корпусе SOT-23 | BC860A(Datasheet «Fairchild») |
| «9EB» на корпусе SOT-23 | BC860B(Datasheet «Fairchild») |
| «9EC» на корпусе SOT-23 | BC860C(Datasheet «Fairchild») |
| «AA» на корпусе SOT-523F | 2N7002T(Datasheet «Fairchild») |
| «AA» на корпусе SOT-23 | BCW60A(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «AB» на корпусе SOT-23 | BCW60B(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «AC» на корпусе SOT-23 | BCW60C(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «AD» на корпусе SOT-23 | BCW60D(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «AE» на корпусе SOT-89 | BCX52(Datasheet «NXP») |
| «AG» на корпусе SOT-23 | BCX70G(Datasheet «Central Sem.Corp.») |
| «AH» на корпусе SOT-23 | BCX70H(Datasheet «Central Sem.Corp.») |
| «AJ» на корпусе SOT-23 | BCX70J(Datasheet «Central Sem.Corp.») |
| «AK» на корпусе SOT-23 | BCX70K(Datasheet «Central Sem.Corp.») |
| «AL» на корпусе SOT-89 | BCX53-16(Datasheet «Zetex») |
| «AM» на корпусе SOT-89 | BCX52-16(Datasheet «Zetex») |
| «AS1» на корпусе SOT-89 | BST50(Datasheet «Philips») |
| «B2» на корпусе SOT-23 | BSV52(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «BA» на корпусе SOT-23 | BCW61A(Datasheet «Fairchild») |
| «BA» на корпусе SOT-23 | 2SA1015LT1(Datasheet «Tip») |
| «BA» на корпусе SOT-23 | 2SA1015(Datasheet «BL Galaxy El.») |
| «BB» на корпусе SOT-23 | BCW61B(Datasheet «Fairchild») |
| «BC» на корпусе SOT-23 | BCW61C(Datasheet «Fairchild») |
| «BD» на корпусе SOT-23 | BCW61D(Datasheet «Fairchild») |
| «BE» на корпусе SOT-89 | BCX55(Datasheet » BL Galaxy El.») |
| «BG» на корпусе SOT-89 | BCX55-10(Datasheet » BL Galaxy El.») |
| «BH» на корпусе SOT-89 | BCX56(Datasheet » BL Galaxy El.») |
| «BJ» на корпусе SOT-23 | BCX71J(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «BK» на корпусе SOT-23 | BCX71K(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «BH» на корпусе SOT-23 | BCX71H(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «BG» на корпусе SOT-23 | BCX71G(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «BR2» на корпусе SOT-89 | BSR31(Datasheet «Zetex») |
| «C1» на корпусе SOT-23 | BCW29(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «C2» на корпусе SOT-23 | BCW30(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «C5» на корпусе SOT-23 | MMBA811C5(Datasheet «Samsung Sem.») |
| «C6» на корпусе SOT-23 | MMBA811C6(Datasheet «Samsung Sem.») |
| «C7» на корпусе SOT-23 | BCF29(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «C8» на корпусе SOT-23 | BCF30(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «CEs» на корпусе SOT-23 | BSS79B(Datasheet «Siemens») |
| «CEC» на корпусе SOT-89 | BC869(Datasheet «Philips») |
| «CFs» на корпусе SOT-23 | BSS79C(Datasheet «Siemens») |
| «CHs» на корпусе SOT-23 | BSS80B(Datasheet «Infenion») |
| «CJs» на корпусе SOT-23 | BSS80C(Datasheet «Infenion») |
| «CMs» на корпусе SOT-23 | BSS82C(Datasheet «Infenion») |
| «CLs» на корпусе SOT-23 | BSS82B(Datasheet «Infenion») |
| «D1» на корпусе SOT-23 | BCW31(Datasheet «KEC») |
| «D2» на корпусе SOT-23 | BCW32(Datasheet «KEC») |
| «D3» на корпусе SOT-23 | BCW33(Datasheet «KEC») |
| D6″ на корпусе SOT-23 | MMBC1622D6(Datasheet «Samsung Sem.») |
| «D7t»,»D7p» на корпусе SOT-23 | BCF32(Datasheet «NXP Sem.») |
| «D7» на корпусе SOT-23 | BCF32(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «D8» на корпусе SOT-23 | BCF33(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «DA» на корпусе SOT-23 | BCW67A(Datasheet «Central Sem. Corp.») |
| «DB» на корпусе SOT-23 | BCW67B(Datasheet «Central Sem. Corp.») |
| «DC» на корпусе SOT-23 | BCW67C(Datasheet «Central Sem. Corp.») |
| «DF» на корпусе SOT-23 | BCW67F(Datasheet «Central Sem. Corp.») |
| «DG» на корпусе SOT-23 | BCW67G(Datasheet «Central Sem. Corp.») |
| «DH» на корпусе SOT-23 | BCW67H(Datasheet «Central Sem. Corp.») |
| «E2p» на корпусе SOT-23 | BFS17A(Datasheet «Philips») |
| «EA» на корпусе SOT-23 | BCW65A(Datasheet «Central Sem. Corp.») |
| «EB» на корпусе SOT-23 | BCW65B(Datasheet «Central Sem. Corp.») |
| «EC» на корпусе SOT-23 | BCW65C(Datasheet «Central Sem. Corp.») |
| «EF» на корпусе SOT-23 | BCW65F(Datasheet «Central Sem. Corp.») |
| «EG» на корпусе SOT-23 | BCW65G(Datasheet «Central Sem. Corp.») |
| «EH» на корпусе SOT-23 | BCW65H(Datasheet «Central Sem. Corp.») |
| «F1» на корпусе SOT-23 | MMBC1009F1(Datasheet «Samsung Sem.») |
| «F3» на корпусе SOT-23 | MMBC1009F3(Datasheet «Samsung Sem.») |
| «FA» на корпусе SOT-89 | BFQ17(Datasheet «Philips») |
| «FDp»,»FDt»,»FDW» на корпусе SOT-23 | BCV26(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «FEp»,»FEt»,»FEW» на корпусе SOT-23 | BCV46(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «FFp»,»FFt»,»FFW» на корпусе SOT-23 | BCV27(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «FGp»,»FGt»,»FGW» на корпусе SOT-23 | BCV47(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «GFs» на корпусе SOT-23 | BFR92P(Datasheet «Infenion») |
| «h2p»,»h2t»,»h2W» на корпусе SOT-23 | BCV69(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «h3p»,»h3t»,»h3W» на корпусе SOT-23 | BCV70(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «h4p»,»h4t» на корпусе SOT-23 | BCV89(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «H7p» на корпусе SOT-23 | BCF70 |
| «K1» на корпусе SOT-23 | BCW71(Datasheet «Samsung Sem.») |
| «K2» на корпусе SOT-23 | BCW72(Datasheet «Samsung Sem.») |
| «K3p» на корпусе SOT-23 | BCW81(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «K1p»,»K1t» на корпусе SOT-23 | BCW71(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «K2p»,»K2t» на корпусе SOT-23 | BCW72(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «K7p»,»K7t» на корпусе SOT-23 | BCV71(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «K8p»,»K8t» на корпусе SOT-23 | BCV72(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «K9p» на корпусе SOT-23 | BCF81(Datasheet » Guangdong Kexin Ind.Co.Ltd») |
| «L1» на корпусе SOT-23 | BSS65 |
| «L2» на корпусе SOT-23 | BSS69(Datasheet «Zetex Sem.») |
| «L3» на корпусе SOT-23 | BSS70(Datasheet «Zetex Sem.») |
| «L4» на корпусе SOT-23 | 2SC1623L4(Datasheet «BL Galaxy El.») |
| «L5» на корпусе SOT-23 | BSS65R |
| «L6» на корпусе SOT-23 | BSS69R(Datasheet «Zetex Sem.») |
| «L7» на корпусе SOT-23 | BSS70R(Datasheet «Zetex Sem.») |
| «M3» на корпусе SOT-23 | MMBA812M3(Datasheet «Samsung Sem.») |
| «M4» на корпусе SOT-23 | MMBA812M4(Datasheet «Samsung Sem.») |
| «M5» на корпусе SOT-23 | MMBA812M5(Datasheet «Samsung Sem.») |
| «M6» на корпусе SOT-23 | MMBA812M6(Datasheet «Samsung Sem.») |
| «M6P» на корпусе SOT-23 | BSR58(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «M7» на корпусе SOT-23 | MMBA812M7(Datasheet «Samsung Sem.») |
| «P1» на корпусе SOT-23 | BFR92(Datasheet «Vishay Telefunken») |
| «P2» на корпусе SOT-23 | BFR92A(Datasheet «Vishay Telefunken») |
| «P4» на корпусе SOT-23 | BFR92R(Datasheet «Vishay Telefunken») |
| «P5» на корпусе SOT-23 | FMMT2369A(Datasheet «Zetex Sem.») |
| «Q2» на корпусе SOT-23 | MMBC1321Q2(Datasheet «Motorola Sc.») |
| «Q3» на корпусе SOT-23 | MMBC1321Q3(Datasheet «Motorola Sc.») |
| «Q4» на корпусе SOT-23 | MMBC1321Q4(Datasheet «Motorola Sc.») |
| «Q5» на корпусе SOT-23 | MMBC1321Q5(Datasheet «Motorola Sc.») |
| «R1p» на корпусе SOT-23 | BFR93(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «R2p» на корпусе SOT-23 | BFR93A(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «s1A» на корпусах SOT-23,SOT-363,SC-74 | SMBT3904(Datasheet «Infineon») |
| «s1D» на корпусе SOT-23 | SMBTA42(Datasheet «Infineon») |
| «S2» на корпусе SOT-23 | MMBA813S2(Datasheet «Motorola Sc.») |
| «s2A» на корпусе SOT-23 | SMBT3906(Datasheet «Infineon») |
| «s2D» на корпусе SOT-23 | SMBTA92(Datasheet «Siemens Sem.») |
| «s2F» на корпусе SOT-23 | SMBT2907A(Datasheet «Infineon») |
| «S3» на корпусе SOT-23 | MMBA813S3(Datasheet «Motorola Sc.») |
| «S4» на корпусе SOT-23 | MMBA813S4(Datasheet «Motorola Sc.») |
| «T1″на корпусе SOT-23 | BCX17(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «T2″на корпусе SOT-23 | BCX18(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «T7″на корпусе SOT-23 | BSR15(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «T8″на корпусе SOT-23 | BSR16(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «U1p»,»U1t»,»U1W»на корпусе SOT-23 | BCX19(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «U2″на корпусе SOT-23 | BCX20(Datasheet «Diotec Sem.») |
| «U7p»,»U7t»,»U7W»на корпусе SOT-23 | BSR13(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «U8p»,»U8t»,»U8W»на корпусе SOT-23 | BSR14(Datasheet «Philips(NXP)») |
| «U92» на корпусе SOT-23 | BSR17A(Datasheet «Philips») |
| «Z2V» на корпусе SOT-23 | FMMTA64(Datasheet «Zetex Sem.») |
| «ZD» на корпусе SOT-23 | MMBT4125(Datasheet «Samsung Sem.») |
Биполярные транзисторы, их схемы включения
Биполярный транзистор — трёхэлектродный полупроводниковый прибор, один из типов транзисторов.
Транзистором называется полупроводниковый прибор, который может усиливать, преобразовывать и генерировать электрические сигналы. Первый работоспособный биполярный транзистор был изобретен в 1947 году. Материалом для его изготовления служил германий. А уже в 1956 году на свет появился кремниевый транзистор.
В биполярном транзисторе используются два типа носителей заряда – электроны и дырки, отчего такие транзисторы и называются биполярными. Кроме биполярных существуют униполярные (полевые) транзисторы, у которых используется лишь один тип носителей – электроны или дырки. В этой статье будут рассмотрены биполярные транзисторы.
Долгое время транзисторы в основном были германиевыми, и имели структуру p-n-p, что объяснялось возможностями технологий того времени. Но параметры германиевых транзисторов были нестабильны, их самым большим недостатком следует считать низкую рабочую температуру, — не более 60..70 градусов Цельсия. При более высоких температурах транзисторы становились неуправляемыми, а затем и вовсе выходили из строя.
Со временем кремниевые транзисторы начали вытеснять германиевых собратьев. В настоящее время в основном они, кремниевые, и применяются, и в этом нет ничего удивительного. Ведь кремниевые транзисторы и диоды (практически все типы) сохраняют работоспособность до 150…170 градусов. Кремниевые транзисторы также являются «начинкой» всех интегральных микросхем.
Транзисторы по праву считаются одним из великих открытий человечества. Придя на смену электронным лампам, они не просто заменили их, а совершили переворот в электронике, удивили и потрясли мир. Если бы не было транзисторов, то многие современные приборы и устройства, такие привычные и близкие, просто не появились на свет: представьте себе, например, мобильный телефон на электронных лампах!
Большинство кремниевых транзисторов имеют структуру n-p-n, что также объясняется технологией производства, хотя существуют и кремниевые транзисторы типа p-n-p, но их несколько меньше, нежели структуры n-p-n. Такие транзисторы используются в составе комплементарных пар (транзисторы разной проводимости с одинаковыми электрическими параметрами). Например, КТ315 и КТ361, КТ815 и КТ814, а в выходных каскадах транзисторных УМЗЧ КТ819 и КТ818. В импортных усилителях очень часто применяется мощная комплементарная пара 2SA1943 и 2SC5200.
Часто транзисторы структуры p-n-p называют транзисторами прямой проводимости, а структуры n-p-n обратной. В литературе такое название почему-то почти не встречается, а вот в кругу радиоинженеров и радиолюбителей используется повсеместно, всем сразу понятно, о чем идет речь. На рисунке 1 показано схематичное устройство транзисторов и их условные графические обозначения.
Рисунок 1.
Кроме различия по типу проводимости и материалу, биполярные транзисторы классифицируются по мощности и рабочей частоте. Если мощность рассеивания на транзисторе не превышает 0,3 Вт, такой транзистор считается маломощным. При мощности 0,3…3 Вт транзистор называют транзистором средней мощности, а при мощности свыше 3 Вт мощность считается большой. Современные транзисторы в состоянии рассеивать мощность в несколько десятков и даже сотен ватт.
Транзисторы усиливают электрические сигналы не одинаково хорошо: с увеличением частоты усиление транзисторного каскада падает, и на определенной частоте прекращается вовсе. Поэтому для работы в широком диапазоне частот транзисторы выпускаются с разными частотными свойствами.
По рабочей частоте транзисторы делятся на низкочастотные, — рабочая частота не свыше 3 МГц, среднечастотные – 3…30 МГц, высокочастотные – свыше 30 МГц. Если же рабочая частота превышает 300 МГц, то это уже сверхвысокочастотные транзисторы.
Вообще, в серьезных толстых справочниках приводится свыше 100 различных параметров транзисторов, что также говорит об огромном числе моделей. А количество современных транзисторов таково, что в полном объеме их уже невозможно поместить ни в один справочник. И модельный ряд постоянно увеличивается, позволяя решать практически все задачи, поставленные разработчиками.
Существует множество транзисторных схем (достаточно вспомнить количество хотя бы бытовой аппаратуры) для усиления и преобразования электрических сигналов, но, при всем разнообразии, схемы эти состоят из отдельных каскадов, основой которых служат транзисторы. Для достижения необходимого усиления сигнала, приходится использовать несколько каскадов усиления, включенных последовательно. Чтобы понять, как работают усилительные каскады, надо более подробно познакомиться со схемами включения транзисторов.
Сам по себе транзистор усилить ничего не сможет. Его усилительные свойства заключаются в том, что малые изменения входного сигнала (тока или напряжения) приводят к значительным изменениям напряжения или тока на выходе каскада за счет расходования энергии от внешнего источника. Именно это свойство широко используется в аналоговых схемах, — усилители, телевидение, радио, связь и т.д.
Для упрощения изложения здесь будут рассматриваться схемы на транзисторах структуры n-p-n. Все что будет сказано об этих транзисторах, в равной степени относится и к транзисторам p-n-p. Достаточно только поменять полярность источников питания, электролитических конденсаторов и диодов, если таковые имеются, чтобы получить работающую схему.
Схемы включения транзисторов
Всего таких схем применяется три: схема с общим эмиттером (ОЭ), схема с общим коллектором (ОК) и схема с общей базой (ОБ). Все эти схемы показаны на рисунке 2.
Рисунок 2.
Но прежде, чем перейти к рассмотрению этих схем, следует познакомиться с тем, как работает транзистор в ключевом режиме. Это знакомство должно упростить понимание работы транзистора в режиме усиления. В известном смысле ключевую схему можно рассматривать как разновидность схемы с ОЭ.
Работа транзистора в ключевом режиме
Прежде, чем изучать работу транзистора в режиме усиления сигнала, стоит вспомнить, что транзисторы часто используются в ключевом режиме.
Такой режим работы транзистора рассматривался уже давно. В августовском номере журнала «Радио» 1959 года была опубликована статья Г. Лаврова «Полупроводниковый триод в режиме ключа». Автор статьи предлагал регулировать частоту вращения коллекторного двигателя изменением длительности импульсов в обмотке управления (ОУ). Теперь подобный способ регулирования называется ШИМ и применяется достаточно часто. Схема из журнала того времени показана на рисунке 3.
Рисунок 3.
Но ключевой режим используется не только в системах ШИМ. Часто транзистор просто что-то включает и выключает.
В этом случае в качестве нагрузки можно использовать реле: подали входной сигнал — реле включилось, нет — сигнала реле выключилось. Вместо реле в ключевом режиме часто используются лампочки. Обычно это делается для индикации: лампочка либо светит, либо погашена. Схема такого ключевого каскада показана на рисунке 4. Ключевые каскады также применяются для работы со светодиодами или с оптронами.
Рисунок 4.
На рисунке каскад управляется обычным контактом, хотя вместо него может быть цифровая микросхема или микроконтроллер. Лампочка автомобильная, такая применяется для подсветки приборной доски в «Жигулях». Следует обратить внимание на тот факт, что для управления используется напряжение 5В, а коммутируемое коллекторное напряжение 12В.
Ничего странного в этом нет, поскольку напряжения в данной схеме никакой роли не играют, значение имеют только токи. Поэтому лампочка может быть хоть на 220В, если транзистор предназначен для работы на таких напряжениях. Напряжение коллекторного источника также должно соответствовать рабочему напряжению нагрузки. С помощью подобных каскадов выполняется подключение нагрузки к цифровым микросхемам или микроконтроллерам.
В этой схеме ток базы управляет током коллектора, который, за счет энергии источника питания, больше в несколько десятков, а то и сотен раз (зависит от коллекторной нагрузки), чем ток базы. Нетрудно заметить, что происходит усиление по току. При работе транзистора в ключевом режиме обычно для расчета каскада пользуются величиной, называемой в справочниках «коэффициент усиления по току в режиме большого сигнала», — в справочниках обозначается буквой β. Это есть отношение тока коллектора, определяемого нагрузкой, к минимально возможному току базы. В виде математической формулы это выглядит вот так: β = Iк/Iб.
Для большинства современных транзисторов коэффициент β достаточно велик, как правило, от 50 и выше, поэтому при расчете ключевого каскада его можно принять равным всего 10. Даже, если ток базы и получится больше расчетного, то транзистор от этого сильнее не откроется, на то он и ключевой режим.
Чтобы зажечь лампочку, показанную на рисунке 3, Iб = Iк/β = 100мА/10 = 10мА, это как минимум. При управляющем напряжении 5В на базовом резисторе Rб за вычетом падения напряжения на участке Б-Э останется 5В – 0,6В = 4,4В. Сопротивление базового резистора получится: 4,4В / 10мА = 440 Ом. Из стандартного ряда выбирается резистор с сопротивлением 430 Ом. Напряжение 0,6В это напряжение на переходе Б–Э, и при расчетах о нем не следует забывать!
Для того, чтобы база транзистора при размыкании управляющего контакта не осталась «висеть в воздухе», переход Б–Э обычно шунтируется резистором Rбэ, который надежно закрывает транзистор. Об этом резисторе не следует забывать, хотя в некоторых схемах его почему-то нет, что может привести к ложному срабатыванию каскада от помех. Собственно, все про этот резистор знали, но почему-то забыли, и лишний раз наступили на «грабли».
