Transistori on laite, jota käytetään virran ja jännitteen virtauksen säätämiseen piirissä. Se toimii kytkimenä tai porttina sähköisille signaaleille. Transistori koostuu kolmesta kerroksesta puolijohdemateriaali kuten pii tai germanium kolmesta päätteestä. Kun virta tai jännite kohdistetaan yhdelle transistoriliittimen parille, se ohjaa virtaa toisen liittimeparin kautta. Transistori on IC: n perusyksikkö.
NPN-transistori
TO Bipolaarinen liitostransistori (BJT) on transistorityyppi, joka käyttää elektronia ja reikälatauskantajaa, kun taas kenttävaikutustransistori (FET) käyttää vain yhtä tyyppistä latauskantajaa. BJT käyttää toimintaansa kahta p-tyypin ja n-tyypin puolijohteiden välille muodostettua liitosta. Nämä ovat saatavilla NPN- ja PNP-tyypit . BJT: itä käytetään vahvistimina ja kytkiminä elektronisissa piireissä.
NPN- ja PNP-transistorit
Mikä on lumivyörytransistori?
An Avalanche-transistori on bipolaarinen liitostransistori . Tämä toimii kollektorivirran tai kerääjä-emitterijänniteominaisuuksien alueella kollektorin ja emitterin välisen rikkoutumisjännitteen ulkopuolella, jota kutsutaan lumivyöryjen hajoamisalueeksi. Tälle alueelle on ominaista lumivyöryjen hajoamisilmiö.
Lumivyöryjen hajoaminen
Kun p-tyypin ja n-tyypin puolijohde joutuvat kosketukseen, p-n-liitoksen ympärille muodostuu tyhjennysalue. Purkausalueen leveys pienenee eteenpäin suuntautuvan esijännitteen lisääntyessä, kun taas ehtymäalue kasvaa päinvastaisessa esijännitetilassa. Alla olevassa kuvassa esitetään a: n I-V-ominaisuudet p-n-liitos eteenpäin suuntautuvassa esijännityksessä ja käänteisessä esijännityksessä .
Lumivyöryjen hajoaminen
Tässä kuvio osoittaa, että puolijohteen läpi kulkeva virta kasvaa jännitteen tason kasvaessa eteenpäin suuntautuvassa esijännityksessä. Lisäksi p-n-liitoksen läpi kulkee tietty vähimmäisvirta käänteisen esijännityksen alla. Tätä virtaa kutsutaan käänteiseksi kyllästysvirraksi (Is).
Alkuvaiheessa käänteinen kyllästysvirta Is on riippumaton käytetystä jännitteestä, mutta saavutettuaan tietyn pisteen risteys hajoaa johtaen voimakkaaseen vastavirran virtaukseen laitteen läpi. Tämä johtuu siitä, että päinvastaisen jännitteen kasvaessa myös vähemmistön varauksen kantajan kineettinen energia kasvaa. Nämä nopeasti liikkuvat elektronit törmäävät muiden atomien kanssa lyömään pois vielä joitain elektroneja niistä.
Näin vapautuneet elektronit vapauttavat edelleen paljon enemmän elektroneja atomista rikkomalla kovalenttisen sidoksen. Tätä prosessia kutsutaan kantoaaltokertoimeksi ja tämä johtaa huomattavaan virran kasvuun p-n-liitoksen läpi. Tätä ilmiötä kutsutaan Avalanche-hajoamiseksi ja jännitettä kutsutaan Avalanche breakdown -jännitteeksi (VBR).
Lumivyöry hajoaa kevyesti seostetussa p-n-liitoksessa, kun vastakkainen jännite nousee yli 5 V: n. Lisäksi on vaikeaa hallita tätä ilmiötä, koska syntyvien latauskantajien määrää ei voida ohjata suoraan. Lisäksi lumivyöryjen rikkoutumisjännitteellä on positiivinen lämpötilakerroin, mikä tarkoittaa, että lumivyöryjen rikkoutumisjännite kasvaa liittymälämpötilan noustessa.
Lumivyörytransistorin pulssigeneraattori
Pulssigeneraattori pystyy tuottamaan pulssin, jonka nousuaika on noin 300 s. Siksi se on erittäin hyödyllinen kaistanleveyden mittauksessa ja sitä käytetään myös projekteissa, jotka edellyttävät pulssin nopeaa nousuaikaa. Pulssigeneraattoria voidaan käyttää oskilloskoopin kaistanleveyden laskemiseen. Lumivyörytransistorin pulssigeneraattorin etuna on, että se on paljon halvempi tapa kuin käyttää 3D-menetelmää, joka tarvitsee suurtaajuusfunktiogeneraattoria.
Lumivyörytransistorin pulssigeneraattori
Yllä oleva piiri on kaaviokuva lumivyörytransistorin pulssigeneraattorille. Tämä on herkkä ja korkeataajuinen piiri, jossa on LT1073-siru ja 2N2369-transistori. Tämä piiri käyttää transistorin hajoamisominaisuutta.
Normaalit pelimerkit kuten 555 tunnin siru tai loogiset portit eivät voi tuottaa pulsseja nopeasti nousevalla ajalla. Mutta lumivyörytransistori auttaa tuottamaan tällaisia pulsseja. Lumivyörytransistori tarvitsee 90 V: n muuntimen, jota tukee LT1073-piiri. 90 V syötetään 1 M vastukseen, joka yhdistää 2N2369-transistorin.
Transistoripohjainen on kytketty 10K-vastukseen, joten 90 V ei voi kulkea suoraan sen läpi. Virta tallennetaan sitten 2pf-kondensaattoriin. Transistorin rikkoutumisjännite on 40 V, kun sitä syötetään 90 V DC: llä. Siksi transistori hajoaa ja kondensaattorin virta purkautuu keräimeen. Tämä luo pulssin, jolla on erittäin nopea nousuaika. Tämä ei kestä kauan. Transistori palautuu hyvin nopeasti ja muuttuu johtamattomaksi. Kondensaattori kerää varauksen uudelleen ja sykli toistuu.
Monostabiili monivibraattori
TO monostabiili monivibraattori on yksi vakaa ja lähes vakaa tila. Kun piiri kytketään ulkoiseen liipaisimeen, multivibraattori hyppää vakaasta tilasta lähes tilaan. Tietyn ajan kuluttua se palautuu automaattisesti vakaan tilaan ilman ulkoista laukaisinta. Vakaan tilan palauttamiseen tarvittava ajanjakso riippuu piirissä käytetyistä passiivisista elementeistä, kuten vastuksista ja kondensaattoreista.
Monostabiili monivibraattori
Piirin käyttö
Kun piirille ei ole ulkoista laukaisinta, yksi transistori Q2 on kyllästystilassa ja toinen transistori Q1 on katkaisutilassa. Q1 asetetaan negatiiviseen potentiaaliin, kunnes ulkoinen liipaisin toimii. Kun tulon ulkoinen liipaisin syötetään, Q1 syttyy ja kun Q1 saavuttaa kylläisyyden, Q1: n kollektoriin ja Q2: n kantaan kytketty kondensaattori saa transistorin Q2 sammumaan. Tämä on tila, jossa Q2-transistori kytketään pois päältä, kutsutaan stabiiliksi tai lähes tilaksi.
Kun kondensaattori latautuu Vcc: ltä, Q2 käynnistyy uudelleen ja Q1 sammuu automaattisesti. Kondensaattorin lataamiseen vastuksen läpi kuluva aika on siis suoraan verrannollinen multivibraattorin hämmentävään tilaan, kun ulkoista liipaisinta käytetään.
Lumivyörytransistorin ominaisuudet
Lumivyörytransistorilla on hajoamisen ominaisuudet, kun sitä käytetään päinvastaisessa esijännitteessä, mikä auttaa vaihtamaan piirejä.
Lumivyörytransistorin sovellukset
- Lumivyörytransistoria käytetään kytkimenä, lineaarisena vahvistimena elektronisissa piireissä.
- Lumivyörytransistoreiden tärkein sovellus on tuottaa pulsseja, joilla on erittäin nopea nousuaika, jota käytetään tuottamaan näytteenottopulssi kaupallisessa näytteistysoskilloskoopissa.
- Yksi mielenkiintoinen mahdollisuus on sovellus a luokan C vahvistin . Tähän sisältyy lumivyörytransistorin toiminnan vaihtaminen ja sen tulisi käyttää koko kollektorijännitealuetta eikä vain pientä osaa siitä.
Näin ollen kyse on Avalanche-transistorin ominaisuuksista ja sen sovelluksista. Toivomme, että olet saanut paremman käsityksen tästä käsitteestä. Lisäksi epäilyksiä tästä konseptista tai toteutuksesta elektroniikkaprojektit anna arvokkaita ehdotuksia kommentoimalla alla olevassa kommenttiosassa. Tässä on kysymys sinulle, Mikä on lumivyörytransistori?
