ลักษณะและการทำงานของวงจรทรานซิสเตอร์ถล่ม

ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการควบคุมกระแสและแรงดันไฟฟ้าในวงจร ทำหน้าที่เป็นสวิตช์หรือประตูสำหรับสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ ทรานซิสเตอร์ประกอบด้วยสามชั้นของ วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ เช่นซิลิกอนหรือเจอร์เมเนียมจากสามขั้ว เมื่อกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันถูกนำไปใช้กับขั้วทรานซิสเตอร์คู่หนึ่งมันจะควบคุมกระแสผ่านขั้วคู่อื่น ทรานซิสเตอร์เป็นหน่วยพื้นฐานใน IC

ทรานซิสเตอร์ NPN

ถึง ไบโพลาร์จังก์ชั่นทรานซิสเตอร์ (BJT) เป็นทรานซิสเตอร์ชนิดหนึ่งที่ใช้ตัวส่งประจุอิเล็กตรอนและโฮลในขณะที่ Field Effect Transistor (FET) ใช้ตัวพาประจุเพียงชนิดเดียว BJT ใช้สองทางแยกที่เกิดขึ้นระหว่างเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p และชนิด n สำหรับการทำงาน เหล่านี้มีอยู่ใน ประเภท NPN และ PNP . BJT ใช้เป็นเครื่องขยายเสียงและสวิตช์ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์

ทรานซิสเตอร์ NPN และ PNP

Avalanche Transistor คืออะไร?

อัน Avalanche Transistor คือทรานซิสเตอร์แบบขั้วต่อสองขั้ว . สิ่งนี้ทำงานในพื้นที่ของลักษณะแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บรวบรวมหรือตัวเก็บประจุไปยังตัวปล่อยที่อยู่นอกเหนือจากแรงดันไฟฟ้าแยกย่อยของตัวเก็บรวบรวมถึงตัวปล่อยเรียกว่าพื้นที่การสลายตัวของหิมะถล่ม ภูมิภาคนี้โดดเด่นด้วยปรากฏการณ์การสลายตัวของหิมะถล่ม

รายละเอียดของหิมะถล่ม

เมื่อสารกึ่งตัวนำชนิด p และชนิด n สัมผัสกันจะเกิดบริเวณพร่องขึ้นรอบ ๆ จุดเชื่อมต่อ p-n ความกว้างของพื้นที่พร่องจะลดลงเมื่อแรงดันไฟฟ้าของการส่งต่อไบแอสเพิ่มขึ้นในขณะที่ขอบเขตการพร่องจะเพิ่มขึ้นในสภาวะอคติย้อนกลับ รูปด้านล่างแสดงคุณสมบัติ I-V ของไฟล์ จุดเชื่อมต่อ p-n ในการส่งต่ออคติและเงื่อนไขอคติย้อนกลับ .

รายละเอียดของหิมะถล่ม

ภาพแสดงให้เห็นว่ากระแสไฟฟ้าผ่านเซมิคอนดักเตอร์เพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของระดับแรงดันไฟฟ้าในการส่งต่ออคติ นอกจากนี้ยังมีกระแสไฟฟ้าขั้นต่ำที่ไหลผ่านทางแยก p-n ภายใต้อคติย้อนกลับ กระแสนี้เรียกว่ากระแสอิ่มตัวย้อนกลับ (Is)

ในขั้นตอนเริ่มต้นกระแสอิ่มตัวย้อนกลับไม่ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ แต่เมื่อไปถึงจุดใดจุดหนึ่งทางแยกจะพังลงนำไปสู่การไหลย้อนกลับอย่างหนักผ่านอุปกรณ์ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับจะเพิ่มพลังงานจลน์ของผู้ให้บริการประจุส่วนน้อยก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่เร็วเหล่านี้จะชนกับอะตอมอื่น ๆ เพื่อดึงอิเล็กตรอนออกจากพวกมัน

