El principio de funcionamiento del dispositivo.
Un transistor es un dispositivo semiconductor diseñado para amplificar una señal eléctrica. Debido a la estructura especial de las redes de cristal y las propiedades de los semiconductores, este dispositivo puede aumentar la amplitud de la corriente que fluye .
Semiconductores: sustancias que pueden conducir la corriente, así como prevenir su paso. Sus representantes más destacados son el silicio y el germanio. Hay dos tipos de semiconductores:
- Electronica
- Agujero
En los semiconductores, la corriente eléctrica surge debido a la falta o el exceso de electrones libres. Por ejemplo, la red cristalina de un átomo consiste en tres electrones. Sin embargo, si introducimos en esta sustancia un átomo que consta de cuatro electrones, uno será superfluo. Él es un electrón libre. En consecuencia, cuantos más electrones de este tipo, más cercana está esta sustancia en sus propiedades al metal. Esto significa que la conductividad de la corriente más. Tales semiconductores son llamados electrónicos .
Ahora hablemos del agujero. Para crearlos, se introducen átomos de otra sustancia en la sustancia, cuya red cristalina contiene más átomos. En consecuencia, en nuestro semiconductor se convierte en menos electrones. Se formaron vacantes para electrones. Los enlaces de valencia serán destruidos, ya que los electrones tenderán a ocupar estas posiciones vacantes. A continuación, los llamaremos agujeros.
Los electrones se esfuerzan constantemente por hacer un agujero y, al comenzar el movimiento, forman un nuevo agujero. Absolutamente todos los electrones tienen este comportamiento. En un semiconductor, su movimiento ocurre, lo que significa que la corriente comienza a fluir . Tales semiconductores se denominan semiconductores de agujero.
De este modo, al introducir una falta o exceso de electrones en el silicio o el germanio, facilitamos su movimiento. Resulta que la corriente. Los transistores consisten en compuestos de estos semiconductores de acuerdo con un cierto principio. Con su ayuda usted puede controlar las corrientes que fluyen y otros parámetros de las señales eléctricas.
Tipos de transistores
Hay varios tipos de transistores. Hay unos cuatro de ellos. Sin embargo, los principales son:
- Campo
- Bipolar
Las especies restantes se recolectan de campo y bipolar . Considere con más detalle cada vista.
Campo
La esencia de este dispositivo es controlar los parámetros de una señal eléctrica utilizando un campo eléctrico. Aparece cuando se aplica voltaje a cualquiera de las conclusiones:
- El obturador es necesario para ajustar los parámetros de la señal, debido a la tensión de alimentación.
- El drenaje es la salida a través de la cual los portadores de carga (agujeros y electrones) salen del canal.
- La fuente es la conclusión a través de la cual los electrones y los agujeros entran en el canal.
Dicho transistor consiste en un semiconductor con una cierta conductividad y dos regiones colocadas en él con una conductividad opuesta. Cuando se aplica voltaje a la compuerta entre estas dos áreas, aparece un espacio a través del cual fluye la corriente. Este espacio se llama canal. El ancho de este canal está regulado por el voltaje que aplicamos a la puerta. Por consiguiente, es posible aumentar y disminuir el ancho del canal y controlar el flujo de corriente.
Ahora hablemos del dispositivo con una puerta aislada. La diferencia es que en el primer caso esta transición siempre está ahí, incluso cuando no se aplicó voltaje a la compuerta. Y cuando se aplicó, la transición y el canal conductor cambiaron dependiendo de la polaridad y la amplitud de voltaje. La compuerta de metal en dichos transistores está aislada por un dieléctrico de la región semiconductora. Su resistencia de entrada es mucho mayor.
Hay dos tipos de dispositivos de puerta aislada:
- Con canal incorporado.
- Con canal inducido.
El canal incorporado permite que la corriente eléctrica fluya con una cierta amplitud . Al aplicar voltaje con una cierta amplitud y polaridad, podemos cambiar el ancho del canal y su conductividad. Este canal está incrustado en transistores en plantas de fabricación.
El canal inducido aparece entre las dos áreas de las que hablamos anteriormente solo cuando la tensión de una cierta polaridad se aplica a la puerta. Es decir, cuando no se aplica voltaje a la compuerta, no fluye corriente en ella.
