Inafasiriwa moja kwa moja kutoka kwa Wikipedia ya Kiingereza na Tafsiri ya Google

Transistor

Vipimo vya transistors zilizopigwa. Vifurushi ili kuanzia juu hadi chini: TO-3 , TO-126 , TO-92 , SOT-23 .

Transistor ni kifaa semiconductor kutumika kukuza au kubadili umeme ishara na umeme nguvu . Inajumuisha vifaa vya semiconductor kawaida na angalau vituo vya tatu vya kuungana na mzunguko wa nje. A voltage au sasa kutumika kwa jozi moja ya vituo transistor ya kudhibiti sasa kwa njia ya jozi nyingine ya vituo. Kwa sababu kudhibitiwa (matokeo) ya nguvu inaweza kuwa juu zaidi ya kudhibiti (pembejeo) nguvu, transistor unaweza kukuza ishara. Leo, baadhi ya transistors huwekwa kwa kila mmoja, lakini wengi zaidi hupatikana kuingizwa kwenye nyaya zinazounganishwa .

Transistor ni kizuizi cha msingi cha vifaa vya umeme vya kisasa, na ni ubiquitous katika mifumo ya umeme ya kisasa. Julius Edgar Lilienfeld aliyesajiliwa na transistor ya athari ya shamba katika 1926 [1] lakini haikuwezekana kwa kweli kujenga kifaa cha kazi wakati huo. Kifaa cha kwanza kilichotekelezwa kikamilifu kilikuwa ni transistor ya kuwasiliana na uhakika mnamo mwaka wa 1947 na wafizikia wa Marekani John Bardeen , Walter Brattain , na William Shockley . Transistor ilipanua shamba la umeme, na kuifungua njia kwa radio ndogo na za bei nafuu, mahesabu , na kompyuta , kati ya mambo mengine. Transistor ni kwenye orodha ya hatua kubwa za IEEE katika umeme, [2] na Bardeen, Brattain, na Shockley walishiriki Tuzo ya Nobel ya 1956 kwa Fizikia kwa mafanikio yao. [3]

Yaliyomo

Historia

Mfano wa transistor ya kwanza ya kazi.

The thermionic triode , tube utupu iliyozalishwa mwaka 1907, iliwezesha teknolojia ya redio iliyoimarishwa na simu ya umbali mrefu. Hata hivyo, kifaa kilikuwa tete ambacho kilitumia kiasi kikubwa cha nguvu. Mnamo 1909, mwanafizikia William Eccles aligundua oscillator ya kioo ya kioo. [4] Mwanafizikia wa Ujerumani Julius Edgar Lilienfeld aliweka hati miliki ya transistor ya athari ya shamba (Canada) mwaka wa 1925, ambayo ilikuwa na lengo la kuwa badala ya hali ya nguvu kwa ajili ya utatu. [5] [6] Lilienfeld pia alifanya ruhusa sawa katika Marekani mwaka wa 1926 [7] na 1928. [8] [9] Hata hivyo, Lilienfeld hakuwa na kuchapisha maelezo yoyote ya utafiti kuhusu vifaa vyake wala ruhusa zake hazikutaja mifano yoyote ya mfano wa kazi. Kwa sababu uzalishaji wa vifaa vya ubora wa semiconductor bado ulikuwa mbali mbali, maoni ya amplifier ya Lilienfeld imara hayataona matumizi mazuri katika miaka ya 1920 na 1930, hata kama kifaa hicho kimejengwa. [10] Mwaka wa 1934, mvumbuzi wa Ujerumani Oskar Heil alihalainisha kifaa kama hicho huko Ulaya. [11]

John Bardeen , William Shockley na Walter Brattain katika Bell Labs , 1948.

Kuanzia Novemba 17, 1947, hadi Desemba 23, 1947, John Bardeen na Walter Brattain katika AT Labs T Bell Labs huko Murray Hill, New Jersey nchini Marekani walifanya majaribio na waliona kuwa wakati mawasiliano ya uhakika wa dhahabu yalipowekwa kwenye kioo cha germanium , ishara ilitolewa na nguvu ya pato kubwa zaidi kuliko pembejeo. [12] Kiongozi wa Solid State Physics Group William Shockley aliona uwezekano katika hili, na miezi michache ijayo ilifanya kazi ili kupanua sana ujuzi wa semiconductors. Njia ya transistor iliundwa na John R. Pierce kama kupinga kwa muda mrefu. [13] [14] [15] Kulingana na Lillian Hoddeson na Vicki Daitch, waandishi wa biografia ya John Bardeen, Shockley alitoa mapendekezo ya kuwa laini ya kwanza ya Bell Labs kwa transistor inapaswa kuwa msingi wa athari za shamba na kwamba atatwe jina lake kama mvumbuzi. Baada ya kufungua ruhusa ya Lilienfeld ambayo iliingia katika miaka ya kivuli mapema, wanasheria wa Bell Labs walishauriana na pendekezo la Shockley kwa sababu wazo la transistor ya athari ya shamba ambalo lilitumia uwanja wa umeme kama "gridi ya taifa" haikuwa mpya. Badala yake, ni nini Bardeen, Brattain, na Shockley waliyotengenezwa mwaka wa 1947 ilikuwa transistor ya kwanza ya mawasiliano . [10] Katika kukiri mafanikio hayo, Shockley, Bardeen na Brattain walikuwa pamoja tuzo 1956 Tuzo ya Nobel ya Fizikia "kwa ajili ya tafiti zao kwenye halvledare na ugunduzi wao wa transistor athari". [16]

Herbert F. Mataré (1950)

Mwaka wa 1948, transistor ya kuwasiliana na uhakika ilikuwa imetengenezwa kwa kujitegemea na wataalamu wa fizikia wa Ujerumani Herbert Mataré na Heinrich Welker wakati wakifanya kazi katika Compagnie des Freins et Signaux , kampuni ndogo ya Westinghouse iliyoko Paris . Mataré alikuwa na ujuzi wa zamani katika kuendeleza kurekebisha kioo kutoka silicon na germanium katika jitihada za rada ya Ujerumani wakati wa Vita Kuu ya II . Kwa kutumia ujuzi huu, alianza kuchunguza hali ya " kuingiliana " mwaka wa 1947. Kufikia Juni 1948, kuenea kwa mikondo inayozunguka kwa njia ya mawasiliano, Mataré ilitoa matokeo thabiti kwa kutumia sampuli za germanium zinazozalishwa na Welker, sawa na kile Bardeen na Brattain walivyotangulia hapo awali Desemba 1947. Kutambua kuwa wanasayansi wa Bell Labs tayari walikuwa wametengeneza transistor mbele yao, kampuni ilikimbia ili kupata "transistron" yake katika uzalishaji kwa kuongeza nguvu katika mtandao wa simu za Ufaransa. [17]

Mipango ya kwanza ya bipolar ya mkusanyiko wa bipolar iliundwa na William Shockley Bell Labs, ambayo iliomba patent (2,569,347) Juni 26, 1948. Mnamo Aprili 12, 1950, Daktari wa Bell Labs Gordon Teal na Morgan Sparks wamefanikiwa kuzalisha makutano ya bipolar ya NPN ya kuimarisha germanium transistor. Bell Labs ilifanya tangazo hili la kupatikana kwa ugunduzi wa "sandwich", katika tangazo la vyombo vya habari mnamo Julai 4, 1951. [18] [19]

Mpango wa kuzuia uso wa Philco uliozalishwa na uliofanywa mwaka 1953

Transistor ya kwanza ya high-frequency ilikuwa kizuizi cha kuzuia uso wa germanium iliyoandaliwa na Philco mwaka wa 1953, inayoweza kufanya kazi hadi 60 MHz . [20] Hizi zilifanywa na vifungo vya kufungia kwenye aina ya germini ya N kutoka pande zote mbili na jets ya sulfuri ya Indium (III) mpaka ilikuwa ni chache kumi na moja ya inchi kubwa. Indiamu iliyochapishwa kwenye depressions iliunda mtoza na emitter. [21] [22]

Kwanza "mfano" mfukoni radio transistor alionyeshwa na INTERMETALL (kampuni iliyoanzishwa na Herbert Matare mwaka 1952) katika Internationale Funkausstellung Düsseldorf kati ya Agosti 29, 1953 na Septemba 9, 1953. [23]

Mradi wa kwanza wa "uzalishaji" wa redio ya transistor ulikuwa Regency TR-1 , iliyotolewa mnamo Oktoba 1954. Iliyoundwa kama ubia kati ya Idara ya Regency ya Viwanda Maendeleo ya Uhandisi Associates, IDEA na Texas Instruments ya Dallas Texas, TR-1 ilitengenezwa huko Indianapolis, Indiana. Ilikuwa redio iliyo karibu na mfukoni iliyo na transistors 4 na moja ya diode ya germanium. Design ya viwanda ilitolewa kwa kampuni ya Chicago ya Painter, Teague na Petertil. Ilikuwa iliyotolewa awali katika moja ya rangi nne: nyeusi, mfupa nyeupe, nyekundu, na kijivu. Rangi nyingine zilipaswa kufuata hivi karibuni. [24] [25] [26]

Siri ya kwanza ya transistor ya silicon ilianzishwa katika Bell Labs tarehe 26 Januari 1954 na Morris Tanenbaum. Ya kwanza ya transistor ya silicon ya biashara ilitolewa na Texas Instruments mwaka wa 1954. Hii ilikuwa kazi ya Teal Gordon , mtaalamu wa kukua fuwele za usafi wa juu, ambaye hapo awali alifanya kazi katika Bell Labs. [27] [28] [29] MOSFET ya kwanza iliyojengwa ilikuwa Kahng na Atalla katika Bell Labs mwaka 1960. [30]

Umuhimu

Transistor ya Darlington ilifunguliwa hivyo chip chip halisi (mraba mdogo) kinaweza kuonekana ndani. Transistor ya Darlington ni ufanisi wa transistors mbili kwenye chip sawa. Transistor moja ni kubwa zaidi kuliko nyingine, lakini wote ni kubwa kwa kulinganisha na transistors katika ushirikiano mkubwa kwa sababu hii mfano maalum ni lengo kwa maombi ya nguvu.

Transistor ni sehemu muhimu ya kazi katika umeme wa kila kisasa. Wengi wanaona kuwa ni moja ya uvumbuzi mkubwa wa karne ya 20. [31] Umuhimu wake katika jamii ya leo unategemea uwezo wake wa kuzalisha misaada kwa kutumia mchakato wa automatiska ( utengenezaji wa kifaa cha semiconductor ) ambacho hufanikia gharama kubwa za kila transistor. Uvumbuzi wa transistor wa kwanza katika Bell Labs uliitwa jina la IEEE Milestone mwaka 2009. [32]

Ingawa makampuni kadhaa huzalisha zaidi ya bilioni moja kwa moja zilizopangwa (inayojulikana kama discrete ) kila mwaka, [33] idadi kubwa ya transistors sasa huzalishwa katika mzunguko jumuishi (mara nyingi hufupishwa IC , microchips au tu chips ), pamoja na diodes , resistors , capacitors na vipengele vingine vya umeme , ili kuzalisha nyaya za umeme kamili. Lango la mantiki lina takribani takribani ishirini ambapo mradi wa microprocessor wa juu, kama wa mwaka 2009, unaweza kutumia kila transistors bilioni 3 ( MOSFET ). [34] "Kuhusu transistors milioni 60 zilijengwa mwaka wa 2002 ... kwa kila mtu, mwanamke, na mtoto duniani." [35]

Gharama ya chini ya transistor, kubadilika, na kuaminika imefanya kifaa chochote. Mzunguko wa mechanronic za transistorized zimebadilisha vifaa vya umeme kwa kudhibiti vifaa na mashine. Mara nyingi ni rahisi na rahisi zaidi kutumia mkandarasi wa kawaida na kuandika programu ya kompyuta ili kufanya kazi ya kudhibiti kuliko kubuni mfumo sawa wa mitambo ili kudhibiti kazi hiyo.

Uendeshaji rahisi

Mchoro rahisi wa mzunguko kuonyesha maandiko ya transistor ya p-n-bipolar.

Ufanisi muhimu wa transistor unatoka kwa uwezo wake wa kutumia ishara ndogo iliyotumika kati ya jozi moja ya vituo vyake ili kudhibiti ishara kubwa zaidi kwenye jozi nyingine za vituo. Mali hii inaitwa kupata . Inaweza kuzalisha ishara yenye nguvu ya pato, voltage au sasa, ambayo ni sawia na ishara dhaifu ya pembejeo; yaani, inaweza kutenda kama amplifier . Vinginevyo, transistor inaweza kutumika kurekebisha sasa au kuzima katika mzunguko kama kubadili umeme, ambapo kiasi cha sasa kinatambuliwa na vipengele vingine vya mzunguko.

Kuna aina mbili za transistors, ambazo zina tofauti kidogo katika jinsi zinazotumiwa katika mzunguko. Transistor ya bipolar ina vituo vilivyoitwa msingi , mtoza , na mtoa . Sasa ndogo katika terminal ya msingi (yaani, inapita kati ya msingi na emitter) inaweza kudhibiti au kubadili sasa kubwa zaidi kati ya mtoza na vituo vya emitter. Kwa shamba-athari transistor , vituo yamewekwa lebo mlango, chanzo, na kukimbia, na voltage katika lango inaweza kudhibiti sasa kati ya chanzo na kukimbia.

Picha inawakilisha transistor ya kawaida ya bipolar katika mzunguko. Malipo yatapita kati ya vituo vya emitter na ushuru kulingana na sasa katika msingi. Kwa sababu uhusiano wa msingi na wa emitter hufanana kama diode ya semiconductor, tone la voltage huendelea kati ya msingi na emitter wakati sasa msingi msingi. Kiasi cha voltage hii inategemea vifaa ambavyo transistor hufanywa kutoka, na inajulikana kama V BE .

Transistor kama kubadili

BJT hutumiwa kama kubadili umeme, katika usanidi uliowekwa msingi.

Transistors hutumiwa mara kwa mara kwenye nyaya za digital kama swichi za elektroniki ambazo zinaweza kuwa katika hali ya "juu" au "mbali", wote kwa ajili ya matumizi ya nguvu ya juu kama vile vifaa vya nguvu za kubadilisha na kwa ajili ya matumizi ya chini ya nguvu kama vile milango ya mantiki . Vigezo muhimu vya programu hii hujumuisha switched sasa, voltage kubebwa, na kasi ya byte, inayojulikana na nyakati kupanda na kuanguka .

Katika mzunguko wa transistor wa kusambaza msingi, kama vile mzunguko wa mwanga wa mwanga umeonyeshwa, kama vile voltage ya msingi inatoka, majito ya emitter na mtoza huongezeka kwa kiasi kikubwa. Tone ya ushuru hutoka kwa sababu ya kupunguzwa kwa upinzani kutoka kwa mtoza ili kutuma. Ikiwa tofauti ya voltage kati ya mtoza na emitter ilikuwa sifuri (au karibu na sifuri), sasa mtoza atakuwa mdogo tu na upinzani wa mzigo (nuru ya taa) na voltage ya usambazaji. Hii inaitwa kueneza kwa sababu sasa inatoka kutoka kwa ushuru ili kuhamisha kwa uhuru. Wakati ulijaa, kubadili inasemekana kuwa juu. [36]

Kutoa gari ya msingi ya sasa ni tatizo muhimu katika matumizi ya transistors ya bipolar kama swichi. Transistor hutoa faida ya sasa, kuruhusu sasa kiasi kikubwa katika mtoza kuwa switched na sasa ndogo sana katika terminal msingi. Uwiano wa mikondo hii inatofautiana kulingana na aina ya transistor, na hata kwa aina fulani, inatofautiana kulingana na mtoza sasa. Kwa mfano mzunguko wa mwanga-mwanga umeonyeshwa, kupinga huchaguliwa kutoa sasa msingi wa kutosha ili kuhakikisha transistor itajaa.

Katika mzunguko wa kubadili, wazo ni kuiga, karibu iwezekanavyo, kubadilisha bora kuwa na mali ya mzunguko wa wazi wakati unapoondoka, mzunguko mfupi wakati wa kuendelea, na mabadiliko ya mara moja kati ya majimbo mawili. Vigezo vinachaguliwa vile vile pato la "off" limepungua kwa mikondo ya kuvuja ndogo sana kuathiri mzunguko wa kushikamana; upinzani wa transistor katika "juu" hali ni ndogo sana kuathiri circuitry; na mpito kati ya majimbo mawili ni haraka kutosha kuwa na athari mbaya.

Transistor kama amplifier

Mzunguko wa Amplifier, Configuration ya kawaida ya kuhamisha na mzunguko wa mgawanyiko wa voltage.

Amplifier kawaida-emitter imeundwa ili mabadiliko ndogo katika voltage ( V in ) mabadiliko ya sasa ndogo kupitia msingi wa transistor; amplification ya sasa ya transistor pamoja na mali ya mzunguko ina maana kwamba swings ndogo katika V katika kuzalisha mabadiliko makubwa katika V out .

Mipangilio mbalimbali ya amplifier moja ya transistor inawezekana, na baadhi hutoa faida ya sasa, faida ya voltage, na wengine wawili.

Kutoka kwa simu za mkononi kwa televisheni , idadi kubwa ya bidhaa ni pamoja na amplifiers kwa ajili ya kuzaa sauti , maambukizi ya redio , na usindikaji wa ishara . Amplifiers ya kwanza ya discrete-transistor ya redio haijawahi kutolewa miliwatts mia chache, lakini nguvu na uaminifu wa sauti ziliongezeka kwa kasi kama transistors bora zilipatikana na usanifu wa amplifier ilibadilishwa.

Amplifiers ya sauti ya kisasa ya transistor ya juu ya watts mia chache ni ya kawaida na kiasi cha gharama nafuu.

Kulinganisha na zilizopo za utupu

Kabla ya transistors, maendeleo ya utupu (electron) zilizopo (au Uingereza "valves thermionic" au tu "valves") zilikuwa vipengele muhimu vya vifaa vya elektroniki.

Ufafanuzi

Faida muhimu ambazo zimeruhusu transistors kuchukua nafasi ya zilizopo za utupu katika maombi mengi ni

  • hakuna heater cathode (ambayo hutoa mwanga wa machungwa mwanga wa zilizopo), kupunguza matumizi ya nguvu, kuondoa kuchelewesha kama joto la joto la joto la joto, na kinga kutokana na sumu ya cathode na kupungua;
  • ukubwa mdogo sana na uzito, kupunguza ukubwa wa vifaa;
  • idadi kubwa ya transistors ndogo sana inaweza kufanywa kama mzunguko moja jumuishi ;
  • voltages chini ya uendeshaji sambamba na betri ya seli chache tu;
  • Circuits na ufanisi zaidi wa nishati kawaida huwezekana. Kwa maombi ya chini (kwa mfano, amplification ya voltage) hasa, matumizi ya nishati yanaweza kuwa chini sana kuliko kwa zilizopo;
  • uaminifu wa asili na maisha ya muda mrefu sana; mizizi daima huharibu na kushindwa kwa muda. Vifaa vingine vya transistorized vilikuwa vikihudumu kwa zaidi ya miaka 60 [ citation inahitajika ] ;
  • vifaa vya ziada vinavyopatikana, hutoa kubadilika kwa kubuni ikiwa ni pamoja na nyaya za ulinganifu wa ziada , siowezekana na zilizopo za utupu;
  • unyeti mdogo sana kwa mshtuko wa mitambo na vibration, kutoa ugumu wa kimwili na karibu kuondoa mshtuko-ikiwa ishara ya udanganyifu (kwa mfano, microphone katika maombi ya sauti);
  • haipatikani na kuvunjika kwa bahasha ya kioo, kuvuja, kutembea, na uharibifu mwingine wa kimwili.

Vikwazo

Transistors wana mapungufu yafuatayo:

  • transistors ya silicon inaweza umri na kushindwa; [37]
  • high-nguvu, high-frequency operesheni, kama vile kutumika katika utangazaji juu ya hewa ya televisheni , ni bora kupatikana katika tubes utupu kutokana na kuboresha electron uhamaji katika utupu;
  • vifaa vya hali imara vinaweza kuharibiwa kutokana na matukio mafupi sana ya umeme na ya mafuta, ikiwa ni pamoja na kutokwa kwa umeme katika utunzaji; Vipu vya utupu ni umeme zaidi sana;
  • unyeti wa mionzi na mionzi ya cosmic (vidonge maalum vya mionzi hutumiwa kwa vifaa vya ndege);
  • Vipu vya utupu katika programu za sauti huunda kuvuruga kwa chini ya harmonic, sauti inayoitwa tube , ambayo watu wengine wanapendelea. [38]

Aina

BJT PNP ishara.svg PNP JFET P-Channel Labelled.svg P-channel
BJT NPN symbol.svg NPN JFET N-Channel Labelled.svg N-channel
BJT JFET
BJT na JFET alama
JFET P-Channel Labelled.svg IGFET P-Ch Enh Labelled.svg IGFET P-Ch Enh Labeled kilichorahisishwa.svg IGFET P-Ch Dep Labelled.svg P-channel
JFET N-Channel Labelled.svg IGFET N-Ch Enh Labelled.svg IGFET N-Ch Enh Labeled rahisi.svg IGFET N-Ch Dep Labelled.svg N-channel
JFET MOSFET enh MOSFET dep
Ishara za JFET na MOSFET

Transistors ni jumuiya na

  • vifaa vya semiconductor : metalloids germanium (kwanza kutumika mwaka wa 1947) na silicon (kwanza kutumika mwaka wa 1954) - katika aina ya amorphous , polycrystalline na monocrystalline- , misombo gallium arsenide (1966) na silicon carbide (1997), alloy silicon-germanium ( 1989), allotrope ya graphene kaboni (utafiti ulioendelea tangu 2004), nk (tazama vifaa vya Semiconductor );
  • muundo: BJT , JFET , IGFET ( MOSFET ), mlango wa maboksi transistor , "aina nyingine";
  • polarity ya umeme (chanya na hasi): n-p-n , p-n-p (BJTs), n-channel, p-channel (FETs);
  • kiwango cha juu cha nguvu : chini, kati, juu;
  • kiwango cha chini cha uendeshaji: chini, kati, high, redio (RF), mzunguko wa microwave (mzunguko wa ufanisi wa transistor katika mzunguko wa kawaida au mzunguko wa chanzo wa kawaida unatajwa na neno f T , kifupi kwa frequency ya mpito - mzunguko wa mpito ni mzunguko ambapo transistor hutoa faida ya umoja wa voltage)
  • maombi: kubadili, madhumuni ya jumla, sauti, high voltage , super-beta, kuunganishwa jozi;
  • ufungaji halisi: njia ya-shimo chuma, kwa njia ya-shimo plastiki, uso mlima , mpira wa gridi safu , nguvu modules (tazama Ufungaji );
  • kipengele cha kupanua h FE , β F ( transistor beta ) [39] au g m ( transconductance ).

Kwa hivyo, transistor fulani inaweza kuelezwa kama silicon, uso-mount, BJT, n-p-n, chini ya nguvu, high-frequency kubadili .

Njia maarufu ya kukumbuka ambayo ishara inawakilisha aina gani ya transistor ni kuangalia mshale na jinsi inavyopangwa. Ndani ya ishara ya transistor ya NPN, mshale hautaua N. Kinyume chake, ndani ya ishara ya PNP unaona kwamba Mshale Unaonyesha Nidharau.

Bipolar junction transistor (BJT)

Bipolar transistors hujulikana kwa sababu hufanya kwa kutumia wingi wa flygbolag wengi na wachache. Transistor ya mchanganyiko wa bipolar, aina ya kwanza ya transistor inayozalishwa kwa molekuli, ni mchanganyiko wa diodes mbili za junction, na huundwa kwa ama safu nyembamba ya semiconductor p-aina sandwiched kati ya semiconductors mbili aina (n-p- n transistor), au safu nyembamba ya semiconductor ya aina ya n sandwiched kati ya mbili semiconductors p-aina (ap-n-p transistor). Ujenzi huu hutoa majadiliano mawili ya p-n : mkusanyiko wa msingi-msingi na mkusanyiko wa msingi-mkusanyiko, umejitenga na eneo lenye nyembamba la semiconductor inayojulikana kama eneo la msingi (diodes mbili za junction wired pamoja bila kugawana mzunguko wa semiconducting kuingilia si kufanya transistor ).

