Транзистор

[Joro-01]

До тук бяха споменати двата основни вида транзистори - биполярен и полеви.

Първите се управляват по ток /слап ток протиче през управляващата за да е отпушен транзисторът/, а вторите - по напрежение - когато му се подаде обратно/спирачно напрежение то запушва транзистора. Тоест - за разлика от бполярни който се отпушва /а е нормално запушен/ като му се подаде управляащо напрежение, полевият се запушва. Тоест - при полевият няма утечка /собствена/консумация/ за управлението на транзистора. Това е известно предимство. Това го повтарям. Други предимства на полевият транзистор - простота на изработане/когато имаме вече полупроводник с необходимата чистота/, бързодействие, по-голямо съпротивление при запушено състояние и по-малко съпротивление при отпушено, може да работи с по-ниски напрежения.

Не споменах обаче един вид транзистори дето са нещо като хибрид между полеви и биполярни - IGBT - биполярен с изолиран гейт.Съчетават простото управление на полевия транзистор с възможността да управляват високи напрежения - киловолти и можности над 5 kW. Тоест - той може да замени /механичен/ прекъсвач за високо напрежение. Изолираният гейт осигуравя и известна безопасност.

Не споменах фототранзистор - това са обикновено биполярни транзистори, които се отпушват при осветяване. Управляващият преход е направен с по-голяма площ. При осветяване се получава фотоефект - както във фотоволтаиците/фотодиодите и полученият фототок отпушва транзистора. За целта горната част на корпуса е прозрачна.

Тиристор - нещото е с три електрода - андод, катод и управлямащ електрод. Еднократно подаване на управляващо напрежение отпушва максимално тиристра, докато през него /пред силовата / управляваната верига/ тече ток. След прекъсване /или намаляване под някакво ниво/ на тока през управляваната верига тиристорът е отново запушен. Принципната снема на тиристора са два n-p-n и p-n-p транзистори, свързани в схема на взаимно усилване. Не е точно итегрална схема, а по-скоро четири слоя n-p-n-p. Управляващ е предпоследния "n". Освен IGBT, мощни MOS-FET и тиристорите се ползват в електротехниката за управление на силови вериги. Подстанции, можни електродвигатели, инвертори /на честота и напрежение/ и изправители. А - да другото име на тиристора е SCR (Silicon Controled Rectifier) силициев управляем изправител или просто уравляем диод. Има и фототиристор - предимството му е най вече безопасност при управление. Тоест - управлява се по оптичен кабел, има дори и с интегриран лазерен диод - за обратна връзка...

Динистор - тиристор без управляващ електрод - пре напрежение над някакъв праг се отпушва. При пад на тва напрежение се запушва. Предимно за разни защити от пренапрежения подобно на ценеров диод..

Триак /Симетричен тиристор/ - работи като тиристор но при отпушено положение пропуска ток в двете посоки.

Станах ли досаден? Смятам, че откъм електротехика и силови приложения обхванах грубо всичко.

За полевите транистори има доста но смятам, че отива към излишните подробности, важно е да се знае, че в интегралните схеми са предмно такива - само така може процесор да събере милиард транзистори + пасивни елементи. Погледнати през електронен микроскоп /с оптичен може да не стане/ те дори не са интересни - ще се видят три островчета на повърнността на чипа...

Тук там си служа с необяснени тук понятия, но няма как да бъде иначе, дано да е разбираемо..

Не е проблем да напиша и две три слова за направата, но предлагам да спра да досаждам. Може би при конкретни въпроси...

Редактирано Юли 26, 2012 от Joro-01

[Joro-01]

Понеже не споменх много за транзисторите в електрониката, защото се предполага че знаем че са навсякъде, самоза инфо ще спомена някои по-интересни видове и приложения

- Spin FET транзистор - т.нар Спинтроника е на границата между класическите и квантовите компютри. До преди десетина години не беше лесно електроните като токови носители да се дискриминират по спин, но сега вече може, има и образци такива. Такъв транзистор ще е много по-ефективен - ще работи със слаби сигнали и нищожна консумация. Ще е възможно създаването на компютри /класически/ при които двете памети RAM и HHD ще са едно. Нови операционни системи... Няма да има нужда да се сейфва, много по-бързо действие, изненадващото спиране на тока няма да е проблем.. Изброеното от мен и принципно и сега не е проблем де.

- Полимерни и изпечатваеми транзистори - те няма да имат хипер свойства, но ще са хипер ефтини - хартиени опаковки ще станат процесори или тъч падове/екрани...

- ДНК и въгл наннотръбни и едноатомни транзистори.. Ще помогнат за известно продължение на закона на Мур - по-малко, по-бързо, по икономично...

