хочу с вами обсудить весч не имеющая к программерству никакого отношения, а именно самый обыкновенный (на самом деле он не такой и уж обыкновенный) транзистор. я уже давно хочу разобраться в его устройстве и уже кое чего откопал. оказывается в нём есть пн-переходы которые влияют друг на друга. я, по правде сказать, сначала думал что на его работу влияют потенциалы приложенные к нему. всё таки сложная эта штука. буду рад если кто нибудь мне (а возможно и другим) поможет разобраться в этой штуковине.

Я раза три (а это много), наверно, пытался это понять, причём действительно понять, а не выучить... Но никак не получается

какой транзистор... биполярный? или полевой? впрочем разница невелика...

Как работает диод - представляешь?

Цитата(Akina @ 1.9.2005, 18:17)

Как работает диод - представляешь?

так вот, транзистор совсем не так


Ты бы лучше написал, что тебе непонятно.

Цитата(podval @ 1.9.2005, 20:10)

так вот, транзистор совсем не так

отчего же. Мне помнится, у нас лаба была, на которой мы собирали эквивалентную схему.

Цитата(podval @ 1.9.2005, 20:10)

так вот, транзистор совсем не так

Ничего смешного. Не понимая, как раобтает диод, нельзя понять как работает транзистор. Вернее почему открытый транзистор пропускает только в одну сторону.
ТО же касается тиристоров, симисторов и прочей нелинейщины.

Евгений Айсберг

Транзистор — это просто!

Чудеснейшая и простейшая книга!

P.S. "Радио — это просто" его же, и ещё много...

P.P.S. Эти книги выходили очень давно...

Цитата(Akina @ 1.9.2005, 23:02)

Не понимая, как раобтает диод, нельзя понять как работает транзистор.

так то оно так, да не совсем. у диода ведь что главное - это то что он проводит ток в одном направлении. а у транзистора всё в базе замешано. то есть то как ведёт себя база, какие процессы в ней происходят, оказывает влияние на работу самого транзистора. а в диоде всё просто: в одну сторону пускает, в другую нет

SergeCpp
я привык читать только то что написано на винграде (it's true) за редким исключением конечно

Цитата(podval @ 1.9.2005, 19:10)

Ты бы лучше написал, что тебе непонятно.

я почти до конца в транзисторе разобрался. только не понимаю то что его можно включать по различным схемам в цепь. зачем это делать когда можно пользоваться одной ?

Цитата(AgereS @ 2.9.2005, 14:07)

я почти до конца в транзисторе разобрался.

Цитата(AgereS @ 2.9.2005, 14:07)

зачем это делать когда можно пользоваться одной ?

Как же это разобрался? Если возник такой вопрос, то нет. В разных схемах разные режимы.
Посмотри ВАХ для трех схем включения.

Цитата(AgereS @ 2.9.2005, 14:07)

у диода ведь что главное - это то что он проводит ток в одном направлении

Ни хрена ты не понял. главное не ЧТО он делает, а КАК и - вот что главное - ПОЧЕМУ именно так и никак иначе.

Цитата(AgereS @ 2.9.2005, 14:07)

в диоде всё просто: в одну сторону пускает, в другую нет

Можешь подробно и доступно рассказать ПОЧЕМУ?

Ignat
Akina
вы на меня не серчайте я ведь только учусь понимать транзистор, поэтому и задаю такие вопросы.
ВАХ я смотрел. только опять таки ничего не понял. как это так может быть, например, говорят что диод проводит ток только в одном направлении, а на ВАХ совсем другое толкование. может быть мой максимализм ещё не выветрился до конца и я не нахожу границ чёрного и белого. вы подскажите. всё же когда чтото обсуждают я случше понимать проблему (уже русский язык начал забывать )

Цитата(AgereS @ 2.9.2005, 17:19)

говорят что диод проводит ток только в одном направлении

Дык читай и ПОНИМАЙ теорию. Сперва диода. Не понимаешь? тогда сперва теорию полупроводников вообще. Ну не читать же тебе тут лекции...
Добавлено @ 16:54

Цитата(AgereS @ 2.9.2005, 17:19)

говорят что диод проводит ток только в одном направлении

это если навсегда и прочно забыть про стабилитрон, варикап и прочие фенечки... не слушай что говорят.