Номинал этого резистора должен быть таким, чтобы при размыкании контакта напряжение на базе не оказалось бы меньше 0,6В, иначе каскад будет неуправляемым, как будто участок Б–Э просто замкнули накоротко. Практически резистор Rбэ ставят номиналом примерно в десять раз больше, нежели Rб. Но даже если номинал Rб составит 10Ком, схема будет работать достаточно надежно: потенциалы базы и эмиттера будут равны, что приведет к закрыванию транзистора.
Такой ключевой каскад, если он исправен, может включить лампочку в полный накал, или выключить совсем. В этом случае транзистор может быть полностью открыт (состояние насыщения) или полностью закрыт (состояние отсечки). Тут же, сам собой, напрашивается вывод, что между этими «граничными» состояниями существует такое, когда лампочка светит вполнакала. В этом случае транзистор наполовину открыт или наполовину закрыт? Это как в задаче о наполнении стакана: оптимист видит стакан, наполовину налитый, в то время, как пессимист считает его наполовину пустым. Такой режим работы транзистора называется усилительным или линейным.
Работа транзистора в режиме усиления сигнала
Практически вся современная электронная аппаратура состоит из микросхем, в которых «спрятаны» транзисторы. Достаточно просто подобрать режим работы операционного усилителя, чтобы получить требуемый коэффициент усиления или полосу пропускания. Но, несмотря на это, достаточно часто применяются каскады на дискретных («рассыпных») транзисторах, и поэтому понимание работы усилительного каскада просто необходимо.
Самым распространенным включением транзистора по сравнению с ОК и ОБ является схема с общим эмиттером (ОЭ). Причина такой распространенности, прежде всего, высокий коэффициент усиления по напряжению и по току. Наиболее высокий коэффициент усиления каскада ОЭ обеспечивается когда на коллекторной нагрузке падает половина напряжения источника питания Eпит/2. Соответственно, вторая половина падает на участке К-Э транзистора. Это достигается настройкой каскада, о чем будет рассказано чуть ниже. Такой режим усиления называется классом А.
При включении транзистора с ОЭ выходной сигнал на коллекторе находится в противофазе с входным. Как недостатки можно отметить то, что входное сопротивление ОЭ невелико (не более нескольких сотен Ом), а выходное в пределах десятков КОм.
Если в ключевом режиме транзистор характеризуется коэффициентом усиления по току в режиме большого сигнала β, то в режиме усиления используется «коэффициент усиления по току в режиме малого сигнала», обозначаемый, в справочниках h31э. Такое обозначение пришло из представления транзистора в виде четырехполюсника. Буква «э» говорит о том, что измерения производились при включении транзистора с общим эмиттером.
Коэффициент h31э, как правило, несколько больше, чем β, хотя при расчетах в первом приближении можно пользоваться и им. Все равно разброс параметров β и h31э настолько велик даже для одного типа транзистора, что расчеты получаются лишь приблизительными. После таких расчетов, как правило, требуется настройка схемы.
Коэффициент усиления транзистора зависит от толщины базы, поэтому изменить его нельзя. Отсюда и большой разброс коэффициента усиления у транзисторов взятых даже из одной коробки (читай одной партии). Для маломощных транзисторов этот коэффициент колеблется в пределах 100…1000, а у мощных 5…200. Чем тоньше база, тем выше коэффициент.
Простейшая схема включения транзистора ОЭ показана на рисунке 5. Это просто небольшой кусочек из рисунка 2, показанного во второй части статьи. Такая схема называется схемой с фиксированным током базы.
Рисунок 5.
Схема исключительно проста. Входной сигнал подается в базу транзистора через разделительный конденсатор C1, и, будучи усиленным, снимается с коллектора транзистора через конденсатор C2. Назначение конденсаторов, — защитить входные цепи от постоянной составляющей входного сигнала (достаточно вспомнить угольный или электретный микрофон) и обеспечить необходимую полосу пропускания каскада.
Резистор R2 является коллекторной нагрузкой каскада, а R1 подает постоянное смещение в базу. С помощью этого резистора стараются сделать так, чтобы напряжение на коллекторе было бы Eпит/2. Такое состояние называют рабочей точкой транзистора, в этом случае коэффициент усиления каскада максимален.
Приблизительно сопротивление резистора R1 можно определить по простой формуле R1 ≈ R2 * h31э / 1,5…1,8. Коэффициент 1,5…1,8 подставляется в зависимости от напряжения питания: при низком напряжении (не более 9В) значение коэффициента не более 1,5, а начиная с 50В, приближается к 1,8…2,0. Но, действительно, формула настолько приблизительна, что резистор R1 чаще всего приходится подбирать, иначе требуемая величина Eпит/2 на коллекторе получена не будет.
Коллекторный резистор R2 задается как условие задачи, поскольку от его величины зависит коллекторный ток и усиление каскада в целом: чем больше сопротивление резистора R2, тем выше усиление. Но с этим резистором надо быть осторожным, коллекторный ток должен быть меньше предельно допустимого для данного типа транзистора.
Схема очень проста, но эта простота придает ей и отрицательные свойства, и за эту простоту приходится расплачиваться. Во – первых усиление каскада зависит от конкретного экземпляра транзистора: заменил транзистор при ремонте, — подбирай заново смещение, выводи на рабочую точку.
Во-вторых, от температуры окружающей среды, — с повышением температуры возрастает обратный ток коллектора Iко, что приводит к увеличению тока коллектора. И где же тогда половина напряжения питания на коллекторе Eпит/2, та самая рабочая точка? В результате транзистор греется еще сильнее, после чего выходит из строя. Чтобы избавиться от этой зависимости, или, по крайней мере, свести ее к минимуму, в транзисторный каскад вводят дополнительные элементы отрицательной обратной связи – ООС.
На рисунке 6 показана схема с фиксированным напряжением смещения.
Рисунок 6.
Казалось бы, что делитель напряжения Rб-к, Rб-э обеспечит требуемое начальное смещение каскада, но на самом деле такому каскаду присущи все недостатки схемы с фиксированным током. Таким образом, приведенная схема является всего лишь разновидностью схемы с фиксированным током, показанной на рисунке 5.
Схемы с термостабилизацией
Несколько лучше обстоит дело в случае применения схем, показанных на рисунке 7.
Рисунок 7.
В схеме с коллекторной стабилизацией резистор смещения R1 подключен не к источнику питания, а к коллектору транзистора. В этом случае, если при увеличении температуры происходит увеличение обратного тока, транзистор открывается сильнее, напряжение на коллекторе уменьшается. Это уменьшение приводит к уменьшению напряжения смещения, подаваемого на базу через R1. Транзистор начинает закрываться, коллекторный ток уменьшается до приемлемой величины, положение рабочей точки восстанавливается.
Совершенно очевидно, что такая мера стабилизации приводит к некоторому снижению усиления каскада, но это не беда. Недостающее усиление, как правило, добавляют наращиванием количества усилительных каскадов. Зато подобная ООС позволяет значительно расширить диапазон рабочих температур каскада.
Несколько сложней схемотехника каскада с эмиттерной стабилизацией. Усилительные свойства подобных каскадов остаются неизменными в еще более широком диапазоне температур, чем у схемы с коллекторной стабилизацией. И еще одно неоспоримое преимущество, — при замене транзистора не приходится заново подбирать режимы работы каскада.
Эмиттерный резистор R4, обеспечивая температурную стабилизацию, также снижает усиление каскада. Это для постоянного тока. Для того, чтобы исключить влияние резистора R4 на усиление переменного тока, резистор R4 шунтирован конденсатором Cэ, который для переменного тока представляет незначительное сопротивление. Его величина определяется диапазоном частот усилителя. Если эти частоты лежат в звуковом диапазоне, то емкость конденсатора может быть от единиц до десятков и даже сотен микрофарад. Для радиочастот это уже сотые или тысячные доли, но в некоторых случаях схема прекрасно работает и без этого конденсатора.
Для того, чтобы лучше понять, как работает эмиттерная стабилизация, надо рассмотреть схему включения транзистора с общим коллектором ОК.
Схема с общим коллектором (ОК) Показана на рисунке 8. Эта схема является кусочком рисунка 2, из второй части статьи, где показаны все три схемы включения транзисторов.
Рисунок 8.
Нагрузкой каскада является эмиттерный резистор R2, входной сигнал подается через конденсатор C1, а выходной снимается через конденсатор C2. Вот тут можно спросить, почему же эта схема называется ОК? Ведь, если вспомнить схему ОЭ, то там явно видно, что эмиттер соединен с общим проводом схемы, относительно которого подается входной и снимается выходной сигнал.
В схеме же ОК коллектор просто соединен с источником питания, и на первый взгляд кажется, что к входному и выходному сигналу отношения не имеет. Но на самом деле источник ЭДС (батарея питания) имеет очень маленькое внутреннее сопротивление, для сигнала это практически одна точка, один и тот же контакт.
Более подробно работу схемы ОК можно рассмотреть на рисунке 9.
Рисунок 9.
Известно, что для кремниевых транзисторов напряжение перехода б-э находится в пределах 0,5…0,7В, поэтому можно принять его в среднем 0,6В, если не задаваться целью проводить расчеты с точностью до десятых долей процента. Поэтому, как видно на рисунке 9, выходное напряжение всегда будет меньше входного на величину Uб-э, а именно на те самые 0,6В. В отличие от схемы ОЭ эта схема не инвертирует входной сигнал, она просто повторяет его, да еще и снижает на 0,6В. Такую схему еще называют эмиттерным повторителем. Зачем же такая схема нужна, в чем ее польза?
Схема ОК усиливает сигнал по току в h31э раз, что говорит о том, что входное сопротивление схемы в h31э раз больше, чем сопротивление в цепи эмиттера. Другими словами можно не опасаясь спалить транзистор подавать непосредственно на базу (без ограничительного резистора) напряжение. Просто взять вывод базы и соединить его с шиной питания +U.
Высокое входное сопротивление позволяет подключать источник входного сигнала с высоким импедансом (комплексное сопротивление), например, пьезоэлектрический звукосниматель. Если такой звукосниматель подключить к каскаду по схеме ОЭ, то низкое входное сопротивление этого каскада просто «посадит» сигнал звукоснимателя, — «радио играть не будет».
Отличительной особенностью схемы ОК является то, что ее коллекторный ток Iк зависит только от сопротивления нагрузки и напряжения источника входного сигнала. При этом параметры транзистора тут вообще никакой роли не играют. Про такие схемы говорят, что они охвачены стопроцентной обратной связью по напряжению.
Как показано на рисунке 9 ток в эмиттерной нагрузке (он же ток эмиттера) Iн = Iк + Iб. Принимая во внимание, что ток базы Iб ничтожно мал по сравнению с током коллектора Iк, можно полагать, что ток нагрузки равен току коллектора Iн = Iк. Ток в нагрузке будет (Uвх – Uбэ)/Rн. При этом будем считать, что Uбэ известен и всегда равен 0,6В.
Отсюда следует, что ток коллектора Iк = (Uвх – Uбэ)/Rн зависит лишь от входного напряжения и сопротивления нагрузки. Сопротивление нагрузки можно изменять в широких пределах, правда, при этом особо усердствовать не надо. Ведь если вместо Rн поставить гвоздь – сотку, то никакой транзистор не выдержит!
Схема ОК позволяет достаточно легко измерить статический коэффициент передачи тока h31э. Как это сделать, показано на рисунке 10.
Рисунок 10.
Сначала следует измерить ток нагрузки, как показано на рисунке 10а. При этом базу транзистора никуда подключать не надо, как показано на рисунке. После этого измеряется ток базы в соответствии с рисунком 10б. Измерения должны в обоих случаях производиться в одних величинах: либо в амперах, либо в миллиамперах. Напряжение источника питания и нагрузка должны оставаться неизменными при обоих измерениях. Чтобы узнать статический коэффициент передачи тока достаточно ток нагрузки разделить на ток базы: h31э ≈ Iн/Iб.
Следует отметить, что при увеличении тока нагрузки h31э несколько уменьшается, а при увеличении напряжения питания увеличивается. Эмиттерные повторители часто строятся по двухтактной схеме с применением комплементарных пар транзисторов, что позволяет увеличить выходную мощность устройства. Такой эмиттерный повторитель показан на рисунке 11.
Рисунок 11.
Рисунок 12.
Включение транзисторов по схеме с общей базой ОБ
Такая схема дает только усиление по напряжению, но обладает лучшими частотными свойствами по сравнению со схемой ОЭ: те же транзисторы могут работать на более высоких частотах. Основное применение схемы ОБ это антенные усилители диапазонов ДМВ. Схема антенного усилителя показана на рисунке 12.
Ранее ЭлектроВести писали, что дожди могут стать новым источником возобновляемой и предельно дешевой энергии: ученые из Гонконга придумали новый тип электрогенератора с высоким КПД и удельной мощностью в тысячу раз большей, чем у существовавших до сих пор других подобных устройств. Их изобретение позволяет получать из падения одной капли воды с высоты 15 см напряжение свыше 140 вольт, а энергии этого падения хватит для питания 100 небольших светодиодных ламп.
По материалам: electrik.info.
Обозначение полевого транзистора на схеме
В современной цифровой электронике, транзисторы работают, как правило — в ключевом (импульсном) режиме: открыт-закрыт. Для таких режимов оптимально подходят – полевые транзисторы. Название «полевой» происходит от «электрическое поле». Это значит, что они управляются полем, которое образует напряжение, приложенное к управляющему электроду. Другое их название – униполярный транзистор. Так подчеркивается, что используются только одного типа носители заряда (электроны или дырки), в отличии от классического биполярного транзистора. «Полевики» по типу проводимости канала и типу носителей бывают двух видов: n-канальный – носители электроны и p-канальный – носители дырки. Транзистор имеет три вывода: исток, сток, затвор.
исток (source) — электрод, из которого в канал входят (истекают) носители заряда, источник носителей. В традиционной схеме включения, цепь истока n-канального транзистора подключается к минусу питания, p-канального — к плюсу питания.
сток (drain) — электрод, через который из канала выходят (стекают) носители заряда. В традиционной схеме включения, цепь стока n-канального транзистора подключается к плюсу питания, p-канального — к минусу питания.
затвор (gate) — управляющий электрод, регулирует поперечное сечения канала и соответственно ток протекающий через канал. Управление происходит напряжением между затвором и истоком – Vgs.
Полевые транзисторы бывают двух основных видов: с управляющим p-n переходом и с изолированным затвором. С изолированным затвором делятся на: с встроенным и индуцированным каналом. На рис.1 изображены типы полевых транзисторов и их обозначения на схемах.
Рис.1. Типы полевых транзисторов и их схематическое обозначение.
«Полевик» с изолированным затвором и индуцированным каналом
Нас интересуют транзисторы Q5 и Q6. Именно они используются в цифровой и силовой электронике. Это полевые транзисторы с изолированным затвором и индуцированным каналом. Их называют МОП (метал-оксид-полупроводник) или МДП (метал-диэлектрик-полупроводник) транзисторами. Английское название MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor). Таким названием подчеркивается, что затвор отделен слоем диэлектрика от проводящего канала. Жаргонные названия: «полевик», «мосфет», «ключ».
Индуцированный канал — означает, что проводимость в нем появляется, канал индуцируется носителями (открывается транзистор) только при подаче напряжения на затвор. В отличии от транзисторов Q3 и Q4 которые тоже МОП транзисторы, но со встроеным каналом, канал всегда открыт, даже при нулевом напряжении на затворе. Схематически, разница между этими двумя типами транзисторов на схемах обозначается сплошной (встроенный) или пунктирной (индуцированный) линией канала. Другое название индуцированного канала – обогащенный, встроенного – обеднённый.
Обратный диод
Технология изготовления МОП транзисторов такова, что образуются некоторые паразитные элементы, в частности биполярный транзистор, включенный параллельно силовым выводам. См. рис.2. Он оказывает негативное влияние на характеристики транзистора, поэтому технологической перемычкой замыкают вывод истока с подложкой (замыкают переход: база-эмиттер, паразитного транзистора), а оставшийся переход: коллектор-база, образует диод, включенный параллельно стоку-истоку, в направлении обратном протеканию тока (в классической схеме включения). Параметры этого диода производители уже могут контролировать, поэтому он не оказывает существенного влияния на работу транзистора. И даже наоборот, его наличие специально используется в некоторых схематических решениях.
Именно этот диод (стабилитрон) обозначается на схематическом изображении МОП транзистора, а технологическая перемычка показана стрелкой соединенной с истоком. Существуют и транзисторы без технологической перемычки, на их условном обозначения нет стрелкой.
В зависимости от модели транзистора, диод может быть, как и штатный – паразитный, низкочастотный, так и специально добавленный, с заданными характеристиками (высокочастотный или стабилитрон). Это указывается в документации к транзистору.
Рис.2. Паразитные элементы в составе полевого транзистора.
Основные преимущества MOSFET
- меньшее потребление, высокий КПД. Транзисторы управляются напряжением, и в статике не потребляют ток управления.
- простая схема управления.Схемы управления напряжением более просты, чем схемы управления током.
- высокая скорость переключения.Отсутствуют неосновные носители. Следовательно не тратится время на их рассасывание. Частота работы сотни и тысячи килогерц
- повышеная теплоустойчивость. С ростом температуры растет сопротивление канала, следовательно понижается ток, а это приводит к понижению температуры. Происходит саморегуляция.
Основные характеристики MOSFET
- Vds(max) – максимальное напряжение сток-исток в закрытом состоянии транзистора
- Rds(on) – активное сопротивление канала в открытом состоянии транзистора. Этот параметр указывают для определенных значений Vgs 10В или 4.5В или 2.5 В при которых сопротивление становится минимальным.
- Vgs(th) – пороговое напряжение при котором транзистор начнет открываться.
- Ids – максимальный постоянный ток через транзистор.
- Ids(Imp) – импульсный (кратковременный) ток, который выдерживает транзистор.
- Ciss, Crss, Coss – емкость затвор-исток (input), затвор-сток (reverse), сток-исток(output).
- Qg – заряд который необходимо передать затвору для переключения.
- Vgs(max) – максимальное допустимое напряжение затвор-исток.
- t(on), t(of) – время переключения транзистора.
- характеристики обратного диода сток-исток ( максимальный ток, падение напряжения, время восстановление)
Что еще нужно знать про полевой транзистор?
P-канальные транзисторы имеют хуже характеристики чем N-канальные. Меньше рабочая частота, больше сопротивление, больше площадь кристалла. Они реже используются и выпускаются в меньшем ассортименте.
МОП транзистор — потенциальный прибор и управляется напряжением (потенциалом), затвор отделен слоем диэлектрика , по сути это конденсатор и через него не протекает постоянный ток, поэтому он не потребляет ток управления в статике, но во время переключения требуется приличный ток для заряда-разряда емкости.
МОП транзистор имеет хоть и не большое, но активное сопротивление в открытом состоянии Rds. Это сопротивление уменьшается с ростом отпирающего напряжения и становится минимальным при определенном напряжении затвор-исток, 4.5В или 10В. По сути – это резистор, сопротивление которого управляется напряжением Vgs.
Vgs – управляющее напряжение, Vg-Vs. Если измерять относительно общего минуса, то: для n канального Vgs>0, для p канального Vgs
Схема включения MOSFET
Традиционная, классическая схема включения «мосфет», работающего в режиме ключа (открыт-закрыт), приведена на рис 3. Это схема, с общим истоком. Она наиболее распространена, легка в реализации и имеет самый простой способ управления транзистором.
Нагрузку включают в цепь стока. Встроенный диод, оказывается включенным в обратном направлении и ток через него не протекает.
Для n-канального: исток на землю, сток через нагрузку к плюсу. Тогда для его открытия, на затвор нужно подать положительное напряжение, подтянуть к плюсу питания. При работе от ШИМ (широтно импульсный модулятор), открывать его будет положительный импульс.
Для p-канального: исток на плюс питания, сток через нагрузку на землю. Тогда для его открытия, на затвор нужно подать отрицательное напряжение, подтянуть к минусу питания (земле). При управлении от ШИМ, открывающим будет – отрицательный импульс (отсутствие импульса).
Рис. 3. Классическая схема включения MOSFET в ключевом режиме.
