半導体材料で作られた無線電子素子は、入力信号を使用して、情報を保存、処理、および送信するための集積回路およびシステム内のパルスを作成、増幅、変更します。トランジスタは、モジュールのタイプに応じて、エミッタとベースまたはソースとゲートの間の電圧によって機能が調整される抵抗です。
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トランジスタの種類
コンバータは、消費者の静的電流をゼロにし、直線性を向上させるためのデジタルおよびアナログマイクロ回路の製造に広く使用されています。トランジスタの種類は、電圧変化によって制御されるものと、電流偏差によって制御されるものがあるという点で異なります。
フィールドモジュールは増加したDC抵抗で動作し、高周波変換はエネルギーコストを増加させません。トランジスタとは簡単に言えば、ゲインマージンの高いモジュールです。この特性は、双極タイプよりもフィールド種の方が大きくなります。前者には電荷キャリアの吸収がないため、動作が高速化されます。
フィールド半導体は、バイポーラタイプよりも優れているため、より頻繁に使用されます。
- 直流および高周波での入力の強力な抵抗により、制御のためのエネルギー損失が減少します。
- トランジスタの動作を加速するマイナーな電子の蓄積の欠如;
- 移動する粒子の輸送;
- 温度偏差による安定性;
- 注射不足による小さな騒音;
- 動作時の低消費電力。
トランジスタの種類とその特性によって目的が決まります。バイポーラタイプのコンバータを加熱すると、コレクタからエミッタまでの経路に沿って電流が増加します。それらは負の抵抗係数を持ち、モバイルキャリアはエミッタから収集デバイスに流れます。薄いベースはp-n接合によって分離されており、電流は移動する粒子が蓄積してベースに注入されたときにのみ発生します。一部の電荷キャリアは、隣接するp-n接合によって捕捉されて加速されます。これにより、トランジスタのパラメータが計算されます。
FETには、ダミーのために言及する必要がある別の種類の利点があります。それらは抵抗を等しくすることなく並列に接続されます。負荷が変化するとインジケータが自動的に増加するため、抵抗はこの目的には使用されません。スイッチング電流の高い値を得るために、インバーターまたは他のデバイスで使用されるモジュールの複合体が採用されます。
バイポーラトランジスタを並列に接続することは不可能です。機能パラメータの決定は、不可逆的な性質の熱破壊が検出されるという事実につながります。これらのプロパティは、単純なp-nチャネルの技術的品質に関連しています。モジュールは、抵抗を使用して並列に接続され、エミッタ回路の電流を均等化します。トランジスタの分類では、機能の特徴と個々の特性に応じて、バイポーラタイプとフィールドタイプが区別されます。
バイポーラトランジスタ
バイポーラ設計は、3つの導体を備えた半導体デバイスとして製造されています。各電極には、正孔p導電率または不純物n導電率の層が設けられています。レイヤーの完全なセットを選択すると、p-n-pまたはn-p-nタイプのデバイスのリリースが決まります。デバイスの電源を入れた瞬間、異なる種類の電荷が正孔と電子によって同時に移動し、2種類の粒子が関与します。
キャリアは拡散メカニズムにより移動します。物質の原子と分子は、隣接する材料の分子間格子に浸透し、その後、それらの濃度は体積全体で横ばいになります。輸送は、圧縮率の高い領域から含有量の少ない領域へと発生します。
電子はまた、粒子の周りの力場の作用下で伝播し、ベースマスに合金添加剤が不均一に含まれます。デバイスの動作を高速化するために、中間層に接続された電極を薄くします。最も外側の導体は、エミッターおよびコレクターと呼ばれます。遷移の逆電圧特性は重要ではありません。
FET
電界効果トランジスタは、印加電圧から生じる横電界を使用して抵抗を制御します。電子がチャネルに移動する場所はソースと呼ばれ、ドレインは電荷の侵入の終点のように見えます。制御電圧はゲートと呼ばれる導体を通過します。デバイスは2つのタイプに分けられます：