Цитата(Akina @ 2.9.2005, 16:40)

Можешь подробно и доступно рассказать ПОЧЕМУ?

Потому что еще не пробит

Научно-популярное объяснение работы транзистора.
Берем n-p-n транзистор. У него есть база - тонкая пластина из полупроводника p-типа, к ней по бокам присобачивается по 2 пластины полупроводника n-проводимости (на самом деле и база и одна из n-пластин вытравливаются на третьей пластине, но для понимания это неважно).
Одну из n-пластин назовем эмиттером, другую - коллектором.
Теперь берем источник питания, подключаем его положительный полюс к базе, отрицательный - к эмиттеру. База и энтот самый эмиттер образуют не что иное, как диод. И этот диод будет подключен в прямом направлении. Будь он обычным диодом, электроны из n-области (эмиттера) ломанулись бы на базу (к положительному полюсу источника питания) и через диод пошел бы ток в прямом направлении.

Однако это транзистор, и у него имеется еще третья пластина, напомню, присобаченная к базе. И давайте к этой пластине - назовем ее коллектором - подведем ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ напряжение, большее по модулю напряжения на базе. Тогда очевидно, что если связку коллектор-база рассматривать тоже как диод, он будет подключен в ОБРАТНОМ направлении. И опять таки если это был бы ОБЫЧНЫЙ диод, ток бы через него не шел. Точнее, шел бы, но был бы маленьким, т к определялся бы неосновными носитедями-электронами базы.

Однако, напомню, это транзистор, и к коллектору от базы несутся не только неосновные и малочисленные носители-электроны, но и целая орава электронов от эмитера. Какое отношение они имеют к коллектору, ведь казалось бы, они должны полностью уходить в базу, поскольку, напомню, эмиттер и база образуют диод, подключенный в прямом направлении. Однако в силу того, что БАЗА ОЧЕНЬ ТОНКАЯ, электроны как бы не успевают свернутьк положительному полюсу источника, который подключен к базе и "по инерции" пролетают в коллектор - ведь ВНИМАНИЕ, этому способствует положительное напряжение между базой и коллектором (напомню - на коллекторе более положительное напряжение, чем на базе). И получается, чтот хотя к переходу база-коллектор приложено обратное напяжение, через него течет ток. Этот ток состоит из электронов, которые прорвались из эмиттера, и неосновных носителей-электронов базы (которых, к слову, весьма немного).

Вопрос, нафига все это нужно. Дело в том, что основным достоинстовом коллекторного тока является то, что он слабо зависит от значения сопротивления резистора, подвешенного на коллектор. И это ясно видно на ВАХ - после определенного порога напряжения на переходе эмиттер-база коллекторный ток достигает максимума (насыщается) и далее уже не меняется, сколько оммов бы ты не вешал на коллектор (шутка).

Кстати, забыл сказать, почему почему коллекторный ток не зависит от значения сопротивления резистора на коллекторе (через этот резистор к коллектору подводится положит. напр.). Дело в том, что при увеличении значения этого сопротивления, увеличивается падение положительного по отношению к базе напряжения на резисторе. Т е увеличивается положительное напряжение на коллеторе, т е положительное напряжение, приложенное к переходу база-коллектор, увеличивается. Соответственно, до поры до времени и увеличивается число электронов, ломящихся с эмитера на базу, захватывающихся этим напряжением. И коллекторный ток увеличивается тоже. Однако есть предел этого увеличения, обусловленный тем, что рано или поздно ВСЕ электроны, покинувшие эмиттер, будут попадать коллектор (мощное напряжение не даст им свернуть к плюсу на базе). И сколько ты не увеличивай напряжение база-коллектор (т е сколько не вешай оммов на коллектор), коллектоный ток от этого не увеличится. Точнее, он будет увеличиваться, но очень незначительно - за счет неосновнх носителей-электронов из базы, которых привлекает увеличение напряжение на переходе база-коллектор.

