 |
Условные обозначения биполярных транзисторов
|
|
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Технологический институт
Федерального государственного образовательного учреждения
Высшего профессионального образования
"Южный федеральный университет"
Приоритетный национальный проект "образование"
Кафедра электрогидроакустической и медицинской техники
Методические указания
К выполнению лабораторной работы
Исследование статического режима
Биполярного транзистора
По курсу
Электроника и микропроцессорная техника
| Таганрог 2010 |
УДК 621.37; 681,383 (07.07)
Гаврилов A.M., Германенко О. Н. Руководство к лабораторной работе по курсу "Электроника" по теме "Исследование статического режима биполярного транзистора''. Таганрог: ТРТУ, 1995
Приведено описание лабораторной работы, содержащее цель работы, основные теоретические положения, методические указания по выполнению лабораторной работы, домашнее задание, содержание отчета, контрольные вопросы и список литературы.
Рецензент: В.Ю. Волощенко, канд. техн. наук, доцент кафедры физики ТРТУ.
Текст набран и распечатан на кафедре ЭГА и МТ: О.Н.Германенко А.В Аленгоз.
Цель работы: ознакомление с подклассом биполярных транзисторов; изучение основ работы, режимов по постоянному току, системы параметров и вольтамперных характеристик; освоение методики экспериментального измерения вольтамперных характеристик и определения параметров эквивалентных схем замещения; изучение условных обозначений, классификации, маркировки и конструкции биполярных транзисторов; ознакомление с особенностями применения транзисторов в электронных устройствах.
|
|
|
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Транзистором называют преобразовательный полупроводниковый прибор, пригодный для усиления мощности и имеющий три и более выводов. Различают биполярные и полевые транзисторы. Электронная промышленность выпускает широкий ассортимент транзисторов, применение которых позволяет создавать экономичную по питанию, малогабаритною и надежную аппаратуру.
Биполярным транзистором (БТ) называется полупроводниковый прибор с двумя встречно включенными взаимодействующими р-n-переходами и тремя в более выводами, усилительные свойства которого обусловлены явлениями инжекции и экстракции неосновных носителей.
БТ имеют два р-n-перехода, образованных на смежных границах чередующихся полупроводниковых областей с противоположным типом проводимости, имеют трехслойную структуру и могут быть р-n-р и n-p-n типа. Использование носителей обеих полярностей послужило основанием для названия таких транзисторов биполярными. Транзисторы, у которых p-n-переходы создаются у поверхностей соприкосновения полупроводниковых слоев, называют плоскостными. Структура плоских БТ, рис.1, содержит две крайние области с проводимостью одного типа и среднюю область противоположной проводимости. Средний слой называют базой (Б), один из крайних - эмиттером (Э), другой - коллектором (К). Между эмиттером в базой расположен эмиттерный p-n-переход (ЭП), а между базой и коллектором - коллекторный (КП). Основным назначением коллектора является экстракция неосновных носителей заряда из базовой области, поэтому площадь коллекторного перехода больше, чем эмиттерного. В зависимости от технологии изготовления БТ концентрация примесей в базе может быть распределена равномерно или неравномерно. При равномерном распределении в базе отсутствует внутреннее электрическое поле, и неосновные носители, попавшие в базу, движутся к коллектору исключительно вследствие диффузии. Такие БТ называют диффузионными или 6ездрейфовыми. При этом понятие "диффузионный транзистор" отражает основные процессы в базе и его не следует путать с названием технологии изготовления. При неравномерном распределении примеси в базе формируется внутреннее электрическое поле, и неосновные носители заряда движутся в ней в результате дрейфа и диффузии. Дрейф является доминирующим, поэтому такие БТ называют дрейфовыми.
|
|
|
а) б)
Рис. 1.
Важнейшими условиями работы БТ являются - очень малое расстояние между р-n-переходами (несколько мкм) и ничтожно малое, в сравнении с эмиттером, легирование примесями области базы. Поэтому при изготовлении БТ эмиттер и коллектор выполняют низкоомными, а базу высокоомной (десятки-сотни Ом). Удельное сопротивление коллектора несколько больше, чем у эмиттера. Все закономерности, выполняющиеся для единичного p-n-перехода, остаются справедливыми и для каждого из p-n-переходов БТ.