BJTs ina vituo vitatu, vinavyolingana na tabaka tatu za semiconductor- emitter , msingi , na mtoza . Wao ni muhimu kwa amplifiers kwa sababu mikondo katika mtoaji na mtoza huweza kudhibitiwa na sasa ndogo ya msingi. [40] Katika transistor ya n-p-n inayoendesha katika eneo linalofanya kazi, mkusanyiko wa msingi wa emitter ni wafuasi wa mbele ( elektroni na mashimo hutengenezwa kwenye makutano), na elektroni huingizwa katika eneo la msingi. Kwa sababu msingi ni nyembamba, wengi wa elektroni hizi wataenea katika upendeleo-wafuasi (elektroni na mashimo hutengenezwa, na kuhama kutoka makutano) mkusanyiko wa ushuru wa msingi na kupigwa ndani ya mtoza; Labda moja ya mia moja ya elektroni yatatayarisha katika msingi, ambayo ndiyo njia kuu katika sasa ya msingi. Kwa kudhibiti idadi ya elektroni ambayo inaweza kuondoka msingi, idadi ya elektroni inayoingia kwa mtoza inaweza kudhibitiwa. [40] Mtoza sasa ni takribani β (faida ya kawaida ya kuingiza sasa) mara ya sasa ya msingi. Ni kawaida zaidi kuliko 100 kwa transistors ndogo ndogo ya signal lakini inaweza kuwa ndogo katika transistors iliyoundwa kwa ajili ya maombi high-nguvu.

Tofauti na transistor ya athari ya shamba (angalia chini), BJT ni kifaa cha chini cha kuingia-impedance. Pia, kama voltage ya msingi ya msingi ( V BE ) imeongezeka kwa sasa ya mtoaji wa msingi na kwa hiyo mtoaji wa sasa wa mtoza ( I CE ) huongeza kwa kiasi kikubwa kulingana na mfano wa Shockley diode na mfano wa Ebers-Moll . Kwa sababu ya uhusiano huu wa maonyesho, BJT ina transconductance ya juu kuliko FET.

Transistors za bipolar zinaweza kufanywa kwa kuzingatia mwanga, kwa sababu kunyonya photoni katika eneo la msingi huzalisha picha ya picha inayofanya kazi kama msingi wa sasa; sasa mtoza ni takriban β mara cha picha ya picha. Vifaa vilivyopangwa kwa kusudi hili vina dirisha la wazi katika mfuko na huitwa phototransistors .

Mpangilio wa mpangilio wa shamba (FET)

Uendeshaji wa mkondo wa FET na Id-Vg. Mara ya kwanza, wakati hakuna voltage ya lango inatumiwa. Hakuna elektroni inversion katika channel, kifaa ni OFF. Kama kuongezeka kwa voltage ya lango, wiani wa elektroni ya inversion katika ongezeko la njia, ongezeko la sasa, kifaa kinaendelea.

Transistor ya athari ya shamba , wakati mwingine huitwa transistor unipolar , hutumia elektroni (katika n-channel FET ) au mashimo (katika p-channel FET ) kwa ajili ya uendeshaji. Vituo vinne vya FET huitwa chanzo , lango , kukimbia , na mwili ( substrate ). Kwenye FET nyingi, mwili unaunganishwa na chanzo ndani ya mfuko, na hii itachukuliwa kwa maelezo yafuatayo.

Katika FET, sasa unyevu-kwa-chanzo unapita kupitia kituo cha kuendesha kinachounganisha eneo la chanzo kwenye eneo la kukimbia . Conductivity ni tofauti na shamba umeme zinazozalishwa wakati voltage inatumika kati ya vituo lango na chanzo; hivyo sasa inapita kati ya kukimbia na chanzo ni kudhibitiwa na voltage kutumika kati ya lango na chanzo. Kama vyanzo vya chanzo cha mlango ( V GS ) vimeongezeka, sasa chanzo cha drain ( I DS ) kinaongezeka kwa kasi kwa V GS chini ya kizingiti, na kisha kwa kiwango cha takriban quadratic ( I DS α ( V GS - V T ) 2 ) (ambapo V T ni voltage ya kizingiti ambayo majivu huanza sasa) [41] katika eneo la " nafasi-malipo-mdogo " juu ya kizingiti. Tabia ya quadratic haionyeshi katika vifaa vya kisasa, kwa mfano, kwenye node ya teknolojia ya 65 nm . [42]

Kwa sauti ndogo chini ya bandwidth nyembamba upinzani wa juu wa pembejeo wa FET ni faida.

FETs imegawanywa katika familia mbili: makutano FET ( JFET ) na mlango wa kioo FET (IGFET). IGFET inajulikana zaidi kama FET-metali-semiconductor FET ( MOSFET ), inayoonyesha ujenzi wake wa awali kutoka kwa tabaka za chuma (lango), oksidi (insulation), na semiconductor. Tofauti na IGFET, mlango wa JFET huunda p-n diode na kituo kilicho kati ya chanzo na kukimbia. Kazi, hii inafanya n-channel JFET hali imara sawa na utupu utupu triode ambayo, sawa, hufanya diode kati ya gridi yake na cathode . Pia, vifaa vyote vilifanya kazi katika hali ya kupungua , wote wawili wana impedance ya pembejeo ya juu, na wote wawili hufanya sasa chini ya udhibiti wa voltage ya pembejeo.

FET-semiconductor FETs ( MESFETs ) ni JFET ambazo upungufu wa p-n unaorodheshwa hubadilishwa na makutano ya chuma-semiconductor . Hizi, na HEMTs (transistors ya juu-elektroni-usafiri, au HFET), ambapo gesi ya elektroni mbili-dimensional yenye usafiri mkubwa wa usafirishaji hutumiwa kwa usafirishaji wa usafirishaji, hufaa zaidi kwa matumizi katika masafa ya juu sana (frequency za microwave; GHz).

FETs zinagawanyika zaidi katika aina za kupoteza-mode na aina ya kukuza , kulingana na kwamba kituo hiki kinachotolewa au kinachoondolewa na voltage zero-source-source. Kwa hali ya kuimarisha, kituo kinazimishwa kwa upendeleo wa sifuri, na uwezo wa mlango unaweza "kuimarisha" uendeshaji. Kwa hali ya kupoteza, kituo kina juu ya upendeleo wa sifuri, na uwezo wa mlango (wa polarity kinyume) unaweza "kupoteza" kituo, kupunguza uendeshaji. Kwa hali yoyote, safu nzuri zaidi ya lango inafanana na sasa ya juu kwa vifaa vya n-channel na sasa ya chini kwa vifaa vya p-channel. Karibu JFET zote ni hali ya kupungua kwa sababu majadiliano ya diode yangeendelea kusita na kuendesha ikiwa walikuwa vifaa vya kuimarisha; IGFET nyingi ni aina za kukuza-mode.

Matumizi ya hisia mseto na shamba-athari transistors

Transistor ya mchanganyiko wa bipolar (BJT) ilikuwa transistor ya kawaida zaidi katika miaka ya 1960 na 70s. Hata baada ya MOSFET kupatikana kwa kiasi kikubwa, BJT ilibakia transistor ya uchaguzi kwa wengi circuits analog kama vile amplifiers kwa sababu ya mstari wao mkubwa na urahisi wa utengenezaji. Katika mzunguko jumuishi, mali zinazohitajika za MOSFET zinawawezesha kukamata karibu sehemu zote za soko kwa nyaya za digital. MOSFET ya pekee inaweza kutumika katika maombi ya transistor, ikiwa ni pamoja na mzunguko wa analogi, wasimamizi wa voltage, amplifiers, umeme na madereva ya magari.