- コントロールのp-n接合を使用。
- 絶縁ゲート付きのMISトランジスタ。
最初のタイプのデバイスには、設計に半導体ウェーハが含まれています。このウェーハは、反対側（ドレインとソース）の電極を使用して制御回路に接続されています。プレートをゲートに接続した後、導電率の異なる場所が発生します。入力回路に挿入された定バイアスソースは、接合部にブロッキング電圧を生成します。
増幅されたパルスのソースも入力回路にあります。入力の電圧を変更した後、p-n接合の対応するインジケータが変換されます。帯電した電子の流れを伝達する結晶のチャネル接合部の層の厚さと断面積が変更されます。チャネル幅は、空乏領域（ゲートの下）と基板の間のスペースによって異なります。空乏領域の幅を変えることにより、始点と終点の制御電流を制御します。
MISトランジスタは、そのゲートがチャネル層からの絶縁によって分離されているという事実によって特徴付けられます。基板と呼ばれる半導体結晶では、反対の符号を持つドープされたサイトが作成されます。それらには導体が取り付けられています-ドレインとソース、その間に誘電体がミクロン未満の距離に配置されています。絶縁体には金属電極（シャッター）があります。結果として得られる金属、誘電体層、および半導体を含む構造のため、トランジスタにはMISという略語が付けられています。
初心者向けの装置と動作原理
テクノロジーは、電荷だけでなく、磁場、光量子、光子でも動作します。トランジスタの動作原理は、デバイスが切り替わる状態にあります。小信号と大信号の反対、開状態と閉状態-これはデバイスの二重の働きです。
単結晶の形で使用され、いくつかの場所にドープされた組成の半導体材料と一緒に、トランジスタはその設計に以下を持っています：
- 金属からの結論;
- 誘電体絶縁体;
- ガラス、金属、プラスチック、サーメットで作られたトランジスタのケース。
双極または極デバイスが発明される前は、電子真空管がアクティブエレメントとして使用されていました。それらのために開発された回路は、変更された後、半導体デバイスの製造に使用されます。ランプの機能特性の多くはフィールド種の動作を説明するのに適しているため、トランジスタとして接続して使用することができます。
ランプをトランジスタに置き換えることの長所と短所
トランジスタの発明は、エレクトロニクスに革新的な技術を導入するための刺激的な要因です。ネットワークは、古いランプ回路と比較して、最新の半導体要素を使用しており、そのような開発には次のような利点があります。
- 小型電子機器にとって重要な、小型で軽量。
- デバイスの製造に自動化されたプロセスを適用し、ステージをグループ化する機能。これにより、コストが削減されます。
- 低電圧が必要なため、小型の電流源を使用する。
- 瞬時にオンになり、カソードを加熱する必要はありません。
- 消費電力の削減によるエネルギー効率の向上。
- 強度と信頼性;
- ネットワーク内の追加要素との適切に調整された相互作用。
- 振動や衝撃に対する耐性。
不利な点は、次の規定に現れます。
- シリコントランジスタは1kWを超える電圧では機能せず、ランプは1〜2kWを超えるレートで有効です。
- 高出力放送ネットワークまたはマイクロ波送信機でトランジスタを使用する場合、並列に接続された低出力増幅器のマッチングが必要です。
- 電磁信号の影響に対する半導体要素の脆弱性。
- 宇宙線と放射線に対する敏感な反応。この点で耐性のある放射線マイクロ回路の開発が必要です。
スイッチング方式
単一の回路で動作するために、トランジスタは入力と出力に2つの出力を必要とします。ほとんどすべてのタイプの半導体デバイスには、3つの接続ポイントしかありません。困難な状況から抜け出すために、一方の端が共通のものとして割り当てられます。これにより、3つの一般的な接続スキームが実現します。
- バイポーラトランジスタ用。
- 極デバイス;
- オープンドレン（コレクター）付き。
