Однопереходные транзисторы
Однопереходный транзистор ( его еще называют- двухбазовый диод) представляет собой трехэлектродный полупроводниковый прибор с одним р-n переходом. Структура его условно показана на рис. 1 а, условное графическое обозначение в схеме— на рис. 1 б.
Основой однопереходного транзистора является кристалл полупроводника (например, с проводимостью n-типа), называемый базой. На концах кристалла имеются омические контакты Б1 и Б2, между которыми расположена область, имеющая выпрямляющий контакт с полупроводником р-типа, выполняющим роль эмиттера.
Рис. 1. Однопереходный транзистор. Структура (а), условное графическое обозначение(б) и эквивалентная схема (в)
Принцип действия однопероходного транзистора удобно рассмотреть, пользуясь простейшей эквивалентной схемой (рис. 1 в), где RБ1 и RБ2 — сопротивления между соответствующими выводами базы и эмиттером, а Д1— эмиттерный р-п переход. Ток, протекающий через сопротивления RБ1 и RБ2, создает на первом из них падение напряжения, смещающее диод Д1 в обратном направлении. Если напряжение на змиттере Uэ меньше падения напряжения на сопротивлении RБ1, диод Д1 закрыт, и через него течет только ток утечки. Когда же напряжение UЭ становится выше напряжения на сопротивлении RБ1, диод начинает пропускать ток в прямом направлении. При этом сопротивление RБ1 уменьшается, что приводит к увеличению тока в цепи Д1 RБ1, а это, в свою очередь, вызывает дальнейшее уменьшение сопротивления RБ1. Этот процесс протекает лавинообразно. Сопротивление RБ1 уменьшается быстрее, чем увеличивается ток через p-n переход, в результате на вольт-амперной характеристике однопереходного транзистора (рис. 2), появляется область отрицательного сопротивления (кривая 1). При дальнейшем увеличении тока зависимость сопротивления RБ1 от тока через p-n переход уменьшается, и при значениях, больших некоторой величины ( Iвыкл) оно не зависит от тока (область насыщения).
Рис. 2. Однопереходный транзистор. Вольт-амперная характеристика
При уменьшении напряжения смещения Uсм вольт-амперпая характеристика смещается влево (кривая 2) и при отсутствии его обращается в характеристику открытого p-n перехода (кривая 3).
Основными параметрами однопереходных транзисторов, характеризующими их как элементы схем, являются: межбазовое сопротивление RБ1Б2 - сопротивление между выводами баз при отключенном эмиттере; коэффициент передачи характеризующий напряжение переключения :
напряжение срабатывания Ucp— минимальное напряжение на эмиттерном переходе, необходимое для перевода прибора из состояния с большим сопротивлением в состояние с отрицательным сопротивлением;
ток включения Iвкл — минимальный ток, необходимый для включения однопереходного транзистора, то есть перевода его в область отрицательного сопротивления;
ток выключения Iвыкл —наименьший эмиттерный ток, удерживающий транзистор во включенном состоянии;
напряжение выключения Uвыкл— напряжение на эмиттерном переходе при токе через него, равном Iвыкл;
обратный ток эмиттера Iэо — ток утечки закрытого эмиттерного перехода.
Эквивалент однопереходного транзистора может быть построен из двух обычных транзисторов с разным типом проводимости, как показано на рис. 3.
Рис. 3. Однопереходный транзистор. Эквивалент однопереходного транзистора
Здесь ток, протекающий через делитель, состоящий из резисторов R1 и R2, создает на втором из них падение напряжения, закрывающее эмиттерный переход транзистора Т1. При увеличении напряжения на эмиттере транзистор Т1 начинает пропускать ток в базу транзистора Т2, в результате чего он также открывается. Это приводит к снижению напряжения на базе транзистора Т1, что, в свою очередь, вызывает еще большее открывание его и т. д. Другими словами, процесс открывания транзисторов в таком устройстве также протекает лавинообразно и вольтамперная характеристика устройства имеет вид, аналогичный характеристике однопереходного транзистора.
В. КОНЯЕВ, В. РЕПИН
Источник материла: htt://radvs.boom.ru. Ред. 12.09 В.Ф. Гайнутдинов