Aina nyingine za transistor

Ishara ya transistor imeundwa kwenye sakafu ya Ureno katika Chuo Kikuu cha Aveiro .
  • Bipolar junction transistor (BJT):
    • heterojunction bipolar transistor , hadi GHz mia kadhaa, ya kawaida katika duru za kisasa ultrafast na RF;
    • Schottky transistor ;
    • bomba la transistor :
    • Darlington transistors ni BJTs mbili zilizounganishwa pamoja kutoa faida ya sasa ya sasa sawa na bidhaa ya faida ya sasa ya transistors mbili;
    • mlango wa bipolar transistors (IGBTs) hutumia IGFET ya kati-nguvu, sawa na uhusiano na nguvu ya BJT, kutoa impedance ya juu ya pembejeo. Diodes ya nguvu mara nyingi huunganishwa kati ya vituo fulani kulingana na matumizi maalum. IGBTs ni hasa yanafaa kwa ajili ya maombi nzito ya viwanda. ASEA Brown Boveri (ABB) 5SNA2400E170100 inaonyesha jinsi mbali teknolojia ya semiconductor nguvu imeendelea. [43] Iliyotumiwa kwa ajili ya vifaa vya nguvu ya awamu ya tatu, kifaa hiki kina nyumba za IGBTs tatu n-p-n katika kesi inayofikia 38 na 140 na 190 mm na yenye uzito wa kilo 1.5. Kila IGBT inapimwa kwa voltage 1,700 na inaweza kushughulikia amperes 2,400;
    • phototransistor ;
    • transistor nyingi-emitter , kutumika katika mantiki transistor-transistor na vioo jumuishi sasa;
    • transistor nyingi-msingi , kutumika kupanua ishara za kiwango cha chini sana katika mazingira ya kelele kama vile picha ya mchezaji wa rekodi au mwisho wa redio . Kwa ufanisi, ni idadi kubwa sana ya transistors katika sambamba ambapo, katika pato, ishara ni aliongeza constructively, lakini kelele random ni aliongeza tu stochastically . [44]
  • Transistor ya athari ya shamba (FET):
    • kaboni nanotube shamba-athari transistor (CNFET), ambapo vifaa vya channel ni kubadilishwa na carbon nanotube;
    • jenction lango-athari transistor (JFET), ambapo lango limefungwa kwa makutano ya p-n;
    • transistor ya chuma-semiconductor shamba-athari (MESFET), sawa na JFET na makutano ya Schottky badala ya jukumu la ap-n;
      • high-elektroni-uhamaji transistor (HEMT);
    • metali-oksidi-semiconductor shamba-athari transistor (MOSFET), ambapo lango ni insulated na safu kina ya insulator;
    • Inverted-T shamba-athari transistor (ITFET);
    • fin shamba-athari transistor (FinFET), chanzo / drain maumbo ya mkoa maumbo juu ya uso silicon;
    • reverse-reverse transitionor ya athari ya epitaxial shamba (FREDFET);
    • transistor nyembamba-filamu , katika LCD;
    • kikaboni-athari transistor (OFET), ambapo semiconductor ni kiwanja kikaboni;
    • transistor ya kisaikolojia ;
    • transistor lango linalozunguka , kwa ajili ya kuhifadhi yasiyo ya tete;
    • FETs zilizotumiwa kuona mazingira;
      • ion-sensitive-field transistor (IFSET), kupima viwango vya ion katika suluhisho,
      • electrolyte-oxide-semiconductor shamba-athari transistor (EOSFET), neurochip ,
      • deoxyribonucleic asidi shamba-athari transistor (DNAFET).
  • Tunnel transistor shamba-athari , ambapo inachukua kwa modulating tunnel quantum kupitia kizuizi.
  • Transistor ya kutenganishwa, iliyoundwa na dopants kutenganisha katika substrate ya semiconductor; inaweza kuwa BJT na FET.
  • Transistor ya ushirikiano , inaweza kutumika kama jenereta rahisi za pulse. Inajumuisha mwili kuu wa aina ya P-aina au N-semiconductor na mawasiliano ya ohmic kila mwisho (terminals Base1 na Base2 ). Mchanganyiko na aina tofauti ya semiconductor huundwa kwa hatua pamoja na urefu wa mwili kwa terminal ya tatu ( Emitter ).
  • Transistors moja ya elektroni (SET), inajumuisha kisiwa cha lango kati ya majadiliano mawili ya tunnel. Sasa ya tunnel inasimamiwa na voltage iliyotumika kwa lango kupitia capacitor. [45]
  • Transistor Nanofluidic , inadhibiti harakati za ions kwa njia ndogo ndogo za microscopic, zinazojaa maji. [46]
  • Piga vifaa :
    • tetrode transistor ;
    • pentode transistor ;
    • trigate transistor (mfano na Intel);
    • transistors ya athari mbili-lango-athari na kituo kimoja na milango miwili katika cascode ; Configuration bora kwa amplifiers high-frequency , mixers , na oscillators .
  • Njia ya transitor ya nanowire isiyo na jani (JNT), inatumia nanowire rahisi ya silicon iliyozungukwa na pete ya "pete ya harusi" yenye umeme ambayo inachukua kuingia mtiririko wa elektroni kupitia waya.
  • Transistor ya chanjo ya utupu , wakati wa mwaka wa 2012, NASA na Kituo cha Taifa cha Nanofab nchini Korea Kusini waliripotiwa wamejenga transistor ya utupu-channel katika 150 tu za kawaida, vinaweza kutengenezwa kwa bei nafuu kwa kutumia usindikaji wa kawaida wa silicon, inaweza kufanya kazi kwa juu huenda hata kwa mazingira ya chuki, na inaweza kutumia nguvu nyingi kama transistor ya kawaida. [47]
  • Transistor ya electrochemical ya kikaboni .

Viwango vya kuhesabu sehemu / vipimo

Aina za transistors zinaweza kufutwa kutoka nambari ya sehemu. Kuna viongozi watatu wakuu wa semiconductor; katika kila kiambishi awali hutoa dalili za aina ya kifaa.

Kijapani Kiwango cha Viwanda (JIS)

JIS Transistor Prefix Table
Kiambatisho Aina ya transistor
2SA high-frequency p-n-p BJTs
2SB sauti-frequency p-n-p BJTs
2SC BJTs high-frequency n-p-n
2SD BJTs-frequency n-p-n
2SJ P-channel FETs (JFET wote na MOSFET)
2SK N-channel FETs (JFET wote na MOSFET)

Ufafanuzi wa JIS-C-7012 kwa nambari za sehemu za transistor huanza na "2S", [48] km 2SD965, lakini wakati mwingine kiambishi cha "2S" haziingizwe kwenye pakiti - 2SD965 inaweza tu kuwa "D965"; 2SC1815 inaweza kuorodheshwa na muuzaji kama tu "C1815". Mfululizo huu wakati mwingine ina Viambishi (kama vile "R", "O", "BL", wamesimama kwa ajili ya "nyekundu", "machungwa", "bluu", nk) kuashiria variants, kama vile stramare h FE (faida) makundi .

Jumuiya ya Ulaya ya Component Manufacturers Association (EECA)

Kiwango cha Electroni cha Pro , Chama cha Wafanyabiashara wa Ulaya Kikundi cha Wafanyabiashara wa Component, huanza na barua mbili: kwanza hutoa aina ya semiconductor (A ya germanium, B kwa silicon, na C kwa vifaa kama GaAs); barua ya pili inaashiria matumizi yaliyotarajiwa (A kwa diode, C kwa transistor ya jumla-kusudi, nk). Nambari ya mlolongo wa nambari 3 (au barua moja basi tarakimu 2, kwa aina ya viwanda) ifuatavyo. Kwa vifaa vya mapema hii ilionyesha aina ya kesi. Matumizi yanaweza kutumiwa, kwa barua (kwa mfano "C" mara nyingi inamaanisha high h FE , kama vile: BC549C [49] ) au kanuni nyingine zinaweza kufuata kuonyesha faida (mfano BC327-25) au kiwango cha voltage (mfano BUK854-800A [50] ). Prefixes ya kawaida zaidi ni:

Pro Electron / EECA Transistor Prefix Table
Kiambatisho cha darasa Tumia na matumizi Mfano Hali sawa Kumbukumbu
AC Germanium ndogo signal signal transistor AF AC126 NTE102A Karatasi ya data
AD Transistor ya nguvu ya Germanium AF AD133 NTE179 Karatasi ya data
AF Germanium ndogo signal signal RF transistor AF117 NTE160 Karatasi ya data
AL Germanium RF nguvu transistor ALZ10 NTE100 Karatasi ya data
AS Jumapili ya mabadiliko ya Germanium ASY28 NTE101 Karatasi ya data
AU Nguvu ya Germanium inayogeuka transistor AU103 NTE127 Karatasi ya data
BC Silicon, transistor ndogo ya signal ("lengo kuu") BC548 2N3904 Karatasi ya data
BD Silicon, transistor ya nguvu BD139 NTE375 Karatasi ya data
BF Silicon, RF (high frequency) BJT au FET BF245 NTE133 Karatasi ya data
BS Silicon, kubadili transistor (BJT au MOSFET ) BS170 2N7000 Karatasi ya data
BL Silicon, mzunguko wa juu, nguvu za juu (kwa wahamisho) BLW60 NTE325 Karatasi ya data
BU Silicon, high voltage (kwa nyaya za CRT zisizo za usawa) BU2520A NTE2354 Karatasi ya data
CF Gallium arsenide signal ndogo ya microwave transistor ( MESFET ) CF739 - Karatasi ya data
CL Galliamu arsenide Transistor ya microwave ( FET ) CLY10 - Karatasi ya data

Baraza la Pamoja la Uhandisi wa Kifaa cha Uchaguzi (JEDEC)

Nambari za kifaa cha JEDEC EIA370 za transistor huanza kwa "2N", na kuonyesha kifaa cha tatu-terminal ( transistors ya pembe mbili-jopo -athari ni vifaa vinne vya mwisho, hivyo kuanza na 3N), kisha nambari 2, 3 au 4 tarakimu bila umuhimu wa vifaa vya kifaa (ingawa vifaa vya mapema na idadi ndogo huwa ni germanium). Kwa mfano, 2N3055 ni transistor ya nguvu ya silicon n-p-n, 2N1301 ni transistor ya ap-n-p inachukua transistor. Nambari ya barua (kama vile "A") wakati mwingine hutumiwa kuonyesha tofauti mpya, lakini haipatikani vikundi.

Proprietary

Wazalishaji wa vifaa wanaweza kuwa na mfumo wao wa kuhesabu wamiliki, kwa mfano CK722 . Kwa kuwa vifaa ni ya pili kwa sourced , kiambishi awali mtengenezaji (kama "MPF" katika MPF102, ambazo awali bila kuashiria Motorola FET ) sasa ni kiashiria cha uhakika wa aliyefanya kifaa. Baadhi ya mipangilio ya majina ya umiliki huchukua sehemu ya mipango mingine ya kutaja, kwa mfano PN2222A ni (labda Fairchild Semiconductor ) 2N2222A katika kesi ya plastiki (lakini PN108 ni toleo la plastiki la BC108, si 2N108, wakati PN100 haijahusishwa na wengine vifaa vya xx100).

Nambari za sehemu ya kijeshi wakati mwingine hupewa nambari zao wenyewe, kama vile mfumo wa majeshi wa Uingereza wa CV .

Wafanyabiashara wanaotumia idadi kubwa ya sehemu zinazofanana wanaweza kuwa nao hutolewa na "namba za nyumba", kutambua specifikationer fulani za ununuzi na sio lazima kifaa kilichosajiliwa na namba iliyosajiliwa. Kwa mfano, sehemu ya HP 1854,0053 ni (JEDEC) 2N2218 transistor [51] [52] ambayo pia hupewa idadi ya CV: CV7763 [53]

Kumtaja matatizo

Pamoja na mipango ya kujitegemea yenye kujitegemea, na ufupisho wa nambari za sehemu wakati umechapishwa kwenye vifaa, utata wakati mwingine hutokea. Kwa mfano, vifaa viwili tofauti vinaweza kuashiria "J176" (moja JFET ya chini ya nguvu JFET , nyingine ni MOSFET 2SJ176 yenye nguvu zaidi).

Kama wakubwa "kupitia-shimo" transistors wanapewa uso-mlima wenzao vifurushi, wao huwa na kupewa namba mbalimbali sehemu kwa sababu wazalishaji zina mifumo yao kukabiliana na aina katika pinout mipango na chaguzi kwa ajili ya mbili au kuendana n-p-n + p-n-p vifaa katika pakiti moja. Kwa hiyo hata wakati kifaa cha awali (kama vile 2N3904) kinaweza kupewa na mamlaka ya viwango, na inayojulikana kwa wahandisi zaidi ya miaka, toleo jipya halikuwepo kulingana na jina lake.

Ujenzi

Vifaa vya semiconductor

Tabia za vifaa vya semiconductor
Semiconductor
vifaa
Mgongano mbele
voltage
V @ 25 ° C

Uchaguzi wa elektroni
m 2 / (V · s) @ 25 ° C
Hole uhamaji
m 2 / (V · s) @ 25 ° C
Max.
junction temp.
° C

Ge 0.27 0.39 0.19 70 hadi 100
Si 0.71 0.14 0.05 150 hadi 200
GaAs 1.03 0.85 0.05 150 hadi 200
Makutano ya Al-Si 0.3 - - 150 hadi 200

BJTs za kwanza zilifanywa kutoka germanium (Ge). Aina za Silicon (Si) zinazidi sasa lakini baadhi ya vipimo vya juu vya microwave na high-performance sasa huajiri vifaa vya semiconductor kiwanja gallium arsenide (GaAs) na semiconductor alloy silicon germanium (SiGe). Vifaa vya semiconductor moja kipengele (Ge na Si) inaelezwa kuwa msingi .

Vigezo vikali vya vifaa vya kawaida vya semiconductor vinazotumiwa kufanya transistors vinatolewa kwenye meza iliyo karibu; vigezo hivi vinatofautiana na ongezeko la joto, uwanja wa umeme, kiwango cha uchafu, matatizo, na mambo mengine ya sundry.

Vipande vya mbele vya mkutano ni voltage inayotumiwa kwenye mkusanyiko wa msingi wa BJT ili kufanya msingi wa msingi wa sasa maalum. Ongezeko la sasa linaelezea kwa kiasi kikubwa kama mzunguko wa mbele unaongezeka. Maadili yaliyotolewa katika meza ni ya kawaida kwa sasa ya mA 1 (maadili sawa yanatumika kwa diodes ya semiconductor). Ya chini ya mstari wa mbele wa mzunguko bora, kwa maana hii inamaanisha kwamba nguvu ndogo hazihitajika kuendesha "transistor. Joto mbele mbele kwa sasa inapunguzwa hupungua na ongezeko la joto. Kwa mchanganyiko wa kawaida wa silicon mabadiliko ni -2.1 mV / ° C. [54] Katika vipengele vingine vya fidia maalum ( sensistors ) vinatakiwa kutumiwa kulipa fidia kwa mabadiliko hayo.

Uwiano wa flygbolag za simu kwenye kituo cha MOSFET ni kazi ya shamba la umeme linalojenga kituo na ya matukio mengine mbalimbali kama vile kiwango cha uchafu katika kituo. Uchafu fulani, unaoitwa dopants, huletwa kwa makusudi katika kufanya MOSFET, kudhibiti tabia ya umeme ya MOSFET.

Uhamiaji wa elektroni na nguzo za uhamaji wa shimo huonyesha kasi ya wastani kuwa elektroni na mashimo huenea kwa njia ya vifaa vya semiconductor na uwanja wa umeme wa 1 volt kwa mita kutumika katika nyenzo. Kwa ujumla, juu ya uhamaji wa elektroni kasi transistor inaweza kufanya kazi. Jedwali linaonyesha kwamba Ge ni nyenzo bora zaidi kuliko Si kwa namna hii. Hata hivyo, Ge ina mapungufu mawili makubwa ikilinganishwa na silicon na gallium arsenide:

  • Upeo wake wa joto ni mdogo;
  • ina kiasi cha kuvuja kwa sasa ;
  • haiwezi kuhimili viwango vya juu;
  • haifai zaidi kwa ajili ya kuunda nyaya za jumuishi.