Тоже пару раз пробовал понять, как он работает, но бестолку. Правда это давно было, счас возможно по-другому, но вот беда - теперь нет времени

Я въезжал в это дело с 11 класса... Поначалу тоже безуспешно, но на втором курсе просто попался толковый препод.

Цитата

Однако в силу того, что БАЗА ОЧЕНЬ ТОНКАЯ, электроны как бы не успевают свернутьк положительному полюсу источника, который подключен к базе и "по инерции" пролетают в коллектор

МАМА!!!
Супертонкая база? ты какую-нить ерунду типа П2 или П9 без крышки видел? нет? жаль... там больше полумиллиметра база... ну даже если микрон - ты на досуге развлекись, посчитай напряжение, при котором электрон "не успеет" свернуть, хотя бы в вакууме...
А в современных транзисторах база - плоская, а коллектор-эмиттер в него "вварены" с одной стороны...

См ниже

Это сообщение отредактировал(а) Амортизатор - 5.9.2005, 11:57

Во-первых, Akina, я написал, что это "научно-популярное" объяснение и не претендует на точность и полноту. Естественно, в реальном транзисторе электроны попадают из эмиттера в коллектор не потому, что "не успевают свернутьк положительному полюсу источника, который подключен к базе и "по инерции" пролетают в коллектор". На самом деле они попадают в коллектор потому, что ТОЛЩИНА БАЗЫ СУЩЕСТВЕННО МЕНЬШЕ ДЛИНЫ СВОБОДНОГО ПРОБЕГА ЭЛЕКТРОНОВ ИЗ ЭМИТТЕРА, и многие электроны просто не успевают рекомбинировать в базе до того, как попасть в коллектор. Я умышленно использовал аналогии, чтобы облегчить понимание, т к многим до лампочки что там - диффузия или рекомбинация, им надо лишь понять в общем принципы работы транзистора.

Насчет придирок по поводу толщины базы - база биполярных транзисторов, на примере которых и шло объяснение, имеют толщину меньше длины диффузионного пробега частиц, т е точно меньше микрона

у меня ещё вопрос
по металлу бегут дырки или электроны ? или дырки только в полупроводнике ?

Цитата(AgereS @ 5.9.2005, 13:25)

или дырки только в полупроводнике

Блин, как бы ответить, чтоб не спошлить?
А какой у тебя полупровод? Акцептор или донор?

Рекомендую прежде чем рассматривать транзистор внимательнейшим образом изучи полупроводники и типы проводимости. Иначе даю 100% гарантию - ничего не поймешь.

1. В металле электроны легко расстаются с атомами кристаллической решетки, т к заряд ядра у них маленький и даже комнатной температуры достаточно для того. чтобы они расстались с атомами и образовали т н "электронный газ". Представь себе кусок медного провода с таким газом. К одному концу подводим + к другому - питания, вдоль провода будет действовать электрическое поле, которое заставит свободные электроны двигатся к плюсу питания. Ток - это упорядоченное движение заряж. частиц, т е в данном проводе будет течь ток. Чем выше температура, тем выше число свободных электронов, но тем выше тепловые колебания атомов кристаллической решетки, эти колебания притормаживают упорядоченное движение электронов, т е ток падает, т е с увелич. темпер. сопротивление металлов увеличивается.

