Московский Государственный Открытый Педагогический Университет (физико-математический факультет) Физические основы работы современного компьютера

Биполярные транзисторы. Биполярный транзистор – монокристалл полупроводника, в котором созданы три области с чередующимися типами проводимости (p-n-p или n-p-n). Среднюю область называют базой, а крайние – коллектором и эмиттером. Переход между эмиттером и базой – эмиттерный переход, между базой и коллектором – коллекторный. Назначение эмиттерного перехода – впрыскивание (инжекция) основных носителей эмиттера в базовую область. Инжекция эмиттерного перезода оценивается через коэффициент инжекции: (отношение эмиттерного тока, обусловленного носителями эмиттера к общему току эмиттера, созданному как основными носителями эмиттера, так и основными носителями базы). Для повышения эффективности эмиттера и уменьшения составляющей тока основных носителей базы область эмиттера делают с большей концентрацией основных носителей, нежели область базы. Для базы инжектированные эмиттером носителями являются неосновными. При прямо смещении эмиттерного перехода вблизи него в базе возникает значительный рост неосновных носителей. Создается диффузионный поток от эмиттерного перехода к коллекторному (где их наоборот – недостаток). Под действием ускоряющего поля неосновные носители базы втягиваются в область коллектора, что создает управляемый коллекторный ток Iку в его цепи. Коэффициент переноса показывает какая часть инжектированных эмиттером носителей достигает коллекторного перехода (т.к. естественно, достигают не все). Этот коэффициент определяется как отношение управляемого коллектором тока к току эмиттера, созданного основными носителями. Также важным параметром является коэффициент передачи тока эмиттера (приращение тока коллектора к приращению тока эмиттера при неизменно напряжении на коллекторном переходе). Э тот коэффициент мало отличается от единицы (от 0.95 до 0.99). Но кроме коллекторного тока, созданного инжекцией, в коллекторной цепи течет еще и небольшой по величине обратный ток коллекторного перехода Iкбо, обусловленный неосновными носителями коллектора и базы. При изменении окружающей температуры обратный ток нарушает стабильность работы транзистора., т.к. Iк = Iку + Iкбо. Можно также упомянуть, что каждый транзистор обладает рядом параметров. Часть из них можно назвать параметрами транзисторов при малых токах, а остальные – физическими параметрами транзистора. Рассмотрим для начала параметры при малых токах. При малых токах транзистор можно рассматривать как линейный активный четырехполюсник, описываемый следующими уравнениями: U1=h11I1+h12U2 I2=h21I1+h22U2 Где h11 – входное сопротивление при коротком замыкании на выходе h12 – коэффициент обратной передачи при холостом ходе на входе h21 – коэффициент усиления по току при коротком замыкании на выходе h22 – выходная проводимость при холостом ходе на входе. К физическим параметрам транзисторов относятся: rэ – сопротивление эмиттерного перехода с учетом объемного сопротивления эмиттерной области (обычно – несколько десятков Ом); rк – сопротивление коллекторного перехода (от нескольких сотен килоом до мегаома); rб – объемно сопротивление базы (несколько сот Ом). Также любой транзистор обладает т.н. предельным характеристиками: предельной температурой переходов (для кремниевых транзисторов до 200 градусов по Цельсию, для германиевых – до 100) и максимальная мощность, рассеиваемая транзистором: где Tокр – температура окружающей среды, RTокр – тепловое сопротивление, Tnmax – предельная температура переходов. От температуры зависят и другие характеристики транзисторов, как то, например, при повышении температуры на 10 градусов ток Iкбо возрастает в 2 раза, что нарушает режим работы транзистора в сторону больших токов. Поэтому в промышленности применяются транзисторы из более термостойких материалов (кремниевые) и различные методы охлаждения схемы. Однако, биполярные транзисторы обладают весьма небольшим входным сопротивлением и высокой инерционностью. Поэтому в компьютерах используются в основном полевые транзисторы, которые (к тому же) гораздо легче поддаются миниатюризации. Биполярные транзисторы дают большее быстродействие.

Похожие:

	Общие вопросы организации дипломной работы Ануфриев А. Ф Ануфриев А. Ф. Научное исследование курсовые, дипломные и диссертационные работы / А. Ф. Ануфриев; Московский государственный открытый...		Уральский государственный педагогический университет Математический факультет «пк-7 – Готов к обеспечению охраны жизни и здоровья обучающихся в учебно-воспитательном процессе и внеурочной деятельности»
	Уральский государственный педагогический университет Математический факультет «ок-3 – Способен понимать значение культуры как формы человеческого существования и руководствоваться в своей деятельности современными...		Организация ученического самоуправления Факультетское образование: филологический факультет с изучением 2-х иностранных языков, физико-математический факультет с элементами...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Малахова Галина Николаевна родилась в 1962 году 9 мая. Образование высшее, окончила Белгородский государственный педагогический институт...		Правительство Москвы Московский комитет образования Московский городской... Вводные замечания
	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... «красноярский государственный педагогический университет им. В. П. Астафьева» факультет биологии, географии и химии		Учебно-методический комплекс по модулю в5 «Основы историографии» Факультет: Исторический ...
	Пояснительная записка Элективный курс «Ты на просторах Internet или... Цель урока: Организация деятельности учащихся по формированию представления об ip-адресации компьютера и системе доменных имен		Учебно-методический комплекс по модулю в6 «Основы археологии» Факультет: Исторический Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный...
	Доброгорская Екатерина Николаевна Образование: 2009-2014 Universität... Московский государственный областной педагогический университет (бывш. Мопи им. Крупской)		Рабочая программа по дисциплине «Философские основы науки и современного... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный...
	Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова Механико-математический... Именно сейчас от того, насколько современным и интеллектуальным нам удастся сделать общее образование, зависит благосостояние наших...		Резюме автора работ Образование: полное высшее педагогическое (физико-математический факультет Херсонского пед университета)
	Казахская правда Макишева (Назарбаев Интеллектуальная школа, Павлодар), Лариса Нода (КазНУ, Алматы), Ирина Ковенькова (гимназия г. Лисаковска), Надежда...		Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова факультет... Этот материал размещен в блоге Деменевой Н. Н