Транзистор

[Joro-01]

Според мен има място за тази тема и найвече в раздел Физика.

Що е то? Накратко - ключов елемент в електрониката. Ключов - защото няма електроника без такъв елемент, и защото представлява /освен усилвател на сигнал примерно/ и електронен ключ. Играта на думи се получи неволно.

Само едно вмятане - Електроника - приложна (тоест инженерна) наука, която се занимава с практическото приложение на контролираното движението на тока в различни среди. Има и една по-сложна дефиниция според която е клон от науката /физика на твърдото тяло/ и технологиите... Засега е достатъчно, в последствие може и да се направи такъв раздел или да пусна тема само за това.

Транзистор - приложения

- електронен ключ - отваря /спира/ и затваря /пуска/ елекрическа верига според слаб управляващ сигнал. Приложение - като реле /пусков механизъм за управление на силови консуматори нявсякъде където има автоматика - електродвигатели, осветителни уредби, постанции. В процесорите /интегралните схеми/ - това е елеметът който комутира /превключва/ слабите вериги, които извършват изчисленията.

- Усилвател - усилва слаб сигнал, подаден на управляващия му електрод. Без това му качество щяха да са невъзможни почти всички постижения на съвременната техника/технология - радио, телевизия, аудио/видео записи /известно изключение правят виниловите плочи и кинолентата/ компютри, GSM, интернет...

Описаните по-горе приложения са възможни благодарение на нелинейниното поведение на полупроводниците. Примерно - На два пъти по-високо от дадено ниво на управляващ сигнал може да съответства изходен на квадрат /експоненциална зависимост/ - за транзистор. Подобни зависимости /между детектирана величина и електропроводимост/ имаме и при други полупроводникови елементи - фото/термо диод/резистор.. Полупроводниците ще са предмет на друга тема. Коректно е да споменем, че преди навлизането на полупроводниците при ранната електроника /счита се че започва от началото на 20 век/ тази работа се е изпълнявала от електровакуумни пробори /радиолампи/. Аналогът на транзистора е ламповият триод.

Устройство:

Общо взето биват биполярни и полеви. Е такова беше преди делението сега са малко по-сложни нещата..

Биполарни приходни - състоят се от три области /или различни полупроводници/ на проводимост - n-p-n и p-n-p, или от два прехода.

Област на проводимаст - тук означава /част от/ полупроводник с един вид токови носители. В n /negative/-проводимата област токови носители са електрони, а в p - дупки. Дупката е липсваща валентна връзка в полупроводника, а електронът в n областта е свободна /излишна/ връзка. В металите токовите носители са електрони. Май трябваше да се почне от устройство на диод...

преход - границата между областите/полупроводниците с двата типа проводимост.

Получи се по-дългичко, а нищо още не съм казал.. Ще продължа след малко.

Редактирано Юли 24, 2012 от Joro-01

[КГ125]

Не забравяй да продължиш!

[Joro-01]

  On 24.07.2012 г. at 17:51, КГ125 said:

Не забравяй да продължиш!

Да, благодаря E не е след малко, но вкъщи след работа бързо минава времето..

Редактирано Юли 24, 2012 от Joro-01

[JImBeam]

Хм, не се ли намират вече учебници по физика

[Joro-01]

Знаете ли кво - ще си го напиша в .тхт и ще го пейстна. Който иска да допълва или поправя - е добре дошъл, може да се припокрият някои неща...

Редактирано Юли 24, 2012 от Joro-01

[Joro-01]

  On 24.07.2012 г. at 19:17, JImBeam said:

Хм, не се ли намират вече учебници по физика

Намират се, но мисля да дам нещо малко повече или по-различно от учебниците, без да е товарещо.. Или поне от моя гледна точка...

Редактирано Юли 24, 2012 от Joro-01

[JImBeam]

Един съвет , ако приемаш де, тъй като едва ли ще е интересно за разбирачите, напиши го поне да е достъпно за лаиците

[Joro-01]

  On 24.07.2012 г. at 19:27, JImBeam said:

Един съвет , ако приемаш де, тъй като едва ли ще е интересно за разбирачите, напиши го поне да е достъпно за лаиците

Благодаря за съвета, но тази граница ми е трудна. каквото излезе...

[КГ125]

Досега разбрах всичко от първия текст! Явно се справяш.

