Ein Transistor ist ein Gerät, mit dem der Strom- und Spannungsfluss in einem Stromkreis geregelt wird. Es fungiert als Schalter oder Gate für elektronische Signale. Ein Transistor besteht aus drei Schichten von Halbleitermaterial wie Silizium oder Germanium von drei Anschlüssen. Wenn ein Strom oder eine Spannung an ein Transistoranschlusspaar angelegt wird, steuert er den Strom durch das andere Anschlusspaar. Ein Transistor ist eine Grundeinheit in einem IC.
NPN-Transistor
ZU Bipolar Junction Transistor (BJT) ist ein Transistortyp, der einen Elektronen- und Lochladungsträger verwendet, während ein Feldeffekttransistor (FET) nur einen Ladungsträgertyp verwendet. BJT verwendet für seinen Betrieb zwei Übergänge, die zwischen den Halbleitern vom p-Typ und vom n-Typ gebildet werden. Diese sind verfügbar in NPN- und PNP-Typen . BJTs werden als Verstärker und Schalter in elektronischen Schaltkreisen verwendet.
NPN- und PNP-Transistoren
Was ist ein Lawinentransistor?
Ein Der Lawinentransistor ist ein Bipolartransistor . Dies arbeitet im Bereich seines Kollektorstroms oder seiner Kollektor-Emitter-Spannungseigenschaften jenseits der Kollektor-Emitter-Durchbruchspannung, die als Lawinendurchbruchbereich bezeichnet wird. Diese Region ist durch das Phänomen des Lawinenabbaus gekennzeichnet.
Lawinenausfall
Wenn ein Halbleiter vom p-Typ und n-Typ in Kontakt kommt, wird ein Verarmungsbereich um den pn-Übergang gebildet. Die Breite des Verarmungsbereichs nimmt mit zunehmender Spannung der Vorwärtsvorspannung ab, während der Verarmungsbereich im Rückwärtsvorspannungszustand zunimmt. Die folgende Abbildung zeigt die I-V-Eigenschaften von a pn-Übergang im Vorwärtsvorspannungs- und Rückwärtsvorspannungszustand .
Lawinenausfall
Hier zeigt die Figur, dass der Strom durch den Halbleiter mit einem Anstieg des Spannungspegels in der Vorwärtsvorspannung zunimmt. Ferner fließt ein bestimmter Mindeststrom durch den pn-Übergang unter Sperrvorspannung. Dieser Strom wird als Rückwärtssättigungsstrom (Is) bezeichnet.
In der Anfangsphase ist der Rückwärtssättigungsstrom Is unabhängig von der angelegten Spannung, aber bei Erreichen eines bestimmten Punktes bricht die Verbindungsstelle zusammen, was zu einem starken Rückstromfluss durch die Vorrichtung führt. Dies liegt daran, dass mit zunehmender Sperrspannung auch die kinetische Energie des Minoritätsladungsträgers zunimmt. Diese sich schnell bewegenden Elektronen kollidieren mit den anderen Atomen, um weitere Elektronen von ihnen abzustoßen.
Die so freigesetzten Elektronen setzen durch Aufbrechen der kovalenten Bindung viel mehr Elektronen aus den Atomen frei. Dieser Prozess ist als Trägermultiplikation bekannt und führt zu einer beträchtlichen Erhöhung des Stromflusses durch den pn-Übergang. Dieses Phänomen wird als Lawinendurchbruch bezeichnet, und die Spannung wird als Lawinendurchbruchspannung (VBR) bezeichnet.
Ein Lawinendurchbruch tritt im leicht dotierten pn-Übergang auf, wenn die Sperrspannung über 5 V ansteigt. Ferner ist es schwierig, dieses Phänomen zu steuern, da die Anzahl der erzeugten Ladungsträger nicht direkt gesteuert werden kann. Darüber hinaus hat die Lawinendurchbruchspannung einen positiven Temperaturkoeffizienten, was bedeutet, dass die Lawinendurchbruchspannung mit zunehmender Sperrschichttemperatur ansteigt.
Lawinentransistor-Impulsgenerator
Der Impulsgenerator kann einen Impuls mit einer Anstiegszeit von etwa 300 ps erzeugen. Daher ist es sehr hilfreich bei der Messung der Bandbreite und wird auch in Projekten verwendet, die einen Impuls mit schneller Anstiegszeit erfordern. Ein Impulsgenerator kann verwendet werden, um die Bandbreite eines Oszilloskops zu berechnen. Ein Vorteil des Lawinentransistor-Impulsgenerators besteht darin, dass er viel billiger ist als die Verwendung der 3D-Methode, für die ein Hochfrequenzfunktionsgenerator erforderlich ist.
