Презентация "Транзисторы" (10 класс) по физике – проект, доклад

Транзисторы

Автор: Терегулова Лия Ученица: 10 «Б» класса

радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналом управлять током в электрической цепи. Обычно используется для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов. В общем случае транзистором называют любое устройство, которое имитирует главное свойство транзистора - изменения сигнала между двумя различными состояниями при изменении сигнала на управляющем электроде. В полевых и биполярных транзисторах управление током в выходной цепи осуществляется за счёт изменения входного напряжения или тока. Небольшое изменение входных величин может приводить к существенно большему изменению выходного напряжения и тока. Это усилительное свойство транзисторов используется в аналоговой технике.

Транзистор -

Дискретные транзисторы

Первые патенты на принцип работы полевых транзисторов были зарегистрированы в Германии в 1928 году на имя австро-венгерского физика Юлия Эдгара Лилиенфельда. В 1934 году немецкий физик Оскар Хайл запатентовал полевой транзистор. Полевые транзисторы основаны на простом электростатическом эффекте поля, по физике они существенно проще биполярных транзисторов

История

Копия первого в мире работающего транзистора

В 1947 году Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн в лабораториях впервые создали действующий биполярный транзистор, продемонстрированный 16 декабря. 23 декабря состоялось официальное представление изобретения и именно эта дата считается днём изобретения транзистора. По технологии изготовления он относился к классу точечных транзисторов. Позднее транзисторы заменили вакуумные лампы в большинстве электронных устройств, совершив революцию в создании интегральных схем и компьютеров.

Бардин, Шокли и Браттейн в лаборатории, 1948

По основному полупроводниковому материалу Помимо основного полупроводникового материала, транзистор содержит в своей конструкции легирующие добавки к основному материалу, части корпуса. Транзисторы на основе кремния, германия, арсенида галлия. В настоящее время имеются транзисторы на основе, например, прозрачных полупроводников для использования в матрицах дисплеев. Перспективный материал для транзисторов — полупроводниковые полимеры.

Классификация транзисторов

По структуре

По мощности маломощные транзисторы до 100 мВт транзисторы средней мощности от 0,1 до 1 Вт мощные транзисторы (больше 1 Вт).

По исполнению Дискретные транзисторы Корпусные Для свободного монтажа Для установки на радиатор Для автоматизированных систем пайки Бескорпусные Транзисторы в составе интегральных схем

По материалу и конструкции корпуса Металлостеклянный Металлокерамический Пластмассовый

Транзистор применяется в: Усилительных схемах. Работает, как правило, в усилительном режиме. Существуют экспериментальные разработки полностью цифровых усилителей, на основе ЦАП, состоящих из мощных транзисторов. Транзисторы в таких усилителях работают в ключевом режиме. Генераторах сигналов. В зависимости от типа генератора транзистор может использоваться либо в ключевом, либо в усилительном режиме. Электронных ключах. Транзисторы работают в ключевом режиме. Ключевые схемы можно условно назвать усилителями цифровых сигналов. Иногда электронные ключи применяют и для управления силой тока в аналоговой нагрузке. Это делается, когда нагрузка обладает достаточно большой инерционностью, а напряжение и сила тока в ней регулируются не амплитудой, а шириной импульсов. На подобном принципе основаны бытовые диммеры для ламп накаливания и нагревательных приборов, а также импульсные источники питания.

Применение транзисторов

малые размеры и небольшой вес высокая степень автоматизации производственных процессов(снижение удельной стоимости) низкие рабочие напряжения( небольшое питание от батарейки) не требуется дополнительного времени на разогрев катода уменьшение рассеиваемой мощности(повышение энергоэффективности) высокая надёжность и бо́льшая физическая прочность очень продолжительный срок службы возможность сочетания с дополнительными устройствами стойкость к механическим ударам и вибрации

Преимущества

Кремниевые транзисторы обычно не работают при напряжениях выше 1 000 вольт высокая мощность, высокая частота, требующиеся для эфирного телевизионного вещания, лучше достигаются в вакуумных лампах в связи с большей подвижностью электронов в вакууме; кремниевые транзисторы гораздо более уязвимы, чем вакуумные лампы чувствительность к радиации вакуумные лампы менее "шумны" и предполагают использование меньшего числа каскадов усиления

Недостатки