バイポーラモジュールは、電圧と電流（MA）の両方を増幅するための共通エミッタに接続されています。それ以外の場合、外部回路と内部配線プランの間に大きな電圧があるときに、デジタルチップのピンと一致します。これが共通コレクタ接続の仕組みであり、電流（OK）の増加のみが観察されます。電圧を上げる必要がある場合は、エレメントにコモンベース（OB）が導入されます。このオプションは複合カスケード回路でうまく機能しますが、シングルトランジスタプロジェクトで設定されることはめったにありません。
MISの種類で、p-n接合を使用するフィールド半導体デバイスが回路に含まれています。
- エミッタ接地（CI）付き-バイポーラタイプモジュールのOEと同様の接続
- シングル出力（OS）-OKタイプのプラン。
- ジョイントシャッター（OZ）付き-OBの同様の説明。
オープンドレインプランでは、トランジスタはマイクロ回路の一部としてエミッタ接地でオンになります。コレクタ出力はモジュールの他の部分に接続されておらず、負荷は外部コネクタに送られます。電圧強度とコレクタ電流強度の選択は、プロジェクトの設置後に行われます。オープンドレインデバイスは、強力な出力段、バスドライバ、TTLロジック回路を備えた回路で動作します。
トランジスタは何のためにあるのですか？
スコープは、デバイスのタイプ（バイポーラモジュールまたはフィールド）に応じて区切られます。なぜトランジスタが必要なのですか？たとえば、デジタルプランで低電流が必要な場合は、フィールドビューが使用されます。アナログ回路は、さまざまな電源電圧と出力にわたって高いゲインの直線性を実現します。
バイポーラトランジスタの設置場所は、増幅器、それらの組み合わせ、検出器、変調器、トランジスタロジスティクス回路、およびロジックタイプのインバータです。
トランジスタの適用場所は、その特性によって異なります。それらは2つのモードで動作します：
- 増幅的に、制御信号のわずかな偏差で出力パルスを変更します。
- キーレギュレーションでは、弱い入力電流で負荷の電源を制御し、トランジスタを完全に閉じたり開いたりします。
半導体モジュールの種類によって、動作条件が変わることはありません。ソースは、負荷、たとえば、スイッチ、増幅器、照明デバイスに接続され、電子センサーまたは強力な隣接トランジスタにすることができます。電流の助けを借りて、負荷装置の動作が開始され、トランジスタが設備と電源の間の回路に接続されます。半導体モジュールは、ユニットに供給されるエネルギーの強度を制限します。
トランジスタの出力の抵抗は、制御導体の電圧に応じて変換されます。回路の始点と終点での電流の強さと電圧は変化し、増減します。トランジスタの種類と接続方法によって異なります。制御された電源の制御は、電流の増加、電力パルス、または電圧の増加につながります。
両方のタイプのトランジスタは、次の場合に使用されます。
- デジタル規制において。デジタル-アナログ変換器（DAC）に基づくデジタル増幅回路の実験計画法が開発されました。
- パルス発生器で。アセンブリのタイプに応じて、トランジスタはキーまたは線形の順序で動作し、それぞれ正方形または任意の信号を再生します。
- 電子ハードウェアデバイス。情報やプログラムを盗難、違法なハッキング、使用から保護するため。操作はキーモードで行われ、電流強度はアナログ形式で制御され、パルス幅を使用して調整されます。トランジスタは、電気モーターのドライブに配置され、電圧安定器を切り替えます。
単結晶半導体と開閉モジュールは電力を増加させますが、スイッチとしてのみ機能します。デジタルデバイスでは、フィールドタイプのトランジスタが経済的なモジュールとして使用されます。統合実験の概念における製造技術は、単一のシリコンチップ上でのトランジスタの製造を提供します。
結晶の小型化は、より高速なコンピューター、より少ないエネルギー、より少ない熱につながります。
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