Todos los tipos de transistores de efecto de campo difieren entre sí en los siguientes parámetros:
- Impedancia de entrada.
- La amplitud de la tensión que debe aplicarse a la compuerta.
- Polaridad
Cada uno de estos tipos de transistores de efecto de campo se requiere para ensamblar circuitos eléctricos y lógicos específicos. Dado que la implementación de dos dispositivos diferentes requiere diferentes parámetros eléctricos.
Bipolar
La palabra "bipolar" significa dos polaridades. Es decir, tales dispositivos tienen dos polaridades, debido a las peculiaridades de su estructura. La peculiaridad de su estructura radica en el hecho de que constan de tres áreas semiconductoras. Los tipos de conductividad son los siguientes:
- Electrónica, además n.
- Agujero, además p.
En consecuencia, se puede concluir que hay dos tipos de transistores bipolares:
- pnp;
- npn
La diferencia entre ellos es que para un correcto funcionamiento es necesario aplicar una tensión de polaridad diferente . Cada una de las tres áreas de semiconductores está conectada a una salida. Hay tres de ellos:
- La base es la capa central. Él es el más sutil. En la salida de la base está la corriente de control con una pequeña amplitud.
- El coleccionista es una de las capas extremas. Es el más ancho. Se le aplica una gran corriente de amplitud.
- El emisor es la salida a la que se suministra la corriente desde el colector. En su salida, la amplitud de la corriente es ligeramente mayor que en la entrada.
Hay tres esquemas de conexión de transistores bipolares:
- Con un emisor común: la señal de entrada se envía a la base y la señal de salida se elimina del colector.
- Con el colector común: la señal de entrada se envía a la base y se elimina del emisor.
- Con una base común: la señal de entrada se envía al emisor y se elimina del colector.
Gracias a varias transiciones de agujero de electrones formadas en el transistor bipolar, es posible controlar los parámetros de la señal eléctrica . La polaridad y la amplitud de la tensión aplicada dependen del tipo de transistor bipolar.
El uso de transistores en la vida.
Los transistores se utilizan en muchos dispositivos técnicos. Los ejemplos más vívidos:
- Esquemas de amplificación.
- Generadores de señal.
- Llaves electrónicas.
En todos los dispositivos de comunicación, la amplificación de la señal es necesaria. En primer lugar, las señales eléctricas tienen una atenuación natural. En segundo lugar, a menudo sucede que la amplitud de uno de los parámetros de la señal no es suficiente para el correcto funcionamiento del dispositivo. La información se transmite a través de señales eléctricas. Para que la entrega sea garantizada y la calidad de la información sea alta, necesitamos amplificar las señales .
Los transistores pueden afectar no solo la amplitud, sino también la forma de la señal eléctrica. Dependiendo de la forma requerida de la señal generada, el tipo de dispositivo semiconductor correspondiente se instalará en el generador.
Se necesitan llaves electrónicas para controlar la corriente en el circuito. La composición de estas claves incluye muchos transistores. Las llaves electrónicas son uno de los elementos más importantes de los esquemas. Las computadoras, los televisores y otros dispositivos eléctricos funcionan en su base, sin lo cual no se puede hacer en la vida moderna.
Literatura electronica
La ciencia que estudia los transistores y otros dispositivos se llama electrónica. Toda su sección está dedicada a dispositivos semiconductores. Si está interesado en obtener más información sobre el trabajo de los transistores, puede leer los siguientes libros sobre este tema:
- Diseño de circuitos digitales y arquitectura de computadores - David M.
- Sistemas operativos Diseño e implementación - por Andrew T.
- Electrónica de potencia para aficionados y profesionales - B. Yu. Semenov.
Estos libros describen diversos medios de la electrónica programable. Por supuesto, la base de todos los circuitos programables son los transistores. Gracias a estos libros, no solo obtendrá nuevos conocimientos sobre transistores, sino también habilidades que pueden generarle ingresos.
Ahora sabes cómo funcionan los transistores y dónde se aplican en la vida. Si está interesado en este tema, continúe estudiándolo, ya que el progreso no se detiene y todos los dispositivos técnicos se mejoran constantemente. En este caso, es muy importante mantenerse al día con los tiempos. ¡Éxitos para ti!