Транзисторы

Транзистор (от английских слов transfer — переносить и resistor — сопротивление) — полупроводниковый прибор. Предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов. Транзисторы можно разделить на две большие группы — биполярные и полевые. Основа биполярных транзисторов — пластинка монокристаллического полупроводника (чаще всего кремния), в которой с помощью технологических приёмов созданы, как минимум, три области с разной электропроводностью: эмиттер, база и коллектор. Электропроводность эмиттера и коллектора всегда одинаковая (р или n), базы — противоположная (n или р). Иными словами, биполярный транзистор (далее просто транзистор) содержит два р-n — перехода: один из них соединяет базу с эмиттером (эмиттерный переход). Другой — с коллектором (коллекторный переход).

Условное графическое обозначение транзисторов

Буквенным код транзисторов — VT. На схемах эти транзисторы обозначают, как показано на рис. 1. Здесь короткая черточка с линией-выводом от середины символизирует базу (Б, В), две наклонные линии, проведенные к её краям под углом 60 ,— эмиттер (Э, Е) и коллектор (К, C). Об электропроводности базы судят по символу эмиттера: если его стрелке направлена к базе (рис. 1. VТ1, то это означает, что эмиттер имеет электропроводность типа р, а база — типа n (транзистор структуры p-n-p); если же стрелка направлена в противоположную сторону (VT2), электропроводность эмиттера и базы обратная (соответственно n и р, а транзистор структуры n-p-n).

Знать электропроводность эмиттера, базы и коллектора необходимо для того, чтобы правильно подключить транзистор к источнику питания.

Для наглядности условное графическое обозначение (УГО) транзистора обычно помещают а кружок, символизирующий его корпус. Последний могут изготовлять из металла при этом соединяют с одним из выводов транзистора. На схемах это показывают точкой в месте пересечения вывода с символом корпуса (рис. 1. VT2 с корпусом соединен вывод коллектора). Если же корпус снабжен отдельным выводом, линию-вывод допускается присоединять к кружку без точки (VT3). С цепью повышения информативности схем рядом с позиционным обозначением транзистора в популярной литературе обычно указывают его тип.

Линии электрической связи, идущие от эмиттера и коллектора проводят в одном из двух направлений: перпендикулярно или параллельно выводу базы (VT3—VT5). Излом последнего допускается лишь на некотором расстоянии символа корпуса (VT4).

Транзистор может иметь несколько эмиттерных областей (эмиттеров), в этом случае символы эмиттеров обычно изображают с одной стороны символа базы, а кружок-корпус заменяют овалом (рис. 1, VT6).

В некоторых случая ГОСТ допускает изображать транзисторы и без символе корпуса, например, при изображении бескорпусных транзисторов или когда на схеме необходимо показать транзисторы, входящие в так называемые матрицы или сборки. Поскольку буквенный код VT предусмотрен для обозначения транзисторов, выполненные в виде самостоятельного прибора, транзисторы сборок обозначают одним из следующие способов: либо используют код VT и присваивают нм порядковые номера наряду с другими транзисторами (в этом случае на поле схемы помещают такую, например, запись: VT1—VT4 K1HT251), либо берут код аналоговых микросхем (DA) и указывают принадлежность транзисторов матрице с позиционном обозначении (рис. 2, DA1.1, DA1 2). У выводов такие транзисторов, как правило, приводят условную нумерацию, присвоенную выводам корпуса, в котором выполнена матрица.

Без символа корпуса изображают на схемах и транзисторы аналоговых и цифровых микросхем (для примере на рис. 1 показаны транзисторы структуры n-р-n с тремя и четырьмя эмиттерами).

УГО некоторые разновидностей биполярных транзисторов получают введением в основной символ специальны! знаков. Так. чтобы изобразить лавинный транзистор. между символами эмиттера и коллектора помещают знак эффекта лавинного пробоя (рис. 3. VT1, VT2). При повороте УГО положение этого знака должно оставаться неизменным.

Иначе построено УГО так называемого однопереходного транзистора. У него один р-n — переход, но два вывода базы. Символ эмиттера в УГО этого транзистора проводят к середине символа базы (рис. 1, VT2, VT3). Об электропроводности последней судят по символу эмиттера (все сказанное ранее о транзисторах с двумя р-n — переходами полностью применимо и здесь).

На символ однопереходного транзистора похоже УГО довольно большой группы транзисторов с р-n — переходом получивших название полевых. Основе такого транзистора — созданный в полупроводнике и снабженный двумя выводами (исток и сток) канал с электропроводностью n- или p- типа. Сопротивлением канала управляет третий электрод — затвор, соединенный с его средней частью р-n — переходом. Канал изображают так же, как и базу биполярного транзистора, но помещают в середину кружка-корпуса (рис. 4. VT1), символы истока и стока присоединяют к нему с одной стороны, затвора — с другой. Чтобы не вводить каких-либо знаков для различия символов стока и истока, затвор изображают на продолжении линии истока. Электропроводность канала указывают стрелкой на символе затвора (на рис. 4 УГО VT1 символизирует транзистор с каналом n-типа, VT2 — с каналом р-типа).

В УГО полевых транзисторов с изолированным затвором (его изображают черточкой, параллельной символу канала, с выводом на продолжении линии истока) электропроводность канала показывают стрелкой, помещенной между символами истока и стока: если она направлена к каналу, то это значит, что изображен транзистор с каналом n — типа,. а если в противоположную сторону (рис. 4, VT3) — с каналом р — типа. Аналогично поступают при наличии вывода от кристалла-подложки (VT4), а также при изображении полевого транзистора с так называемым индуцированным каналом, символ которого — три короткие штриха (рис. 4. VT5, VT6). Если подложка соединена с одним из электродов (обычно с истоком), это показывают внутри УГО без точки (VT7, VT8).

В полевом транзистора может быть насколько затворов. Изображают их более короткими черточками, причем линию-вывод первого затвора обязательно помещают на продолжении линии истока (VT9, VT10).

Линии-выводы полевого транзистора допускаете изгибать лишь на некотором расстоянии от символа корпуса (рис. 4, VT2), который может быть соединяй с одним из электродов или иметь самостоятельный вывод.

Из транзисторов, управляемых внешними факторами, в настоящее время находят применение фототранзисторы. В качестве примера на рис. 5 показаны УГО фототранзисторов с выводом базы (VT1, VT2) и без него (VT3). Наряду с другими полупроводниковыми приборами, действия которых основано на фотоэлектрическом эффекте, фототранзисторы могут входить в состав оптронов. УГО фото-транзистора в этом случая вместе с УГО излучателя света (обычно светодиода) заключают в объединяющий их символ корпуса, я знак фотоэффекта — две наклонные стрелки заменяют стрелками, перпендикулярными символу базы. Для примера на рис. 5 изображена одна из оптопар сдвоенного оптрона К249КГМ, о чем говорит позиционное обозначение U1.1. Аналогично строится УГО оптрона с составным транзистором (U2).