Kwa sababu uhamaji wa elektroni ni wa juu kuliko uhamaji wa shimo kwa vifaa vyote vya semiconductor, transistor iliyotolewa na bipolar n-p-n inaelekea kuwa kasi zaidi kuliko transistor sawa -p-n-p . GaAs ina upeo wa juu wa elektroni wa semiconductors tatu. Kwa sababu hii GaAs hutumiwa katika maombi ya juu-frequency. Ufuatiliaji wa hivi karibuni wa FET, transistor ya high-elektronisk ( HEMT ), ina heterostructure (makutano kati ya vifaa vya semiconductor tofauti) vya alumini gallium arsenide (GaGa) ambayo ina mara mbili ya uhamiaji wa elektroni wa GaAs- kizuizi cha chuma kizuizi. Kwa sababu ya kasi yao ya chini na kelele ya chini, HEMTs hutumiwa katika wapokeaji wa satelaiti kufanya kazi katika mzunguko karibu 12 GHz. HEMTs kulingana na nitride ya gallium na nitridi ya alumini ya gallium (AlGaN / GaN HEMTs) hutoa uhamisho wa elektroni juu zaidi na hutengenezwa kwa ajili ya matumizi mbalimbali.

Max. maadili ya joto ya junction yanawakilisha sehemu ya msalaba inayotokana na karatasi za wazalishaji mbalimbali. Joto hili halipaswi kupita au transistor inaweza kuharibiwa.

Makutano ya Al-Si inahusu kizuizi cha juu (kasi ya aluminium-silicon) ya chuma-semiconductor, inayojulikana kama diode ya Schottky . Hii inajumuishwa katika meza kwa sababu baadhi ya IGFET nguvu za silicon zina reverse vimelea Schottky diode iliyoundwa kati ya chanzo na kukimbia kama sehemu ya mchakato wa utengenezaji. Diode hii inaweza kuwa shida, lakini wakati mwingine hutumiwa katika mzunguko.

ufungaji

Vipimo vya transistors zilizopigwa.
Soviet KT315b transistors.

Transistors discrete hutolewa transistors moja kwa moja. Transistors huja katika paket tofauti za semiconductor (tazama picha). Makundi mawili kuu ni kupitia shimo (au kuongozwa ), na mlima wa uso , unaojulikana kama kifaa cha juu cha mlima ( SMD ). Orodha ya gridi ya mpira ( BGA ) ni mfuko wa juu wa mlima wa sasa (kwa sasa tu kwa nyaya kuu zinazounganishwa). Ina solder "mipira" juu ya underside katika nafasi ya inaongoza. Kwa kuwa ni ndogo na huwa na maingiliano mafupi, SMD zina sifa bora za kiwango cha juu lakini kiwango cha chini cha nguvu.

Vifurushi vya transistor hufanywa kwa kioo, chuma, kauri, au plastiki. Mara nyingi mfuko unataja sifa za nguvu na sifa za mzunguko. Transistors za nguvu zina vifurushi vingi ambavyo vinaweza kuingizwa kwenye kuzama kwa joto kwa ajili ya baridi iliyoimarishwa. Zaidi ya hayo, transistors nyingi za nguvu zina mtoza au hutafuta kimwili kushikamana na enclosure ya chuma. Kwa upande mwingine uliokithiri, baadhi ya transistors ya microwave ya juu ya uso ni ndogo kama mchanga wa mchanga.

Mara nyingi aina ya transistor iliyotolewa inapatikana katika paket kadhaa. Vifurushi vya transistor ni hasa zimefanyika, lakini kazi ya transistor ya vituo sio: aina nyingine za transistor zinaweza kugawa kazi nyingine kwenye vituo vya mfuko. Hata kwa aina moja ya transistor kazi ya mwisho inaweza kutofautiana (kawaida inaonyeshwa na barua ya suffix kwa idadi ya sehemu, qe BC212L na BC212K).

Siku hizi zaidi transistors huja katika aina nyingi za paket SMT, kwa kulinganisha orodha ya inapatikana kwa shimo-shimo ni ndogo, hapa ni orodha fupi ya kawaida ya njia ya shimo transistors paket katika herufi: ATV, E-line, MRT, HRT, SC-43, SC-72, TO-3, TO-18, TO-39, TO-92, TO-126, TO220, TO247, TO251, TO262, ZTX851

Flexible transistors

Watafiti wamefanya aina kadhaa za transistors rahisi, ikiwa ni pamoja na transistors ya kikaboni-athari . [55] [56] [57] Transistors Flexible ni muhimu katika baadhi ya aina ya maonyesho ya kubadilika na umeme mwingine rahisi .

Angalia pia

  • Pengo la bandari
  • Vifaa vya umeme
  • Sheria ya Moore
  • Ufanisi wa vifaa vya semiconductor
  • Hesabu ya transistor
  • Mfano wa transistor
  • Ufuatiliaji
  • Ushirikiano mkubwa sana

Orodha ya Nje ya Nje na Dashikisho

  • 2N3904 / 2N3906 , BC182 / BC212 na BC546 / BC556 : Uovu , BJT, madhumuni ya jumla, nguvu za chini, jozi za ziada. Wana matukio ya plastiki na gharama ya dola kumi Marekani kwa kiasi kidogo, na kuwafanya kuwa maarufu na hobbyists.
  • AF107 : Germanium, 0.5 Watt, 250 MHz p-n-p BJT.
  • BFP183: Chini ya nguvu, 8 GHz microwave n-p-n BJT.
  • LM394 : "jozi ya supermatch", na BJTs mbili n-p-n kwenye substrate moja.
  • 2N2219A / 2N2905A : BJT, madhumuni ya jumla, nguvu kati, jozi ya ziada. Kwa kesi za chuma wanapimwa saa watt moja.
  • 2N3055 / MJ2955 : Kwa miaka, n-p-n 2N3055 imekuwa "nguvu" ya transistor ya nguvu. Kuunga mkono kwake, p-n-p MJ2955 iliwasili baadaye. Hizi 1 MHz, 15 A, 60 V, 115 W BJTs hutumiwa katika amplifiers za nguvu za sauti, vifaa vya nguvu, na udhibiti.
  • 2SC3281 / 2SA1302: Iliyoundwa na Toshiba , BJTs hizi zina tabia za kupotosha na zina kutumika katika amplifiers ya sauti ya juu. Wamekuwa bandia nyingi [1] .
  • BU508 : n-p-n, 1500 V nguvu za BJT. Iliyoundwa kwa ajili ya kufuta upeo wa televisheni , uwezo wake wa juu wa voltage pia inafanya kufaa kwa matumizi katika mifumo ya kupuuza.
  • MJ11012 / MJ11015 : 30 A, 120 V, 200 W, nguvu kubwa Darlington jozi ya ziada ya BJTs. Inatumika katika amplifiers audio, kudhibiti, na nguvu kubadili.
  • 2N5457 / 2N5460 : JFET (mode ya kupoteza), madhumuni ya jumla, nguvu ndogo, jozi ya ziada.
  • BSP296 / BSP171: IGFET (mode ya kukuza), nguvu ya kati, karibu na jozi ya ziada. Imetumika kwa uongofu wa ngazi ya mantiki na transistors ya nguvu za kuendesha gari katika amplifiers.
  • IRF3710 / IRF5210 : IGFET (mode ya kukuza), 40 A, 100 V, 200 W, karibu jozi ya ziada. Kwa amplifiers high-nguvu na switches nguvu, hasa katika magari.

