Германиевые транзисторы

В выпрямительных приборах в качестве выпрямителей применяют полупроводниковые (германиевые, кремниевые) диоды. Выпрямитель

По исходному полупроводниковому материалу различают германиевые, кремниевые транзисторы и транзисторы из арсенида галлия.

В зависимости от типа исходного полупроводникового материала различают германиевые, кремниевые и арсенид-галлиевые приборы. Первый элемент буквенно-цифрового обозначения полупроводникового прибора указывает в соответствии с ОСТ 11.336.919 — 81 тип материала: Г или 1 — для германия; К или 2 — для кремния; А или 3 — для арсенида галлия. Второй элемент обозначения указывает на класс прибора. Основные классы полупроводниковых приборов: Т — транзисторы биполярные; П — транзисторы полевые; Д — диоды выпрямительные; С — стабилитроны; Н — диодные тиристоры; У — триодные тиристоры.

Полупроводниковым диодом называется прибор с двумя выводами (двухполюсный элемент), содержащий один /?-л-переход. На практике широко используются германиевые, кремниевые и арсенид-галлиевые полупроводниковые диоды. Данные об основных типах, обозначениях и основные характеристики полупроводниковых диодов приведены в табл. 16.1.

Параметры Селеновые Германиевые Кремниевые

Первые выпрямители со стабилизацией тока для питания дуг были созданы в НИКФИ в 1945—1946 гг. С того времени выпрямители непрерывно совершенствуются как в части применяемых диодов (куп-роксные, селеновые, германиевые, кремниевые), так и в части схем .и их элементов. В настоящее время в киносети пользуются линейкой выпрямителей для питания дуг и ксеноновых ламп на токи от 25 до 300 А (табл. 26). Помимо этих выпрямителей в киносети еще эксплуатируется много типов электропитающих устройств, снятых с производства. Наиболее распространены выпрямители для дуг на токи 60 А 26 ВС-60 и на ток 90 А 20 ВСС-1, которые будут рассмотрены в этом параграфе. В связи с тенденцией перехода с угольных дуг на ксеноно-вые лампы изготовляются универсальные выпрямители (59ВУК-90У, 49ВК-160У и ВКТ-90/120У, приведенные в табл. 26), которые пока будут питать угольные дуги на токи 60, 90 и 120 А, а затем соответственно двух-, трех- и пятикиловатгные ксеноновые лампы. Выпрямители такого типа будут рассмотрены в § XI.6. Предполагается отказ от универсальных источников питания и постепенный переход на специализированные тиристорные выпрямители, предназначенные для питания только ксеноновых ламп.

В выпрямителях для питания измерительных цепей постоянным током обычно применяют полупроводниковые (германиевые, кремниевые) диоды, реже — селеновые или вакуумные диоды.

стороннюю проводимость (см. 1.11). Таким свойст-зом обладают меднозакисные, селеновые, германиевые, кремниевые ri другие полупроводниковые вентили, ртутные вентили, газотроны и электронные лампы.

13-21. Меднозакисные, селеновые, германиевые, кремниевые и другие полупроводниковые вентили, ртутные вентили, газотроны и электронные лампы.

Классификация. Группа полупроводниковых диодов весьма многочисленна. В качестве классификационных могут быть использованы разнообразные признаки. Выше мы уже говорили, что полупроводниковые диоды различают по методу их изготовления и по типу р-п перехода. Классифицируют диоды также по основному материалу: германиевые, кремниевые, диоды из арсенида галлия и др. Однако одним из основных признаков служит назначение прибора: выпрямительные диоды, детекторные, преобразовательные, переключательные, диоды — стабилизаторы напря-жения (стабилитроны), параметрические диоды и др. Выделяют

мому для образования р-п перехода (германиевые, кремниевые и др.), а также по допустимому значению прямого тока (диоды малой, средней и большой мощности).

Поскольку предельные частоты связаны с подвижностью носителей заряда, то при прочих равных условиях германиевые транзисторы выгодно отличаются от кремниевых. Наиболее высокие граничные частоты присущи так называемым дрейфовым транзисторам, у которых область базы (w= 2—3 мкм) имеет неравномерную концентрацию примесных атомов. Изменение градиента концентрации на два-три порядка по направлению от эмиттера к коллектору вызывает ускоренный дрейф неосновных носителей заряда главным образом за счет электрического поля, а не диффузии. Вместе с тем транзисторам дрейфового типа присущи низкие рабочие иапряжешя.

