Знакосинтезирующие светодиодные индикаторы: назначение, устройство, принцип работы.
Полевой транзистор – это полупроводниковый преобразовательный прибор, в котором ток, текущий через канал, управляется электрическим полем, возникающим при приложении напряжения между затвором и истоком. Предназначен для усиления мощности электромагнитных колебаний. Полевой транзистор с управляющим p-n переходом — это полевой транзистор, затвор которого изолирован (то есть отделён в электрическом отношении) от канала p-n переходом, смещённым в обратном направлении.
Каналом полевого транзистора называют область в полупроводнике, в которой ток основных носителей заряда регулируется изменением ее поперечного сечения. Электрод, через который в канал входят носители заряда, называют истоком. Электрод, через который из канала уходят основные носители заряда - сток. Электрод, для регулирования поперечного сечения канала за счет управляющего напряжения - затвор. Принцип работы
Характерные режимы работы транзистора: открыт, заперт. В полевом транзисторе канал переноса носителей заряда (дырок и электронов), который представляет собой область между стоком и истоком, обогащенную основными носителями заряда, образуется в подзатворной области под действием электрического поля, возникающего при приложении напряжения к затвору. Меняя напряжение на затворе, можно управлять каналом переноса (концентрацией носителей заряда в подзатворной области). При этом, как правило, рассматриваются два состояния полевого транзистора: открытое и запертое. В открытом состоянии существует канал переноса заряда, и под воздействием напряжения между стоком и истоком возникает электрический ток. В запертом состоянии канала переноса нет и тока между стоком и истоком не возникает. Входное сопротивление при Uси = const транзистора определяется сопротивлением р-n- переходов, смещенных в обратном направлении. Входное сопротивление полевых транзисторов с р-n- переходом довольно велико (достигает единиц и десятков мегаом), что выгодно отличает их от биполярных транзисторов. Достоинства и недостатки полевых транзисторов. Основными достоинствами полевых транзисторов являются: высокое входное сопротивление, большой динамический диапазон (верхняя граница по частоте достигает 80 МГц), высокая стабильность и малая чувствительность к радиационному излучению. Статические стоко – затворные (управляющие) характеристики транзисторов с управляющим электронно-дырочным переходом и каналам n-типа. Крутизна характеристики. Единицы измерения крутизны.
Статические стоковые (выходные) характеристики транзисторов с управляющим электронно – дырочным переходом и каналом n-типа. Внутренние выходные сопротивления транзисторов по постоянному и переменному токам.
Устройство, обозначения и принцип работы биполярных транзисторов. Физические величины, характеризующие режим работы биполярного транзистора. Характерные режимы работы транзистора: открыт, закрыт, насыщение. Коэффициент усиление по току биполярного транзистора.
а)прямая проводимость р-n-р б)обратная проводимость n-p-n
Стрелочка в обозначении эмиттера указывает направление прямого тока pn перехода между базой и эмиттером (эмиттерный переход). Наличие прямого тока перехода между базой и коллектором не указывается, этот переход называется коллекторным. Электрические свойства биполярного транзистора. 1)Характеристики состояния (режима работы) биполярного транзистора
|
Семисегментный индикатор представляет собой микросхему, на верхней поверхности которой располагаются светодиоды. Эти индикаторы являются очень удобным и простым в использовании устройством отображения числовой информации. Внутри них, как правило, все светодиоды соединены вместе либо катодом (общий катод), либо анодом (общий анод). Семисегментный индикатор, как говорит его название, состоит из семи элементов индикации (сегментов), включающихся и выключающихся по отдельности. Включая их в разных комбинациях, из них можно составить упрощённые изображения арабских цифр. Сам по себе семисегментный индикатор обычно представляет собой набор светодиодов, «упакованных» в корпус. Светящиеся прозрачные полоски, передающие свет от диодов наблюдателю, называются сегментами. Сегменты принято называть буквами латинского алфавита A, B, C, D, E, F, G. Подключаются семисегментные индикаторы посредством семиконтактных выводов для управления каждым отдельным сегментом, а также общим выводом — тут очень важно обратить внимание, что является общим выводом индикатора — общий анод или катод. В первом случае общий анод подключается на напряжение питания, а сегменты зажигаются на низком логическом уровне «0»; во втором — общий катод вешается на землю, а сегменты светятся, если подать на них логическую «1»
Условное графическое обозначение этого транзистора – на рис. а, б (p- и n-типов соответственно). Стрелка указывает направление от слоя р к слою п (как и стрелка в изображении эмиттера биполярного транзистора).
Рис.Устройство транзистора
.