Marejeleo

  1. ^ "1926 – Field Effect Semiconductor Device Concepts Patented" . Computer History Museum . Retrieved March 25, 2016 .
  2. ^ "Milestones:Invention of the First Transistor at Bell Telephone Laboratories, Inc., 1947" . IEEE Global History Network . IEEE . Retrieved December 7, 2014 .
  3. ^ "The Nobel Prize in Physics 1956" . Nobelprize.org . Nobel Media AB . Retrieved December 7, 2014 .
  4. ^ https://books.google.com/books?id=YiJaEAUj258C&pg=PA430&dq=Eccles+Oscillator+Galena&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwiK-bK385bTAhUIAsAKHfYlB7YQ6AEIHjAB#v=onepage&q=Eccles%20Oscillator%20Galena&f=false
  5. ^ Vardalas, John (May 2003) Twists and Turns in the Development of the Transistor Archived January 8, 2015, at the Wayback Machine . IEEE-USA Today's Engineer .
  6. ^ Lilienfeld, Julius Edgar, "Method and apparatus for controlling electric current" U.S. Patent 1,745,175 January 28, 1930 (filed in Canada 1925-10-22, in US October 8, 1926).
  7. ^ "Method And Apparatus For Controlling Electric Currents" . United States Patent and Trademark Office.
  8. ^ "Amplifier For Electric Currents" . United States Patent and Trademark Office.
  9. ^ "Device For Controlling Electric Current" . United States Patent and Trademark Office.
  10. ^ a b "Twists and Turns in the Development of the Transistor" . Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. Archived from the original on January 8, 2015.
  11. ^ Heil, Oskar, "Improvements in or relating to electrical amplifiers and other control arrangements and devices" , Patent No. GB439457, European Patent Office, filed in Great Britain 1934-03-02, published December 6, 1935 (originally filed in Germany March 2, 1934).
  12. ^ "November 17 – December 23, 1947: Invention of the First Transistor" . American Physical Society.
  13. ^ Millman, S., ed. (1983). A History of Engineering and Science in the Bell System, Physical Science (1925–1980) . AT&T Bell Laboratories. p. 102.
  14. ^ Bodanis, David (2005). Electric Universe . Crown Publishers, New York. ISBN 0-7394-5670-9 .
  15. ^ "transistor". American Heritage Dictionary (3rd ed.). Boston: Houghton Mifflin. 1992.
  16. ^ "The Nobel Prize in Physics 1956" . nobelprize.org.
  17. ^ "1948, The European Transistor Invention" . Computer History Museum.
  18. ^ 1951: First Grown-Junction Transistors Fabricated
  19. ^ https://www.pbs.org/transistor/science/info/junctw.html
  20. ^ Bradley, W.E. (December 1953). "The Surface-Barrier Transistor: Part I-Principles of the Surface-Barrier Transistor". Proceedings of the IRE . 41 (12): 1702–1706. doi : 10.1109/JRPROC.1953.274351 .
  21. ^ Wall Street Journal, December 4, 1953, page 4, Article "Philco Claims Its Transistor Outperforms Others Now In Use"
  22. ^ Electronics magazine, January 1954, Article "Electroplated Transistors Announced"
  23. ^ " Der deutsche Erfinder des Transistors – Nachrichten Welt Print – DIE WELT " . Welt.de. November 23, 2011 . Retrieved May 1, 2016 .
  24. ^ http://www.regencytr1.com/
  25. ^ http://www.ericwrobbel.com/books/regency.htm
  26. ^ http://www.radiomuseum.org/dsp_hersteller_detail.cfm?company_id=3886
  27. ^ Riordan, Michael (May 2004). "The Lost History of the Transistor" . IEEE Spectrum : 48–49.
  28. ^ Chelikowski, J. (2004) "Introduction: Silicon in all its Forms", p. 1 in Silicon: evolution and future of a technology . P. Siffert and E. F. Krimmel (eds.). Springer, ISBN 3-540-40546-1 .
  29. ^ McFarland, Grant (2006) Microprocessor design: a practical guide from design planning to manufacturing . McGraw-Hill Professional. p. 10. ISBN 0-07-145951-0 .
  30. ^ Heywang, W. and Zaininger, K. H. (2004) "Silicon: The Semiconductor Material", p. 36 in Silicon: evolution and future of a technology . P. Siffert and E. F. Krimmel (eds.). Springer, 2004 ISBN 3-540-40546-1 .
  31. ^ Price, Robert W. (2004). Roadmap to Entrepreneurial Success . AMACOM Div American Mgmt Assn. p. 42. ISBN 978-0-8144-7190-6 .
  32. ^ "Milestones:Invention of the First Transistor at Bell Telephone Laboratories, Inc., 1947" . IEEE Global History Network . IEEE . Retrieved August 3, 2011 .
  33. ^ FETs/MOSFETs: Smaller apps push up surface-mount supply . globalsources.com (April 18, 2007)
  34. ^ " ATI and Nvidia face off ." CNET (October 7, 2009). Retrieved on February 2, 2011.
  35. ^ Turley, Jim (December 18, 2002). "The Two Percent Solution" . embedded.com
  36. ^ Kaplan, Daniel (2003). Hands-On Electronics . New York: Cambridge University Press. pp. 47–54, 60–61. ISBN 978-0-511-07668-8 .
  37. ^ John Keane and Chris H. Kim, "Transistor Aging," IEEE Spectrum (web feature), April 25, 2011.
  38. ^ van der Veen, M. (2005). "Universal system and output transformer for valve amplifiers" (PDF) . 118th AES Convention, Barcelona, Spain .
  39. ^ "Transistor Example" . 071003 bcae1.com
  40. ^ a b Streetman, Ben (1992). Solid State Electronic Devices . Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall. pp. 301–305. ISBN 0-13-822023-9 .
  41. ^ Horowitz, Paul ; Winfield Hill (1989). The Art of Electronics (2nd ed.). Cambridge University Press. p. 115. ISBN 0-521-37095-7 .
  42. ^ Sansen, W. M. C. (2006). Analog design essentials . New York, Berlin: Springer. p. §0152, p. 28. ISBN 0-387-25746-2 .
  43. ^ "IGBT Module 5SNA 2400E170100" (PDF) . Retrieved June 30, 2012 .
  44. ^ Zhong Yuan Chang, Willy M. C. Sansen, Low-Noise Wide-Band Amplifiers in Bipolar and CMOS Technologies , page 31, Springer, 1991 ISBN 0792390962 .
  45. ^ "Single Electron Transistors" . Snow.stanford.edu . Retrieved June 30, 2012 .
  46. ^ Sanders, Robert (June 28, 2005). "Nanofluidic transistor, the basis of future chemical processors" . Berkeley.edu . Retrieved June 30, 2012 .
  47. ^ "The return of the vacuum tube?" . Gizmag.com. May 28, 2012 . Retrieved May 1, 2016 .
  48. ^ "Transistor Data" . Clivetec.0catch.com . Retrieved May 1, 2016 .
  49. ^ "Datasheet for BC549, with A,B and C gain groupings" (PDF) . Fairchild Semiconductor . Retrieved June 30, 2012 .
  50. ^ "Datasheet for BUK854-800A (800volt IGBT)" (PDF) . Retrieved June 30, 2012 .
  51. ^ "Richard Freeman's HP Part numbers Crossreference" . Hpmuseum.org . Retrieved June 30, 2012 .
  52. ^ "Transistor–Diode Cross Reference – H.P. Part Numbers to JEDEC (pdf)" (PDF) . Retrieved May 1, 2016 .
  53. ^ "CV Device Cross-reference by Andy Lake" . Qsl.net . Retrieved June 30, 2012 .
  54. ^ Sedra, A.S. & Smith, K.C. (2004). Microelectronic circuits (Fifth ed.). New York: Oxford University Press. p. 397 and Figure 5.17. ISBN 0-19-514251-9 .
  55. ^ Rojas, Jhonathan P.; Torres Sevilla, Galo A.; Hussain, Muhammad M. (2013). "Can We Build a Truly High Performance Computer Which is Flexible and Transparent?" . Scientific Reports . 3 . Bibcode : 2013NatSR...3E2609R . doi : 10.1038/srep02609 . PMC 3767948 Freely accessible . PMID 24018904 .
  56. ^ Zhang, Kan; Seo, Jung-Hun; Zhou, Weidong; Ma, Zhenqiang (2012). "Fast flexible electronics using transferrable silicon nanomembranes". Journal of Physics D: Applied Physics . 45 (14): 143001. Bibcode : 2012JPhD...45n3001Z . doi : 10.1088/0022-3727/45/14/143001 .
  57. ^ Sun, Dong-Ming; Timmermans, Marina Y.; Tian, Ying; Nasibulin, Albert G.; Kauppinen, Esko I.; Kishimoto, Shigeru; Mizutani, Takashi; Ohno, Yutaka (2011). "Flexible high-performance carbon nanotube integrated circuits". Nature Nanotechnology . 6 (3): 156. Bibcode : 2011NatNa...6..156S . doi : 10.1038/NNANO.2011.1 . PMID 21297625 .

Kusoma zaidi

Viungo vya nje

Pinouts
Datasheets