2. В полупроводнике все обстоит иначе. Там тоже есть электроны, освободившиеся от кристаллической решетки, однако при приложение электрического поля они ведут себя иначе. Представь себе 1000 атомов, у ста из этих атомов оторвалось по одному электону, значит есть 100 электронов и 100 дырок - так? При действии поля такой электрон тоже будет двигаться в сторону плюса питания, однако скоро он запрыгнет в какую-либо дырку, попавшуюся на его пути (может и не запрыгн., но это маловер.) В среднем он пролетит путь, равный среднему диффузионному пробегу. Таким образом электроны будут выскакивать из одной дыры. чтобы пролетев каое-то путь снова очутиься в дыре. При этом можно предмтавить, что дыра, в котрой он очутился, переместиась на место той дыры. откуда он вылетел, т е дыры движ. в противоположную сторону - к минусу питания.

А теперь прикинь, что вместо 200 из 1000 атомов поместили атомы с валентностью на единицу больше валентности оставшихся 800 атомов. Значит, у них имеется по одному лишнему электрону, так? Т е ичсло электонов будет больше числа дырок, электоны будут основными носителями, дырки - неосновными. Получается, что число дыр, движ. к минусу, меньше электронов движ-ся к плюсу.
Полупроводник с такой примесью называется полкпроводнико n-типа.
И наоборот, если валентность атомов примеси будет на 1 меньше, будет больше уже дырок. Тогда будет p-тип.

Теперь представь, что p и n тип соединили вместе, к p подвели +,кn - питания. Электроны из n области устремятся к дыракм в p области и через диод пойдет ток. Если наоборот к p подвести - к n+, то электроны из p области, которых там мало, устремяться к дыркам в n-бласти. Электроны в n-области скопятся у края этой области и не будут уходить к +питания. Почему? Да потому, что число электронов, уходящих к + пит. = числу электроно, приходящих к этим электронов и з p области, а оттуда приходит мало! Образуется дополнительный запирающий слой. он будет препятсвовоать прониконовению электронов из п области. Ток будет малым.

наконец то я понял принцип прохождения электрона в полупроводнике, а главное что такое дырка. раньше я не понимал этого слова как такового. электрон мог представить, дырку тоже. а вот прохождение тока в полупроводнике - нет.

Дырка - это абстрактное понятие. Сама по себе это всего лишь освободившееся от электрона место "на орбите" атома и как я уже говороил перемещаться не может. Просто когда электрон вылетает из одной дырки и залетает в другую, считают, что дырка переместилась с того места, куда эл-н залетел туда, откуда он вылетел. Все. Да, в расчетах считается, что они движутся, она это все равно неявно привязано к движению электронов. Это надо понимать.
Однако авторы большинства учебников никак не могут понять, что сразу в это дело въехать непросто. И объясняют работу диода и транзитсора через движение дырок. В результате практически никто не может въехать с первого раза. Если бы делался упор имено на электроны, что интуитивно понятно каждому, удалось бы избежать большой путаницы.
Таким образом работу транзистора надо разбирать по n-p-n типу.

Цитата

эл-н залетел

Оба-на... А срок какой?

Цитата

Ток - это упорядоченное движение заряж. частиц, т е в данном проводе будет течь ток.

Есть новая теория про это. http://kuasar.narod.ru/ideas/electric-theory/#0002, но это совсем другая история...

Приветствую всех! Занимательнейшая ветка форума, скажу я вам. К своему стыду, господа, смею заметить, что все же очень смутно представляю себе физику полупроводников. С ВАХ, способами включения и вообще транзисторной схемотехникой я разобрался. И далеко не последнюю роль в этом сыграла замечательная книга, которую я купил совершенно случайно на раскладке в корпусе ФИВТ-а, по-моему, ждал кого-то. Я ее уже рекомендовал в одной из веток форума, это "Транзисторные цепи" Константин Гомоюнов "БХВ-Петербург" 2002 234 ст. Нет, я и до этого долго занимался радиолюбительством, прослушал (ну до чего же удачное слово ) КПИ-шный курс лекций колоритного С.М.Дяченко (все было ярко, Станислав Мифодиевич рассказывал много по делу и без, о ВАХ, теории цепей, своей и чужой жизни и тут же квантовой физике, в-общем мало кто что понял ). Но как то это все не то, благодаря опыту и, наверное, врожденной любознательности, накопилась тогда уйма вопросов, ответы на которые искал и не находил. Вопреки стараниям высшей школы ( ) цель разобраться с цепями была все же поставлена (как-никак радиолюбитель), вот и начал читать все, что попадалось под руку, много хороших книг, бестселлеры я уже в форуме упоминал, но эта книжечка - шедевр, настоятельно рекомендую.

