17. Застосування напівпровідникових діодів.

Напівпровідникові діоди виготовляють для випрямляння як слабких, так і дуже сильних струмів. Перші широко застосовують у радіотехнічних пристроях: радіоприймачах, магнітофонах, телевізорах, ЕОМ. Діоди, розраховані на сильні струми, використовують для випрямляння змінних струмів, що живлять електродвигуни трамваїв, електровозів тощо. Напівпровідникові випрямлячі мають високу надійність і знач­ний термін служби. Проте вони можуть працювати лише в обмежено­му інтервалі температур (від -70 до 125 °С).

1. Будова транзистора.

Транзистор являє собою напівпровідниковий пристрій із двома

р- - переходами.

Пояснимо, як за допомогою домішок у кри­сталі германію або кремнію створюються три області.

Між двома областями з провідністю р-типу створюють шар із провідністю -типу, що називається базою, який роблять дуже тонким.

Повідомляють, що одна з розділених базою областей називається емі­тером, а друга— колектором.

Таким чином, між емітером і базою, а також колектором і базою ство­рюються два р— -переходи, пропускні напрями яких є протилежними.

18. Принцип роботи транзистора.

е

р р

мітер база колектор

У цій схемі перехід емітер—база ввімкнений в пропускному напрямі, а перехід колектор база — в замикаючому.

Пояснюють, як за допомо­гою кола емітера керують режимом роботи в колі колектора. Провідни­ком в колі колектора є споживач енергії. Поки коло емітера розімкнуте, в колі колектора, тече дуже слабкий струм, оскільки опір р- переходу для основних носіїв заряду в замикаючому напрямі великий.

Далі розглянемо коло колектора, в якому р- - перехід і споживач енергії ввімкнені послідовно. Пояснюють, що в даному випадку майже вся напруга буде на ділянці р— - переходу й значно менша частина — на резисторі. Як тільки замикають коло емітера, дірки - основні носії – переходять з нього в базу, створюючи струм в цьому колі. Важливо підкреслити, що при цьому значна частина дірок проникає з бази в колектор, не рекомбінуючи з електронами внаслідок дуже малої ширини бази. Оскільки дірки — неосновні носії зарядів бази, то поле між колектором і базою не тільки не перешкоджає переходу дірок, а навпаки, прискорює його. Дірки, переходячи в колектор, збагачують перехід основними носіями заряду, й, отже, опір цього переходу зменшується.

Внаслідок цього відбувається перерозподіл напруги в колі колектора: меша частина буде на р- -переході, а більша – на споживачі енергії.

Таким чином, під час вмикання й вимикання кола емітера відбуваєть­ся значна зміна опору р— - переходу кола база—колектор, що дозволяє так само значно змінювати напругу на споживачі енергії в колі колек­тора, тобто керувати режимом його роботи.

Виготовляються тран­зистори у вигляді двох типів: р— —р і п—р— . Принцип їх дії одна­ковий, але вони вимагають відповідного підключення до полюсів дже­рела струму.

19. Застосування транзисторів.

Транзистори замінили електронні лампи в багатьох електричних колах різної апаратури. Перевагою транзисторів у порівнянні з електронними лампами є перш за все відсутність розжареного катода, що споживає значну потужність і вимагає часу для його розігрівання. Крім того, ці прилади в десятки й сотні разів менші за розмірами й масою, ніж електронні лампи. Працюють вони за більш низьких напруг.