[Шпага]

Joro, много хубава тема! Много интересна и полезна

[Joro-01]

Благодаря, Шпага! Дано.

[КГ125]

Я продължете и с други съществени моменти от физикатата и електрониката!

[Joro-01]

Я продължете и с други съществени моменти от физикатата и електрониката!

Добре, с удоволствие! В тази тема или?...

Според зависи може би...

A.. На "Ви" ли си говорим?

Редактирано Юли 28, 2012 от Joro-01

[Joro-01]

Полеви

Редактирано Септември 7, 2012 от Joro-01

[Joro-01]

И биполярен

[Joro-01]

[Joro-01]

Полезна информация на BG. Тук се описва транзистор с плаващ гейт, който се ползва във флаш паметите. Ако все пак съм го дал или някой друг го е дал - извинения.

[Joro-01]

[Joro-01]

ISFЕT Транзистор (Ion sensitive field effect transistor) или йонно чувствителен полеви транзистор.

Да има и такова. Най-често се ползва в качеството на химиченсензор и по-точно - като сензор (сонда/електрод) за измерване на pH.

Може би трябваше да се впише и там където е обяснено (не помня колко детаилно) какво е pH метърът (може би в темата pH на дестилирана вода), но засега ще е тукя а там ако трябва - линк.

Накратко - това е полеви транзистор, чиито гейт (управляващ електрод) контактува с измервания електролит, но не директно, а през изолационен (и) йоночуствителен слой. "И" означава, че един и същ слой може да бъде изолационен и йонночувствителен.

Принцип - Подобно на стъкленият pH електрод, който представлява галванична клетка и тук възниква разлика в потенциалите по същите причини, но меджу гейта /йонночувствителния слой/ и един страничен електрод с известен потенциал наречен референтен.Потенциалът мени проводимостта на транзистора към по-висока или по-ниска в зависимост от това какви йони H+ или OH- преобладаващо контактуват с чувствителния слой - транзисторът е отпушен в някаква степен. Тоест - самият сензор си е усилвател. Именно това е и разликата между ISFET pH сонда и стъклена pH сонда. Произведените миливолти от стъкленият електрод се подават като сигнал през кабел на усилвател.

Оттам и предимствата на ISFET - почти без грешка причинена от загуба/изкривяване на сигнал (Ниското напрежение от миливолти призведено от стъклен електрод пада лесно от иначе ниското съпротивление на кабела);

Друго предимство пак по същата причина е миниатюризацията - този сензор може да направен 1000 пъти по-малъкя от конвенционалния - стъклен. Става подходящ за медицински цели, или ако пък се вради в нормален на вид електрод / сонда то той може да стане мнго здрав поради размерите на самия сензор от под квадратен милиметър. На снимка 1 съм показал такава сонда - снимал съм точно транзистора. Останалата част от сензора може да е направена от здрава пластмаса и да е за почти екстремни условия. Онези които работят с pH метър, знаят стъкленият елетрод колко е чувствителеня крехък, капризен, и не много евтин. Един ми се счупи само заради това че е бил на -5°C. Цената всъщност не е сред предимствата на ISFET, но има места, където нещата трябва да са издържливи.

По-натам ще видим въглеродни нанотръбички като полеви транзистори

Редактирано 27, 2013 от Joro-01

[Joro-01]

http://www.emeraldinsight.com/content_images/fig/0870270309001.png

[Skubi]

OC 140, AC127

Имаше навремето едни германиеви транзистори в пласмасов корпус който беше боядисън на черно....

Като остържеше човек боята ставаха за фотосензори. Също така имаше и такива с метален корпус, на който ако му отрежехме внимателно капака ставаше идеален фототранзистор....

http://www.radiomuseum.org/tubes/tube_oc140.html

[Joro-01]

Картинка на миниатюрен такъв

http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT97szTHsy_lZedgXcLnFJo7b07y3GpNlRQl6rqx3F5mU4opbN2

Хе-хе

В зависимост от конструкцията - транзистор и диод, ако плоската им страна / чипът гледа нагоре и ако не е метализиран...

Като махнеш капака - той става фототранзистор.

Това е при полупроводниците- - менят лесно съпротивление при топлина и светлина.

Графитът е странен полупроводник /май се води такъв/ при който тези ефекти ги няма и... май няма друг такъв, трябва да проверя

В тази връзка - в помагалото за ISFET сондата си пише, че чипът трябва да не е на светло. Малко е минус, но не ми пречи, за това дето ползвам.

