promel (967628), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Величины !,„и т,определяют частотные оиства тиристора и зависят от его типа. Время г„„составляет от !в 5 до ЗО мкс, а время т, — от 5 — !2 до 250 мкс. Ф ото т и р и ст о р (см. Рис. !.42, г) по принципу действия побен рассмогренному. Отличие заключается в том, что увеличение и и, и, а) Рис. !.47. Полупроводниковая структура симистора (а! и его вольт-амперная характеристика (б) числа носителей заряда в тирнсторе, необходимое для его отпирания, производится не за счет тока управления, а за счет освещения прибоРа (И;слоя на рис.
! А4). С этой целью в корпусе прибора предусматРивается специальное окно. Фототиристоры нашли широкое применение в высоковольтных установках преобразования электрической з"ергии, поскольку они позволяют надежно решать задачу развязки "о напРяжению выходной цепи прибора и системы управления. Вольт-амперные характеристики д в у х о п е р а ц и о н н о г о и Р и с т о р а (см, рис, ! А2, в) такие же, как и у однооперационго.
В двухоперационных тиристорах запирание осуществляется не измен через " меканием полярности напряжения анод — катод, а пропусканием иап ав Рез управляющий электрод импульса тока, противоположного по аправлению току отпирания. При этом используется свойство внутренней иш положительной обратной связи, действующей в приборе. При транзнс анин встречного тока в цепи управчяющего электрода ток базы знстора'Ге Уменьшаетсн, что пРиводит к Уменьшению всех состав- и запи юпшх ~~кон тиристора.
а следовательно, к снижению анодного тока ап" Ракию прибора, Двухоперациоиные тиристоры выпускаются на токи до !О А. 4-648 81 В симметричных тиристорах (симистор см. ряс, !.42, д) с помощью комбинации р- и п-слоев создают полу водииковую структуру (рис. !.47, а), в которой как при одной, та при другой полярности напряжения выполняются условия, соо| ствующие прямой ветви вольт-амперной характеристики обыч тиристора.
Прибор способен проводить ток в обоих напраалени его вольт-амперные характеристики приведены на рис. !.47, б. Верхняи часть структуры симистора (рис, !.47, а) сосгонт из ев и,, и, и п,. Ее крайние слон металлизации электрически объ иены и связаны с внешним выводом А прибора В нижней части стр туры слой металлизации, имеющий контакт с внешним выводо прибора, связывает электрически слои р, и и,. Вывод от центр ной части р,-слоя является управляющим электродом тирист ' Слои с противоположным типом электропроводностн образу структуре пять рммпереходов. Предположим, что тиристор закрыт и. к внешнему выводу А от сительно вывода В подано напряжение положительной полярно (на рис.
! А7, а показана без скобок). При этом переходы Пм Г?, с щаются в прямом направлении, а переход 77э — в обратном. Все ви нее напряжение будет приложено к переходу П,. При подаче на управляющий электрод импульса напряжения ложительной полярности относительно вывода А переход 71, см ется в прямом направлении и инжектирует электроны из и;ело р,-слой. Иижектируемые электроны под действием диффузии про дят и;слой в направлении перехода П, Прямое напряжение иа реходе П, будет ускоряющим для электронов, которые входят в слой.
Вошедшие электроны снижают потенциал и;слоя относит но д,-лояя, прямое напряжение на переходе Ц, увеличивается, приводит к инжекции дырок из р;слоя в п,-слой. Пройдя под ствием диффузии п,-слой, дырки попадают в ускоряющее поле пер да П, и перебрасываются в и;слой. Диффузионное движение ды в р;слое в направлении внешнего вывода В возможно лишь по п огибания перехода П, (на рис.
!.47, а показано стрелкой), так поле перехода 77, для дырок будет тормозящим. В результате протекания дырочного тока через рггслой в нем вдается падение напряжения, которое увеличивает прямое смеще перехода 77 . В свою очередь, увеличиваются инжекции электро из п,-скоя в рггслой и последующий их переход в п;слой во вст ном направлении.
Появление дополнительного числа электрон и.;слое вызывает еще больший поток дырок в направлении внеш' вывода В. В приборе дейсзвует внутренняя положительная обратная св' приводящая к лавинообразному процессу нарастания тока через бор и отпиранию правой половины тиристорной структуры р;пх р 'Таким образом, в результате подачи импульса управления ществляется переход тиристора с участка закрытого состояния 0 на участок открипого состояния б — в вольт-амперной характери. ки рис. !.47, б. При подведении к тиристору напряжения противоположной . 82 лярн Рности (на рис.
