Полупроводниковые приборы и микросхемы

Развитие электроники характеризуется постоянным увеличением сложности электронных приборов и устройств.

Принято считать, что сложность РЭА возрастает в 10 раз каждые 5 лет. В 30-40гг применялось огромное количество электронных ламп, однако их возможности были ограниченны, так как имели небольшой срок службы, большие габариты и вес, потребление большого количества энергии. Недостатки электронных ламп заставили специалистов разработать приборы с иным принципом действия, которые по своим функциональным возможностям могут заменить электронные лампы. Ими оказались ПП приборы.

Достоинства:

1) Быстродействие;

2) Малые габариты и вес;

3) Экономичность.

Применение:

1) Вычислительная техника;

2) Быт;

3) Автоматика.

Классификация ППП:

ППП, действие которых основано на свойствах ПП.

1) ПП резисторы;

2) ПП диоды;

3) Биполярные транзисторы;

4) Тиристоры;

5)  Полевые транзисторы;

6) ПП микросхемы;

7) ПП фотоэлектронные приборы;

8) Комбинированные приборы.

1. ПП резисторы – приборы с двумя выводами, электрическое сопротивление которых зависит от внешних факторов (от приложенного напряжения, температуры…).

     U                                                       

2. ПП диоды – приборы с двумя выводами и одним p-n переходом, в котором используются свойства p-n перехода. Предназначен для выпрямления электрического тока.

a

    b                             

60°

3. Стабилитроны – ППП, напряжение на которых слабо зависит от тока и, которые служат для стабилизации напряжения.

 1,5

Напряжение стабилизации от1 до 1000В, ток стабилизации от 1 до 2000мА. Стабилитроны можно соединить последовательно, при этом их напряжение стабилизации складываются.

4. Туннельный диод – прибор, имеющий на ВАХ участок с отрицательным электрическим сопротивлением. Благодаря этому используется для усиления напряжения генерации электрических сигналов.

5. Варикапы – ППП, в которых используется зависимость ёмкости p-n перехода от приложенного обратного напряжения (растущее напряжение вызывает уменьшение величины ёмкости).

Маркировка и обозначение ПП диодов

1. Первый элемент обозначает материал:

Германий – Г или 1;

Кремний – К или 2;

Арсенид галлия – А или 3.

2. Класс диода:

D

B

C

3. Группа по мощности;

4. Разновидность прибора данного типа.

Транзисторы

Транзистор – электронный прибор, состоящий из трёх областей, пригодный для усиления мощности.

В настоящее время широко распространены транзисторы на основе трёхслойного кристалла ПП с двумя p-n переходами. Это биполярный транзистор (БТ). Один из крайних слоёв называется эмиттером. При работе транзистора его электроды выполняют следующие функции: эмиттер и коллектор образуют основную цепь электрического тока транзистора, а база служит для управления это величины.

Транзисторы классифицируются по частоте:

1. Низкочастотные – до 3МГц;

2. Среднечастотные – до 30МГц;

3. Высокочастотные – до 300МГц;

4. СВЧ – свыше 300МГц.

Классификация по мощности:

1. Малой мощности – до 0,3Вт;

2. Средней мощности – до 1,5Вт;

3. Большой мощности – более 1,5Вт.

   К

  А      Подложка         D          60° p - n - p

              Б                                                                       n-p-n

                Э