МОП транзистор, в открытом состоянии, будет пропускать ток как от истока к стоку, так и от стока к истоку. Также и нагрузку можно включать как в цепь стока, так и истока. Но при «нестандартном» включении, усложняется управление транзистором, так для n-канального может потребоваться, напряжение выше питания, а для p-канального – отрицательное напряжение ниже земли (двухполярное питание).
МОП транзис торы, используемые в цифровой электронике, делятся на два типа.
- Мощные силовые – используются в импульсных преобразователях напряжения и в цепях питания.
- Транзисторы логического уровня – используются как ключи, коммутируют различные сигналы и управляются микросхемами.
Транзисторы бывают в разных корпусах, с разным количеством выводов, часто в одном корпусе объединяют два транзистора.
Другие популярные статьи
MacBook не включается. Что делать?
Читателей за год: 8114
Пожалуй одна из самых распространенных неисправностей, заявленная клиентами при сдаче в ремонт своего MacBook – «не включается». В этой заметке рассмотрим следующие вопросы.
Типовые неисправности MacBook Pro A1398
Читателей за год: 7684
МасBook Pro Retina A1398 появился в середине 2012 года.С 2012 года было выпущено 5 платформ A1398 и с десяток комплектаций.К сожалению, все модели имеют типовые неисправности.
Проблемы с видео в MacBook и их лечение
Читателей за год: 6948
В нашу мастерскую часто попадают MacBook’и с неисправностью графического процессора (он же видеокарта, видеоускоритель, видеочип). Некоторые проблемы решаются софтовым путем – настройка или переустановка системы. В большинство же случаев требуются вмешательство на уровне «железа» – компонентный ремонт – замена чипа на паяльной станции.
Оставить комментарий
Что делать если Mac не включается? (видео) Новое в блоге MacBook не грузится дальше «яблока» после обновления macOS Mojave 10.14.5 7 июня 2019 г. Может ли небольшая мастерская назвать себя международной ?:) 2 апреля 2019 г. 5 сайтов распродаж программ для MacOS 21 марта 2019 г. Какие игры идут на MacBook и iMac? 18 февраля 2019 г. Что ломается в Макбуке при его залитии? 7 февраля 2019 г. Поверить статус заказа
Введите номер телефона, указанный в заказе:
Полевой транзистор. Определение. Обозначение. Классификация (10+)
Полевой транзистор (FET) – электронный прибор, который позволяет регулировать ток, изменяя управляющее напряжение. Как я уже писал ранее, для проектирования электронных схем нет никакой необходимости иметь представление о физических принципах работы и устройстве электронного прибора. Достаточно знать, что это – черный ящик, обладающий определенными характеристиками. Ничего не изменится, если вдруг изобретут новую технологию, позволяющую делать приборы, по характеристикам похожие на полевые транзисторы, но основанные на других принципах. Мы будем их ставить в те же схемы и называть полевиками.
Определение полевого транзистора
Полевой транзистор – это прибор, обладающий четырьмя выводами: Исток, Сток, Затвор, Подложка. Управляющее напряжение прилагается между Затвором и Истоком. В большинстве случаев подложка внутри корпуса соединена с истоком, так что наружу торчат три вывода. Некоторые виды полевых транзисторов не имеют подложки (транзисторы с p-n переходом).
Вашему вниманию подборка материалов:
Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам
Полевой транзистор имеет два режима работы: Линейный участок и участок насыщения. 2
Пороговое напряжение (напряжение отсечки) – это некоторая абстрактная величина, для которой верно уравнение линейного участка. Можно считать, что это напряжение, при котором продолженная прямая линия линейного участка достигает нулевого тока. Обратите внимание, что это именно абстракция. Очень распространенной ошибкой является мнение, что при управляющем напряжении, меньше порогового, проводимость отсутствует. Это не так. Гарантировать отсутствие проводимости можно только, если напряжение меньше намного (несколько вольт). Если же оно вблизи порогового, то небольшая проводимость присутствует, но вывести разумную формулу для ее расчета возможным (да и полезным) не представляется.
Подложка образует p-n переход с полупроводниковым каналом, соединяющим сток и исток, так что напряжение на подложке не должно быть меньше (для канала типа n) / больше (для канала типа p) напряжения на истоке.
Сопротивление между затвором и истоком полевого транзистора в рабочем режиме очень высокое.
Электронный прибор с четырьмя или тремя выводами, обладающий свойствами, описанными этими формулами, мы будем называть Полевым транзистором
Обозначение и классификация (виды, типы) полевых транзисторов
Полевые транзисторы бывают с изолированным затвором (MOSFET, МОП) (первая буква индекса на картинке ‘A’) и с p-n переходом (первая буква индекса на картинке ‘B’). Прибор с изолированным затвором может работать при любой полярности напряжения на затворе, так как затвор изолирован от канала. Прибор с p-n переходом работает, только если p-n переход не проводит электрический ток, то есть прямое напряжение не может превышать нескольких десятых вольта.
Полевые транзисторы бывают с каналом n – типа (вторая буква индекса на картинке ‘A’) и p – типа (вторая буква индекса на картинке ‘B’). n – канальные транзисторы работают, когда напряжение на истоке меньше напряжения на стоке, p – канальные, наоборот, когда напряжение на истоке больше напряжения на стоке. На затвор n – канального полевого транзистора с p-n переходом нужно подавать отрицательное напряжение относительно истока, на затвор p – канального – положительное.
На изображении обозначены: (1) – сток, (2) – исток, (3) – затвор, (4) – подложка. Когда подложка соединена с истоком, это соединение показывается на изображении.
n – канальные полевые транзисторы с изолированным затвором могут быть обедненного типа и обогащенного типа. Обогащенные полевые транзисторы проводят ток, только если напряжение на затворе выше, чем на истоке. Обедненные перестают проводить ток (запираются) при некотором отрицательном напряжении на затворе относительно истока.
р – канальные полевые транзисторы бывают только обогащенными. Они начинают проводить ток (отпираются) при некотором отрицательном относительно истока напряжении на затворе.
Температурный коэффициент
Полевые транзисторы обладают замечательным эффектом, позволяющим соединять их параллельно без всяких проблем. При большом токе стока по мере нагрева ток стока снижается. При малом стоке, кстати, этот эффект не наблюдается. Снижение тока стока при нагреве приводит к равномерному распределению тока между транзисторами, соединенными параллельно, без каких-либо дополнительных усилий. Действительно, полевой транзистор, через который ток в холодном состоянии немного больше (из-за технологического разброса), просто немного сильнее нагревается, и ток выравнивается.
Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом. Режимы работы полевых транзисторов. Схемы включения полевых транзисторов. Параметры полевых транзисторов. Преимущества и недостатки полевых транзисторов. Области применения полевых транзисторов. Маркировка полевых транзисторов
Полевыми транзисторами (ПТ) называются полупроводниковые приборы, которые управляются электрическим полем, т.е. практически без затраты мощности управляющего сигнала. В англоязычной литературе эти транзисторы называют транзисторами типа FET (Field Effect Transistor).
- Разновидности полевых транзисторов
Различают шесть различных типов полевых транзисторов. Их условные обозначения в электрических схемах представлены на рис. 1.
Рис. 1. Разновидности полевых транзисторов
Управляющим электродом полевого транзистора является затвор З. Он позволяет управлять величиной сопротивления между стоком С и истоком И (область полупроводника между С и И называют каналом). Управляющим напряжением является напряжение UЗИ. Большинство ПТ являются симметричными, т.е. их свойства почти не изменяются, если их электроды С и И поменять местами. В транзисторах с управляющим переходом затвор отделен от канала СИ p-n переходом. При правильной полярности напряжения UЗИ p-n переход запирается, и изолирует затвор от канала; при противоположной полярности он открывается. Для полевых транзисторов с управляющим переходом такой режим является запрещенным.
У ПТ с изолированным затвором, или МОП транзисторов (МОП – металл-оксид-полупроводник) затвор отделен от канала СИ тонким слоем диэлектрика. При таком исполнении транзистора ток через затвор не будет протекать при любой полярности напряжения на затворе. Входные сопротивления полевых транзисторов с управляющим переходом составляют от 10 10 до 10 13 Ом, а для МОП транзисторов – от 10 13 до 10 15 Ом. В МОП транзисторах присутствует четвертый вывод от так называемой подложки. Этот электрод, как и затвор, может выполнять управляющие функции, но он отделен от канала только p-n переходом. Управляющие свойства подложки обычно не используются, а ее вывод соединяют с выводом истока.
- Режимы работы полевых транзисторов
Аналогично делению биполярных транзисторов на p-n-p и n-p-n-транзисторы, полевые транзисторы делятся на p-канальные и n-канальные. У n-канальных полевых транзисторов ток канала становится тем меньше, чем меньше потенциал затвора. У p-канальных полевых транзисторов наблюдается обратное явление.
Типовые передаточные характеристики полевых транзисторов приведены на рис. 2. Пользуясь этими характеристиками, можно установить полярность управляющего напряжения, направление тока в канале и диапазон управляющего напряжения.
Рассмотрим некоторые особенности этих характеристик. Все характеристики полевых транзисторов с каналом n-типа расположены в верхней половине графика и, следовательно, имеют положительный ток, что соответствует положительному напряжению на стоке. Наоборот, все характеристики приборов с каналом p-типа расположены в нижней половине графика и, следовательно, имеют отрицательное значение тока и отрицательное напряжение на стоке. Характеристики полевых транзисторов с управляющим переходом при нулевом напряжении на затворе имеют максимальное значение тока, которое называется IС НАЧ. При увеличении запирающего напряжения ток стока уменьшается и при напряжении отсечки UОТС становится близким к нулю.
Рис. 2. Типовые передаточные характеристики полевых транзисторов
Характеристики МОП транзисторов с индуцированным каналом при нулевом напряжении на затворе имеют нулевой ток. Появление тока стока в таких транзисторах происходит при напряжении на затворе больше порогового значения UПОР. Увеличение напряжения на затворе приводит к увеличению тока стока.
Характеристики МОП транзистора со встроенным каналом при нулевом напряжении на затворе имеют начальное значение тока IС НАЧ. Такие транзисторы могут работать как в режиме обогащения, так и режиме обеднения. При увеличении напряжения на затворе канал обогащается и ток стока растет, а при уменьшении напряжения на затворе канал обедняется и ток стока снижается.
Карта входных и выходных напряжений при заземленном истоке приведена на рис. 3.
Рис. 3. Карта входных и выходных полярностей транзисторов
Различные транзисторы, включая биполярные, нарисованы в квадрантах, характеризующих их входное и выходное напряжение в активной области при заземленном истоке (или эмиттере).
При заземленном истоке полевого транзистора включается (переходит в проводящее состояние) путем смещения напряжения затвора в сторону напряжения питания стока. Например, для n-канального полевых транзисторов с управляющим p-n переходом используется положительное напряжение питания стока, как и для всех n-канальных приборов. Таким образом, этот полевой транзистор включается положительным смещением затвора.
На рис. 4 приведены выходные вольт-амперные характеристики полевых транзисторов с управляющим переходом с каналом n-типа. Характеристики других типов транзисторов имеют аналогичный вид, но отличаются напряжением на затворе и полярностью приложенных напряжений. На этих вольт-амперных характеристиках можно выделить две области: линейную и насыщения.
Рис. 4. Выходные характеристики полевых транзисторов с управляющим переходом и каналом n-типа
В линейной области вольт-амперные характеристики вплоть до точки перегиба представляют собой прямые линии, наклон которых зависит от напряжения на затворе. В области насыщения вольт-амперные характеристики идут практически горизонтально, что позволяет говорить о независимости тока стока от напряжения на стоке. Особенности этих характеристик обусловливают применение полевых транзисторов. В линейной области полевые транзисторы используют как сопротивление, управляемое напряжением на затворе, а в области насыщения – как усилительный элемент.
- Схемы включения полевых транзисторов
Включение полевых транзисторов с управляющим p-n переходом и каналом n типа в схемы усилительных каскадов с общим истоком и общим стоком показано на рис. 5, а, б.
Рис. 5. Включение полевых транзисторов в схемы: а) с общим истоком, б) с общим стоком
Постоянное напряжение Е1 обеспечивает получение определенного значения тока стока IС=E/(rСИ+RН) в зависимости от сопротивления канала rСИ. При подаче входного усиливаемого напряжения UВХ потенциал затвора меняется, а соответственно меняются и токи стока и истока, а также падение напряжения на резисторе RН. Приращение падения напряжения на резисторе RН при большом его значении гораздо больше приращений входного напряжения. За счет этого осуществляется усиление сигнала. При изменении типа проводимости канала меняются только полярности приложенных напряжений и направления токов.
- Параметры полевых транзисторов
Основными параметрами полевых транзисторов, являются:
- крутизна характеристики S=?IС/?UЗИ при UСИ=const, S=0,1…500мА/В;
- внутреннее дифференциальное сопротивление RИС ДИФ (внутреннее сопротивление) RИС ДИФ = ?UСИ/IС при UЗИ=const, RИС ДИФ =10 … 50 кОм;
- начальный ток стока IС НАЧ – ток стока при нулевом напряжении UЗИ; у полевых транзисторов с p-n переходом IС НАЧ =0,2÷600мА, МОП со встроенным каналом IС НАЧ = 0,1…100мА, МОП с индуцированным каналом IС НАЧ =0,01 ÷ 0,5мкА;
- напряжение отсечки UЗИ ОТС = 0,2 ÷ 10В;
- сопротивление сток – исток в открытом состоянии RСИ ОТК=2 … 300 Ом;
- максимальная частота усиления fмакс – частота, на которой коэффициент усиления по мощности равен единице (fмакс – десятки ÷ сотни МГц).
- Преимущества и недостатки полевых транзисторов
Основными преимуществами полевых транзисторов с управляющим переходом перед биполярными транзисторами являются высокое входное сопротивление, малые шумы (обусловлены тем, что носители заряда не пересекают p-n переходов, как в биполярных транзисторах, а двигаются вдоль них), простота изготовления, малое значение остаточного напряжения между истоком и стоком открытого транзистора. Так как в полевом транзисторе ток через канал вызван перемещением основных носителей, концентрация которых определяется преимущественно количеством примеси и поэтому мало зависит от температуры, то полевые транзисторы более температуростабильны. Полевые транзисторы обладают более высокой стойкостью к ионизирующим излучениям.
При изготовлении интегральных схем и микропроцессоров часто на одном чипе изготавливаются и используются полевые транзисторы как с p-, так и с n-каналами. В этом случае транзисторы и схемы называются комплементарными, дополняющими друг друга. Такая технология получила широчайшее распространение при изготовлении микросхем с высокой степенью интеграции.
Мощность сигнала, необходимая для управления полевым транзистором во много раз меньше, чем мощность для управления биполярным транзистором. По этой причине полевые транзисторы широко используются при изготовлении интегральных схем и микропроцессоров. Такие схемы с полевыми транзисторами имеют малую потребляемую мощность, в их состав можно включать увеличенное число транзисторов.
Появление мощных полевых транзисторов (30 А и более) позволяет заменить биполярные транзисторы во многих применениях, зачастую получая более простые схемы с улучшенными параметрами.
Недостаток многих полевых транзисторов – невысокая крутизна переходной характеристики, а, следовательно, и малый коэффициент усиления схем на полевых транзисторах. Кроме этого, по быстродействию и, соответственно, по частотным свойствам полевые транзисторы, как правило, не имеют преимуществ перед биполярными транзисторами.
- Области применения полевых транзисторов
Схемы с высоким входным сопротивлением (слаботочные). Сюда относятся буферные или обычные усилители для тех применений, где ток базы или конечное полное входное сопротивление биполярных транзисторов ограничивает их характеристики. Можно построить такие схемы на отдельно взятых полевых транзисторах, однако сегодняшняя практика отдает предпочтение использованию интегральных схем, построенных на полевых транзисторах. В некоторых из них полевые транзисторы используются только в качестве высокоомного входного каскада, а вся другая схема построена на биполярных транзисторах, в других вся схема построена на полевых транзисторах.
Аналоговые ключи. МОП-транзисторы являются отличными аналоговыми ключами, управляемыми напряжением. По своим качествам такие ключи гораздо лучше ключей на биполярных транзисторах.
Цифровые микросхемы. МОП-транзисторы доминируют при построении микропроцессоров, схем памяти и большинства высококачественных цифровых логических схем. Микромощные логические схемы изготавливаются исключительно на МОП-транзисторах.
Мощные переключатели. Мощные МОП-транзисторы часто бывают предпочтительнее биполярных транзисторов для переключения нагрузок, в первую очередь из-за того, что в полевых транзисторах практически отсутствует входной ток и мощность управляющих сигналов чрезвычайно мала. Отличные результаты дает использование мощных ключей, построенных на комбинации биполярных и полевых транзисторов.
Переменные резисторы и источники тока. В линейной области стоковых характеристик полевые транзисторы ведут себя подобно резисторам, управляемым напряжением, в области насыщения они являются управляемыми напряжением источниками тока.
- Маркировка полевых транзисторов
Рассмотрим способы маркировки полевых транзисторов на примере транзистора КП 312А:
- первая буква «К» – обозначение материала (К – кремний, А – арсенид галлия GaAs).
- вторая буква «П» – указывает, что транзистор полевой.
- первая цифра «3» – указывает на допустимую рассеиваемую мощность и максимальную частоту.
- вторая и третья цифры «12» – номер разработки.
- последняя буква «А» – параметр.
Также КП 312А маркируется двумя желтыми точками.
Условное графическое обозначение транзистора. Секреты зарубежных радиосхем
Первый транзистор
На фото справа вы видите первый работающий транзистор, который был создан в 1947 году тремя учёными – Уолтером Браттейном, Джоном Бардином и Уильямом Шокли.
Несмотря на то, что первый транзистор имел не очень презентабельный вид, это не помешало ему произвести революцию в радиоэлектронике.
Трудно предположить, какой бы была нынешняя цивилизация, если бы транзистор не был изобретён.
Транзистор является первым твёрдотельным устройством, способным усиливать, генерировать и преобразовывать электрический сигнал. Он не имеет подверженных вибрации частей, обладает компактными размерами. Это делает его очень привлекательным для применения в электронике.
Это было маленькое вступление, а теперь давайте разберёмся более подробно в том, что же представляет собой транзистор.
Сперва стоит напомнить о том, что транзисторы делятся на два больших класса. К первому относятся так называемые биполярные, а ко второму – полевые (они же униполярные). Основой как полевых, так и биполярных транзисторов является полупроводник. Основной же материал для производства полупроводников — это германий и кремний, а также соединение галлия и мышьяка — арсенид галлия (GaAs ).
Стоит отметить, что наибольшее распространение получили транзисторы на основе кремния, хотя и этот факт может вскоре пошатнуться, так как развитие технологий идёт непрерывно.
Так уж случилось, но вначале развития полупроводниковой технологии лидирующее место занял биполярный транзистор. Но не многие знают, что первоначально ставка делалась на создание полевого транзистора. Он был доведён до ума уже позднее. О полевых MOSFET-транзисторах читайте .
Не будем вдаваться в подробное описание устройства транзистора на физическом уровне, а сперва узнаем, как же он обозначается на принципиальных схемах. Для новичков в электронике это очень важно.
Для начала, нужно сказать, что биполярные транзисторы могут быть двух разных структур. Это структура P-N-P и N-P-N. Пока не будем вдаваться в теорию, просто запомните, что биполярный транзистор может иметь либо структуру P-N-P, либо N-P-N.
На принципиальных схемах биполярные транзисторы обозначаются вот так.
Как видим, на рисунке изображены два условных графических обозначения. Если стрелка внутри круга направлена к центральной черте, то это транзистор с P-N-P структурой. Если же стрелка направлена наружу – то он имеет структуру N-P-N.
Маленький совет.
Чтобы не запоминать условное обозначение, и сходу определять тип проводимости (p-n-p или n-p-n) биполярного транзистора, можно применять такую аналогию.
Сначала смотрим, куда указывает стрелка на условном изображении. Далее представляем, что мы идём по направлению стрелки, и, если упираемся в «стенку» – вертикальную черту – то, значит, «Прохода Н ет»! «Н ет» – значит p-n -p (П-Н -П ).
