Рет қаралды 685
Полупроводниковые приборы
• Материалы делятся на изоляторы, полупроводники и проводники в зависимости от легкости прохождения электронов.
• Полупроводники имеют электроны на валентных уровнях и в зоне проводимости.
• Легирование материала изменяет его электрические свойства.
Кремний и его легирование
• Кремний является распространенным полупроводниковым материалом из-за дешевизны и доступности.
• Легирующие элементы создают материалы P- и N-типа.
• Кремний может быть проводящим в зависимости от уровня легирования.
Уровни Ферми и P-N переход
• Уровни Ферми показывают средние уровни энергии электронов.
• При контакте материалов P- и N-типа возникает потенциальный барьер.
• Потенциальный барьер препятствует протеканию тока через переход.
Полупроводниковый диод
• Напряжение на переходе влияет на протекание тока.
• В прямом направлении ток увеличивается, в обратном - уменьшается.
• Обратный пробой происходит при высоком напряжении.
Ёмкость перехода
• Ёмкость перехода зависит от напряжения и уровня легирования.
• В обратном смещении ёмкость мала, в прямом - велика.
Действие транзистора
• Транзистор состоит из трёх слоёв: коллектор, эмиттер и база.
• База имеет низкое сопротивление и управляет током коллектора.
• Транзистор ведёт себя как радиолампа, но с нелинейной зависимостью тока от напряжения.
Взаимная проводимость транзистора
• Взаимная проводимость зависит от тока коллектора и температуры.
• При 25°C наклон составляет около 39 мСм/А.
• Высокий коэффициент усиления достигается при низком сопротивлении нагрузки коллектора.
Срок службы полупроводниковых устройств
• Современные полупроводниковые устройства имеют практически неограниченный срок службы при условии, что их рассеиваемая мощность не превышена и целостность корпуса не нарушена.
Взаимная проводимость биполярного транзистора
• Взаимная проводимость биполярного транзистора очень высока и определяется соотношением gm= Ic(q/kT).
• q - заряд электрона, k - постоянная Больцмана, T - абсолютная температура.
• Наклон зависимости gm от тока коллектора при температуре перехода 25°C составляет около 39 мСм/А.
Практическое значение gm
• Для малосигнального транзистора при токе 1 мА практическое значение gm может составлять 40 мСм (мА/В).
• Это позволяет получить высокий коэффициент усиления при относительно низком сопротивлении нагрузки коллектора.
Продолжение темы
• В следующем видео будет продолжено рассмотрение работы транзисторов различных типов.