Низкочастотные БТ (до 30 МГц) изготавливают широко распространенным методом вплавления в кристалл слаболегированного полупроводника (база) с двух сторон наплавляют кусочки акцепторного (донорного) вещества. При этом вблизи границ сплавления образуется два слоя с необходимым типом проводимости, представляющие собой эмиттер и коллектор транзистора. Такие БТ называются сплавными. Высокочастотные БТ изготавливают методом диффузии. Поскольку процесс диффузии протекает медленно, то можно с высокой точностью контролировать толщину диффузионного слоя и получать базу толщиной около 1 мкм. Это позволяет значительно улучшить частотные свойства БТ. Кроме того, технология производства диффузионных БТ предусматривает плавное изменение концентрация примеси от эмиттерного перехода к выводу коллектора, вследствие чего электрическое поле коллекторного перехода распространяется и на область базы. Благодаря действию этого ускоряющего поля время прохождения через базу к коллектору неосновных носителей заряда уменьшается, что также способствует расширению частотного диапазона БТ (более 1000 МГц).
Условные обозначения биполярных транзисторов
|
|
|
Условные обозначения БТ трижды претерпевали изменение. Разработанные до 1964г. транзисторы, выпуск которых продолжается, имеют условные обозначения из двух или трех элементов:
1-й элемент - буквы П или МП (для БТ с унифицированным корпусом);
2-й элемент - число из одной, двух или трех цифр, указывающее исходный материал и назначение транзистора:
· 1...100- германиевые маломощные (до 0.25 Вт), низкочастотные (до 5 МГц) (НЧ);
· 101...200 кремниевые маломощные (НЧ);
· 201..300 - германиевые мощные (НЧ);
· 301…400 - кремниевые мощные (НЧ);
· 401..500 германиевые маломощные высокочастотные (ВЧ);
· 501..600 - кремниевые маломощные (ВЧ);
· 601...700 - германиевые мощные (ВЧ);
· 701…800 - кремниевые мощные (ВЧ).
Исключение составляют транзисторы П3 и П4, относящиеся к мощным НЧ.
3-й элемент - буква, условно определяющая классификацию по параметрам транзисторов, изготовленных по единой технологии. Например, П38, МП39Б. МП116 и т.д.
С 1964г. и до 1978г. действовала система условных обозначений из шести элементов:
1-й элемент - буква или цифра, обозначающая исходный материал (Г или 1 германий; К или 2 кремний; А или 3 - арсенид галлия, буквенное обозначение у БТ для аппаратуры широкого применения, а цифровое - для аппаратуры специального назначения);
2-й элемент - буква Т;
3-й элемент - цифра, определяющая подклассы транзисторов по значениям рассеиваемой мощности и граничной частоты, таблица 1;
4-й и 5-й элементы - цифры, определяющие номер разработки (позднее пришлось вводить и трехзначные номера, т. е. добавлять еще один элемент обозначения).
6-й элемент - буква, указывающая разновидность типа из данной группы приборов. Например, KT31SA, 2Т602Г, ГТ404А, 1T308A, KT3102Е и т.д.
Таблица 1
| Система условных обозначений | Рассеиваемая мощность, Вт | Граничная частота, МГц | |||||
| до 3 | 3-30 | > 30 | до 30 | 30-300 | >300 | ||
| шестизначная (до 1978 г.) | малая (до 0,3) | ||||||
| средняя (0,3-0,5) | |||||||
| Большая (>1.5) | |||||||
| Семизначная (с 1978 г.) | До 1 | ||||||
| Более 1 |
С 1978г. в основу системы условных обозначений положен семизначный код. Первые два элемента с 1964г. сохраняются без изменений. Третий элемент (цифра) обозначает наиболее характерные эксплуатационные признаки транзистора, приведенные в табл.1. Для обозначения порядкового номера разработки используются трехзначные числа oт 101 до 999, а в качестве классификационной литеры используются буквы русского алфавита за исключением сходных по начертанию с цифрами букв З, О, Ч. В качестве дополнительных элементов обозначения используется буква "С" после второго элемента обозначения для наборов в одном корпусе однотипных транзисторов, либо цифра, написанная через дефис после 7-го элемента обозначения для бескорпусных транзисторов. Например, ГT4102E, КТ2115A-2 и т.д.
|
|
|
|
|
|