хода германиевые транзисторы теряют работоспособность при температурах 80—100° С.

105. Вспомните, как зависит длина волны де Бройля от массы тела. 106. Укажите еще ряд областей применения транзисторов и тиристоров. 107. Правильно 108. Квантовое число не принимает нулевых значений. 109. Правильно, энергия —3,38 эВ соответствует п=2, поэтому г = 4л]. 110. Отпет неполный. 111. Правильно, в этом случае свободных носителей заряда нет. 112. Правильно, кроме электрона проводимости образуется и дырка. 113. Повышение температуры тоже повышает собственную электропроводность. 114. Увеличение ширины запрещенной зоны ведет к уменьшению проводимости. 115. Примесные зоны облегчают образование пар свободных носителей заряда. 116. Правильно, фосфор — донорная примесь. 117. Правильно, сурьма — донорная примесь. 118. Учтите, что электроны валентной зоны переходят в примесную. 119. Вы перепутали типы носителей. 120. Правильно, диффундирующие электроны «обнажают» положительные ионы. 121. Подумайте, в каком направлении включен р-п-переход. 122. Электрический пробой не опасен, если он не сопровождается тепловым. 123. Правильно, разделенные объемные заряды образуют конденсатор. 124. Правильно, этот метод применяется в точечных диодах. 125. Правильно, мышьяк — донорная примесь п-типа. 126. Правильно, повышение температуры лишает диод вентильных свойств. 127. Вы перепутали области применения диодов. 128. Диоды выходят из строя только при тепловом пробое. 129. Правильно. 130. Вы перепутали полярность включения р-я-переходов. 131. Учтите, что увеличится рекомбинация дырок, эмитированных в базу. 132. Учтите, что с увеличением концентрации примеси ток базы увеличится. 133. Правильно. Это объясняется конструктивными особенностями. 134. В схеме с общей базой коэффициент усиления по току меньше единицы. 135. Ошибка в вычислениях. 136. В схеме с общей базой коэффициент усиления по мощности больше единицы. 137. Уясните определение входной характеристики. 138. Правильно. 139. Вы ошиблись в вычислениях. 140. Схему с общим эмиттером используют для усиления напряжения. 141. Устойчивость к радиации больше у полевых транзисторов. 142. Подумайте, как изменяются размеры обедненного слоя. 143. Есть транзисторы с более высоким входным сопротивлением. 144. Учтите, что при изменении полярности напряжение уменьшается до нуля. 145. Это число областей различного типа электропроводности. Число переходов меньше. 146. Правильно, а.] и аз быстро растут. 147. Правильно, сопротивление самого тиристора незначительно. 148. Германиевые транзисторы маркируются цифрой i или буквой Г. 149. Биполярные транзисторы целесообразно использовать в радиосхемах. 150. Есть и другие области применения транзисторов и тиристоров. 151. Выразите массу атома в килограммах. 152. Масса электрона значительно меньше массы ядра атома. 153. Радиус атома водорода значительно больше. 154. Вспомните о волнах де Бройля. 155. Правильно, чем меньше масса, тем больше длина волны частицы. 156. Разрешенная орбита связана с длиной волны де Бройля. 157. Такой атом называют ионом. 158. Вспомните, что энергия уровня атома отрицательна. 159. Если атом — в составе молекулы, уровень расщепляется на

Рассмотрим схему адресного коммутатора с использованием только р-п-р транзисторов и диодов ( 4-24). Коммутатор имоет две группы возбудителей. Группа возбудителей 7\, .. , Тп и Яь ..., /7т создает в выбранной линии [одной из (пт)] ток нужной полярности, например, ток чтения. Другая группа возбудителей 7*1,..., Тп и П\, .... П'т создает в выбранной линии ток другой полярности, скажем, ток записи. Диоды Д\, ... ...,ДП и Д[, ..., Д'п, Bj, ..., Вт введены в схему с целью увеличения допустимого обратного напряжения, прикладываемого к базам соответствующих транзисторов. Это необходимо потому, что высокочастотные германиевые транзисторы имеют допустимую величину обратного на-

