Однопереходный транзистор
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/ce/Unijuction_transistor_KT117_%28open%29.jpg/220px-Unijuction_transistor_KT117_%28open%29.jpg)
Крупный контакт — эмиттер, малый контакт — Б1, нижняя сторона кристалла — Б2
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/db/KT117A_URLZ.jpg/220px-KT117A_URLZ.jpg)
Одноперехо́дный транзи́стор (двухбазовый диод, ОПТ) — полупроводниковый прибор с тремя электродами и одним p-n переходом. Однопереходный транзистор принадлежит к семейству полупроводниковых приборов с вольт-амперной характеристикой, имеющей участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением.
Устройство и обозначение
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/thumb/8/83/Transistor-op.jpg/220px-Transistor-op.jpg)
Основой транзистора является кристалл полупроводника (например n-типа), который называется базой. На концах кристалла имеются омические контакты Б1 и Б2, между которыми располагается область, имеющая выпрямляющий контакт Э с полупроводником p-типа, выполняющим роль эмиттера.
Выпускался в СССР и имел обозначение КТ 117А (Б, В, Г). Зарубежные аналоги — 2N6027, 2N6028 — выпускаются и сейчас.
История
[править | править код]Конструкция прибора относится к сплавным структурам на брусках германия, впервые описанным Шокли, Пирсоном и Хайнсом. В то время такая структура называлась нитевидным транзистором. В процессе развития прибор имел объёмную структуру, затем диффузионно-планарную и, наконец, эпитаксиально-планарную. Изменялось и его название от «диода с двойной базой» до последнего «однопереходного транзистора».
Принцип работы
[править | править код]![]() | Этот раздел не завершён. |
Усилительные и переключающие свойства ОПТ обусловлены изменением сопротивления базы в результате инжекции в неё неосновных носителей зарядa[1].
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4b/UJT_Diodenersatzschaltbild.svg/220px-UJT_Diodenersatzschaltbild.svg.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8a/UJT_caratteristica.png/220px-UJT_caratteristica.png)
Принцип действия однопереходного транзистора удобно рассматривать, воспользовавшись эквивалентной схемой, где верхнее сопротивление и нижнее сопротивление — сопротивления между соответствующими выводами базы и эмиттером, а диодом показан эмиттерный р-n переход.
Ток, протекающий через сопротивления и , создаёт на первом из них падение напряжения, смещающее диод Д в обратном направлении. Если напряжение на эмиттере Uэ меньше падения напряжения на сопротивлении — диод Д закрыт, и через него течёт только ток утечки. Когда же напряжение Uэ становится выше напряжения на сопротивлении , диод начинает пропускать ток в прямом направлении. При этом падение напряжения на сопротивлении уменьшается, что приводит к увеличению тока в цепи Д-, что, в свою очередь, вызывает дальнейшее уменьшение падения напряжения на . Этот процесс протекает лавинообразно. Сопротивление уменьшается быстрее, чем увеличивается ток через р-n переход, в результате на вольт-амперной характеристике однопереходного транзистора появляется область отрицательного сопротивления. При дальнейшем увеличении тока зависимость сопротивления от тока через р-n переход уменьшается, и при значениях бо́льших некоторой величины Iвыкл сопротивление не зависит от тока (область насыщения).
При уменьшении напряжения смещения Uсм вольт-амперная характеристика смещается влево и при отсутствии его обращается в характеристику открытого р-n перехода.
Параметры ОПТ
[править | править код]Основными параметрами однопереходных транзисторов являются:
- межбазовое сопротивление
- коэффициент передачи , характеризующий напряжение переключения и определяется по формуле
- напряжение срабатывания Ucp — минимальное напряжение на эмиттерном переходе, необходимое для перехода 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
Применение
[править | править код]Однопереходные транзисторы получили широкое применение в различных устройствах автоматики, импульсной и измерительной техники — генераторах, пороговых устройствах, делителях частоты, реле времени и т. д. Хотя основной функцией ОПТ является переключатель, в основном функциональным узлом среди большинства схем на ОПТ является релаксационный генератор.
В связи с относительно большим объёмом базы однопереходные транзисторы уступают биполярным по частотным характеристикам[1].
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]Литература
[править | править код]- Зи С. М. Физика полупроводниковых приборов. — М.: Энергия, 1973.
- Зи С. Физика полупроводниковых приборов = Physics of Semiconductor Devices. — 2-е перераб. и доп. изд. — М.: Мир, 1984. — Т. 1. — С. 248-250. — 456 с. (недоступная ссылка)
- Степаненко И. П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. — М.: Энергия, 1977.
- Нефёдов А. В. Отечественные полупроводниковые приборы и их зарубежные аналоги, 1980.
- Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Под ред. Б. Л. Перельмана, 1981.
- Дьяконов В. П. Однопереходные транзисторы и их аналоги. Теория и применение. М.: СОЛОН-Пресс, 2008.- 240 с.
- Дьяконов В. П. Лавинные транзисторы и тиристоры. Теория и применение. М.: СОЛОН-Пресс. 2008.- 384 с.
- Пасынков В. В., Чиркин Л. К. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов. — 4-е перераб. и доп. изд. — М.: Высшая школа, 1987. — С. 272-275. — 479 с.