Ну, а если идём, и не упираемся в «стенку», то на схеме показан транзистор структуры n-p-n. Похожую аналогию можно использовать и в отношении полевых транзисторов при определении типа канала (n или p). Про обозначение разных полевых транзисторов на схеме читайте
Обычно, дискретный, то есть отдельный транзистор имеет три вывода. Раньше его даже называли полупроводниковым триодом. Иногда у него может быть и четыре вывода, но четвёртый служит для подключения металлического корпуса к общему проводу. Он является экранирующим и не связан с другими выводами. Также один из выводов, обычно это коллектор (о нём речь пойдёт далее), может иметь форму фланца для крепления к охлаждающему радиатору или быть частью металлического корпуса.
Вот взгляните. На фото показаны различные транзисторы ещё советского производства, а также начала 90-ых.
А вот это уже современный импорт.
Каждый из выводов транзистора имеет своё назначение и название: база, эмиттер и коллектор. Обычно эти названия сокращают и пишут просто Б (База ), Э (Эмиттер ), К (Коллектор ). На зарубежных схемах вывод коллектора помечают буквой C , это от слова Collector — «сборщик» (глагол Collect — «собирать»). Вывод базы помечают как B , от слова Base (от англ. Base — «основной»). Это управляющий электрод. Ну, а вывод эмиттера обозначают буквой E , от слова Emitter — «эмитент» или «источник выбросов». В данном случае эмиттер служит источником электронов, так сказать, поставщиком.
В электронную схему выводы транзисторов нужно впаивать, строго соблюдая цоколёвку. То есть вывод коллектора запаивается именно в ту часть схемы, куда он должен быть подключен. Нельзя вместо вывода базы впаять вывод коллектора или эмиттера. Иначе не будет работать схема.
Как узнать, где на принципиальной схеме у транзистора коллектор, а где эмиттер? Всё просто. Тот вывод, который со стрелкой – это всегда эмиттер. Тот, что нарисован перпендикулярно (под углом в 90 0) к центральной черте – это вывод базы. А тот, что остался – это коллектор.
Также на принципиальных схемах транзистор помечается символом VT или Q . В старых советских книгах по электронике можно встретить обозначение в виде буквы V или T . Далее указывается порядковый номер транзистора в схеме, например, Q505 или VT33. Стоит учитывать, что буквами VT и Q обозначаются не только биполярные транзисторы, но и полевые в том числе.
В реальной электронике транзисторы легко спутать с другими электронными компонентами, например, симисторами, тиристорами, интегральными стабилизаторами, так как те имеют такие же корпуса. Особенно легко запутаться, когда на электронном компоненте нанесена неизвестная маркировка.
В таком случае нужно знать, что на многих печатных платах производится разметка позиционирования и указывается тип элемента. Это так называемая шелкография. Так на печатной плате рядом с деталью может быть написано Q305. Это значит, что этот элемент транзистор и его порядковый номер в принципиальной схеме – 305. Также бывает, что рядом с выводами указывается название электрода транзистора. Так, если рядом с выводом есть буква E, то это эмиттерный электрод транзистора. Таким образом, можно чисто визуально определить, что же установлено на плате – транзистор или совсем другой элемент.
Как уже говорилось, это утверждение справедливо не только для биполярных транзисторов, но и для полевых. Поэтому, после определения типа элемента, необходимо уточнять класс транзистора (биполярный или полевой) по маркировке, нанесённой на его корпус.
Полевой транзистор FR5305 на печатной плате прибора. Рядом указан тип элемента — VT
Любой транзистор имеет свой типономинал или маркировку. Пример маркировки: КТ814. По ней можно узнать все параметры элемента. Как правило, они указаны в даташите (datasheet). Он же справочный лист или техническая документация. Также могут быть транзисторы этой же серии, но чуть с другими электрическими параметрами. Тогда название содержит дополнительные символы в конце, или, реже, в начале маркировки. (например, букву А или Г).
Зачем так заморачиваться со всякими дополнительными обозначениями? Дело в том, что в процессе производства очень сложно достичь одинаковых характеристик у всех транзисторов. Всегда есть определённое, пусть и, небольшое, но отличие в параметрах. Поэтому их делят на группы (или модификации).
Строго говоря, параметры транзисторов разных партий могут довольно существенно различаться. Особенно это было заметно ранее, когда технология их массового производства только оттачивалась.
Теперь давайте узнаем о том, какие бывают полевые транзисторы. Полевые транзисторы очень распространены как в старой схемотехнике, так и в современной. Сейчас в большей степени используются приборы с изолированным затвором, о типах полевых транзисторов и их особенностях сегодня мы и поговорим. В статье я буду проводить сравнение с биполярными транзисторами, в отдельных местах.
Определение
Полевой транзистор — это полупроводниковый полностью управляемый ключ, управляемый электрическим полем. Это главное отличие с точки зрения практики от биполярных транзисторов, которые управляются током. Электрическое поле создается напряжением, приложенным к затвору относительно истока. Полярность управляющего напряжения зависит от типа канала транзистора. Здесь прослеживается хорошая аналогия с электронными вакуумными лампами.
Другое название полевых транзисторов — униполярные. «УНО» — значит один. В полевых транзисторах в зависимости от типа канала ток осуществляется только одним типом носителей дырками или электронами. В биполярных транзисторах ток формировался из двух типов носителей зарядов — электронов и дырок, независимо от типа приборов. Полевые транзисторы в общем случае можно разделить на:
транзисторы с управляющим p-n-переходом;
транзисторы с изолированным затвором.
И те и другие могут быть n-канальными и p-канальными, к затвору первых нужно прикладывать положительное управляющее напряжение для открытия ключа, а для вторых — отрицательное относительно истока.
У всех типов полевых транзисторов есть три вывода (иногда 4, но редко, я встречал только на советских и он был соединен с корпусом).
1. Исток (источник носителей заряда, аналог эмиттера на биполярном).
2. Сток (приемник носителей заряда от истока, аналог коллектора биполярного транзистора).
3. Затвор (управляющий электрод, аналог сетки на лампах и базы на биполярных транзисторах).
Транзистор с управляющим pn-переходом
Транзистор состоит из таких областей:
4. Затвор.
На изображении вы видите схематическую структуру такого транзистора, выводы соединены с металлизированными участками затвора, истока и стока. На конкретной схеме (это p-канальный прибор) затвор — это n-слой, имеет меньше удельное сопротивление, чем область канала (p-слой), а область p-n-перехода в большей степени расположена в p-области по этой причине.
а — полевой транзистор n-типа, б — полевой транзистор p-типа
Чтобы легче было запомнить, вспомните обозначение диода, где стрелка указывает от p-области в n-область. Здесь также.
Первое состояние — приложим внешнее напряжение.
Если к такому транзистору приложить напряжение, к стоку плюс, а к истоку минус, через него потечет ток большой величины, он будет ограничен только сопротивлением канала, внешними сопротивлениями и внутренним сопротивлением источника питания. Можно провести аналогию с нормально-замкнутым ключом. Этот ток называется Iснач или начальный ток стока при Uзи=0.
Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом, без приложенного управляющего напряжения к затвору является максимально открытым.
Напряжение к стоку и истоку прикладывается таким образом:
Через исток вводятся основные носители зарядов!
Это значит, что если транзистор p-канальный, то к истоку подключают положительный вывод источника питания, т.к. основными носителями являются дырки (положительные носители зарядов) — это так называемая дырочная проводимость. Если транзистор n-канальный к истоку подключают отрицательный вывод источника питания, т.к. в нем основными носителями заряда являются электроны (отрицательные носители зарядов).
Исток — источник основных носителей заряда.
Вот результаты моделирования такой ситуации. Слева расположен p-канальный, а справа n-канальный транзистор.
Второе состояние — подаём напряжение на затвор
При подаче положительного напряжения на затвор относительно истока (Uзи) для p-канального и отрицательное для n-канального, он смещается в обратном направлении, область p-n-перехода расширяется в сторону канала. В резльтате чего ширина канала уменьшается, ток снижается. Напряжение затвора, при котором ток через ключ перестает протекать называется, напряжением отсечки.
Достигнуто напряжение отсечки, и ключ полностью закрыт. На картинке с результатами моделирования отображено такое состояние для p-канального (слева) и n-канального (справа) ключа. Кстати на английском языке такой транзистор называется JFET.
Рабочий режим транзистора при напряжение Uзи либо нулевое, либо обратное. За счет обратного напряжения можно «прикрывать транзистор», используется в усилителях класса А и прочих схемах где нужно плавное регулирование.
Режим отсечки наступает, когда Uзи=Uотсечки для каждого транзистора оно своё, но в любом случае прикладывается в обратном направлении.
Характеристики, ВАХ
Выходной характеристикой называют график, на котором изображена зависимость тока стока от Uси (приложенного к выводам стока и истока), при различных напряжениях затвора.
Можно разбить на три области. Вначале (в левой части графика) мы видим омическую область — в этом промежутке транзистор ведет себя как резистор, ток возрастает почти линейно, доходя до определенного уровня, переходит в область насыщения (в центре графика).
В правой части график мы видим, что ток опять начинает расти, это область пробоя, здесь транзистор находиться не должен. Самая верхняя ветвь изображенная на рисунке — это ток при нулевом Uзи, мы видим, что ток здесь самый большой.
Чем больше напряжение Uзи, тем меньше ток стока. Каждая из ветвей отличается на 0.5 вольта на затворе. Что мы подтвердили моделированием.
Здесь изображена стоко-затворная характеристика, т.е. зависимость тока стока от напряжения на затворе при одинаковом напряжении стока-исток (в данном примере 10В), здесь шаг сетки также 0.5В, мы опять видим что чем ближе напряжение Uзи к 0, тем больший ток стока.
В биполярных транзисторах был такой параметр как коэффициент передачи тока или коэффициент усиления, он обозначался как B или h31э или Hfe. В полевых же для отображения способности усиливать напряжение используется крутизна обозначается буквой S
То есть крутизна показывает, насколько миллиАмпер (или Ампер) растёт ток стока при увеличении напряжения затвор-исток на количество Вольт при неизменяемом напряжении сток-исток. Её можно вычислить исходя из стоко-затворной характеристики, на приведенном выше примере крутизна равняется порядка 8 мА/В.
Схемы включения
Как и у биполярных транзисторов есть три типовых схемы включения:
1. С общим истоком (а). Используется чаще всех, даёт усиление по току и мощности.
2. С общим затвором (б). Редко используется, низкое входное сопротивления, усиления нет.
3. С общим стоком (в). Усиление по напряжению близко к 1, большое входное сопротивление, а выходное низкое. Другое название — истоковый повторитель.
Особенности, преимущества, недостатки
- практически не потребляет тока управления, это снижает потери управления, искажения сигнала, перегрузку по току источника сигнала…
Главное преимущество полевого транзистора высокое входное сопротивление . Входное сопротивление это отношения тока к напряжению затвор-исток. Принцип действия лежит в управлении с помощью электрического поля, а оно образуется при приложении напряжения. То есть полевые транзисторы управляются напряжением .
В среднем частотные характеристики полевых транзисторов лучше, чем у биполярных , это связано с тем, что нужно меньше времени на «рассасывание» носителей заряда в областях биполярного транзистора. Некоторые современные биполярные транзисторы могут и превосходить полевые, это связано с использованием более совершенных технологий, уменьшения ширины базы и прочего.
Низкий уровень шумов у полевых транзисторов обусловлен отсутствием процесса инжекции зарядов, как у биполярных.
Стабильность при изменении температуры.
Малое потребление мощности в проводящем состоянии — больший КПД ваших устройств.
Простейший пример использования высокого входного сопротивление — это приборы согласователи для подключения электроакустических гитар с пьезозвукоснимателями и электрогитар с электромагнитными звукоснимателями к линейным входам с низким входным сопротивлением.
Низкое входное сопротивление может вызвать просадки входного сигнала, исказив его форму в разной степени в зависимости от частоты сигнала. Это значит что нужно этого избежать, введя каскад с высоким входным сопротивлением. Вот простейшая схема такого устройства. Подойдет для подключения электрогитар в линейный вход аудио-карты компьютера. С ней звук станет ярче, а тембр богаче.
Главным недостатком является то, что такие транзисторы боятся статики. Вы можете взять наэлектризованными руками элемент, и он тут же выйдет из строя, это и есть следствие управления ключом с помощью поля. С ними рекомендуют работать в диэлектрических перчатках, подключенным через специальный браслет к заземлению, низковольтным паяльником с изолированным жалом, а выводы транзистора можно обвязать проволокой, чтобы закоротить их на время монтажа.
Современные приборы практически не боятся этого, поскольку по входу в них могут быть встроены защитные устройства типа стабилитронов, которые срабатывают при превышении напряжения.
Иногда у начинающих радиолюбителей опасения доходят до абсурда, типа надевания на голову шапочек из фольги. Всё описанное выше хоть и является обязательным к исполнению, но не соблюдение каких либо условий не гарантирует выход из строя прибора.
Полевые транзисторы с изолированным затвором
Этот вид транзисторов активно используется в качестве полупроводниковых управляемых ключей. Причем работают они чаще всего именно в ключевом режиме (два положения «вкл» и «выкл»). У них есть несколько названий:
1. МДП-транзистор (метал-диэлектрик-полупроводник).
2. МОП-транзистор (метал-окисел-полупроводник).
3. MOSFET-транзистор (metal-oxide-semiconductor).
Запомните — это лишь вариации одного названия. Диэлектрик, или как его еще называют окисел, играет роль изолятора для затвора. На схеме ниже изолятор изображен между n-областью около затвора и затвором в виде белой зоны с точками. Он выполнен из диоксида кремния.
Диэлектрик исключает электрический контакт между электродом затвора и подложкой. В отличие от управляющего p-n-перехода он работает не на принципе расширения перехода и перекрытия канала, а на принципе изменения концентрации носителей заряда в полупроводнике под действием внешнего электрического поля. МОП-транзисторы бывают двух типов:
1. Со встроенным каналом.
2. С индуцированным каналом
На схеме вы видите транзистор с встроенным каналом. Из неё уже можно догадаться, что принцип его работы напоминает полевой транзистор с управляющим p-n-переходом, т.е. когда напряжение затвора равно нулю — ток протекает через ключ.
Около истока и стока созданы две области с повышенным содержанием примесных носителей заряда (n+) с повышенной проводимостью. Подложкой называется основание P-типа (в данном случае).
Обратите внимание, что кристалл (подложка) соединена с истоком, на многих условных графических обозначениях он так и рисуется. При повышении напряжения на затворе в канале возникает поперечное электрическое поле, оно отталкивает носители зарядов (электроны) и канал закрывается при достижении порогового Uзи.
При подаче отрицательного напряжения затвор-исток ток стока падает, транзистор начинает закрывать — это называется режим обеднения.
При подаче положительного напряжения на затвор-исток происходит обратный процесс — электроны притягиваются, ток возрастает. Это режим обогащения.
Всё вышесказанное справедливо для МОП-транзисторов со встроенным каналом N-типа. Если канал p-типа все слова «электроны» заменяются на «дырки», полярности напряжения изменяются на противоположные.
Согласно datasheet на этот транзистор пороговое напряжение затвор-исток у нас в районе одного вольта, а типовое его значение — 1.2 В, проверим это.
Ток стал в микроамперах. Если еще немного повысить напряжение, он исчезнет полностью.
Я выбрал транзистор наугад, и мне попался достаточно чувствительный прибор. Попробую изменить полярность напряжения, чтобы на затворе был положительный потенциал, проверим режим обогащения.
При напряжении на затворе 1В ток увеличился в четыре раза, по сравнению с тем, что был при 0В (первая картинка в этом разделе). Отсюда следует, что в отличие от предыдущего типа транзисторов и биполярных транзисторов он без дополнительной обвязки может работать как на повышение тока, так и на понижение. Это заявление весьма грубо, но в первом приближении имеет право на существование.
Здесь всё практически так же как и в транзисторе с управляющим переходом, за исключением наличия режима обогащения в выходной характеристике.
На стоко-затворной характеристике четко видно, что отрицательное напряжение вызывает режим обеднение и закрытие ключа, а положительное напряжение на затворе — обогащение и большее открытие ключа.
МОП-транзисторы с индуцированным каналом не проводят ток при отсутствии напряжения на затворе, вернее ток есть, но он крайне мал, т.к. это обратный ток между подложкой и высоколегированными участками стока и истока.
Полевой транзистор с изолированным затвором и индуцированным каналом аналог нормально-разомкнутого ключа, ток не протекает.
При наличии напряжения затвор-исток, т.к. мы рассматриваем n-тип индуцируемого канала то напряжение положительное, под действием поля притягиваются отрицательные носители зарядов в область затвора.
Так появляется «коридор» для электронов от истока к стоку, таким образом, появляется канал, транзистор открывается, и ток через него начинает протекать. Подложка у нас p-типа, в ней основными являются положительные носители зарядов (дырки), отрицательных носителей крайне мало, но под действием поля они отрываются от своих атомов, и начинается их движение. Отсюда отсутствие проводимости при отсутствии напряжения.
Выходная характеристика в точности повторяет такую же у предыдущих разница заключается лишь в том, что напряжения Uзи становятся положительными.
Стоко-затворная характеристика показывает то же самое, отличия опять-таки в напряжениях на затворе.
При рассмотрении вольтамперных характеристик крайне важно внимательно смотреть на величины, прописанные по осям.
На ключ подали напряжение 12 В, а на затворе у нас 0. Ток через транзистор не протекает.
Это значит, что транзистор полностью открыт, если бы его не было, ток в этой цепи составил бы 12/10=1.2 А. В дальнейшем я изучал как работает этот транзистор, и выяснил, что на 4-х вольтах он начинает открываться.
Добавляя по 0.1В, я заметил, что с каждой десятой вольта ток растёт всё больше и больше, и уже к 4.6 Вольта транзистор практически полностью открыт, разница с напряжением на затворе в 20В в токе стока всего лишь 41 мА, при 1.1 А — это чепуха.
Этот эксперимент отражает то, что транзистор с индуцированным каналом открывается только при достижении порогового напряжения, что позволяет ему отлично работать в качестве ключа в импульсных схемах. Собственно, IRF740 — один из наиболее распространенных .
Результаты измерений тока затвора показали, что действительно полевые транзисторы почти не потребляют управляющего тока. При напряжении в 4.6 вольта ток был, всего лишь, 888 нА (нано!!!).
При напряжении в 20В он составлял 3.55 мкА (микро). У биполярного транзистора он был бы порядка 10 мА, в зависимости от коэффициента усиления, что в десятки тысяч раз больше чем у полевого.
Не все ключи открываются такими напряжениями, это связано с конструкцией и особенностями схемотехники устройств где они применяются.
Разряженная ёмкость в первый момент времени требует большого зарядного тока, да и редкие управляющие устройства (шим-контроллеры и микроконтроллеры) имеют сильные выходы, поэтому используют драйверы для полевых затворов, как в полевых транзисторах, так и в (биполярный с изолированным затвором). Это такой усилитель, который преобразует входной сигнал в выходной такой величины и силы тока, достаточный для включения и выключения транзистора. Ток заряда также ограничивается последовательно соединенным с затвором резистором.
При этом некоторые затворы могут управляться и с порта микроконтроллера через резистор (тот же IRF740). Эту тему мы затрагивали .
Они напоминают полевые транзисторы с управляющим затвором, но отличаются тем, что на УГО, как и в самом транзисторе, затвор отделен от подложки, а стрелка в центре указывает на тип канала, но направлена от подложки к каналу, если это n-канальный mosfet — в сторону затвора и наоборот.
Для ключей с индуцированным каналом:
Может выглядеть так:
Обратите внимание на англоязычные названия выводов, в datasheet’ах и на схемах часто указываются они.
Для ключей со встроенным каналом:
Транзистор (от английских слов tran(sfer) — переносить и (re)sistor — сопротивление) — полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний. Наиболее распространены так называемые биполярные транзисторы . Электропроводность эмиттера и коллектора всегда одинаковая (р или n), базы — противоположная (n или р). Иными словами, биполярный транзистор содержит два р-n-перехода: один из них соединяет базу с эмиттером (эмиттерный переход), другой — с коллектором (коллекторный переход).