Рассмотрим схему адресного коммутатора с использованием только р-п-р транзисторов и диодов ( 4-24). Коммутатор имеет две группы возбудителей. Группа возбудителей Тъ ..., Тп и Яь ..., /7т создает в выбранной линии [одной из (ппг)] ток нужной полярности, например, ток чтения. Другая группа возбудителей Т[, ..., Тп и П:, .... П'т создает в выбранной линии ток другой полярности, скажем, ток записи. Диоды Д\, ... ...,ДП и Д[, ..., Д'п, В:, ..., Вт введены в схему с целью увеличения допустимого обратного напряжения, прикладываемого к базам соответствующих транзисторов. Это необходимо потому, что высокочастотные германиевые транзисторы имеют допустимую величину обратного на-

Большая часть транзисторов, как отмечалось в § 4.1, изготавливается из кремния. Германиевые транзисторы, ранее широко применявшиеся в схемах, вытесняются кремниевыми, имеющими лучшие параметры: большие максимально допустимую рабочую температуру, мощность, коэффициент передачи тока и граничную частоту.

Германиевые транзисторы, обычно р-п-р-ппа, изготавливают по сплавной или диффузионно-сплавной технологии. При изготовлении сплавного транзистора используется вплавление навесок (дозирующих шариков) легирующих акцепторных примесей (индий с добавкой галлия) в равномерно легированную пластину я-типа, служащую базовой областью. Сплавной транзистор является бездрейфовым. Поскольку процесс вплавления не удается точно контролировать, сплавные транзисторы отличаются большой (несколько микрометров) толщиной базы, которая имеет значительный технологический разб

В этом соотношении коэффициент насыщения Кя&е определяется с учетом воздействия наибольшей нагрузки как статического типа, так и динамического. В общем случае коэффициент /Свас показывает, во сколько раз наименьший ток коллектора превышает свое номинальное значение. Если в триггере используются германиевые транзисторы, то можно считать t/6H^OH/7KB»OH тем самым упростить формулы (5.2) и (5.4). Для кремниевых приборов можно пренебречь токами /к наиб и ^б а наиб- При расчетах триггеров на германиевых транзисторах наименьшие величины токов базы /с 8 наиб и коллектора /К8навб при работе в области отсечки определяются наибольшим значением теплового тока коллекторного перехода 1кт, соответствующим наивысшей температуре перехода.

В качестве легирующей добавки к конструкционным материалам, повышающей их прочность и твердость и увеличивающей износо- и коррозионную устойчивость. В виде нитей используется в термосопротивлениях, термоэлементах, гальванометрах. В качестве легирующей добавки при изготовлении ферромагнитных сплавов систем медь—марганец, медь— магний и марганец—углерод. В полупроводниковой технике и радиоэлектронных устройствах (германиевые транзисторы, кристаллически^ выпрямители и усилители). Изготовление сплавов для электрических контактов

Задача 7.26. Рассчитать триггер Шмитта ( 7.66), нагруженный на логическую схему (вентиль НЕ—ИЛИ). Напряжение питания ?ц=12 В. Используются германиевые транзисторы типа п-р-п, для которых напряжение база — эмиттер может считаться постоянным, т. е. ?/БЭпр1 =УБЭпР2=7БЭ11рз = 0'2 в- Коэффициенты усиления транзисторов по току Bi=S2=50. Ток базы пренебрежимо мал. Напряжение коллектор—эмиттер транзисторов, находящихся в состоянии насыщения, УКЭнас1 =?/кэнас2 = 50 мВ> обратный ток насыщения /кбо^Ю МК^- ДИ°ДЫ схемы ИЛИ — кремниевые с падениями напряжения в прямом направлении ?/Пр=0,7 В. Сопротивление источника сигнала, воздействующего на триггер, RT = b кОм, а сопротивление в цепи базы инверсного каскада /?i=5,1 кОм. Чтобы триггер мог работать на стандартную логическую схему, его

Приемник прямого усиления ( 2-116) может быть выполнен на любых кремниевых ВЧ транзисторах: КТ315, КТ342, КТ301, КТ312, КТ316, транзисторных сборках К2НТ012, К2НТ172. При изменении схемы УНЧ в высокочастотном тракте можно применять германиевые транзисторы МП422, МП416, ГТЗОЭ, ГТ322 и т. д. В этом случае в цепь эмиттера Ti следует включить кремниевый диод любого типа, блокированный конденсатором, как на 2-28, б. Особенностью приемника является применение УВЧ с высоким входным сопротивлением, что позволяет исключить согласующие катушки связи (с входным контуром на каждом диапазоне) и подсоединить базу транзистора Tt непосредственно к входному ко'йтуру. Транзистор Тю типа МП38, Гц—МП40.