To:AgereS

По вашему вопросу. Все множество схем включения транзисторов применяется, потому что они теми или иными преимуществами друг перед другом, самое основное - входное и выходное сопротивление.
Коаксиальная линия, резистивный датчик перемещения, электретный микрофон Вашей компьютерной гарнитуры - все это элементы электронных схем, обладающие разным электрическим сопротивлением. Очень во многих случаях сопротивления каскадов должны быть согласованы, речь, правда, идет скорее о случаях передачи мощности

http://avr123.nm.ru/soglasie.htm

, но иногда это очень важно и для регистрации сигналов, например частотный фильтр (каскад который отфильтровывает частоты одного диапазона и пропускает другого) "расстраивается" - теряет свои характеристики, _ если сопротивление его нагрузки не равно расчетному. Почему же нельзя все межкаскадные сопротивления свести к одному? Так и поступили в ВЧ/СВЧ (HF/UHF/VHF/SHF) технике приняв за межкаскадное сопротивление 50 Ом. Но на ВЧ проявляются еще более забавные отличия схем включения транзисторов, например схема с общим эмиттером (ОЭ) хотя и обладает наибольшим усилением по мощности, но заметно уступает схеме в общей базой (ОБ) по устойчивости. А все потому, что паразитная емкость вход-выход (самая страшная паразитная связь в схемотехнике - превращает Ваш усилитель в генератор, кошмар, как проектировщика, так и наладчика) различна. Cбк>Cэк. Поэтому, даже внутри 50 Ом-ных блоков масса "схемотехнических отступлений", и из этих схем (ОЭ,ОБ,ОК и их комбинаций) нет наилучшей. Типа как "кольцо, ножницы, бумага".

To:Амортизатор

Раз Вы пишете, что разобрались с физическими принципами транзистора, у меня к Вам несколько вопросов (будут еще, но постинг и так перерастает в роман эпопею ).
1) Можете ли Вы толково объяснить принцип работы туннельного диода, возможно ли, и если да то как, получить его в "балконной лаборатории" (лямбда-структуру не предлагать).
2) не кремнием единым....окромя всем хорошо известных германия (отходит в прошлое) и арсенидгалия(СВЧ, транзюки будущего), существует ряд "бытовых" соединений элементов образующие тот или иной диод:

борнит + медь
молибденовый блеск + серебро
графит + сталь
железный пирит + медь

Суть вопроса, возможно ли на их основе получить, транзисторы, полевые или биполярные, туннельные диоды и т.д. Если да то "что считать" и что рекомендуете на эту тему почитать?

P.S.: Как-то, большей частью, разговор велся о биполярном транзисторе, а я даже не уверен, есть ли хоть один сейчас в моем компе, их вытесняют полевые...

P.P.S.: Трудно поверить господа, но это факт, есть транзисторы...пневматические. Даже гидравлические есть. Приборчик такой обладающий характеристиками воздухо(гидро-)передачи сходными с ВАХ нормального транзистора. Даже наук такая была "пневмотроника". Основной "+" - абсолютное безразличие к радиации. Думаю понятно, что основной расцвет она пережила на заре холодной войны, когда компы еще были велики, и им никто особо не верил... а вот пневмоавтоматика, видать, должна была нанести ответный удар...