Буквенный код транзисторов — латинские буквы VT. На схемах эти полупроводниковые приборы обозначают, как показано на рис. 8.1 . Здесь короткая черточка с линией от середины символизирует базу, две наклонные линии, проведенные к ее краям под углом 60°, — эмиттер и коллектор. Об электропроводности базы судят по символу эмиттера: если его стрелка направлена к базе (см. рис. 8.1 , VT1), то это означает, что эмиттер имеет электропроводность типа р, а база— типа n; если же стрелка направлена в противоположную сторону (VT2), электропроводность эмиттера и базы обратная.
Знать электропроводность эмиттера базы и коллектора необходимо для того, чтобы правильно подключить транзистор к источнику питания. В справочниках эту информацию приводят в виде структурной формулы. Транзистор, база которого имеет электропроводимость типа n, обозначают формулой р-п-р, а транзистор с базой, имеющей электропроводность типа р, обозначают формулой n-р-n. В первом случае на базу и коллектор следует подавать отрицательное по отношению к эмиттеру напряжение, во втором — положительное.
Для наглядности условное графическое обозначение дискретного транзистора обычно помещают в кружок, символизирующий его корпус. Иногда металлический корпус соединяют с одним из выводов транзистора. На схемах это показывается точкой в месте пересечения соответствующего вывода с символом корпуса. Если же корпус снабжен отдельным выводом, линию-вывод допускается присоединять к кружку без точки (VT3 на рис. 8.1 ). В целях повышения информативности схем рядом с позиционным обозначением транзистора допускается указывать его тип.
Линии электрической связи, идущие от эмиттера и коллектора проводят в одном из двух направлений: перпендикулярно или параллельно выводу базы (VT3—VT5). Излом вывода базы допускается лишь на некотором расстоянии от символа корпуса (VT4).
Транзистор может иметь несколько эмиттерных областей (эмиттеров). В этом случае символы эмиттеров обычно изображают с одной стороны символа базы, а окружность обозначения корпуса заменяют овалом (рис. 8.1 , VT6).
Стандарт допускает изображать транзисторы и без символа корпуса, например, при изображении бескорпусных транзисторов или когда на схеме необходимо показать транзисторы, входящие в состав сборки транзисторов или интегральной схемы.
Поскольку буквенный код VT предусмотрен для обозначения транзисторов, выполненных в виде самостоятельного прибора, транзисторы сборок обозначают одним из следующих способов: либо используют код VT и присваивают им порядковые номера наряду с другими транзисторами (В этом случае на поле схемы помещают такую, например, запись: VT1-VT4 К159НТ1), либо используют код аналоговых микросхем (DA) и указывают принадлежность транзисторов в сборке в позиционном обозначении (рис. 8.2 , DA1.1, DA1.2). У выводов таких транзисторов, как правило, приводят условную нумерацию, присвоенную выводам корпуса, в котором выполнена матрица.
Без символа корпуса изображают на схемах и транзисторы аналоговых и цифровых микросхем (для примера на рис. 8.2 показаны транзисторы структуры п-р-п с тремя и четырьмя эмиттерами).
Условные графические обозначения некоторых разновидностей биполярных транзисторов получают введением в основной символ специальных знаков. Так, чтобы изобразить лавинный транзистор, между символами эмиттера и коллектора помещают знак эффекта лавинного пробоя (см. рис. 8.3 , VT1, VT2). При повороте УГО положение этого знака должно оставаться неизменным.
Иначе построено УГО однопереходного транзистора: у него один р-п-переход, но два вывода базы. Символ эмиттера в УГО этого транзистора проводят к середине символа базы (рис. 8.3 , VT3, VT4). Об электропроводности последней судят по символу эмиттера (направлению стрелки).
На символ однопереходного транзистора похоже УГО большой группы транзисторов с p-n-переходом, получивших название полевых . Основа такого транзистора — созданный в полупроводнике и снабженный двумя выводами (исток и сток) канал с электропроводностью п или р-типа. Сопротивлением канала управляет третий электрод — затвор. Канал изображают так же, как и базу биполярного транзистора, но помещает в середине кружка-корпуса (рис. 8.4 , VT1), символы истока и стока присоединяют к нему с одной стороны, затвора — с другой стороны на продолжении линии истока. Электропроводность канала указывают стрелкой на символе затвора (на рис. 8.4 условное графическое обозначение VT1 символизирует транзистор с каналом п-типа, VT1 — с каналом p-типа).
В условном графическом обозначении полевых транзисторов с изолированным затвором (его изображают черточкой, параллельной символу канала с выводом на продолжении линии истока) электропроводность канала показывают стрелкой, помещенной между символами истока и стока. Если стрелка направлена к каналу, то это значит, что изображен транзистор с каналом n-типа, а если в противоположную сторону (см. рис. 8.4 , VT3) — с каналом p-типа. Аналогично поступают при наличии вывода от подложки (VT4), а также при изображении полевого транзистора с так называемым индуцированным каналом, символ которого — три коротких штриха (см. рис. 8.4 , VT5, VT6). Если подложка соединена с одним из электродов (обычно с истоком), это показывают внутри УГО без точки (VT1, VT8).
В полевом транзисторе может быть несколько затворов. Изображают их более короткими черточками, причем линию-вывод первого затвора обязательно помещают на продолжении линии истока (VT9).
Линии-выводы полевого транзистора допускается изг[цензура] лишь на некотором расстоянии от символа корпуса (см. рис. 8.4 , VT2). В некоторых типах полевых транзисторов корпус может быть соединен с одним из электродов или иметь самостоятельный вывод (например, транзисторы типа КПЗ03).
Из транзисторов, управляемых внешними факторами, широкое применение находят фототранзисторы . В качестве примера на рис. 8.5 показаны условные графические обозначения фототранзисторов с выводом базы (FT1, VT2) и без него (К73). Наряду с другими полупроводниковыми приборами, действие которых основано на фотоэлектрическом эффекте, фототранзисторы могут входить в состав оптронов. УГО фототранзистора в этом случае вместе с УГО излучателя (обычно светодиода) заключают в объединяющий их символ корпуса, а знак фотоэффекта — две наклонные стрелки заменяют стрелками, перпендикулярными символу базы.
Для примера на рис. 8.5 изображена одна из оптопар сдвоенного оптрона (об этом говорит позиционное обозначение U1.1), Аналогично строится У ГО оптрона с составным транзистором (U2).
Если вы только начали разбираться в радиотехнике, я расскажу о том в этой статье, как же обозначаются радиодетали на схеме, как называются на ней, и какой имеют внешний вид .
Тут узнаете как обозначается транзистор,диод,конденсатор,микросхема,реле и т.д
Прошу жмать на подробнее.
Как обозначается биполярный транзистор
Все транзисторы имеют три вывода, и если он биполярный, то и бывет двух типов, как видно из изображения пнп-переход и нпн-переход. А три вывода имеют названия э-эмиттер, к-коллектор и б-база. Где какой вывод на самом транзисторе ищется по справочнику, или же введите в поиск название транзистор+выводы.
Внешний вид имеет транзистор следующий,и это лишь малая часть их внешнего вида,существующих номиналов полно.
Как обозначается полярный транзистор
Тут уже три вывода имеют следующие название,это з-затвор, и-исток, с-сток
Но а внешний вид визуально мало отличается,а точнее может иметь такой же цоколь.Вопрос как же узнать какой он, а это уже из справочников или интернета по обозначению написанном на цоколе.
Как обозначается конденсатор
Конденсаторы бывают как полярные так и неполярные.
Отличие их обозначение в том,что на полярном указывается один из выводов значком «+».И емкость измеряется в микрофарадах»мкф».
И имеют такой внешний вид,стоит учитывать,что если конденсатор полярный,то на цоколе с одной из сторон ножек обозначается вывод,только уже в основном знаком «-«.
Как обозначается диод и светодиод
Обозначение светодиода и диода на схеме отличается тем,что светодиод заключенчек и выходящими двух стрелок. Но роль у них разная-диод служит для выпрямления тока,и светодиод уже для испускания света.
И имеют такой внешний вид светодиоды.
И такой вид обычные выпрямительные и импульсные диоды например:
Как обозначается микросхема.
Микросхемы представляют собой уменьшенную схему,выполняющую ту или иную функцию,при этом могут иметь большое число транзисторов.
И такой внешний вид имеют они.
Обозначение реле
О них думаю впервую очередь слышали автомобилисты, особенно водители жигулей.
Так как когда не было инжекторов и транзисторы не получили широкое распространение, в автомобиле фары,прикуриватель,стартер, да все в ней почти включалось и управлялось через реле.
Такая самая простая схема реле.
Тут все просто,на электромагнитную катушку подается ток определенного напряжения,и та в свою очередь замыкает или размыкает участок цепи.
На этом статья заканчивается.
Если есть желание какие хотите увидеть радиодетали в следующей статье,пишите в комментарии.
Умение читать электросхемы – это важная составляющая, без которой невозможно стать специалистом в области электромонтажных работ. Каждый начинающий электрик обязательно должен знать, как обозначаются на проекте электропроводки розетки, выключатели, коммутационные аппараты и даже счетчик электроэнергии в соответствии с ГОСТ. Далее мы предоставим читателям сайта условные обозначения в электрических схемах, как графические, так и буквенные.
Графические
Что касается графического обозначения всех элементов, используемых на схеме, этот обзор мы предоставим в виде таблиц, в которых изделия будут сгруппированы по назначению.
В первой таблице Вы можете увидеть, как отмечены электрические коробки, щиты, шкафы и пульты на электросхемах:
Следующее, что Вы должны знать – условное обозначение питающих розеток и выключателей (в том числе проходных) на однолинейных схемах квартир и частных домов:
Что касается элементов освещения, светильники и лампы по ГОСТу указывают следующим образом:
В более сложных схемах, где применяются электродвигатели, могут указываться такие элементы, как:
Также полезно знать, как графически обозначаются трансформаторы и дроссели на принципиальных электросхемах:
Электроизмерительные приборы по ГОСТу имеют следующее графические обозначение на чертежах:
А вот, кстати, полезная для начинающих электриков таблица, в которой показано, как выглядит на плане электропроводки контур заземления, а также сама силовая линия:
Помимо этого на схемах Вы можете увидеть волнистую либо прямую линию, «+» и «-», которые указывают на род тока, напряжение и форму импульсов:
В более сложных схемах автоматизации Вы можете встретить непонятные графические обозначения, вроде контактных соединений. Запомните, как обозначаются этим устройства на электросхемах:
Помимо этого Вы должны быть в курсе, как выглядят радиоэлементы на проектах (диоды, резисторы, транзисторы и т.д.):
Вот и все условно графические обозначения в электрических схемах силовых цепей и освещения. Как уже сами убедились, составляющих довольно много и запомнить, как обозначается каждый можно только с опытом. Поэтому рекомендуем сохранить себе все эти таблицы, чтобы при чтении проекта планировки проводки дома либо квартиры Вы могли сразу же определить, что за элемент цепи находится в определенном месте.
Интересное видео
IGBT транзисторы. Устройство и работа. Параметры и применение
В настоящее время в электронике имеют большую популярность IGBT транзисторы. Если расшифровать эту аббревиатуру с английского языка, то это биполярный транзистор с изолированным затвором. Он применяется в виде электронного мощного ключа для систем управления приводами механизмов, в источниках питания.
IGBT транзисторы
Этот силовой транзистор сочетает в себе свойства биполярного и полевого транзистора. Он управляется путем подачи напряжения на затвор, изолированный от цепи. Характерным свойством этого транзистора является низкая величина мощности управления, которая применяется для переключений мощных силовых цепей.
Наибольшей популярностью пользуются IGBT в силовых цепях преобразователей частоты и электродвигателей переменного тока мощностью до 1 мегаватта. По вольтамперным свойствам эти транзисторы аналогичны биполярным моделям полупроводников, но качество и чистота коммутации у них намного больше.
Современные технологии изготовления дают возможность оптимизировать транзисторы по функциональным характеристикам. Уже разработаны полупроводники, способные работать при большем напряжении и величине тока.
Основные параметры- Управляющее напряжение – это разность потенциалов, способная управлять работой затвора.
- Наибольший допустимый ток.
- Напряжение пробоя между эмиттером и коллектором.
- Ток отсечки эмиттер-коллектор.
- Напряжение насыщения эмиттер-коллектор.
- Входная емкость.
- Выходная емкость.
- Паразитная индуктивность.
- Период задержки подключения.
- Период задержки выключения.
- Внутреннее сопротивление.
В регуляторах скорости применяются IGBT транзисторы с рабочей частотой в несколько десятков кГц.
Достоинства
- Простая параллельная схема.
- Отсутствие потерь.
- Повышенная плотность тока.
- Устойчивость к замыканиям.
- Малые потери в открытом виде.
- Возможность функционирования при повышенной температуре (выше 100 градусов).
- Эксплуатация с высоким напряжением (выше 1 кВ) и мощностями (более 5 кВт).
При проектировании схем подключения с транзисторами нужно иметь ввиду, что существует ограничение по наибольшему току. Для этого применяют некоторые способы:
- Правильный подбор тока защиты.
- Выбор сопротивления затвора.
- Использование обходных путей коммутации.
Внутреннее устройство IGBT транзисторов включает в себя каскад двух электронных ключей, управляющих конечным выходом.
Принцип действия транзистора заключается в двух этапах:
- При подаче напряжения положительного потенциала между истоком и затвором полевой транзистор открывается, появляется n-канал между стоком и истоком.
- Начинается движение заряженных электронов из n-области в р-область, вследствие чего открывается биполярный транзистор. В результате этого от эмиттера к коллектору протекает электрический ток.
IGBT транзисторы служат для приближения токов замыкания к безопасному значению. Они ограничивают напряжение затвора следующими методами:
- С помощью привязки к определенному значению напряжения. Это достигается тогда, когда драйвер затвора имеет постоянное напряжение. Главным способом является добавление в схему диода, имеющего малое падение напряжения (диод Шоттки). Значительный эффект получается путем уменьшения индуктивности цепи затвора и питания.
- Ограничение значения напряжения затвора путем использования стабилитрона в схеме затвора и эмиттера. Неплохая эффективность получается за счет установки диодов к дополнительным клеммам модуля. Диоды применяются с малым разбросом и температурной зависимостью.
- Подключение в цепь отрицательной обратной связи эмиттера. Такой способ доступен, когда подключен эмиттер драйвера затвора к клеммам эмиттера модуля.
IGBT транзисторы чаще всего работают в сетях высокого напряжения до 6,5 киловольт для надежной и безопасной работы электроустановок в аварийном режиме при коротких замыканиях.
Вышеперечисленные свойства транзисторов дают возможность использовать их в частотно-регулируемых приводах, инверторах, импульсных регуляторах тока, а также в сварочных аппаратах.
Также IGBT применяются в системах мощных приводов управления электровозов, троллейбусов. Это повышает КПД и создает повышенную плавность хода.
Силовые транзисторы широко используются в цепях высокого напряжения. Они входят в состав схем посудомоечных машин, бытовых кондиционеров, автомобильного зажигания, блоков питания телекоммуникационного оборудования.
Проверка исправностиIGBT транзисторы проверяются в случаях ревизии при неисправностях электрического устройства. Проверку проводят с помощью мультитестера путем прозвонки электродов эмиттера и коллектора в двух направлениях, чтобы проверить отсутствие замыкания. Емкость входа эмиттер-затвор необходимо зарядить отрицательным напряжением. Это делается кратковременным касанием щупа мультиметра «СОМ» затвора и щупа «V/Ω/f» эмиттера.
Чтобы произвести проверку, нужно убедиться, работает ли в нормальном режиме транзистор. Для этого зарядим емкость на входе эмиттер-затвор положительным полюсом. Это делается коротким касанием щупа «V/Ω/f» затвора, а щупа «СОМ» эмиттера. Контролируется разность потенциалов эмиттера и коллектора, которая не должна превышать 1,5 вольта. Если напряжения тестера не хватит для открывания транзистора, то входную емкость можно зарядить от питания напряжением до 15 вольт.
Условное обозначениеТранзисторы имеют комбинированную структуру, то и обозначения у них соответствующие:
IGBT модулиСиловые транзисторы производятся не только в виде отдельных полупроводников, но и в виде модулей. Такие модули входят в состав частотных преобразователей для управления электромоторами.
Схема преобразователя частоты имеет технологичность изготовления выше, если в состав входят модули IGBT транзисторов. На изображенном модуле выполнен мост из двух силовых транзисторов.
IGBT транзисторы нормально функционируют при рабочей частоте до 50 кГц. Если частоту повышать, то повышаются и потери. Свои возможности силовые транзисторы проявляют максимально при напряжении выше 400 В. Поэтому такие транзисторы часто встречаются в мощных электрических приборах высокого напряжения, а также в промышленном оборудовании.
Из истории возникновенияПолевые транзисторы стали появляться в 1973 году. Затем разработали составной транзистор, который оснастили управляемым транзистором с помощью полевого полупроводника с затвором.
Первые силовые транзисторы имели недостатки, выражавшиеся в медленном переключении, низкой надежностью. После 90 годов и по настоящее время эти недостатки устранены. Силовые полупроводники имеют повышенное входное сопротивление, малый уровень управляющей мощности, малый показатель остаточного напряжения.
Сейчас существуют модели транзисторов, способных коммутировать ток до нескольких сотен ампер, с рабочим напряжением в тысячи вольт.
Похожие темы:
Fairchild Semiconductor: 60-летие легенды Кремниевой долины
Закон о гражданских правах президента Эйзенхауэра, доктора Сьюза «Кот в шляпе » и запуск Спутника Советским Союзом были соответственно важными социальными, культурными и техническими новостями 1957 года. В этом году произошло одно событие. попадают в заголовки газет, но за следующие 60 лет также глубоко повлияли на все три аспекта современного общества.
19 сентября 1957 года восемь ученых и инженеров перешли от своего работодателя, чтобы подписать документы об учреждении собственной компании.Их стартап Fairchild Semiconductor Corporation продолжил разработку некоторых из наиболее важных инноваций в области электронных технологий 20-го века и посеял семена, которые породили Кремниевую долину и изменили мир.
Символический контракт, подписанный основателями Fairchild и банкирами 19 сентября 1957 года.
Основание
При финансовой поддержке промышленника из Южной Калифорнии Арнольда Бекмана Уильям Шокли, соавтор транзистора в Bell Telephone Laboratories, основал свою лабораторию Shockley Semiconductor в Маунтин-Вью, штат Калифорния, в 1955 году.Он привлек группу ярких молодых инженеров и ученых, которых обучил искусству работы с кремниевым полупроводниковым материалом. Несмотря на то, что он был блестящим физиком — он получил Нобелевскую премию по физике 1956 года за вклад в создание транзисторов, — сотрудники Шокли быстро разочаровались в его параноидальном и резком стиле управления. После безуспешной прошения Бекмана о назначении нового менеджера восемь самых талантливых сотрудников Шокли — Джулиус Бланк, Виктор Гринич, Джин Хорни, Юджин Кляйнер, Джей Ласт, Гордон Мур, Роберт Нойс и Шелдон Робертс — искали альтернативную работу.При содействии Артура Рока, который позже сформировал одну из первых фирм венчурного капитала на Западном побережье, восемь человек привлекли 1,38 миллиона долларов от Fairchild Camera & Instrument Corporation, расположенной на Восточном побережье. Их время было безупречным. В связи с безотлагательной национальной необходимостью возместить потерю лидерства Советскому Союзу, военные подрядчики участвовали в программах аварийных мероприятий с целью миниатюризации и повышения надежности аэрокосмических электронных систем. Основатели Fairchild обнаружили возможность создания нового типа кремниевого транзистора для этих приложений.
Основатели Fairchild в 1961 году. Задний ряд слева: Виктор Гринич, Гордон Мур, Джулиус Бланк, Юджин Кляйнер. В первом ряду: Джей Ласт, Джин Хорни, Шелдон Робертс и Роберт Нойс. Фото © Уэйн Миллер / Magnum Photos
Всего за пять месяцев они оборудовали научно-исследовательский центр в Пало-Альто, разработали новые процессы и оборудование и представили линейку транзисторов, которые сразу же нашли признание на рынке. Быстрый рост доходов, количества сотрудников и влияния Fairchild на местное сообщество можно сравнить с ростом Google 40 лет спустя.Этот экстраординарный успех был основан на революционных идеях трех соучредителей — Джин Хорни, Роберта Нойса и Гордона Мура и усилен «машиной инноваций», в которой работают сотни творческих инженеров и ученых.
