Однопереходный транзистор

Одноперехо́дный транзи́стор (ОПТ) — полупроводниковый прибор с тремя электродами и одним p-n переходом. Однопереходный транзистор принадлежит к семейству тиристоров.

Устройство и обозначение

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. См. англ. вариант страницы

История

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

Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

Усилительные и переключающие свойства ОПТ обусловлены изменением сопротивления базы в результате инжекции в неё неосновных носителей зарядa^[1].

Эквивалентная схема замещения

Принцип действия однопероходного транзистора удобно рассматривать, воспользовавшись эквивалентной схемой, где верхнее сопротивление $R_{B2}$ и нижнее сопротивление $R_{B1}$ — сопротивления между соответствующими выводами базы и эмиттером, а дидодом показан — эмиттерный р-n переход.

Ток, протекающий через сопротивления $R_{B1}$ и $R_{B2}$, создаёт на первом из них падение напряжения, смещающее диод Д в обратном направлении. Если напряжение на эмиттере Uэ меньше падения напряжения на сопротивлении $R_{B1}$ — диод Д закрыт, и через него течёт только ток утечки. Когда же напряжение Uэ становится выше напряжения на сопротивлении $R_{B1}$, диод начинает пропускать ток в прямом направлении. При этом сопротивление $R_{B1}$ уменьшается, что приводит к увеличению тока в цепи Д-$R_{B1}$, что в свою очередь, вызывает дальнейшее уменьшение сопротивления $R_{B1}$. Этот процесс протекает лавинообразно. Сопротивление $R_{B1}$ 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 $R_{B1}$ от тока через р-n переход уменьшается, и при значениях бо́льших некоторой величины I_выкл сопротивление не зависит от тока (область насыщения).

При уменьшении напряжения смещения U_см вольт-амперная характеристика смещается влево и при отсутствии его обращается в характеристику открытого р-n перехода.

Параметры ОПТ

Основными параметрами одногопереходных транзисторов являются:

• межбазовое сопротивление $R_{BB} = R_{B1} + R_{B2}\,$
• коэффициент передачи $\eta\,$, характеризующий напряжение переключения и определяется по формуле

$\eta = \frac{R_{B1}}{R_{B1} + R_{B2}}= \frac{R_{B1}}{R_{BB}}$

• 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

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].

Литература

• 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.
• 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. Теорияч 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.

См. также

• Тиристор
• Диод
• Программируемый однопереходный транзистор

Примечания

1. ↑ ^{1 2} В. В. Пасынков, Л. К. Чиркин Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов — 4-е изд. — М.: Высшая школа, 1987. — 478 с. ил.

Электронные компоненты

 

Пассивные твердотельные	Резистор  · Переменный резистор  · Подстроечный резистор  · Варистор  · Конденсатор  · Переменный конденсатор  · Подстроечный конденсатор  · Катушка индуктивности  · Кварцевый резонатор  · Предохранитель  · Самовосстанавливающийся предохранитель  · Трансформатор
Активные твердотельные	Диод  · Светодиод  · Фотодиод  · Полупроводниковый лазер  · Диод Шоттки  · Стабилитрон  · Стабистор  · Варикап  · Вариконд  · Диодный мост  · Лавинно-пролётный диод  · Туннельный диод  · Диод Ганна Транзистор  · Биполярный транзистор  · Полевой транзистор  · КМОП-транзистор  · Однопереходный транзистор  · Фототранзистор  · Составной транзистор · Баллистический транзистор Интегральная схема  · Цифровая интегральная схема  · Аналоговая интегральная схема Тиристор  · Симистор  · Динистор  · Мемристор
Пассивные вакуумные	Бареттер
Активные вакуумные и газоразрядные	Электронная лампа  · Электровакуумный диод  · Триод  · Тетрод  · Пентод  · Гексод  · Гептод  · Пентагрид  · Октод  · Нонод  · Механотрон  · Клистрон  · Магнетрон  · Амплитрон  · Платинотрон  · Электронно-лучевая трубка  · Лампа бегущей волны
Устройства отображения	Электронно-лучевая трубка  · ЖК-дисплей  · Светодиод  · Газоразрядный индикатор  · Вакуумно-люминесцентный индикатор  · Флажковый индикатор  · Семисегментный индикатор
Акустические устройства и датчики	Микрофон  · Громкоговоритель  · Тензорезистор
Термоэлектрические устройства	Термистор  · Термопара  · Элемент Пельтье

У этой статьи нет иллюстраций. Вы можете помочь проекту, добавив их (с соблюдением правил использования изображений). Для поиска иллюстраций можно: попробовать воспользоваться инструментом FIST: нажмите эту ссылку, чтобы начать поиск; попытаться найти изображение на Викискладе; просмотреть иноязычные варианты статьи (если они есть); см. также Википедия:Источники изображений.