Останалото обаче - какво е ISFET са си го спестили. След иначе подробните указания, пише единствено, че сондата не подлежи на ремонт

Редактирано 27, 2013 от Joro-01

[Joro-01]

Понеже не споменх много за транзисторите в електрониката, защото се предполага че знаем че са навсякъде, самоза инфо ще спомена някои по-интересни видове и приложения

- Spin FET транзистор - т.нар Спинтроника е на границата между класическите и квантовите компютри. До преди десетина години не беше лесно електроните като токови носители да се дискриминират по спин, но сега вече може, има и образци такива. Такъв транзистор ще е много по-ефективен - ще работи със слаби сигнали и нищожна консумация. Ще е възможно създаването на компютри /класически/ при които двете памети RAM и HHD ще са едно. Нови операционни системи... Няма да има нужда да се сейфва, много по-бързо действие, изненадващото спиране на тока няма да е проблем.. Изброеното от мен и принципно и сега не е проблем де.

- Полимерни и изпечатваеми транзистори - те няма да имат хипер свойства, но ще са хипер ефтини - хартиени опаковки ще станат процесори или тъч падове/екрани...

- ДНК и въгл наннотръбни и едноатомни транзистори.. Ще помогнат за известно продължение на закона на Мур - по-малко, по-бързо, по икономично...

Един такъв полимерен и /евентуално/ изпечатваем транзистор

Illustration: Emily Cooper FLEXIBLE STACK: Transistors on flexible substrates can be built using organic or inorganic semiconducting channels. This schematic illustrates a way of making an organic switch.

Транзистор върху гъвкава подложка може да се направи чрез използване на органичен и неорганичен канал (има се предвид полупроводник, каналът е средата където токовите носители са управляеми), схемата показва начин за направа на органичен /електронен/ ключ

http://spectrum.ieee.org/semiconductors/materials/electronics-on-paper

Редактирано Април 19, 2013 от Joro-01

[Joro-01]

Ясно е, че такива транзистори не могат да управляват големи токове, както и да са много бързи. Тяхното предимство ще е ниската цена, което ще доведе до разпространението им. Приложението им ще е по-скоро за сензори, индикатори, тестери, радиочестотни идентификатори (етикети); Тоест етикети, умни опаковки, тестери за едно / няколкократна употреба, сензорни клавиши...

[Joro-01]

Полеви транзистори от въглеродни нанотръбички (CNFET).

Пояснение несъвсем по темата - изпичатваемите гъвкави /и/ полимерни транзистори могат да имат въглеродни нанотръбички в състава си. Няма общо, въглеродните нанотръбички се ползват там в калеството им не на полу, а на проводник - ще влизат в състава на електропроводящите лепила и мастила от които ще се изпечатват контактите и проводящите шини на изпечатваемата електроника;

Тези устройства ще имат ммного по-ниска собствена консумация, ще работят при по-ниски напрежения, което ще доведе и до много по-малки топлинни загуби и съответно по-малко проблеми с топлоотвеждането /охлаждането/, още повече, че самите нанотръбички са и много по-добре провеждат топлина от досегашните полупроводници. Има три основни вида -

Такв транзистор може да е много по-малък от досега използваните върху чип, въпреки че от IBM са направили чип едва с 10 000 транзистора. Това е защото още няма разработена технология за поризводство на интегрални схеми от нанотръбички.

http://www.extremetech.com/extreme/147596-killing-silicon-inside-ibms-carbon-nanotube-computer-chip-lab

Има си и други проблеми - трябва да се минимизират или управляват квантовите ефекти които ще настъпят при намаляване на размерите. Тунелирането например не е желан ефект при включен FET. Ще имаме ток през запушен транзистор...

[Lyubo90]

Здравейте Темата е много хубава, поздравления.

Ще съм Ви изключително благодарен ако тук или в нова тема обясните на по-прост език как се разчита принципа на действие на една схема. Аз съм студент и знам какви трудности срещам аз и моите колеги когато се опитаме да направим каквото и да било устройство.

Уж учим елементите, знаем нещичко за тях, а не можем да обясним как действа схема с 10 елемента. Имаме познания да си начертаем схемата, да си направим платка на някакъв софтуер, но не можем да обясним как действат схемите.

Мисля, че за това мястото не е съвсем в тази тема, затова моля ако не представлява трудност хората с опит и познания да напишат на по-разбираем и достъпен език как се обяснява действието на принципни схеми и какво е нужно да знаем за самите елементи преди да пристъпим към съществената част в нова тема.

Благодаря.

[Joro-01]

Така и така сме почнали, да видим...

Но първо ти ми отговори...

Знаете ли как работят елементите? Ще питам само за пасивни /резистор, бобина и кондензатор/, допускам, че диод и транзистор знаеш.