Плоский процесс Жана Орни
В 1959 году соучредитель Жан Хорни изобрел структуру транзистора, покрытую изолирующим слоем диоксида кремния (стекла) для защиты кристалла. Известные своим плоским профилем поверхности как «плоские» устройства, они были более надежными и предлагали превосходные электрические характеристики по сравнению с конкурирующими продуктами.К концу 1961 года их успех превратил Fairchild в крупнейшего производителя высокопроизводительных кремниевых транзисторов в Соединенных Штатах. 1
«Каплевидная» конструкция первого планарного транзистора, 1959.
ПодходHoerni также позволил преобразовать производство полупроводников из ручного процесса в крупносерийное производство, поддающееся автоматизации. Его новаторская идея продолжает использоваться в качестве фундаментальной структуры, используемой при производстве современных микропроцессоров с многомиллиардными транзисторами и микросхем памяти.Историк Кристоф Лекюайер описывает это как «самое важное нововведение в истории полупроводниковой промышленности». 2
Интегральная схема Роберта Нойса
СоучредительFairchild Роберт Нойс придумал идею использования металлического алюминия, нанесенного поверх слоя стекла Хорни, для выборочного соединения транзисторов, резисторов и других компонентов, сформированных на кремниевой пластине, для создания интегральной электронной схемы (ИС). В марте 1961 года Fairchild представила свою первую ИС, или микрочип, функцию цифровой логики, состоящую всего из четырех транзисторов и пяти резисторов.
Первая интегральная схема Fairchild состояла из четырех транзисторов, 1960 год.
Поскольку дизайн Fairchild IC воплотил некоторые элементы патента, выданного Джеку Килби из TI, компании участвовали в судебных разбирательствах в течение многих лет. В конечном итоге Верховный суд вынес решение в пользу Фэйрчайлда, но Килби и Нойс получили Национальную медаль науки и сегодня считаются соавторами МК. Нойс умер в 1990 году и не получил Нобелевской премии, присужденной Килби в 2000 году, но многие считают, что если бы он был жив, они разделили бы эту премию.НАСА выбрало микросхему Fairchild для управляющего компьютера Apollo, который стал крупнейшим в мире пользователем ИС до 1965 года. 3 Все основные производители лицензировали планарный процесс Fairchild для массового производства полупроводников.
«Закон» Гордона Мура
В 1965 году директор отдела исследований и разработок Гордон Мур написал статью для журнала Electronics , в которой описал удвоение за каждый из предшествующих четырех лет количества транзисторов, которые можно было бы экономично изготовить на кристалле.По его прогнозам, если эта скорость сохранится, количество транзисторов на кристалл достигнет 65 000 в 1975 году. 4 В 1975 году Мур, тогдашний президент и главный исполнительный директор Intel, отметил, что достижения в области технологий позволили реализовать его прогноз. Анализируя текущие тенденции, он замедлил будущие темпы роста сложности до «удвоения каждые два года, а не каждый год». Это предсказание стало известно как «закон Мура» и стало самореализующимся пророчеством и одним из движущих принципов полупроводниковой промышленности.
График «Закона Мура» для числа транзисторов на микросхему для крупнейших микропроцессоров, вводимых каждый год с 1971 по 2010 год.
Поскольку размеры полупроводниковых устройств приближаются к атомным размерам, технологи предсказывают конец «Закона». Однако по состоянию на 2017 год микросхемы, содержащие 30 миллиардов транзисторов, продолжают соответствовать прогнозу Мура на 1975 год. 5
Инновационная машина
В течение десятилетия 1960-х компания продолжала вводить новшества в других важных областях полупроводниковой технологии.Ученые Fairchild во главе с Брюсом Дилом, Энди Гроувом и Эдом Сноу первыми разработали надежное производство металлооксидных полупроводников (МОП). Федерико Фаггин и Том Клиен создали первые коммерческие устройства с кремниевым затвором. Фрэнк Ванласс запатентовал дополнительную МОП-матрицу (CMOS). Все три являются основополагающими для современного производства микросхем.
Энди Гроув, Брюс Дил и Эд Сноу обсуждают технологию МОП в научно-исследовательской лаборатории Fairchild в Пало-Альто, 1966 г.
Многие производители разработали интегрированные версии простых аналоговых схем еще в 1962 году, но они получили ограниченное признание на рынке.Недавно окончивший колледж, колоритный молодой дизайнер Роберт Видлар работал с инженером-технологом Дэйвом Талбертом над созданием первой широко используемой аналоговой ИС, операционного усилителя (ОУ) Fairchild µA709 в 1965 году. бизнес-подразделение Fairchild. Усовершенствованная версия Дэвида Фуллагара, µA741, до сих пор находится в производстве как самая популярная аналоговая ИС всех времен. 6 Выпускники Fairchild основали многие важные компании по производству аналоговых ИС, включая Linear Technology и Maxim.
Аналоговый гуру Роберт Видлар защищает от цифрового вторжения, 1966 г. Фото © Fran Hoffart.
Когда ИС начали включать тысячи транзисторов, компьютеры, которые они использовали, были задействованы для ускорения цикла разработки и устранения ошибок проектирования. Джим Кофорд работал над ранними программами автоматизированного проектирования в IBM. Он присоединился к Fairchild в 1966 году, где он руководил Хью Мэйсом, Эдом Джонсом, Робом Уокером и другими, чтобы применить их к ИС. Они разработали графические дисплеи, имитаторы логики, а также программное обеспечение для размещения и маршрутизации схем соединения микросхем.Их усилия заложили основу для поколений средств автоматизации проектирования электроники (EDA) и положили начало независимой индустрии EDA в Кремниевой долине, а также поставщикам специализированных ИС, таких как LSI Logic и VLSI Technology. Роберт Норман ранее подал патент на использование микросхем триггера в полупроводниковом массиве ОЗУ, но Гордон Мур «решил, что это настолько экономически нелепо, что в этом нет никакого смысла». 7 К 1963 году Мур изменил свое мнение и назвал возможность полупроводниковой памяти «особенно привлекательной».«Несмотря на то, что Fairchild основала бизнес-подразделение« Продукты памяти », она так и не смогла применить новаторские усилия в области полупроводниковой памяти MOS для того, чтобы занять значительную позицию на рынке, достигнутую ее наиболее важным дочерним предприятием Intel Corporation. Он действительно стал доминирующим игроком на рынке специализированных высокоскоростных запоминающих устройств в 1970-х годах для таких суперкомпьютерных компаний, как Burroughs и Cray.
В суперкомпьютере Cray 1 в качестве основной памяти использовалось 65 000 высокоскоростных чипов RAM Fairchild.
Среди других новаторских достижений — улучшенные силовые транзисторы, светодиоды (LED), датчики изображения и технологии упаковки микросхем.
Производство и маркетинговые инновации
Fairchild открыла свой первый завод за пределами Залива в Южном Портленде, штат Мэн, в 1962 году. CE (Эд) Пауса, одна из первых технологических компаний США, расширилась в Азии, возглавила строительство завода в Гонконге в 1964 году. годы спустя в Гонконге было занято 5000 рабочих по сравнению с 3000 в Калифорнии. Успех этого предприятия привлек другие компании, производящие комплектующие, и положил начало переходу высокотехнологичной отрасли к крупным производственным предприятиям на шельфе.
Завод Fairchild в Гонконге с логотипом «Flying F» (1965)
маркетолога Fairchild, в том числе такие знаменитости, как Дон Валентайн (который позже перешел в National Semiconductor и Sequoia Capital), WJ Sanders III (AMD) и Флойд Квамм (National Semiconductor, Apple Computer), инициировали практики, которые сейчас считаются само собой разумеющимся в маркетинге высокотехнологичная продукция по всему миру. Креативные подходы к продвижению помогли продавцам рассказать историю Fairchild лицам, принимающим решения.
Чтобы охватить как можно более широкую аудиторию, 10 октября 1967 года компания приобрела эфирное время на 32 телеканалах, которые транслировали передачи в основные центры проектирования электронных систем по всей стране. Гарри Селло из Fairchild представил получасовой «Брифинг по интегральным схемам» в том, что якобы является одним из первых телевизионных рекламных роликов. Сегодня широко распространено смелое и экстравагантное использование новейших средств коммуникации для продвижения высокотехнологичных продуктов. В 1960-е годы это было уникальным и неоднозначным.Новое южнокалифорнийское агентство Faust / Day разработало агрессивные рекламные программы. По словам менеджера по связям с общественностью Эллиота Сопкина, «раньше никто не пытался продавать технологии, как мыло». В 1968 году агентство объединилось с Chiat / Day и продолжило продюсировать отличительные работы для Apple Computer, включая рекламу Суперкубка «1984» для Macintosh.
«Легендарная компания»
По словам журналиста Майкла Мэлоуна, «Fairchild Semiconductor была легендарной компанией — возможно, самой выдающейся коллекцией бизнес-талантов, когда-либо собранной в начинающей компании.Если бы у Fairchild была корпоративная культура, ее можно было бы описать только как воплощение волатильности … блестящие молодые инженеры и маркетологи работали долгими днями, а вечеринки долгими ночами … И каким-то образом посреди всего этого им также удалось изобрести интегральную схему. , определяющий продукт конца 20-го века, и в этом процессе помог создать современный мир ». 8
Стиль управления, выросший из этой культуры, отличался от прямолинейного, бюрократического, почти феодального этоса родителей Восточного побережья.Молодежь, неопытность, тестостерон, энтузиазм, разнообразный состав иммигрантов со всей Европы и Азии, терпимость к риску и сильная инженерная дисциплина превратились в формулу, которую тиражировали по всей Долине, когда сотрудники переходили в компании-преемники, такие как AMD, Intel и National Semiconductor, затем Apple, Atari, Netscape и Sun, а затем Cisco, Google, Facebook и другие.
Финансовое вознаграждение, полученное Fairchild 8, не осталось незамеченным для более поздних сотрудников, получивших лишь скромные гранты на акции, если таковые были.По мере того, как прибыль от инвестиций в высокие технологии становилась все более очевидной, симбиотические отношения между предпринимателями и банкирами переросли в братство венчурного капитала на Сэнд-Хилл-роуд в Менло-Парке, Калифорния. Соучредитель Fairchild Юджин Кляйнер объединился с Томом Перкинсом из HP, чтобы основать свое знаковое партнерство, которое сегодня процветает как KCPB. Наличие местного капитала, понимающего технологии, в сочетании с агрессивной, рискованной культурой сделали Кремниевую долину одним из самых динамичных мировых центров создания новых компаний и создания высокооплачиваемых рабочих мест.
Coda
К. Лестер Хоган, генеральный директор и президент Fairchild (1972)
Из-за отсутствия у материнской компании средств для инвестиций в новые производственные мощности, капитала для удержания ключевых сотрудников и раздираемого внутренними организационными проблемами к концу 1960-х полупроводниковое подразделение столкнулось с серьезными проблемами при внедрении новых продуктов и удовлетворении быстро растущего потребительского спроса. Как объяснил Гордон Мур:
«К концу шестидесятых Fairchild выросла до бизнеса с оборотом около 150 миллионов долларов и около 30 000 сотрудников.К тому времени, когда мы закончили, это была довольно значительная корпорация. Но ситуация начала ухудшаться — отчасти, я думаю, потому, что она находилась под контролем компании с Восточного побережья … Мы также совершили огромное количество ошибок и упустили возможности на этом пути. Это было отличное обучение на рабочем месте, но, вероятно, есть более эффективный способ обучения предпринимателей, чем позволить им совершать все ошибки. К счастью, хорошие продукты устраняют множество проблем в организации, и я думаю, что именно это и произошло в нашем случае.” 9
В октябре 1967 года спад в отрасли и потеря доли рынка микросхем в пользу Texas Instruments привели к тому, что подразделение впервые с момента запуска потерпело убытки. После того, как Мур и Нойс ушли, чтобы основать Intel, и все, кроме одного из основателей и многих старших сотрудников, покинули компанию, в 1968 году прибыла новая команда бывших руководителей Motorola во главе с Лестером Хоганом Хоганом, чтобы перевернуть компанию. Новое руководство продолжало вводить новшества в полупроводниковые технологии и продукты, такие как устройства отображения изображений CCD, но предприятия по производству потребительских товаров, включая цифровые часы и видеоигры, были менее успешными.Хотя при новом режиме выручка существенно выросла, компания так и не вернула былую прибыльность и известность.
На этом составном снимке, сделанном Leadwire (апрель-май 1970 г.), показаны 11 директоров групп, ответственных за руководство Подразделением полупроводников в 1970 году. Указанные бывшие руководители Motorola были известны как «герои Хогана». Слева направо в первом ряду: Джим Хэзл, Том Лонго, Джо Ван Попплен, Джордж Скализ, Дуг О’Коннор, Джин Бланшетт. Задний ряд: Энди Прокассини, Боб Фридман, Уилф Корриган, Дэйв Хейнс, Билл Ленер
.Французский нефтесервисный конгломерат Schlumberger приобрел компанию в 1979 году.Не имея возможности восстановить свое состояние, Schlumberger продала активы компании National Semiconductor в 1987 году. Десять лет спустя National продала ряд зрелых производственных линий в результате выкупа за счет заемных средств группе руководителей, базирующейся в Южном Портленде, штат Мэн. Возродив имя Fairchild, новая компания увеличила выручку до более чем одного миллиарда долларов, прежде чем была приобретена ON Semiconductor в 2016 году.
Журналист Дон К. Хефлер, который в 1971 году популяризировал название «Силиконовая долина», опубликовал в 1968 году статью, в которой проследил происхождение 15 местных полупроводниковых компаний до Fairchild.К 1986 году диаграмма генеалогии Кремниевой долины, основанная на исследованиях Хефлера, включая таких гигантов, как AMD, Intel и National, увеличила количество до 125 дочерних компаний. 10 Это не включает сотни других технологических компаний и стартапов в сфере услуг. По словам отраслевого аналитика Endeavour Insight, из более чем 130 технологических компаний области залива Сан-Франциско, торгующихся на NASDAQ или Нью-Йоркской фондовой бирже в 2014 году, «70 процентов этих фирм можно проследить непосредственно до основателей и сотрудников Fairchild.92 публичные компании, которые можно проследить до Fairchild, сейчас стоят около 2,1 триллиона долларов, что больше, чем годовой ВВП Канады, Индии или Испании ». 11 Эта линия представлена в The Trillion Dollar Startup , временной выставке в холле Музея компьютерной истории. Фреска, разработанная Экспоненциальным центром музея, изображает компанию в виде гигантского дерева высоких технологий, нагруженного урожаем дочерних компаний, охватывающих шесть поколений технологических эпох Кремниевой долины, от полупроводников до социальных сетей.
Стартап на триллион долларов, вестибюль музея, 2016–2017 гг.
Fairchild была не первой успешной технологической компанией Bay Area, оказавшей значительное влияние за пределами региона. Не было ничего необычным и в раскручивании конкурирующих предпринимательских предприятий. Примеры того и другого произошли в начале 20-го века с основанием пионера беспроводной связи — компании Federal Telegraph. За ним последовали Литтон, Hewlett Packard, Ampex и другие. Fairchild была уникальной по величине своего вклада как в создание эпохи цифровой электроники, так и в развитие Кремниевой долины.
Список литературы
- Fairchild Camera & Instrument Corporation, Годовой отчет за 1961 год.
- Christophe Lécuyer, Making Silicon Valley (MIT Press, 2006).
- Элдон К. Холл, Путешествие на Луну: история управляющего компьютера «Аполлон» (Американский институт аэронавтики и астронавтики, 1996).
- Гордон Мур, «Запихивание большего количества компонентов в интегральные схемы», Electronics Magazine, vol.38, нет. 8 (19 апреля 1965 г.).
- «30 миллиардов транзисторных ПЛИС Altera» www.gazettabyte.com.
- Пол Рако, «Дэйв Фуллагар, разработчик аналоговых ИС и предприниматель», EDN (22 ноября 2007 г.).
- Роб Уокер, «Интервью с Гордоном Э. Муром», Silicon Genesis (3 марта 1995 г.).
- Майкл С. Мэлоун, Билл и Дэйв: Как Hewlett и Packard построили величайшую компанию в мире (портфолио, 5 апреля 2007 г.).
- Гордон Мур, «Случайный предприниматель», Engineering & Science , vol.LVII, нет. 4 (Калифорнийский технологический институт, лето 1994 г.).
- Генеалогия Кремниевой долины , Международная ассоциация полупроводникового оборудования и материалов (SEMI) 1986.
- Ретт Моррис. Как Кремниевая долина превратилась в Кремниевую долину , Endeavour Insight (29 июля 2014 г.).
Дополнительная литература
- Арнольд Текрей, Дэвид Брок, Рэйчел Джонс, Закон Мура: Жизнь Гордона Мура, Тихий революционер Кремниевой долины (Basic Books, Нью-Йорк, 2015).
- Лесли Берлин, Человек за микрочипом: Роберт Нойс и изобретение Кремниевой долины (Оксфорд, 2005).
- Кристоф Лекюер и Дэвид Брок, Создатели микрочипов: документальная история Fairchild Semiconductor (MIT Press, 2010).
- Дэвид Лоуз и Майкл Риордан, «Making Micrologic: разработка планарной ИС в Fairchild Semiconductor, 1957-1963», IEEE Annals of the History of Computing (январь 2012): 20-36.
- Дэвид Лоуз, «Легендарная компания: наследие Fairchild Semiconductor», IEEE Annals of the History of Computing (январь 2010 г.): 60-74.
1958: Начало промышленного производства кремниевых меза-транзисторов | Кремниевый двигатель
В начале 1958 года Fairchild Semiconductor получила свой первый заказ на 100 транзисторов по 150 долларов за штуку от IBM Federal Systems Division.Ни один из известных производителей не смог удовлетворить его строгие требования к высоковольтному кремниевому транзистору для управления памятью на магнитном сердечнике бортового компьютера B-70. Параллельно велись два девелоперских проекта. Группа под руководством Гордона Мура разработала транзистор n-p-n , а Джин Хорни разработала устройство p-n-p .
Всего за пять месяцев основатели (Milestone 1956) открыли предприятие по выращиванию кристаллов (Шелдон Робертс), разработали методы фотолитографической маскировки с использованием линз 16-мм кинокамер (Джей Ласт, Роберт Нойс), установили характеристики алюминия, необходимые для изготовления электрические контакты (Мур) и построили собственное производственное и испытательное оборудование (Юлиус Бланк, Виктор Гринич, Юджин Кляйнер) на своем предприятии в Пало-Альто.Опираясь на методы Bell Labs (1954 Milestone) в Шокли, они разработали первый коммерческий кремниевый меза-транзистор с двойным рассеиванием (эмиттер и база), названный так из-за его приподнятой платообразной структуры. После успешной поставки транзистора n-p-n группой Мура, это устройство было представлено как тип 2N697 и вызвало большой успех на торговой выставке Wescon в августе 1958 года.
Autonetics выбрала устройство для системы наведения и управления баллистической ракеты Minuteman, крупнейшей оборонной программы того времени.В конце 1958 года потенциальная проблема надежности поставила на карту выживание новой фирмы. Крошечные частицы, отслаивающиеся от внутренней части металлической упаковки, угрожали коротким замыканием через открытые соединения на мезаструктуре. Решение Хорни, знаменитый планарный процесс (этап 1959 г.) , произвела революцию в отрасли, покрывая открытый переход диоксидом кремния.
- Таненбаум, М., и Томас, Д. Е. «Кремниевые транзисторы с диффузным эмиттером и базой», Bell System Technical Journal , Vol. 35, No. 1 (январь 1956 г.), стр. 1-15.
- Aschner, JF, Bittmann, CA, Hare, WFJ, and Kleimack, JJ «Двойной диффузионный кремниевый высокочастотный переключающий транзистор, произведенный методами оксидной маскировки», журнал Электрохимического общества , том 106, выпуск 5 (май 1959 г.) ) С. 415-417.
- Мур, Гордон Э. и Нойс, Роберт Н. «Метод изготовления транзисторов», U.S. Патент 3,108,359 (подан 30 июня 1959 г., выдан 29 октября 1963 г.)
- Мур, Гордон «Случайный предприниматель», Engineering & Science Vol. LVII, № 4 (Калифорнийский технологический институт, лето 1994 г.), стр. 23-30.