Транзисторами наз-ют электронные приборы, кт используются для генерации и преобразований различных электрических сигналов. Большинство тран-ов имеют 3 вывода (триоды), но существуют больше выводов.В биполярных тран-ах используется явл взаимодействия двух электронно-дырочных переходов. Биполярные транзисторы. 1.Структуры: может быть 2е структуры:
Состояние транзистора характеризуется 3-я силами тока: током коллектора iк,током базы, током эмиттера iэ. 2-а тока являются независимыми н-р ток базы и ток коллектора, тогда ток эмитора = сумме от их токов, что следует из 1го правила Кирхгофа (Первое К. п.- алгебраич. сумма сил токов, сходящихся в точке разветвления (узле) цепи, равна нулю где М - число ветвей. Знаки токов, текущих к узлу и от него, считаются противоположными. Это правило является следствием закона сохранения электрич. заряда). Состояние тран-ра хар-ет 3 напряжения: а)напряжение между базой и эмиттером Uбэ; б)между коллектором и эмиттером Uкэ; в)между коллектором и базой Uкб. Независимыми явл только 2 напряжения(н-р: м/у базои и эмиттером и м/у коллектором и эмиттером). Тогда Uкб явл зависимой величиной режим работы тран-ра хар-ся 4 основными величинами: ток базы iб; ток коллектора iк; напряжение базы и эмитора; напряжение коллектора и эмитора. 2)Полярность подключения внешних источников тока к биполярному транзистору. Самый широко применяемый режим работы БПТ наз-ся активный режим. В этом режиме эмиттерный переход в прямом включении говорят «переход открыт», а коллекторный переход в обратном включении, т.е. он заперт. Особенность биполярных тран-в в том, что в активном режиме ток коллектора м/т значительно превышать ток базы. Дело в том что, что коллекторный ток создавался не основными носителями базы, т.е. не дырками, а свободными электронами, кт в значительном кол-ве инжектируются из эмиттера в базу.
Характерные режимы работы транзистора: открыт, закрыт, насыщение. Транзистор может работать в трех режимах в зависимости от напряжения на его переходах. При работе в активном режиме на эмиттерном переходе напряжение прямое, а на коллекторном - обратное. Режим отсечки, или запирания, достигается подачей обратного напряжения на оба перехода (оба р-n- перехода закрыты). Если же на обоих переходах напряжение прямое (оба р-n- перехода открыты), то транзистор работает в режиме насыщения. В режиме отсечки и режиме насыщения управление транзистором почти отсутствует. В активном режиме такое управление осуществляется наиболее эффективно, причем транзистор может выполнять функции активного элемента электрической схемы (усиление, генерирование и т.п.). Принцип действия транзистора на примере транзистора р-n-р –типа, включенного по схеме с общей базой (ОБ). Внешние напряжения двух источников питания ЕЭ и Ек подключают к транзистору таким образом, чтобы обеспечивалось смещение эмиттерного перехода П1 в прямом направлении, а коллекторного перехода П2 – в обратном направлении. Если к коллекторному переходу приложено обратное напряжение, а цепь эмиттера разомкнута, то в цепи коллектора протекает небольшой обратный ток Iко. Он возникает под действием обратного напряжения и создается направленным перемещением неосновных носителей заряда дырок базы и электронов коллектора через коллекторный переход. Обратный ток протекает по цепи: +Ек, база-коллектор, −Ек. При включении в цепь эмиттера постоянного напряжения ЕЭ в прямом направлении потенциальный барьер эмиттерного перехода понижается. Начинается инжектирование дырок в базу. Внешнее напряжение, приложенное к транзистору, оказывается приложенным в основном к переходам П1 и П2, т.к. они имеют большое сопротивление по сравнению с сопротивлением базовой, эмиттерной и коллекторной областей. Поэтому инжектированные в базу дырки перемещаются в ней посредством диффузии. При этом дырки рекомбинируют с электронами базы. Поскольку концентрация носителей в базе значительно меньше, чем в эмиттере, то рекомбинируют очень немногие дырки. При малой толщине базы почти все дырки будут доходить до коллекторного перехода П2. На место рекомбинированных электронов в базу поступают электроны от источника питания Ек. Дырки, рекомбинировавшие с электронами в базе, создают ток базы IБ. Под воздействием обратного напряжения Ек, потенциальный барьер коллекторного перехода повышается, а толщина перехода П2 увеличивается. Вошедшие в область коллекторного перехода дырки попадают в ускоряющее поле, созданное на переходе коллекторным напряжением, и втягиваются коллектором, создавая коллекторный ток Iк. Коллекторный ток протекает по цепи: +Ек, база-коллектор, -Ек. Таким образом, в биполярном транзисторе протекает три вида тока: эмиттера, коллектора и базы. В проводе, являющемся выводом базы, токи эмиттера и коллектора направлены встречно. Ток базы равен разности токов эмиттера и коллектора: IБ = IЭ − IК. 
Коэффициент усиление по току биполярного транзистора.
