Z roku na rok pojawia się coraz więcej urządzeń elektronicznych, które często się psują. Na naprawę przeznacza się dużo pieniędzy, czasem nawet do 50 procent kosztów urządzenia. I co jest denerwujące, niektóre z tych awarii można naprawić samemu, mając początkową wiedzę na temat działania tranzystora. Dlaczego on? To właśnie tranzystory najczęściej zawodzą.
Zadowolony
-
Rodzaje tranzystorów
- Dwubiegunowy
- Pole
-
Zasada działania
- Praca w terenie
- Jak działa bipolar?
- Środki ostrożności
Rodzaje tranzystorów
Aby łatwiej zrozumieć działanie tranzystora, trzeba mieć o nim pojęcie. Jest to półprzewodnik, co wskazuje na jego zdolność przewodzenia prądu w jednym kierunku, a nie w drugim. Aby osiągnąć te cechy, stosuje się różne metody produkcji. Wszystkie te urządzenia ze względu na swój charakter pracy są podzielone na dwie grupy:
- dwubiegunowy
- polarny
Choć oba należą do tej samej klasy - tranzystorów, procesy w nich zachodzące są bardzo różne.
Dwubiegunowy
Ruch elektronów w obwodzie zamkniętym nazywany jest prądem elektrycznym. Z grubsza mówiąc, im więcej elektronów, tym większy prąd. Jeśli atom oddaje elektrony, staje się naładowany dodatnio i odwrotnie, przyciągając nadmiar elektronów, staje się naładowany ujemnie.
Zanieczyszczenia dodawane do krzemu i germanu stają się niezbędnym materiałem, z którego powstają tranzystory bipolarne.
Nazywa się bipolarnymi urządzeniami elektronicznymi, składającymi się z dwóch, mających różne ładunki warstw. Co więcej, dwie skrajne mają ten sam ładunek. Warstwa, która ma ładunek dodatni, nazywa się „p”, a ujemna „n”. W związku z tym rozróżnia się następujące typy:
- p-n-p
- n-p-n
Granica między tymi warstwami nazywana jest przejściem.. Obszar wewnętrzny, oddzielony dwoma przejściami, nazywa się podstawą. Dwa zewnętrzne regiony nazywane są emiterem i kolektorem. Monokryształ jest wykonany w taki sposób, że jeden obszar zewnętrzny przenosi nośniki energii do podstawy i nazywany jest emiterem. Inny obszar zewnętrzny zbiera te media i jest nazywany kolektorem.
Na schemacie elektrycznym tranzystor bipolarny jest wskazany w postaci koła, wewnątrz którego narysowana jest kreska i pasują do niego trzy proste linie. Jeden pasuje pod kątem 90 stopni i zaznacza podstawę, pozostałe dwa są pochylone. Ten ze strzałką wskazuje emiter, drugi - kolektor. Samo urządzenie ma zwykle trzy wyprowadzenia odpowiadające tym obszarom.
Pole
Inny typ nazywa się polem lub jednobiegunowym. W przeciwieństwie do dwubiegunowego złącza pn działa inaczej. Jego monokryształ ma jednorodny skład. Kanał, przez który przemieszczają się nośniki energii, może być dziurowy lub elektroniczny. W otworze nośnika znajdują się dodatnio naładowane jony stacjonarne, w nośniku elektronów - ujemnie naładowane. Kanały te są również oznaczone odpowiednio literami „p” i „n”.
Wokół i prawie na całej długości tego kanału wstrzykuje się, implantuje jony o przeciwnej polaryzacji. Ten obszar nazywa się bramą i to on reguluje przewodnictwo kanału. Krawędź kanału, przez który naładowane cząstki przedostają się do kryształu, nazywana jest źródłem, a przez którą wychodzą - drenażem.
Aby poprawić właściwości elektryczne, między metalowym kanałem a bramką dodano dielektryk. Jeśli klasyfikujemy tranzystory według struktury, można wyróżnić dwie rodziny:
- МДП (należą do nich MOS - przewodnik z tlenku metalu)
- JGBT
МДП oznacza metal-dielektryk-przewodnik. Jest z pola. Nowy tranzystor JGBT łączy w sobie zalety tranzystora bipolarnego, ale ma izolowaną bramkę.
Zasada działania
Jednym ze złożonych radioelementów jest tranzystor. Zasada jego działania jest następująca:
- dostosowanie
- osiągać
- Pokolenie
Bipolarne są mocniejsze i mogą działać na wyższych częstotliwościach. Jeśli jednak potrzebujesz szerokiego zakresu wzmocnienia, to nie możesz się obejść bez polowego.
Praca w terenie
Przyjrzyjmy się, jak działa tranzystor. Początkującym radioamatorom trudno jest zrozumieć wszystkie te przejścia. Aby w prosty sposób pokazać zasadę działania tranzystora, zwróćmy uwagę na poniższy przykład..
Zawór wodny typu zaworowego jest w stanie bardzo płynnie zmieniać ciśnienie wody. Osiąga się to poprzez stopniową zmianę kryzy. Działanie tranzystora polowego opiera się na tej samej zasadzie.
Migawka otacza przejście. Po przyłożeniu do niego napięcia blokującego pole elektryczne niejako ściska przejście, zmniejszając w ten sposób przepływ naładowanych cząstek. Podobnie jak przy zamykaniu zaworu konieczne jest przyłożenie niewielkiej siły, a moc przesłony w porównaniu z kanałem głównym jest bardzo mała. Podobieństwo polega również na tym, że przy niewielkich zmianach napięcia bramki zmienia się również nieznacznie przekrój przejścia.
Jak działa bipolar?
Działanie urządzenia bipolarnego różni się nieco od działania pola. Przede wszystkim różni się sposób kontrolowania ruchu naładowanych cząstek. W polu wykorzystuje się pole elektryczne, w dwubiegunowym prąd między podstawą a emiterem.
W zależności od typu urządzenia strzałka emitera na schemacie będzie albo skierowana do podstawy, wtedy jest to typ p-n-p, albo od podstawy, wtedy jest to n-p-n. Gdy napięcie o tej samej nazwie jest podłączone do tych zacisków („p” jest połączone z „+”, a „n” jest połączone z „-”), w obwodzie podstawy emitera powstaje prąd. W bazie pojawia się więcej nośników ładunku, a im więcej nośników ładunku, tym większy prąd w tym obwodzie.
Do kolektora przykładane jest napięcie wsteczne, tj. „-” jest połączone z „p”, a „+” jest połączone z „n”. Ponieważ między emiterem a kolektorem powstaje różnica potencjałów, między tymi zaciskami pojawia się prąd. Będzie tym więcej, im więcej nośników ładunku będzie w bazie.
Gdy do emitera i bazy zostanie podłączony zasilacz o przeciwnym znaku, prąd ustaje, tranzystor wyłącza się. Co pomoże ci lepiej zrozumieć działanie tranzystora? Dla manekinów ważne jest zrozumienie jednej prawdy. Jeśli złącze podstawy emitera jest otwarte (przyłożone jest napięcie stałe), to samo urządzenie jest otwarte, w przeciwnym razie jest zamknięte.
Środki ostrożności
Tranzystory polowe są bardzo wrażliwe na przepięcia. Podczas pracy z nimi należy zapobiegać możliwości uderzenia w nie napięciem statycznym. Można to osiągnąć, nosząc uziemiony pasek na nadgarstek. Przy wyborze analogu ważne jest, aby wziąć pod uwagę nie tylko napięcie robocze, ale także dopuszczalny prąd. A jeśli urządzenie działa w trybie częstotliwości, to jego częstotliwość.