- Мур, Г. М. «Роль Fairchild в кремниевой технологии», Труды IEEE , Vol. 86 No. 1 (январь 1998 г.), стр. 53-62.
- Лекюер, Кристоф Создание Кремниевой долины: инновации и рост высоких технологий 1930-1970 (Кембридж: MIT Press, 2006), стр.139-150.
- Риордан, Майкл «От Bell Labs до Кремниевой долины: сага о передаче полупроводниковой технологии, 1955-61», Электрохимическое общество INTERFACE (осень 2007), стр. 31-36.
- Лоус, Дэвид А. «Легендарная компания: наследие Fairchild Semiconductor», IEEE Annals of the History of Computing , Vol. 32, No. 1, (январь 2010), стр. 60-74.
- Ласт, Джей (Шокли, Фэйрчайлд, Амелко), устная история (2007-09-15)
- Бланк, Юлий.(Шокли, Фэирчайлд), устная история (2008-01-25)
- Мур, Гордон. (Шокли, Фэирчайлд, Intel), устная история (2008-01-25)
- Рок, Артур (Re: Fairchild, Intel), беседа с Джоном Маркоффом (2007-05-01)
- Fairchild Semiconductor «Годы основания», панель 50-летия — Асканас, Фок, Ласт, Селло, Сигел, Скурко (2007-10-05)
- Fairchild Semiconductor «Наследие Fairchild» Панель к 50-летию — Корриган, Квамме, Мур, Сандерс (2007-10-05)
- Мур, Гордон (Fairchild и Intel) Интервью Silicon Genesis (3.3,1995). Отдел специальных коллекций, Библиотеки Стэнфордского университета, Стэнфорд, Калифорния.
- Селло, Гарри (Шокли и Фэйрчайлд) Интервью Silicon Genesis (4.8.1995). Отдел специальных коллекций, Библиотеки Стэнфордского университета, Стэнфорд, Калифорния.
- Ричард Ходжсон (камера и инструмент Fairchild) Интервью с Silicon Genesis (19.10.1995). Отдел специальных коллекций, Библиотеки Стэнфордского университета, Стэнфорд, Калифорния.
Что такое транзистор? Типы, использование, принцип работы
Транзистор определяется как полупроводниковое устройство, которое в основном состоит из трех выводов для усиления или переключения электронных сигналов и электрических целей.Эти устройства, обычно классифицируемые на биполярные переходные транзисторы (BJT) и полевые транзисторы (FET), позволяют использовать радиоприемники, компьютеры, калькуляторы и т. Д., Которые вы используете сегодня.
Что ж, учитывая, что современные транзисторы, такие как BC547, 2n2222, 2n3904 и т. Д., Используются в микроконтроллерах (например, Arduino) или в приложениях для построения электрических схем, важно, чтобы мы более подробно рассмотрели транзисторы в сегодняшнем блоге.
Типы транзисторов и условные обозначения их схемРанее мы упоминали, что существует два типа транзисторов; Биполярные и полевые транзисторы.В этом разделе мы углубимся в каждый тип транзистора и объясним, как он работает.
Что такое BJT (NPN и PNP) и как это работает? Типичный BJTВо-первых, для BJT он поставляется в двух итерациях или версиях; NPN и PNP BJT с обозначениями схем, показанными ниже:
BJT: символы цепей NPN и PNPКак видите, и в итерациях NPN и PNP контакты помечены; Коллектор (C), база (B) и эмиттер (E). Разницу между ними можно заметить по направлению стрелки; где для NPN стрелка выходит из базы, а для PNP стрелка входит в базу.
Как работает BJT?Теперь, когда мы определили, что такое BJT, мы посмотрим, как BJT работают, на простой иллюстрации ниже:
RefДля NPN-транзистора он состоит из слоя полупроводника, легированного P, между двумя слоями материала, легированного азотом, где электроны переходят от эмиттера к коллектору. Затем эмиттер «испускает» электроны в базу, при этом база управляет номером. электронов испускает эмиттер. Выброшенные электроны, наконец, собираются коллектором и отправляются в следующую часть цепи.
В то время как для транзистора PNP он состоит из слоя полупроводника с примесью азота между двумя слоями материала с примесью фосфора, где ток базы, поступающий в коллектор, усиливается. По сути, ток по-прежнему контролируется базой, но течет в противоположном направлении. Кроме того, вместо испускания электронов эмиттер в PNP испускает «дырки» (концептуальное отсутствие электронов), которые затем собираются коллектором.
Что такое полевой транзистор и как он работает?Полевой транзистор, другой тип транзистора, чаще всего классифицируется как MOSFET (полевой транзистор металл-оксид-полупроводник) и состоит из контактов; Ворота, исток, сток.Благодаря другой конструкции выводов он работает несколько иначе, чем BJT.
Как работает полевой транзисторЧтобы понять, как работает полевой транзистор, мы рассмотрим типичную принципиальную схему:
Схема полевого МОП-транзистора- Блок, также известный как подложка полупроводника p-типа, действует как основа для полевого МОП-транзистора
- Две стороны этой подложки p-типа сделаны сильно легированными примесью n-типа (обозначена как n +)
- Выводы стока (исток и сток) затем выводятся из этих двух концевых областей
- Вся поверхность подложки покрыта слоем диоксида кремния
- Диоксид кремния действует как изоляция
- Тонкая Затем поверх диоксида кремния помещается изолированная металлическая пластина, действующая как пластина конденсатора.
- Вывод затвора затем выводится из тонкой металлической пластины
- Затем формируется цепь постоянного тока путем подключения источника напряжения между этими двумя Области n-типа (отмечены красным)
Когда на затвор подается напряжение, оно генерирует электрическое поле, которое изменяет ширину области канала, где e лектроны текут.Чем шире область канала, тем лучше будет проводимость устройства.
BJT против MOSFET транзистораТеперь, когда мы рассмотрели оба типа транзисторов; BJT и FET (широко известные MOSFET), давайте посмотрим на их различия, показанные в таблице ниже:
| МОП-транзистор | BJT | |
|---|---|---|
| Определение | Металлооксидный полупроводниковый полевой транзистор | Биполярный аппаратный переходной транзистор | Клеммы для биполярного переходного транзистора , сток с более сложной структурой | 3 клеммы: Эмиттер, база и коллектор |
| Принцип работы | Для работы MOSFET требуется напряжение на электроде затвора с оксидной изоляцией | Для работы BJT , он зависит от тока на базовом выводе |
| Пригодность для использования | Высокомощные приложения для управления током Аналоговые и цифровые схемы | Слаботочные приложения |
Какой транзистор выбрать?
Хотя MOSFET имеет преимущества перед BJT, такие как контроль напряжения, выбор любого из них зависит от целей вашего приложения.Вот для чего подходит каждый транзистор:
- Если вы хотите регулировать поток сильного тока узкими импульсами или для любых приложений с большой мощностью, MOSFET — это то, что вам нужно.
- Для обычных электрических цепей или слаботочных домашних приложений BJT вполне могут быть достаточно для выполнения работы
Транзистор чаще всего используется в качестве электронных переключателей в цифровых схемах или в качестве усилителя.Давайте объясним, как работает каждое приложение.
Транзисторы как переключателиПереключатели включаются и выключаются, тогда как для транзисторов он действует как таковой, создавая двоичный эффект включения / выключения переключателя, поэтому для его переключения не требуется привод, а вместо этого требуется напряжение. Такое приложение используется для управления потоком энергии к другой части цепи. Другими словами, небольшой ток, протекающий через одну часть транзистора, позволяет протекать гораздо большему току через другую часть транзистора.
Транзисторы как переключатели можно увидеть в микросхемах памяти, где присутствуют миллионы транзисторов, которые включаются и выключаются.
Транзисторы в качестве усилителяТранзисторы работают не только как переключатели, но и как усилители, принимая крошечные электрические токи и производя гораздо более высокий выходной ток на другом конце. Такие транзисторы обычно используются в таких продуктах, как слуховые аппараты, радио и т. Д., В любых устройствах с диапазоном мкВ.
Рекомендуемые транзисторы для использованияРанее мы установили, что MOSFET является частью семейства полевых транзисторов, что делает его отличным вариантом для управления большим током.Но знаете ли вы, что это первый компактный транзистор, который можно миниатюризировать для широкого диапазона применений?
Да! с революцией в электронных технологиях, он постепенно превратился в миниатюрные модули для использования в микроконтроллерах (например, Arduino)
Ниже мы даем рекомендации по MOSFET-транзисторам, идеально подходящим для такого использования!
Grove — МОП-транзистор Grove — MOSFETКак следует из названия, Grove — MOSFET представляет собой миниатюрный МОП-транзистор, который помогает вам легко управлять проектом высокого напряжения с помощью вашей платы Arduino!
Особенности:
- Две винтовые клеммы на плате; один для внешнего источника питания, а другой для устройства, которым вы хотите управлять с помощью
- 5V — 15V управления напряжением
Благодаря нашей системе Grove вы также сможете испытать Plug and Play с помощью наших кабелей Grove, легко добавить или удалить этот транзистор в свой электронный проект!
Хотите узнать больше о Grove — MOSFET? Вы можете посетить страницу продукта здесь, чтобы увидеть его техническое описание, схему и многое другое!
РезюмеЭто все на сегодняшний день руководства по транзисторам.Я надеюсь, что благодаря этому вы получите общее представление о том, что такое транзистор, типы транзисторов (BJT, FET), как они работают и их применение!
Если вы ищете простое взаимодействие Arduino с MOSFET, обратите внимание на Grove — MOSFET!
Следите за нами и ставьте лайки:
Теги: bc547, bjt, bjt транзистор, fet, как работает транзистор, mosfet, mosfet транзистор, npn, pnp, транзистор, схема транзистора, функция транзистора, символ транзистора, символы транзистора, типы транзисторов, что такое транзисторПродолжить чтение
внутри самой популярной в мире микросхемы
Если вы играли с электронными схемами, вы, вероятно, знаете [1] интегральная схема таймера 555, считается самой продаваемой интегральной схемой в мире с миллиардами проданных.Разработанный мастером аналоговых микросхем Гансом Камензинд [2] в 1970 году, 555 был назван одним из величайшие фишки всех времен с целые книги посвящены 555 таймер схемы.
Учитывая популярность таймера 555, я подумал, что было бы интересно узнать, что внутри таймера 555 и как он работает. Хотя таймер 555 обычно продается как черная пластиковая микросхема, он также доступен в металлической банке, которую можно разрезать ножовкой [3] показывая крошечный кубик внутри.
Внутри таймера 555.Крошечный кристалл в корпусе подключен к 8 контактам проводами.
Краткое описание таймера 555
Таймер 555 имеет сотни приложений, от таймера или защелки до генератора или модулятора, управляемого напряжением. На диаграмме ниже показано, как таймер 555 работает как простой генератор. Внутри микросхемы 555 три резистора образуют делитель, генерирующий опорные напряжения 1/3 и 2/3 напряжения питания. Внешний конденсатор будет заряжаться и разряжаться между этими пределами, вызывая колебания.Более подробно, конденсатор будет медленно заряда (А) через внешние резисторы, пока его напряжение не достигнет 2/3 ссылки. В этой точке (B) верхний (пороговый) компаратор выключает триггер и выключает выход. Это включает разрядный транзистор, медленно разряжая конденсатор (C). Когда напряжение на конденсаторе попадает в 1/3 ссылки (D), нижний (триггер) компаратора включается, устанавливающее флип-флоп и выход, и цикл повторяется. Значения резисторов и конденсатора определяют время от микросекунд до часов.[4]Схема, показывающая, как таймер 555 может работать как генератор.
Подводя итог, можно сказать, что ключевыми компонентами таймера 555 являются компараторы для определения верхнего и нижнего пределов напряжения, трехрезисторный делитель для установки этих пределов и триггер для отслеживания заряда или разряда схемы. Таймер 555 имеет два других контакта (сброс и напряжение управления), которые я не рассмотрел выше; их можно использовать для более сложных схем.
Структура микросхемы
Фотография ниже показывает кремниевый кристалл 555 через микроскоп.Поверх кремния тонкий слой металла соединяет разные части микросхемы. На фото этот металл хорошо виден в виде желтовато-белых следов и участков. Под металлом тонкий стекловидный слой диоксида кремния обеспечивает изоляцию между металлом и кремнием, за исключением тех случаев, когда контактные отверстия в диоксиде кремния позволяют металлу соединяться с кремнием. На краю микросхемы тонкие провода соединяют металлические контактные площадки с внешними контактами микросхемы.Фотография штампа таймера 555.
Сложнее увидеть различные типы кремния на кристалле. Области чипа обрабатываются (легируются) примесями для изменения электрических свойств кремния. Кремний N-типа имеет избыток электронов (отрицательный), а кремний P-типа не имеет электронов (положительный). На фотографии эти области показаны немного другим цветом, окруженными тонкой черной рамкой. Эти области являются строительными блоками микросхемы, образующими транзисторы и резисторы.
NPN транзисторы внутри IC
Транзисторы — это ключевые компоненты микросхемы.В таймере 555 используются биполярные транзисторы NPN и PNP. Если вы изучали электронику, вы, вероятно, видели схему NPN-транзистора, подобную приведенной ниже, на которой показаны коллектор (C), база (B) и эмиттер (E) транзистора. Транзистор изображен как сэндвич из кремния P между двумя симметричными слоями кремния N; слои N-P-N составляют транзистор NPN. Оказывается, транзисторы на микросхеме выглядят совсем иначе, а база часто даже не посередине!Схематическое изображение NPN-транзистора вместе с упрощенной схемой его внутренней структуры.
На фото ниже показан один из транзисторов в 555-м, как он изображен на микросхеме. Немного разные оттенки кремния указывают на области, которые были легированы с образованием областей N и P. Беловато-желтые области — это металлический слой микросхемы поверх кремния — они образуют провода, соединяющие коллектор, эмиттер и базу. Вы можете заметить эмиттер на микросхеме по его структуре «яблочко», в то время как базовый прямоугольник окружает эмиттер.
Транзистор NPN в микросхеме таймера 555.Коллектор (C), эмиттер (E) и база (B) помечены вместе с кремнием, легированным N и P.
Под фотографией находится рисунок в разрезе, показывающий, как устроен транзистор. В книгах есть гораздо больше, чем просто бутерброд N-P-N, но если вы внимательно посмотрите на вертикальное поперечное сечение под буквой E, вы можете найти N-P-N, образующий транзистор. Провод эмиттера (E) подключен к кремнию N +. Ниже находится слой P, подключенный к базовому контакту (B). А ниже находится слой N +, подключенный (косвенно) к коллектору (C).[5] Транзистор окружен кольцом P +, которое изолирует его от соседних компонентов.
PNP транзисторы внутри IC
Вы можете ожидать, что транзисторы PNP будут похожи на транзисторы NPN, просто поменяв местами кремний N и P. Но по ряду причин транзисторы PNP имеют совершенно иную конструкцию. Они состоят из небольшого круглого эмиттера (P), окруженного кольцеобразным основанием (N), которое окружено коллектором (P). Это формирует сэндвич P-N-P по горизонтали (по бокам), в отличие от вертикальной структуры транзисторов NPN.На схеме ниже показан один из PNP-транзисторов в 555, а также поперечное сечение, показывающее кремниевую структуру. Обратите внимание, что хотя металлический контакт для базы находится на краю транзистора, он электрически подключен через области N и N + к своему активному кольцу между коллектором и эмиттером. Между коллектором и базой проложена металлическая линия, но она не является частью транзистора.
Транзистор PNP в микросхеме таймера 555. Маркированы соединения коллектора (C), эмиттера (E) и базы (B) вместе с кремнием, легированным N и P.База образует кольцо вокруг эмиттера, а коллектор образует кольцо вокруг базы.
Выходные транзисторы в 555 намного больше, чем у других транзисторов, и имеют другую структуру для обеспечения сильноточного выхода. На фото ниже показан один из выходных транзисторов. Обратите внимание на несколько взаимосвязанных «пальцев» эмиттера и базы, окруженных большим коллектором.
Большой сильноточный выходной транзистор NPN в микросхеме таймера 555.Коллектор (C), база (B) и эмиттер (E) помечены.
Как резисторы реализованы в кремнии
Резисторы — ключевой компонент аналоговых микросхем. К сожалению, резисторы в микросхемах большие и неточные; сопротивление может варьироваться на 50% от микросхемы к микросхеме. Таким образом, аналоговые ИС спроектированы так, что имеет значение только соотношение резисторов, а не абсолютные значения, поскольку отношения остаются почти постоянными.Резистор внутри таймера 555. Резистор представляет собой полоску кремния P между двумя металлическими контактами.
Фотография выше показывает 1К & Ом; резистор в 555, сформированный из полоски кремния P (виден в виде контура). Обратите внимание, что резистор соединяет два металлических провода, а другой металлический провод пересекает его. Нижеприведенный резистор представляет собой L-образный резистор 100 кОм; пережимной резистор . Слой кремния N поверх пинч-резистора делает проводящую область намного тоньше (то есть зажимает ее), образуя гораздо более высокое, но менее точное сопротивление.
Пережимающий резистор внутри таймера 555.Резистор представляет собой полоску кремния P между двумя металлическими контактами. Слой N сверху зажимает резистор и увеличивает сопротивление.
Компонент ИС: Текущее зеркало
Есть некоторые подсхемы, которые очень распространены в аналоговых ИС, но поначалу могут показаться загадочными. Текущее зеркало — одно из них. Если вы посмотрели на аналоговые блок-схемы ИС, вы, возможно, видели символы ниже, обозначающие текущий источник, и задавались вопросом, что такое текущий источник и почему вы бы его использовали. Идея состоит в том, что вы начинаете с одного известного тока, а затем можете «клонировать» несколько копий тока с помощью простой транзисторной схемы, токового зеркала.Условные обозначения для источника тока.
На следующей схеме показано, как токовое зеркало реализовано на двух идентичных транзисторах. [6] Через транзистор слева проходит опорный ток. (В этом случае ток устанавливается резистором.) Поскольку оба транзистора имеет одинаковое напряжение эмиттера и базу напряжения, они источник один и тот же ток, так что ток на правом соответствует эталонному току слева.
Схема токового зеркала.Ток справа копирует ток слева.
Обычное использование токового зеркала — замена резисторов. Как объяснялось ранее, резисторы внутри ИС неудобно большие и неточные. Это экономит место, чтобы по возможности использовать токовое зеркало вместо резистора. Кроме того, токи, создаваемые токовым зеркалом, почти идентичны, в отличие от токов, создаваемых двумя резисторами.
Три транзистора образуют токовое зеркало в микросхеме таймера 555.Все они имеют одну и ту же базу, а два транзистора имеют общие эмиттеры.
Три вышеуказанных транзистора образуют токовое зеркало с двумя выходами. Обратите внимание, что три транзистора имеют общее базовое соединение, подключенное к коллектору справа, а эмиттеры справа связаны вместе. Транзистор слева — это источник тока Видлара, модифицированное зеркало, которое производит меньший ток. На схеме два транзистора справа изображены как один двухколлекторный транзистор Q19.Компонент микросхемы: дифференциальная пара
Вторая важная схема, которую необходимо понять, — это дифференциальная пара, наиболее распространенная двухтранзисторная подсхема, используемая в аналоговых ИС.[7] Возможно, вам интересно, как компаратор сравнивает два напряжения или операционный усилитель вычитает два напряжения. Это работа дифференциальной пары.Схема простой схемы дифференциальной пары. Приемник тока передает фиксированный ток I через дифференциальную пару. Если два входа равны, ток делится поровну между двумя ветвями. В противном случае ветвь с более высоким входным напряжением получает большую часть тока.
На схеме выше показана простая дифференциальная пара.Сток тока внизу обеспечивает фиксированный ток I, который делится между двумя входными транзисторами. Если входные напряжения равны, ток будет поровну разделен на две ветви (I1 и I2). Если одно из входных напряжений немного выше, чем другое, соответствующий транзистор будет проводить больше тока, поэтому одна ветвь будет получать больше тока, а другая ветвь — меньше. Небольшой разницы на входе достаточно, чтобы направить большую часть тока в «выигрышную» ветвь, включая или выключая компаратор.
