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Transistorkonstruktion
Viele Arten von Transistoren bestehen aus einem festen Stück eines Halbleiters Material mit mindestens drei Anschlüssen zum Anschluss an einen externen Stromkreis. Das grundlegendste Element eines Transistorleistungsmoduls ist der Siliziumchip. Aufgrund der hohen Verstärkung von Darlington-Konfigurationen enthalten die meisten bipolaren Transistortypen und Transistormodule Darlington-Transistorchips. Einige dieser Chips sind planare Strukturen, wie in Abbildung 1.1 dargestellt. Die Oberfläche eines planaren Chips kann leicht behandelt werden, was die Massenproduktion vereinfacht. Verschiedene Hersteller verwenden hochmoderne feine Linienemittermuster, was zu einer hervorragenden Verstärkung und einer sicheren Leistung des Betriebsbereichs führt. Hohe Sperrspannungen werden durch Verwendung eines Dreifachdiffusionsprozesses und Schutzringe erreicht.
Abbildung 1.2 zeigt den internen Aufbau eines Transistormoduls. Der Transistorchip ist mit einer Molybdänbasis verlötet. Die Molybdänbasis verringert die thermische Belastung des Chips aufgrund der nahezu äquivalenten Wärmeausdehnungskoeffizienten von Silizium und Molybdän. Diese Anordnung wird als nächstes zusammen mit einem Freilaufdiodenchip an eine Kupfersammelelektrode gelötet. Die Kupferelektrode ist wiederum mit einem Keramiksubstrat verlötet. Das Keramiksubstrat kann 2000 bis 2500 Volt standhalten, ohne den Wärmewiderstand des Geräts wesentlich zu erhöhen. Die Chips werden mit Aluminiumdraht verbunden und dann mit Silikongel eingekapselt, um die Chipoberflächen zu schützen. Schließlich wird die Verpackung mit Epoxidharz hinterfüllt
Transistoranwendungen
Die ordnungsgemäße Anwendung von Leistungshalbleitern erfordert ein Verständnis ihrer maximalen Nennwerte und elektrischen Eigenschaften. Diese Informationen finden Sie im Gerätedatenblatt. In der guten Entwurfspraxis werden Datenblattgrenzen und keine Informationen aus kleinen Probenchargen verwendet. Eine Bewertung ist ein Maximal- oder Minimalwert, der die Gerätefähigkeit einschränkt. Ein Betrieb, der eine Bewertung überschreitet, kann zu einer irreversiblen Verschlechterung oder einem Geräteausfall führen extreme Fähigkeiten eines Geräts. Sie dürfen nicht als Entwurfsbedingungen verwendet werden. Ein Merkmal ist ein Maß für die Geräteleistung unter bestimmten Bedingungen Die Betriebsbedingungen werden durch minimale, typische und / oder maximale Werte ausgedrückt oder grafisch dargestellt.
Dieses Diagramm zeigt eine einfache Darstellung Schematisches Symbol des Bipolartransistors. Insbesondere stellt dieses Symbol einen NPN-Bipolartransistor dar.
Antwort
Für einen FET haben Sie vier Anschlüsse (Orte, an die Sie eine elektrische Verbindung herstellen können): Source, Drain, Gate, und Masse / Substrat. Das Gate ist die Steuerspannung und verbraucht keinen Gleichstrom. Die Gate-Source-Differenzspannung moduliert den Strom. Das Bulk / Substrat ist normalerweise direkt mit der Quelle verbunden, erzeugt jedoch eine parasitäre Diode, wenn es an eine andere Spannung angeschlossen wird (und beeinflusst die Charakteristik von Vgs gegen Strom geringfügig). Die Drain-Spannung muss größer sein als die Source-Spannung (NMOS, gegenüber PMOS entgegengesetzt) und beeinflusst den Strom durch den Transistor idealerweise nicht. in Wirklichkeit beeinflusst es es, aber nicht zu viel. Es gibt auch den Kanal, der der Bereich ist, der geometrisch „unter“ dem Gate liegt, der entweder leitet, nicht leitet oder etwas dazwischen, basierend auf der Vgs-Spannung. Es ist kein verfügbarer Anschluss am Gerät.
Für einen Bipolartransistor verfügen Sie über Emitter, Basis, Kollektor und Substrat. Der Basisstrom fließt in den Emitter und ein Vielfaches dieses Stroms fließt vom Kollektor zum Emitter, der die Verstärkung des Transistors liefert. Die Verstärkung wird häufig anhand der Spannung modelliert, wobei die Gleichung I = Is * exp (Vbe / Vt) verwendet wird, die Sie im Internet leicht kennenlernen können. Das Substrat wird oft ignoriert, da es meist nur eine elektrische Isolation von anderen Geräten bietet.