อิเล็กตรอนที่ถูกปลดปล่อยออกมาจะปล่อยอิเล็กตรอนออกจากอะตอมมากขึ้นโดยการทำลายพันธะโควาเลนต์ กระบวนการนี้เรียกว่าการคูณผู้ให้บริการและสิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างมากในการไหลของกระแสผ่านทางแยก p-n ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Avalanche breakdown และแรงดันไฟฟ้าเรียกว่า Avalanche breakdown voltage (VBR)

การพังทลายของหิมะถล่มเกิดขึ้นในทางแยก p-n ที่เจือเล็กน้อยเมื่อแรงดันย้อนกลับเพิ่มขึ้นเกิน 5V นอกจากนี้ยังควบคุมปรากฏการณ์นี้ได้ยากเนื่องจากไม่สามารถควบคุมจำนวนผู้ให้บริการประจุไฟฟ้าได้โดยตรง ยิ่งไปกว่านั้นแรงดันไฟฟ้าพังทลายของหิมะถล่มยังมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นบวกซึ่งหมายความว่าแรงดันไฟฟ้าพังทลายของหิมะถล่มจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิทางแยก

เครื่องกำเนิดพัลส์ทรานซิสเตอร์ถล่ม

เครื่องกำเนิดพัลส์สามารถสร้างพัลส์ได้ประมาณ 300ps เวลาเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงมีประโยชน์มากในการวัดแบนด์วิดท์และยังใช้ในโปรเจ็กต์ที่ต้องใช้พัลส์ที่มีเวลาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เครื่องกำเนิดพัลส์สามารถใช้เพื่อคำนวณแบนด์วิดท์ของออสซิลโลสโคป ข้อได้เปรียบของเครื่องกำเนิดพัลส์ทรานซิสเตอร์ถล่มคือเป็นวิธีที่ถูกกว่าการใช้วิธี 3D ซึ่งต้องใช้เครื่องกำเนิดฟังก์ชันความถี่สูง

เครื่องกำเนิดพัลส์ทรานซิสเตอร์ถล่ม

วงจรข้างต้นเป็นแผนผังสำหรับเครื่องกำเนิดพัลส์ทรานซิสเตอร์ถล่ม นี่คือวงจรที่มีความไวและความถี่สูงพร้อมชิป LT1073 และทรานซิสเตอร์ 2N2369 วงจรนี้ใช้คุณสมบัติการสลายของทรานซิสเตอร์

ชิปปกติเช่น 555 ชั่วโมงชิป หรือลอจิกเกตไม่สามารถสร้างพัลส์ด้วยเวลาที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่ทรานซิสเตอร์ถล่มช่วยในการผลิตพัลส์ดังกล่าว ทรานซิสเตอร์ถล่มต้องการตัวแปลง 90V ซึ่งรองรับโดยวงจร LT1073 90V ถูกป้อนเข้ากับตัวต้านทาน 1M ที่เชื่อมต่อกับทรานซิสเตอร์ 2N2369

โดยใช้ทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อกับตัวต้านทาน 10K ดังนั้น 90V จึงไม่สามารถผ่านโดยตรงได้ จากนั้นกระแสจะถูกเก็บไว้ในตัวเก็บประจุ 2pf ทรานซิสเตอร์มีแรงดันพัง 40V ในขณะที่จ่ายด้วย 90V DC ดังนั้นทรานซิสเตอร์จะแตกตัวและกระแสจากตัวเก็บประจุจะไหลเข้าสู่ตัวสะสมฐาน สิ่งนี้ทำให้เกิดการเต้นของชีพจรด้วยเวลาที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว นี้ไม่นาน ทรานซิสเตอร์จะฟื้นตัวเร็วมากและไม่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ตัวเก็บประจุจะสร้างประจุขึ้นอีกครั้งและวงจรจะเกิดขึ้นซ้ำ