1.47, а показана в скобках) поведение прибора опреде ляется сзруктурой левой его части пгр,-п.;р,, соответствующей бы„, омУ тиРистоРУ с внешним напРЯженнем, пРиложеннымв пРЯмом направлении тся на токи до 1200 В. й Ев. КОМПОНЕНТЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ Современное развитие всех областей промышленности характери- зуется значительным усложнением задач, возлагаемых на электрон- нук1 аппаратуРу. В этих условиях построение аппаратуры на основе дискретных компонентов (транзисторов, диодов, резисторов, коиденоров и т, д.) не может удовлетворить предъявляемых к ней требоий, Множество компонентов, Разветвленность межэлементных соеицений, обилие паек, низкая плотность монтажа приводят к значи- тельной трудоемкости изготовления, большим массе и габаритам, высокой стоимости и низкой надежности аппаратуры при таком прин- ципе ее выполнения.
М и к р о э л е к т р о н и к а — это современное направление электроники, охватывающее конструирование, изготовление и при. менение электронных узлов, блоков и устройств с высокой степенью миниатюризации. Микроэлектроника решает проблемы существен- ного повышения надежности, уменьшения массо-габаритных показа- телей и стоимости элекгронной аппаратуры, В основу микроэлектроники положен и н т е г р а л ь н ы й и р и н- ц и и изготовления и применения электронных компонентов, при котором каждый компонент представляет собой пе отдельно взятый транзистор, диод, резистор, конденсатор и т.
д„а их иеразъемное схем- иое соединение, представляющее собой некоторьш узел, блок или це- лое устройство электронной аппаратуры. В связи с этим компоненты микроэлектроники носят название и н т е г р а л ь н ы х м и к р о- с х ем или просто м и к р о с х е м, Количество элементов, вхо я- щик в чик д (см, й 3,)б), кросхему, можетдостигать нескольких сотен. тысяч и более По ко~ . нструктивно-технологическим признакам интегральные мик- Росхемы кл классифицируются на полупроводниковые (монолитные)„ гибридные и совмещенные. В пол Росхем лупроводииковых инзегральных миквой подложк м а х все элвменты изготовляют в общей полупроводннкоопераций.
В дложяе (крнсзалле кремния) в процессе общих технологических полевой 'М качестве активного элемента применяют биполярныи или МПД) транзистор, В соответствии с этим полупроводникоые мик осх росхемы подразделяют на биполярные и МДП-микросхемы. и би по сключитель лярных миквосхемах используются почти ельно транзисторы типа и-р-и. Это объясняется большим стродейст станем кремниевых транзисторов типа п-р-и по сравнению транзисто м Рами типа р-п-р и возможностью получения для транзиоь типа а п-р-и большего значения коэффициента сс. Оба преимуще- аз ства транзисторов типа и-р-п обусловлены тем, что подвижность коэффициент диффузии электронов в кремнии почти в три раза выщ чем дырок (см.
$1.1), Задача получения больших значений коэфф циента а облегчается также благодаря широкому применению фос ра — лучшего донорного диффузанта для кремния, обладающего х рошей растворимостью в кремнии. Тем самым облегчается зада создания сильнолегнрованной эмитгерной области транзистора сравнению с базовой для увеличения коэффициента инжекпин у, следовательно, и коэффициента передачи а. Пассивные элементы в биполярных микросхемах изготовляют основе р-и-переходов (диоды и конденсаторы) и слоев полупрово ника (резисторы).
При этом диоды получают на основе транзисто ных структур с использованием его р-п-переходов,' например, ан дом диода является эмиттер транзистора, а катодом — соединенн вместе базы и коллектор. Такой принцип получения диодов на пра тике оказывается проще, чем специальное формирование р-и-перех дов. Емкость конденсаторов, создаваемых на основе рммперехо (где используется его барьерная емкость при обратном напряжени получается относительно небольшой (400 пФ), Созданные же друг ми методами конденсаторы занимали бы больший объем кристалл В связи с указанным конденсаторы в полупроводниковых микросх мах находят ограниченное применение.
Индуктивность как элеме' здесь вообще не используют. В МДП-м и к р о с х е м а х преимущественное распространен получили полевые транзисторы с индуцированным каналом. Напр жение пробоя участка сток — затвор в микросхемных МДП-трапа егорах существенно выше, чем коллекторного перехода в бипол ных транзисторах. По этой причине МДП-микросхемы применя при более высоком напряжении питания, чем биполяриые микрос мы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