Примерно:

- Резисторът прави пад на напрежението и ограничава тока. Съпротивлението му се нарича активно - почти еднакво при прав и променлив ток;

- Кондензаторът се зарежда /натрупва някакъв заряд/ и в подходящ момент /след прекъсване на захранването/ го отдава. До зареждането /примерно веднага след пускане на захранване/ той пропуска някакъв ток, след това - не. Това тук важи за постоянен ток. Променливият ток тече през кондензатор със известно съпротивление, което зависи има от честотата и капацитета на кондензатора - нарича се капацитивно - по често - реактивно;

- Бобината със свойството си индуктивност - при подаване на захранване, токът през нея протича със закъснение. После постоянния ток като през проводник, след спирането му бобината произвежда един импулс с обратна посока - самоиндукция. При пропускане на променлив ток бобината има съпротивление, което зависи от честотата се нарча индуктивно - по-често - реактивно.

Описаните елементи имат цифрови характеристики, които определят предназначението им. До тук ясно ли е? Тези неща ги учите според мен.

На обяд или като се прибера /довечера/ ще разгледаме как работи генератор на пулсации /звуков примерно/. Или пък електронен ключ - реле време /аналогово/.

Това ли питaш?

Сложно или просто го обяснявам? Не съм ги учил тези неща и не знам как ви ги преподават, може да има и неточности в терминологията които не са фатални.

Ако искаш ти дай някоя схема да я обясним... Дано да не е някое "обикновено" изделие от магазина като мини MP3 Плейър...

[Joro-01]

Виж дали ще се сетиш защо това генерира трептения от постоянен ток

Схемата и така ще работи безпроблемно

Редактирано Юли 15, 2013 от Joro-01

[Lyubo90]

Ами като искаш да не е проста схемата да ти дам схемите от дипломната си работа :D Правя UPS и макета е готов и работи. Предстои ми да си обясня блоковата схема и принципната схема, което ме затруднява. Имам си научен ръководител той помага, но изисква и известна самостоятелност, което е напълно нормално. Само, че ние (студентите) не можем да видим една схема и да почнем да казваме абе ей тука транзистора се отпушва и става еди какво си.

По въпросите, които ми зададе. Учим пасивните и активните елементи в две различни дисциплини. Учим структурата им от която нищо не зацепваме, характеристиките им, които също нищо не ни говорят, принципа им на действие, класификация, схемите на свързване (примерно ОБ, ОЕ, ОК на биполярен транзистор) и за какво се използват. Но ще дам пример: казват ни транзистора служи за генериране, усилване, превключване и запомняне на електрическия сигнал. Уж казват как се отпушва как се запушва, разглеждат еквивалентни заместващи схеми, но ние не можем да проумеем как действат в схемите, питат ни на някое упражнение да разчетем ние схемата, помълчим всички 2-3мин и почва преподавателя да я обяснява.

Изобщо идея си нямам от каквато и да било схема защо прави или не прави нещо ...

Ние имаме голяма вина, на курсовите ни проекти си намираме ние схемите (винаги от интернет) и там са обяснени и като отидем да ги предадем заучаваме без да разбираме и така се случват нещата.

За кондензатора кога се използва като филтър, кога за натрупване на енергия също не можем да си обясним в произволна схема.

Имах един случай проект по импулсно-цифрови устройства, показвам само схемата на преподавателя и той вика: а функционално генераторче. Е как го разбра бе човек ... Тези неща ги недоумяваме. Това е проблема на 99% от днешните студенти, иначе можем да начертаем схема и платка на Протел или Алтиум Дизайнер, да си запоим елементите... Малко тъпо звучи правиш го, а не знаеш как действа, но е така ...

[Joro-01]

Ами като искаш да не е проста схемата да ти дам схемите от дипломната си работа :D Правя UPS и макета е готов и работи. Предстои ми да си обясня блоковата схема и принципната схема, което ме затруднява. Имам си научен ръководител той помага, но изисква и известна самостоятелност, което е напълно нормално. Само, че ние (студентите) не можем да видим една схема и да почнем да казваме абе ей тука транзистора се отпушва и става еди какво си.

Това беше ирония - един MP3 плейър не е проста работа, особено пък ако е от по-прости елементи

Втората прилича на стабилизирано захранване - грец и стабилизатор

[Б.Богданов]

Жоро,

Ако не бъркам, момчето говори за ънинтеръптет пауър съплай а не за мп тройка.

. . .

Даа .. втората схема има грец..

[Lyubo90]

Втората схема е зарядно за акумулатора на UPS-a. Те и двете имат Грец. В сайта, от които съм вземал схемите обяснението на принципа на действие е много повърхностно и то е обяснено как действат елементите по групички, а не всеки индивидуално какво прави. Да, точно така правя непрекъсваемо електрическо захранване и е малко срамно да правиш нещо, а да не знаеш как действа.