Monostable Multivibrator

ถึง มัลติไวเบรเตอร์ monostable มีสถานะหนึ่งที่เสถียรและกึ่งเสถียร เมื่อทริกเกอร์ภายนอกถูกนำไปใช้กับวงจรมัลติไวเบรเตอร์จะกระโดดจากสถานะเสถียรไปเป็นสถานะเสมือน หลังจากผ่านไประยะหนึ่งระบบจะตั้งค่ากลับสู่สถานะคงที่โดยอัตโนมัติโดยไม่มีทริกเกอร์ภายนอกใด ๆ ช่วงเวลาที่ต้องกลับสู่สถานะเสถียรขึ้นอยู่กับองค์ประกอบแบบพาสซีฟเช่นตัวต้านทานและตัวเก็บประจุที่ใช้ในวงจร

Monostable Multivibrator

การทำงานของวงจร

เมื่อไม่มีทริกเกอร์ภายนอกไปยังวงจรทรานซิสเตอร์ Q2 ตัวหนึ่งจะอยู่ในสถานะอิ่มตัวและทรานซิสเตอร์อื่น ๆ Q1 จะอยู่ในสถานะคัทออฟ Q1 ถูกทำให้เป็นลบจนกว่าทริกเกอร์ภายนอกจะทำงาน เมื่อป้อนทริกเกอร์ภายนอกไปยังอินพุตแล้ว Q1 จะเปิดขึ้นและเมื่อ Q1 ถึงจุดอิ่มตัวตัวเก็บประจุซึ่งเชื่อมต่อกับตัวสะสมของ Q1 และฐานของ Q2 จะทำให้ทรานซิสเตอร์ Q2 ปิด นี่คือสถานะของการปิดทรานซิสเตอร์ Q2 เรียกว่า astable หรือ quasi-state

เมื่อตัวเก็บประจุชาร์จจาก Vcc Q2 จะเปิดขึ้นอีกครั้งและปิด Q1 โดยอัตโนมัติ ดังนั้นเวลาที่ตัวเก็บประจุสำหรับการชาร์จผ่านตัวต้านทานจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับสถานะ astable ของมัลติไวเบรเตอร์เมื่อใช้ทริกเกอร์ภายนอก

ลักษณะของทรานซิสเตอร์ถล่ม

ทรานซิสเตอร์ Avalanche มีลักษณะของการสลายเมื่อใช้งานแบบย้อนกลับซึ่งจะช่วยในการสลับระหว่างวงจร

แอพพลิเคชั่นของ Avalanche Transistor

• ทรานซิสเตอร์ Avalanche ใช้เป็นสวิตช์เครื่องขยายเสียงเชิงเส้นในวงจรอิเล็กทรอนิกส์
• การประยุกต์ใช้ทรานซิสเตอร์หิมะถล่มที่สำคัญคือการสร้างพัลส์ที่มีเวลาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งใช้ในการสร้างพัลส์การสุ่มตัวอย่างในออสซิลโลสโคปการสุ่มตัวอย่างเชิงพาณิชย์
• ความเป็นไปได้ที่น่าสนใจอย่างหนึ่งคือแอปพลิเคชั่นเป็นไฟล์ เครื่องขยายเสียงคลาส C . สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการสลับการทำงานของทรานซิสเตอร์หิมะถล่มและควรใช้ช่วงแรงดันไฟฟ้าของตัวสะสมทั้งหมดแทนที่จะเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ

ดังนั้นทั้งหมดนี้จึงเกี่ยวกับคุณสมบัติของทรานซิสเตอร์ Avalanche และการใช้งาน เราหวังว่าคุณจะเข้าใจแนวคิดนี้ดีขึ้น นอกจากนี้ข้อสงสัยใด ๆ เกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือการนำไปใช้ โครงการอิเล็กทรอนิกส์ โปรดให้ข้อเสนอแนะที่มีค่าของคุณโดยการแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณ Avalanche Transistor คืออะไร?