Lawinentransistor-Impulsgenerator
Die obige Schaltung ist ein Schema für den Lawinentransistor-Impulsgenerator. Dies ist eine empfindliche Hochfrequenzschaltung mit LT1073-Chip und 2N2369-Transistor. Diese Schaltung nutzt die Durchschlusseigenschaft des Transistors.
Normale Chips mögen 555 Timer-Chip oder Logikgatter können keine Impulse mit schnell ansteigender Zeit erzeugen. Ein Lawinentransistor hilft jedoch, solche Impulse zu erzeugen. Ein Lawinentransistor benötigt einen 90-V-Wandler, der von einer LT1073-Schaltung unterstützt wird. Die 90 V werden dem 1M-Widerstand zugeführt, der den 2N2369-Transistor verbindet.
Der Transistorbasierte ist mit einem 10K-Widerstand verbunden, sodass 90 V ihn nicht direkt passieren können. Der Strom wird dann im 2pf-Kondensator gespeichert. Der Transistor hat eine Durchbruchspannung von 40 V, während er mit 90 V DC gespeist wird. Daher bricht der Transistor zusammen und der Strom vom Kondensator entlädt sich in den Basiskollektor. Dies erzeugt einen Impuls mit einer sehr schnellen Anstiegszeit. Das dauert nicht lange. Der Transistor erholt sich sehr schnell und wird nicht leitend. Der Kondensator baut wieder Ladung auf und der Zyklus wiederholt sich.
Monostabiler Multivibrator
ZU monostabiler Multivibrator hat einen stabilen und einen quasi stabilen Zustand. Wenn ein externer Trigger an die Schaltung angelegt wird, springt der Multivibrator von einem stabilen Zustand in einen Quasi-Zustand. Nach einiger Zeit wird es automatisch in einen stabilen Zustand ohne externen Auslöser zurückgesetzt. Die Zeitdauer, die erforderlich ist, um in den stabilen Zustand zurückzukehren, hängt von den passiven Elementen wie Widerständen und Kondensatoren ab, die in der Schaltung verwendet werden.
Monostabiler Multivibrator
Schaltungsbetrieb
Wenn es keinen externen Trigger für die Schaltung gibt, befindet sich ein Transistor Q2 im Sättigungszustand und der andere Transistor Q1 im Abschaltzustand. Q1 wird auf negatives Potential gesetzt, bis der externe Trigger funktioniert. Sobald der externe Trigger dem Eingang zugeführt wird, wird Q1 eingeschaltet, und wenn Q1 die Sättigung erreicht, schaltet der Kondensator, der mit dem Kollektor von Q1 und der Basis von Q2 verbunden ist, den Transistor Q2 aus. Dies ist ein Zustand, in dem der ausgeschaltete Q2-Transistor als astabil oder quasi-Zustand bezeichnet wird.
Wenn der Kondensator von Vcc geladen wird, schaltet sich Q2 wieder ein und Q1 wird automatisch ausgeschaltet. Die Zeit, die der Kondensator zum Laden durch den Widerstand benötigt, ist also direkt proportional zum stabilen Zustand des Multivibrators, wenn ein externer Trigger angelegt wird.
Eigenschaften des Lawinentransistors
Der Lawinentransistor weist Durchschlagseigenschaften auf, wenn er in Sperrrichtung betrieben wird. Dies hilft beim Umschalten zwischen den Schaltkreisen.
Anwendungen von Lawinentransistoren
- Lawinentransistor wird als linearer Schaltverstärker in elektronischen Schaltungen verwendet.
- Die Hauptanwendung von Lawinentransistoren besteht darin, Impulse mit sehr schnellen Anstiegszeiten zu erzeugen, die zur Erzeugung des Abtastimpulses in einem kommerziellen Abtastoszilloskop verwendet werden.
- Eine interessante Möglichkeit ist eine Bewerbung als Klasse C Verstärker . Dies beinhaltet das Schalten des Betriebs eines Lawinentransistors und sollte den gesamten Kollektorspannungsbereich nutzen und nicht nur einen kleinen Teil davon.
Hier geht es also um die Eigenschaften von Lawinentransistoren und ihre Anwendungen. Wir hoffen, dass Sie dieses Konzept besser verstehen. Darüber hinaus bestehen Zweifel an diesem Konzept oder dessen Umsetzung Elektronikprojekte Bitte geben Sie Ihre wertvollen Vorschläge, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage an Sie, Was ist ein Lawinentransistor?