В 555 компаратор пороговых значений использует транзисторы NPN, а компаратор триггера использует транзисторы PNP. Это позволяет пороговому компаратору работать вблизи напряжения питания, а триггерный компаратор — вблизи земли. Компараторы 555 также используют два транзистора на каждом входе (пара Дарлингтона) для буферизации входов.
Интерактивный обозреватель схем 555
Фото и схема матрицы 555 [8] ниже являются интерактивными. Щелкните компонент на кристалле или схеме, и отобразится краткое описание компонента.(Подробное обсуждение того, как работает таймер 555, см. 555 Принципы работы.)Для быстрого обзора, большие выходные транзисторы и разрядный транзистор — наиболее очевидные особенности кристалла. Компаратор пороговых значений состоит из Q1 — Q8. Компаратор триггера состоит из Q10 — Q13, а также токового зеркала Q9. Q16 и Q17 образуют триггер. Три 5К & Ом; резисторы, образующие делитель напряжения, находятся в середине микросхемы. [9] Городская легенда гласит, что 555 назван в честь этих трех резисторов 5K, но по словам его дизайнера 555 — это просто произвольное число в серии из 500 чипов.
Щелкните матрицу или схему для получения подробной информации…
Как я сфотографировал матрицу 555
Интегральные схемы обычно поставляются в черном корпусе из эпоксидной смолы, для открытия которых требуется опасно опасная концентрированная кислота. Вместо этого я купил 555 в металлической банке (ниже). Для исследования штампа я использовал металлургический микроскоп. В отличие от стандартного микроскопа, металлургический микроскоп пропускает свет через линзу, позволяя работать с непрозрачными объектами (например, стружкой). Сшивал фото вместе с Хугиным (подробности).Таймер 555 в металлическом корпусе с восемью выводами.(Банан для масштаба)
Неудачная улучшенная 555
Учитывая популярность модели 555, удивительно, что у нее есть несколько недостатков в дизайне новичков; несимметричные компараторы, большие рабочие токи, асимметричная форма выходного сигнала и температурная чувствительность. [10]В 1997 году Camenzind модернизировал 555, чтобы создать гораздо лучший чип, который мог бы работать при гораздо более низких напряжениях. Усовершенствованный чип продавался Zetex как ZSCT1555, но, к сожалению, провалился. Продолжающийся успех оригинального 555 и неудача улучшенного преемника можно рассматривать как пример принципа «худшее — лучше».
Заключение
Я надеюсь, что вам интересно было заглянуть внутрь микросхемы таймера 555. В следующий раз, когда вы будете создавать проект 555, вы точно будете знать, что находится внутри чипа. Если вам понравилась эта статья, я также перепроектировал 741 операционный усилитель и Регулятор напряжения 7805. Благодарим Эрика Шлепфера [11] за полезные комментарии.Подписывайтесь на меня в Twitter, и вы не пропустите ни одной статьи!
Примечания и ссылки
[1] Таймер 555 достаточно знаковый, чтобы его можно было увидеть на кружки, сумки, шапки и футболки.Таймер 555 достаточно популярен, чтобы его можно было увидеть на футболках. Предоставлено EEVblog.
[2] Книга Designing Analog Chips , написанная изобретателем 555 Гансом Камензиндом, действительно интересна, и я рекомендую ее, если вы хотите узнать, как работают аналоговые микросхемы. В главе 11 подробно рассказывается об истории и эксплуатации модели 555. На странице 11-3 утверждается, что 555 является самой продаваемой микросхемой каждый год, хотя я не знаю, так ли это до сих пор. Бесплатный PDF-файл здесь или получить книга.
[3] Вы можете разрезать интегральную схему, можно открыть простой ножовкой, но ювелирная пила дает гораздо более чистый рез. Я купил ювелирную пилу на eBay за 14 долларов и использовал лезвие №2. Убедитесь, что вы разрезали верхнюю часть ИС, чтобы не ударить по кубику, как это сделал я.
[4] Замечательная часть таймера 555 заключается в том, что частота колебаний зависит только от внешних резисторов и конденсатора и нечувствительна к напряжению питания. Если напряжение питания падает, опорные значения 1/3 и 2/3 также падают, поэтому можно ожидать, что колебания будут более быстрыми.Но более низкое напряжение заряжает конденсатор медленнее, нейтрализуя это и сохраняя постоянную частоту.
Эта нечувствительность к напряжению настолько сложна, что разработчик микросхемы не понял этого до конца разработки модели 555, но это имело большое значение. Первоначальный дизайн был более сложным и требовал девяти выводов, что является ужасным размером для ИС. так как нет пакетов между 8 и 14 контактами. Окончательный, более простой дизайн 555 работал с 8 контактами, что значительно удешевило упаковку чипа.(См. Стр. 11-3 в Designing Analog Chips для полной истории.)
[5] Вы могли задаться вопросом, почему существует различие между коллектором и эмиттером транзистора, когда типичная схема транзистора симметрична. Как видно на фотографии кристалла, в реальном транзисторе коллектор и эмиттер сильно отличаются. Помимо очень большой разницы в размерах, также отличается легирование кремнием. В результате транзистор будет иметь плохое усиление, если поменять местами коллектор и эмиттер.
[6] Для получения дополнительной информации о текущих зеркалах, проверьте Википедию, любую книгу по аналоговым ИС или главу 3 Проектирование аналоговых микросхем.
[7] Дифференциальные пары также называют парами с длинным хвостом. В соответствии с Анализ и проектирование аналоговых интегральных схем дифференциальные пары — это, пожалуй, наиболее широко используемые двухтранзисторные подсхемы в монолитных аналоговые схемы. «(p214) Для получения дополнительной информации о дифференциальных парах см. Википедию, любую книгу по аналоговым ИС или главу 4 Проектирование аналоговых микросхем.
[8] Схема 555, используемая в этой статье, взята из Техническое описание Philips.
[9] Обратите внимание, что три резистора делителя напряжения расположены параллельно и расположены рядом друг с другом. Это помогает обеспечить одинаковое сопротивление даже при наличии электрических колебаний в кремнии.
[10] Я не критикую 555; Ганс Камензинд отмечает недостатки дизайна и относит их к «раннему периоду дизайна ИС (и неопытности дизайнера-новичка) »; см. «Проектирование аналоговых микросхем», стр. 11-4.Конструкция замены 555 подробно обсуждается в «Перепроектирование старого 555», IEEE Spectrum, сентябрь 1997 г. Эта статья проясняет, насколько сейчас дизайн ИС намного быстрее, чем в 1970 году. На создание схемы микросхемы 555 и ручную проверку ее правильности потребовались месяцы. На разводку нового чипа ушло два дня и 20 минут на проверку.
[11] Evil Mad Scientist продает очень крутые комплект дискретного таймера 555, дублирующий схему 555 в большем масштабе с отдельными транзисторами и резисторами — он фактически работает как замена 555.Стоит также взглянуть на их скамеечку для ног 555.
Большой таймер 555, созданный Evil Mad Scientist Lab.
(PDF) Легендарная система обработки данных IBM 1401
Журнал IEEE SOLID-STATE CIRCUITS WINTER 2010
39
демонстрирует поведение мемристора
в 1950-х?
Сводка
Предприятия и учреждения по всему миру в 1960-х годах использовали IBM 1401
для быстрой обработки
растущих объемов информации.
К середине десятилетия один
из каждых двух компьютеров в мире
был машиной
семейства IBM 1400, что соответствовало обещанию
— надежному, рентабельному и высокопроизводительному —
объемный транзисторный компьютер.
1401 ознаменовал повсеместный переход
от устройств записи
на базе коммутационной панели к повсеместным вычислениям с хранимыми программами
, которые теперь воспринимаются как само собой разумеющееся благодаря простоте
совместного использования и распространения программных приложений
.Модель 1401 pro
предоставила IBM первое реалистичное представление о размере и значении
компьютерного рынка и изменила
в мире.
Computer History Museum vol-
unteers за последние
пять лет восстановили две магнитофонные ленты
ориентированные на IBM 1401. Действующие системы
продолжают впечатлять посетителей выставки и привлекают новых добровольцев.
человек, чтобы держать их в курсе, написать
новых демонстрационных программ и
узнать больше об электронике и механике 1401. технологии
, которые не так миниатюризированы, как
, их нелегко отремонтировать.
Музей истории компьютеров
посвящен сохранению и празднованию
революции вычислительной техники и ее всемирного воздействия на
человеческий опыт. Если у вас есть
артефактов или историй, относящихся к информационному возрасту, или вы заинтересованы в волонтерстве, приглашаем вас лично посетить музей
или его веб-сайт
www.computerhistory.org.
Выражение признательности
Первый автор, Роберт Гарнер, находится в-
за понимание от первого лица
и отзывы по различным частям
этой статьи, полученные в электронных письмах и
разговорах с оригиналом 1401
члены команды по аппаратному обеспечению Фрэнсис Ун-
дервуд, Чарльз Бранскомб, Шелдон
Джейкобс, Джим Ингрэм, Джуд Маккарти,
Джон Покоски, Джордж Ахерн, дизайнер WWAM
Морис Папо и пионер IBM cir-
Джозеф Лог; компьютерные
историки Фредрик Брукс, Эмерсон
Пью и Джек Палмер; 1401 восстановление-
добровольцев и вышедших на пенсию IBM тестируют
и инженеры-заказчики Рон Уил-
Лиамс, Боб Эриксон, Фрэнк Кинг, Аллен
Палмер, Билл Флора и Дон Люк; 1401
добровольцев-реставраторов Эд Телен,
Грант Сэвиерс, Боб Феретич и Стэн
Паддок; эксперты-аналоговые волонтеры
Рональд Крейн и Билл Ньюман; ЧМ
старший куратор Даг Спайсер; и обзор —
Рональд Мак, Дик Уивер, Митчелл
Маркус и Дэвид Лоуз.Все ошибки
и упущения полностью вызваны упущениями авторов
.
Ссылки
[1] К. Дж. Баш, Л. Р. Джонсон, Дж. Х. Палмер и
Э. У. Пью, ранние компьютеры IBM. Cam-
bridge, MA: MIT Press, 198 6.
[2] E.C.Berkeley, Ed., «Ежемесячный компьютерный центр
sus», Comput. Au tomat. , Декабрь 1959 — декабрь.
1969.
[3] М. Х. Вейк. (1961, март). Третий обзор
отечественной электроники цифровых вычислительных систем
.Лаборатории баллистических исследований,
Абердин, Мэриленд. Отчет № 1115 [Онлайн].
Доступно: http://ed-thelen.org/comp-
hist / BRL61.html
[4] Э. У. Пью, Воспоминания, которые сформировали Инд —
попытка. Кембридж, Массачусетс, Массачусетс, 1984.
[5] Дж. К. Лог, «Транзисторные коммутационные схемы
cuits», в Справочнике по полупроводникам
Электроника, 1-е изд., Л. П. Хантер, под ред.
Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1956, гл. 15. С.
12–13.
[6] Дж. К. Лог, «От вакуумных трубок до очень
крупномасштабной интеграции: личная память
», IEEE Annals Hist. Вычисл., Т. 20,
нет. 3, с. 55–68, июль – сен. 1998.
[7] Дж. Д. Брюс и Дж. К. Лог, «Периментальный транзисторный вычислитель ex-
», AIEE
Elect. Англ., Т. 74, pp. 1044–1048, Dec.
1955.
[8] Т. Дж. Лич, «Автоматическая сборка переходных транзисторов из сплава
», Электроника, т.25,
pp. 57–61, Mar. 1960.
[9] W. Buchholz, Ed., Planning the Computer
System, Project S TRETCH. New York, NY:
McGraw-Hill, 1962.
[10] CJ Bashe, W. Buchholz, GV Hawkins,
JJ Ingram и N. Rochester, «Архитектура
ранних компьютеров IBM. ”IBM J.
Res. Develop., Т. 25, нет. 5, стр. 363–375,
1981.
[11] Э. У. Пью, Л. Р. Джонсон и Дж. Х. Палмер,
IBM’s 360 и Early 370 Systems.Cam-
bridge, MA: MIT Pr ess, 1991.
[12] MY Lanzerotti, G. Fiorenza, и RA
Rand, «Микроминиатюрная упаковка и ин-
тегр. рк Э. F. Rent »,
IBM J. Res. Develop., Т. 49, нет. 4/5, pp.
777–803, 2005.
[13] (1964, 25 октября). Пресс-релиз IBM, Endicott,
NY [Online]. Доступно: http: //www.ed-thel-
en.org /1401Project/1401Origins.htm l # IBM-
Endicott-Nice-Telestar-1964
[14] J.Йоханнссон. (2005) Доступно: www.
ausersmanual.com
[15] 1401 Веб-сайт проекта восстановления. Доступно —
в состоянии: http://www.ed-thelen.org/1401Proj
ect / 1401RestorationPage.html
[16] H. К. Монтгомери и В. Л. Броуин, «Филд-
индуцировал изменения проводимости в германии-
nium», Phy. Rev., т. 103, нет. 4, 15 августа,
1956, стр. 866–870.
[17] Л. О. Чуа, «Мемристор — недостающий элемент схемы
cuit», IEEE Trans.Теория схем,
т. 18, нет. 5, pp. 507–519, сентябрь 1971.
[18] Д. Б. Струков, Г. С. Снайдер, Д. Р. Стюард,
и Р. С. Уильямс, «Пропавший мемрис-
найден», Nature, т. 453, нет. 6932, pp.
80–83, 2008.
Об авторах
Роберт Гарнер
получил M.S.E.E.
получил степень Стэнфордского университета в
1977 году. Свою карьеру в Кремниевой долине
он начал в компании Xerox System Development
в Пало-Альто в 1977 году.В 1981 году он передал номер
в исследовательский центр Xerox Palo Alto Research
. В 1984 году он присоединился к стартапу
компании Sun Microsystems в качестве ведущего архитектора
ее архитектуры SPARC (RISC)
и написал код для ее первого продукта
SPARC, станции Sun-4/200 Work-
. В 1998 году он присоединился к
начинающей компании Brocade Communi-
катионов в качестве директора по разработке оборудования
neering, где он отвечал за
ASIC FibreChannel и переключение продуктов
.В 2001 году он присоединился к исследовательскому центру IBM
Almaden в Сан-Хосе,
, где он закодировал экспериментальный 3-D сервер IceCube
tal. В настоящее время он
управляет проектом программного обеспечения
подсистемы хранения данных с расширенным резервированием
Petascale. В 2004 году он также добровольно работал с
в Музее истории компьютеров
, чтобы провести реставрацию компьютера
IBM 1401.
С ним можно связаться
в robgarn @us.ibm.com.
Фредерик (Рик) Дилл сначала работал в
IBM в 1954 году в качестве летнего студента, а
вернулся после получения степени доктора философии
в области электротехники в
Carnegie Tech в начале 1958 года, где он
использовал IBM 650 вакуумная трубка компьютер
компьютер. Он является членом IEEE, бывшим президентом
компании Electron Devices Soci-
ety и членом NAE. Самое главное
, он помнит, как построил
транзисторов на основе арсенида галлия своими руками
, обученными техническими специалистами
, которые построили прототипы транзисторов 1401
.Ему посчастливилось жить
, когда транзистор был новым, а история
еще только развивалась.
Разрешенное лицензионное использование ограничено: KnowledgeGate от IBM Market Insights. Загружено 5 февраля 2010 г. в 15:10 с сайта IEEE Xplore. Ограничения применяются.
Byoc germanium fuzz
12 января 2018 г. · Клон германиевого пуха со светящейся краской; звучит как кусок лунного камня! … Создайте свою собственную гитарную педаль BYOC curiousmotor.com Сделай сам гитарные педали Сделай сам … В предыдущем проекте под названием FuzzLab я тоже решил применить эту философию консервированного плохого к педали фузза.Одна педаль, построенная в одну сторону, не собиралась ее разрезать — мне нужны были моды и разные схемы, но я хотел иметь возможность менять моды на лету, без распайки и повторной пайки компонентов.
Германий и кремний. Это все германий, детка. Что переводится в теплый, плотный, динамичный тон. … (Пример: у меня была возможность в жестких студийных условиях сравнить BYOC ESV Fuzz за 95 долларов и британскую педаль за 600 долларов, которую я не буду называть, которая может похвастаться «окончательными» транзисторами NOS.Эти две педали не были просто похожи … Germanium 4 Big Muff: Эта педаль объединяет контур OD с контуром Distortion. Педаль может получить звук Fuzz, но есть и много других вариантов. Здесь EHX использует германиевые транзисторы, в отличие от своих более ранних моделей Muff. Это дает Germanium 4 Big Muff более прерывистый звук с плотным разрывом. В самом тяжелом случае это все равно, что складывать тонизирующие устройства.
20 июня 2016 г. · История такая, купил германиевые транзисторы, это были SFT307. Все стабильно измерялось при 30hFE, что странно по сравнению с моим прошлым опытом работы с SFT307.Так что я был разочарован и подумывал обсудить это с продавцом на ebay. Но потом я подумал, может, я попробую сдать парный тест Дарлингтона с пушистым лицом. Этот драгоценный камень короны окрашен порошковой краской в фиолетовый цвет и прошит шелкографией прямо от BYOC. В комплект входят все 11 стандартных модулей, а также установлена плата для сухого смешивания. Crown Jewel из Build Your Own Clone — это идеальная комбинация драйва и ускорения. Это не клон чего-либо. Это сочетание лучших качеств из
Между тем, комплекты BYOC стоят примерно вдвое дешевле предварительно собранных продуктов.Смена бустерных модулей радикально меняет характер Crown Jewel. Независимо от того, заниматься ли сделай сам — это личное дело каждого, но после сборки множества комплектов BYOC на протяжении многих лет я могу поручиться, что их проекты неизменно превосходны — особенно их исчерпывающие инструкции по сборке. Комплект педалей DIY Fuzz Machine. Педали Fuzz очень забавны в использовании, и еще интереснее их строить! Комплект Fuzz Machine — это педаль фузза на основе германия с грубым звуком 70-х годов. В комплект входят все детали, которые вам понадобятся для сборки педали, однако вам нужно будет купить собственный провод и ручки.
Примеры компоновки Finfet
Row размещает свои виджеты по горизонтали, а Column — по вертикали. Пример: изменение выравнивания главной оси. В следующем примере для mainAxisAlignment явно устанавливается значение по умолчанию … Семейство правил проектирования 7-нм finFET, используемых для этой конструкции, имеет поколение плавников с самовыравнивающимся двойным шаблоном (SADP), длину нарисованного затвора 14 нм, шаг затвора с контактом 40 нм. , два слоя локального межсоединения, шесть металлических слоев, шаг разводки 40 нм для нижних металлических слоев и шаг разводки 48 нм для верхних металлических слоев (металл 4 и выше).Cadence Design Systems, Inc. (NASDAQ: CDNS), лидер в области инноваций в области электронного дизайна, объявила сегодня о том, что TSMC приняла решения Cadence® для определения характеристик библиотек FinFET на 16 нм. Разработанный в сотрудничестве между Cadence и TSMC, настройки инструментария для описания библиотеки доступны клиентам TSMC для загрузки на TSMC-Online.Maytag bravo Шум при измельчении шайбы при перемешивании
Близость и обработка BPR не повлияли на производительность устройства FinFET, результаты, согласующиеся с 2D-симуляцией напряжения TCAD, были устранены.Кроме того, отличные результаты по сопротивлению и электромиграции были получены после сопряжения W-BPR с переходным отверстием Ru (Ru VBPR) для контакта с линиями Ru M0A.
Georgia Tech ECE 3040 — Лекция доктора Алана Дулитла 24 Основы MOSFET (понимание без математики) Чтение: Pierret 17.1-17.2 и Jaeger 4.1-4.10 и примечанияПолевой транзистор с плавниками (FinFET) — это многозатворное устройство, MOSFET (полевой транзистор металл-оксид-полупроводник), построенный на подложке, где затвор размещен на двух, трех или четырех сторонах канала или обернут вокруг канала, образуя структуру с двойным затвором.Сегодня совместная экосистема, включающая поставщиков EDA, поставщиков IP, литейные предприятия и клиентов, усердно работает над решением проблем проектирования и производства FinFET. Cadence, например, тесно сотрудничает с партнерами по экосистеме, чтобы сформировать вертикальное сотрудничество, связанное с развертыванием техпроцесса 16-нм FinFET.