[Joro-01]

Продължение на първия пост

На картинката е показано схематично стройство и означение на всяка една от разновидностите на биполярния транзистор, както и имената на електродите. Управляващ електрод е базата. Когато на базата на транзистор се подаде някакво ниско напрежение /примерно части от волта/ веригата емтитер-колектор е затворена - през транзистора тече ток. Управляващото напрежение може да е положително - при n-p-n транзистор или отрицателно - p-n-p транзистор. Транзисторът може да работи в режим на усилване и в ключов режим. При режим на усилване транзисторът мени проводимостта си /на веригата емитер-колектор/ в зависимост от входния сигнал. При втория режим на работа се осигигурява такова ниво на управляващото напрежение, при което транзисторът да е напълно отпушен. Това става чрез свързване на подходящ резистор /съпротивление/ преди управляващия електрод. Пнонеже не може да се подаде напрежение само по един проводник - има три начина на свързване на транзистор - с общ емитер, с обща база и с общ коректор. Общ означава общ полюс за усивания и усиления сигнал.

Последно - думата биполярен идва от това че се в тези трнзистори има два вида токови носители - електрони и дупки или че тока тече през преходи.

Редактирано Юли 25, 2012 от Joro-01

[Joro-01]

To be continued

[Joro-01]

Полеви транзистори

Другото им име е униполярни - с един вид токови носители. Те биват преходни и безпреходни /изолиран гейт/. Коректно е да се каже, че токът тече при преходните по /а не през/ прехода. Важно е да се каже, че този транзистор е нормално отворен - ток тече през него, а слабият управляващ сигнал го затваря. Когато е преходен - на управляващият електрод се подава слабо обратно на прехода напрежение /преходът обеднява на токови носители и съпротивленито му нараства/ и по него вече тече слаб или не тече ток. При безпреходният - управляващият електрод е с голяма площ и с поляризация съвпадаща с тази на токовите носители тоест която отблъсква наличните в полупроводника заряди. Тоест - електрическото поле от управляващото напрежение "задушава" управляваният ток. Оттам и името - "Полеви". На английски Field effect transtor /FET/. Работи като лампата триод, която не разгледахме до тук. Могат да бъдат с n или p канал - n-FET, p-FET.. Безпреходните се наричат още МОС /MOS/, /CMOS допълващи се/Метал окис силиций.. Така че може фда попаднете на транзистор MOS-FET... По-нататъшна клацивикация включваща елементи състоящи се от веериги от един от повече транзистор като - тиристор, динистор, триак, логически елемент, тригер и др. следва да се опишат в раздел Технологии, не тук.

А да - полюсите на полевият транзистор се наричат сорс (source), гейт (gate) и дрейн (drain) - източник, вход и изход. Руското наинменование е исток, сток, затвор. Управляващ електрод е гейта. Приложение - главно в интегралите схеми, но също и за управление на силови товари. Отпушен, полевият транзистор има по ниско съпротивление от биполярния и е по-подходящ за управлрние на силови токове. Пропуснах да отбележа че прехода или направлението по което тече управляваният ток се нарича канал.

Редактирано Юли 25, 2012 от Joro-01

[Joro-01]

Полеви транзистор

Редактирано Юли 25, 2012 от Joro-01

[Skubi]

  On 25.07.2012 г. at 7:19, Joro-01 said:

Полеви транзистор

Малко история.

Принципът на полярният транзистор е сходен на електронните тръби използвани мащабно в 30` 40` 50` 60` години.

Но поради технологически проблеми (неразвита индустрия) първо биполярните транзистори почнаха да се произвеждат.

Интересно, че в годините на КОКОМ четох за технология, как правят идеален вакуум в самият кристал за да произведат съвсем безшумни триоди, пентоди за военната техника....Тоест елекрона туба в полупроводен кристал.

Първите мостри се произвеждаха в обстоятелствата на идеална чистота.

Космоса.

[xyz]

Да се включа и аз по темата.

Първо искам да спомена, че има хора които са големи ентусиасти. Ето тук, например:

http://josepino.com/diy/making-homemade-transistors

човека се опитва да създаде с подръчни материали транзистор. Да отбележим, че в съвременното общество хората имат практически нулев достъп до технологиите (не говоря до познанието). Ето конкретен пример. Кой от вас е в състояние да изработи като телескопа на Нютон - и то да допуснем, че не е нужно да е с подръчни материали. Просто да трябва да изготви всичко сам, включително лещите. А Нютон е живят твърде отдавна...

Другото нещо е съвсем по темата и може да е полезно. За съжаление сайта който ще дам е на английски (бях го намерил преди доста време, но ето че бързо го открих отново).

http://www.hobby-electronics.info/en/course/html/index.html

В този сайт има описание на доста различни видове транзистори, като например:

http://www.hobby-electronics.info/en/course/html/Bipolar-transistor.html

http://www.hobby-electronics.info/en/course/html/JFET.html

http://www.hobby-electronics.info/en/course/html/MOSFET.html

Освен това в приложенията можете да видите, дори как изглеждат транзисторите реално:

http://www.hobby-electronics.info/en/course/html/Apx-Inside-JFET.html

http://www.hobby-electronics.info/en/course/html/Apx-Inside-MOSFET.html

Ако целият курс бъде преведен на български, то считам че това ще е едно наистина полезно четиво...

