Про компьютеры на PCwork.Ru
наш форум
Сейчас на форуме: 10
Тема: «Как заработать в сети?»
Всего тем: 3820
Сообщений: 24978
Пользователей: 766
Новый пользователь: Sidom
Есть ли у вас свой интернет-сайт?
Волонтеры в помощь детям сиротам. Отказники.ру
Главная arrow Аппаратное обеспечение arrow Как работают полупроводниковые приборы. Диоды и транзисторы

Как работают полупроводниковые приборы. Диоды и транзисторы


Как работают полупроводниковые приборы Продолжение статьи «Как работают полупроводниковые приборы»

Диоды и транзисторы

Устройство, которое не пропускает ток в одном направлении и пропускает в противоположном, называется диодом. Существуют различные варианты использования диодов. Например, в устройствах с питанием от батареи часто используется диод для защиты от выхода из строя при несоблюдении полярности подключения этой батареи. При неправильном подключении диод просто не пропускает ток – это защищает чувствительную электронную начинку устройства.

Как показано на следующем рисунке, характеристика полупроводникового диода далека от идеала.

При обратном включении напряжения ток идеального диода полностью блокируется. На практике через диод протекает некоторый обратный ток, равный приблизительно 10 микроампер – это немного, но в то же время свидетельствует, что такое устройство не идеально. Если приложить к диоду достаточно высокое обратное напряжение (V), произойдет пробой перехода и потечет ток. Как правило, напряжение пробоя диода намного превышает напряжения, которые могут возникать во время функционирования схемы, поэтому его воздействие мы подробно рассматривать не будем.

При прямом включении требуется совсем маленькое напряжение, чтобы через диод пошел ток. Для кремния такое напряжение приблизительно равно 0,7 Вольта. Это напряжение требуется для того, чтобы на переходе начался процесс комбинации (объединения) электронов и дырок.

Другой важнейшей технологией, связанной с диодом, является технология изготовления транзистора. У транзисторов и диодов много общего.

Транзисторы

В отличие от диодов, состоящих из двух слоев, транзистор составляют из трех слоев. Можно создать такой бутерброд вида NPN или PNP. Транзистор может выполнять функции ключа или усилителя.

Внешне транзистор похож на два диода, имеющих одну общую точку, в которой они соединены одноименными выводами (встречно). Можно ожидать, что ток через транзистор течь не будет, поскольку включенные навстречу друг другу диоды не пропустят ток ни в одном, ни в другом направлении. И это действительно так. Однако если через центральный слой этого бутерброда пропустить маленький ток, сквозь весь бутерброд сможет пройти гораздо больший ток. Благодаря таким свойствам транзистор может использоваться как переключатель. В таком устройстве с помощью небольшого тока можно включать и выключать большой ток.

Кремниевый чип представляет собой кусочек кремния, на котором могут разместиться тысячи транзисторов. Используя транзисторы в качестве ключей, можно создать булевы вентили, а из этих вентилей сконструировать микропроцессорные чипы.

Естественный переход от кремния к легированному кремнию, а затем к транзисторам и чипам привел к тому, что микропроцессоры и другие электронные устройства в условиях современного общества получили такое широкое распространение и стали такими дешевыми. Фундаментальные принципы построения таких устройств на удивление просты. Удивительно лишь то, что эти принципы постоянно совершенствуются до такой степени, что на сегодняшний день уже удается без больших затрат формировать десятки миллионов транзисторов на одном чипе.

Существует еще один тип транзисторов, о котором не упоминается в данной статье. Это полевые транзисторы. Названы они так потому, что в них в отличие от рассмотренных выше биполярных транзисторов управление большими токами производится не путем изменения управляющего тока, а путем изменения управляющего напряжения. Следовательно, для управления полевым транзистором теоретически не требуется затрат электроэнергии. Хотя на практике это не совсем так, однако в условиях, когда управлять приходится миллионами элементов, расположенных на одном кристалле, экономия потребляемой энергии все равно оказывается очень большой. Поэтому в настоящее время в большинстве цифровых устройств, начиная от простых цифровых микросхем и микросхем электронных часов и заканчивая большими интегральными микросхемами компьютерных процессоров, используются полевые транзисторы.

Источник: www.howstuffworks.com



Просмотров: 30239

  Ваш коментарий будет первым

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять коментарии.
Пожалуйста зарегистрируйтесь или войдите в ваш аккаунт.


полезная информация
Всего публикаций на сайте: 1226
Аппаратное обеспечение
Периферийные устройства
Ноутбуки
КПК
Сети и системы связи
Интернет
Программное обеспечение
Операционные системы
Серверные системы
 
© 2007-2014 PCwork.Ru
Копирование материалов сайта допускается только при установке обратной ссылки на PCWork.Ru
Для связи с администрацией: