Een transistor is een apparaat dat wordt gebruikt om de stroom- en spanningsstroom in een circuit te regelen. Het fungeert als een schakelaar of poort voor elektronische signalen. Een transistor bestaat uit drie lagen halfgeleidermateriaal zoals silicium of germanium van drie terminals. Wanneer een stroom of spanning wordt toegepast op een paar transistorklemmen, regelt deze de stroom door het andere paar klemmen. Een transistor is een basiseenheid in een IC.
NPN-transistor
NAAR Bipolaire junctie-transistor (BJT) is een type transistor dat elektronen- en gatladingsdragers gebruikt, terwijl veldeffecttransistor (FET) slechts één type ladingsdrager gebruikt. BJT gebruikt twee overgangen die zijn gevormd tussen de p-type en n-type halfgeleiders voor zijn werking. Deze zijn beschikbaar in NPN- en PNP-typen BJT's worden gebruikt als versterkers en schakelaars in elektronische schakelingen.
NPN- en PNP-transistors
Wat is een lawinetransistor?
Een Lawine-transistor is een bipolaire junctie-transistor Dit werkt in het gebied van zijn collectorstroom of collector-naar-emitterspanningskarakteristieken voorbij de collector-naar-emitter-doorslagspanning, een lawinedoorslaggebied genoemd. Deze regio kenmerkt zich door het fenomeen lawinedoorslag.
Lawine-uitval
Wanneer een p-type en een n-type halfgeleider in contact komen, wordt een verarmingsgebied gevormd rond de p-n-overgang. De breedte van het uitputtingsgebied neemt af met de toename van de spanning van voorwaartse voorspanning, terwijl het uitputtingsgebied toeneemt in omgekeerde voorspanningstoestand. De onderstaande afbeelding toont de I-V-kenmerken van a p-n-overgang in forwarding bias en reverse bias conditie
Lawine-uitval
Hier laat de figuur zien dat de stroom door de halfgeleider toeneemt met een toename van het spanningsniveau in de doorstuurvoorspanning. Verder loopt er een bepaalde minimale stroom door de p-n-overgang onder omgekeerde voorspanning. Deze stroom wordt omgekeerde verzadigingsstroom (Is) genoemd.
In de beginfase is de omgekeerde verzadigingsstroom Is onafhankelijk van de aangelegde spanning, maar bij het bereiken van een bepaald punt breekt de verbinding af, wat leidt tot de zware stroom van tegenstroom door het apparaat. Dit komt doordat naarmate de sperspanning toeneemt, de kinetische energie van de minderheidsladingsdrager ook toeneemt. Deze snel bewegende elektronen komen in botsing met de andere atomen om er nog meer elektronen uit te halen.
De zo vrijgekomen elektronen maken verder veel meer elektronen vrij uit de atomen door de covalente binding te verbreken. Dit proces staat bekend als draaggolfvermenigvuldiging en dit leidt tot een aanzienlijke toename van de stroom door de pn-overgang. Dit fenomeen wordt lawinedoorslag genoemd en de spanning wordt lawinedoorslagspanning (VBR) genoemd.
Lawinedoorslag treedt op in de licht gedoteerde p-n-overgang wanneer de sperspanning boven 5V stijgt. Verder is het moeilijk om dit fenomeen te beheersen aangezien het aantal gegenereerde ladingsdragers niet direct kan worden gecontroleerd. Bovendien heeft de lawinedoorslagspanning een positieve temperatuurcoëfficiënt, wat betekent dat de lawinedoorslagspanning toeneemt met de stijging van de junctietemperatuur.
Lawine transistor pulsgenerator
De pulsgenerator kan een puls genereren met een stijgtijd van ongeveer 300 ps. Daarom is het erg handig bij het meten van bandbreedte en wordt het ook gebruikt in projecten die een puls met een snelle stijgtijd vereisen. Een pulsgenerator kan worden gebruikt om de bandbreedte van een oscilloscoop te berekenen. Een voordeel van de lawine-transistor-pulsgenerator is dat het een veel goedkopere manier is dan het gebruik van de 3D-methode waarvoor een hoogfrequente functiegenerator nodig is.
Lawine transistor pulsgenerator
Het bovenstaande circuit is een schema voor de pulsgenerator van de lawinetransistor. Dit is een gevoelig en hoogfrequent circuit met LT1073-chip en 2N2369-transistor. Deze schakeling maakt gebruik van de doorslageigenschap van de transistor.
Normale chips zoals 555 uur chip of logische poorten kunnen geen pulsen produceren met snel stijgende tijd. Maar een lawine-transistor helpt bij het produceren van dergelijke pulsen. Een lawinetransistor heeft een 90V-omzetter nodig die wordt ondersteund door LT1073-schakelingen. De 90V wordt naar de 1M-weerstand gevoerd die de 2N2369-transistor verbindt.
De transistor-gebaseerde is verbonden met een weerstand van 10K, dus 90V kan er niet rechtstreeks doorheen gaan. De stroom wordt dan opgeslagen in de 2pf condensator. De transistor heeft een doorslagspanning van 40V terwijl hij wordt gevoed met 90V DC. Daarom zal de transistor kapot gaan en zal de stroom van de condensator in de basiscollector ontladen. Hierdoor ontstaat een puls met een zeer snelle stijgtijd. Dit duurt niet lang. De transistor herstelt zich zeer snel en wordt niet geleidend. De condensator zal weer lading opbouwen en de cyclus herhaalt zich.
Monostabiele multivibrator
NAAR monostabiele multivibrator heeft een stabiele en een quasi-stabiele toestand. Wanneer een externe trigger op het circuit wordt toegepast, springt de multivibrator van een stabiele toestand naar een quasi-toestand. Na een bepaalde tijd wordt het automatisch teruggezet naar een stabiele toestand zonder enige externe trigger. De tijdsperiode die nodig is om terug te keren naar de stabiele toestand hangt af van de passieve elementen zoals weerstanden en condensatoren die in het circuit worden gebruikt.
Monostabiele multivibrator
Circuit werking
Wanneer er geen externe trigger naar de schakeling is, bevindt één transistor Q2 zich in verzadigingstoestand en bevindt de andere transistor Q1 zich in de uitschakeltoestand. Q1 wordt op negatief potentieel gezet totdat de externe trigger in werking treedt. Zodra de externe trigger naar de ingang is gevoed, zal Q1 inschakelen en wanneer Q1 de verzadiging bereikt, zal de condensator die is verbonden met de collector van Q1 en de basis van Q2 ervoor zorgen dat transistor Q2 wordt uitgeschakeld. Dit is een toestand waarin de Q2-transistor wordt uitgeschakeld en wordt astabiel of quasi-toestand genoemd.
Wanneer de condensator wordt opgeladen via Vcc, wordt de Q2 weer ingeschakeld en wordt Q1 automatisch uitgeschakeld. De tijd die de condensator nodig heeft om door de weerstand te laden, is dus recht evenredig met de astabiele toestand van de multivibrator wanneer een externe trigger wordt toegepast.
Kenmerken van Avalanche Transistor
Lawine-transistor heeft kenmerken van doorslag bij gebruik in omgekeerde richting, dit helpt bij het schakelen tussen de circuits.
Toepassingen van lawinetransistor
- Lawine transistor wordt gebruikt als een schakelaar, lineaire versterker in elektronische schakelingen.
- De belangrijkste toepassing van lawinetransistors is het genereren van pulsen met zeer snelle stijgtijden, die worden gebruikt om de bemonsteringspuls te genereren in een commerciële bemonsteringsoscilloscoop.
- Een interessante mogelijkheid is een applicatie als klasse C versterker Dit omvat het omschakelen van de werking van een lawinetransistor en zou het volledige collectorspanningsbereik moeten gebruiken in plaats van slechts een klein deel ervan.
Dit gaat dus allemaal over de kenmerken van de Avalanche-transistor en de toepassingen ervan. We hopen dat u dit concept beter begrijpt. Verder eventuele twijfels over dit concept of te implementeren elektronica projecten geef alstublieft uw waardevolle suggesties door te reageren in de commentaarsectie hieronder. Hier is een vraag voor jou, Wat is een lawinetransistor?