[Joro-01]

Интересни линкове безспорно...

Чудя се дали е тук мястото или в технологии да опиша видовете, как се правят и прочие. И възможните приложежения, някои по-общи схеми на свързване примерно.

  On 25.07.2012 г. at 9:50, xyz said:

Да се включа и аз по темата.

***

Ето конкретен пример. Кой от вас е в състояние да изработи като телескопа на Нютон - и то да допуснем, че не е нужно да е с подръчни материали. Просто да трябва да изготви всичко сам, включително лещите. А Нютон е живят твърде отдавна...

Дано не звучи нескромно, но мисля че бих могъл. Лещи съм си правил, но цилиндрични - с линеен фокус от плексиглас. Такива нямаше, а другите се намираха - някое приятелче строши фото или прожекционен апарат.. Имах си и дори голяма френелова леща от шраибпроектор. Бях много търпелив и силничък в ръцете, но и "прибран". Неща като транзистор /полеви/, фоторезистор, мисля и диод ми бяха по-силите, но нямаше смисъл да се правят, няма да имат нужните качества. Ползвах части от стари телевизори, радиоприемници.. Сега има интернет и каквото и да си говорим... В ученическите ми години /време в което светодиодите не бяха разпространени и струваха 2 лв/ си бях направил луминисцентен кондензатор/панел. Нещото дето десетина години по-късно осветяваше пейджърите и G-shock часовниците. Светодиод е почти невъзм за правене в дом условия.

Наспамих ли си темата? Здраве да е.

Редактирано Юли 25, 2012 от Joro-01

[Gravity]

Интересни неща, дайте и препратки или обеснения и към физическите подробности т.е. искам да видия и уравненията, и обесненията защо и как работят полуроводниците. Или е твърде сложно?

[Joro-01]

  On 25.07.2012 г. at 13:16, Gravity said:

Интересни неща, дайте и препратки или обеснения и към физическите подробности т.е. искам да видия и уравненията, и обесненията защо и как работят полуроводниците. Или е твърде сложно?

Не мисля, че е сложно, сега...

[Joro-01]

http://vladilovech.narod.ru/electronic/4/4.htm - знам, че четеш на EN, това е на бг, но не е за подценяване. Май има различни глави - за диода, полевите май.. Не можах да видя интересни неща заради забрани разни... Търси с ключови думи, стори ми се и че полупроводниците и процесите в тях са ти интересни...

[Joro-01]

  On 25.07.2012 г. at 13:16, Gravity said:

Интересни неща, дайте и препратки или обеснения и към физическите подробности т.е. искам да видия и уравненията, и обесненията защо и как работят полуроводниците. Или е твърде сложно?

Не те подценявам в никакъв случай, но виж това ако по няква случайност още не си.

http://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA

Редактирано Юли 25, 2012 от Joro-01

[Gravity]

Не ме подценяваш, не знам и не съм поглеждал нищо все още, но аз искам да видя обеснения от физиката, но то електрониката. Но да не отклонявам темата.

[КГ125]

  On 25.07.2012 г. at 13:10, Joro-01 said:

Чудя се дали е тук мястото или в технологии да опиша видовете, как се правят и прочие. И възможните приложежения, някои по-общи схеми на свързване примерно.

Тук е, тук е!

[Joro-01]

  On 25.07.2012 г. at 17:45, КГ125 said:

Тук е, тук е!

А, добре, продължавам тогава...

[Joro-01]

  On 25.07.2012 г. at 14:59, Gravity said:

Не ме подценяваш, не знам и не съм поглеждал нищо все още, но аз искам да видя обеснения от физиката, но то електрониката. Но да не отклонявам темата.

Това дето съм го повече дал е физика

[Joro-01]

Gravity,

За теб:

http://en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor

http://www.howstuffworks.com/diode.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Transistor

http://outreach.phys.uh.edu/index_files/PPT/Florida_state/conductivity.pdf

http://www.zietmysore.org/stud_mats/XII/PHYSICS/unit9-semiconductor.pdf

http://www.autoshop101.com/forms/h12.pdf

Предполагам, че си по по-слжните неща, предполагам, че ще подбереш какво да четеш, ако видиш нещо - да дискутираме.

Тези линкове не ми отменят обещанието