트랜지스터는 회로의 전류 및 전압 흐름을 조절하는 데 사용되는 장치입니다. 전자 신호에 대한 스위치 또는 게이트 역할을합니다. 트랜지스터는 3 개의 층으로 구성됩니다. 반도체 재료 세 개의 단자에서 나오는 실리콘이나 게르마늄 처럼요 한 쌍의 트랜지스터 단자에 전류 또는 전압이 적용되면 다른 쌍의 단자를 통해 전류를 제어합니다. 트랜지스터는 IC의 기본 단위입니다.
NPN 트랜지스터
에 바이폴라 접합 트랜지스터 (BJT) 전계 효과 트랜지스터 (FET)는 한 가지 유형의 전하 캐리어 만 사용하는 반면 전자 및 정공 전하 캐리어를 사용하는 트랜지스터 유형입니다. BJT는 작동을 위해 p 형과 n 형 반도체 사이에 형성된 두 개의 접합을 사용합니다. 이들은에서 사용할 수 있습니다 NPN 및 PNP 유형 . BJT는 전자 회로에서 증폭기 및 스위치로 사용됩니다.
NPN 및 PNP 트랜지스터
눈사태 트랜지스터는 무엇입니까?
안 Avalanche Transistor는 바이폴라 접합 트랜지스터입니다. . 이것은 애벌랜치 항복 영역이라고하는 콜렉터 대 이미 터 항복 전압을 넘어서 콜렉터 전류 또는 콜렉터 대 이미 터 전압 특성 영역에서 작동합니다. 이 지역은 눈사태 붕괴 현상이 특징입니다.
눈사태 분석
p 형 반도체와 n 형 반도체가 접촉하면 p-n 접합 주변에 공핍 영역이 형성됩니다. 공핍 영역의 폭은 포워딩 바이어스의 전압이 증가함에 따라 감소하는 반면, 공핍 영역은 역 바이어스 조건에서 증가합니다. 아래 그림은 A의 I-V 특성을 보여줍니다. 순방향 바이어스 및 역방향 바이어스 조건의 p-n 접합 .
눈사태 분석
여기 그림은 포워딩 바이어스의 전압 레벨이 증가함에 따라 반도체를 통과하는 전류가 증가 함을 보여줍니다. 또한 역 바이어스 하에서 p-n 접합을 통해 흐르는 특정 최소 전류가 있습니다. 이 전류를 역 포화 전류 (Is)라고합니다.
초기 단계에서 역 포화 전류 Is는 적용된 전압과 무관하지만 특정 지점에 도달하면 접합이 끊어져 장치를 통해 역전 류가 많이 흐르게됩니다. 역 전압이 증가함에 따라 소수 전하 캐리어의 운동 에너지도 증가하기 때문입니다. 이 빠르게 움직이는 전자는 다른 원자와 충돌하여 더 많은 전자를 떨어 뜨립니다.
이렇게 방출 된 전자는 공유 결합을 끊어 원자에서 훨씬 더 많은 전자를 방출합니다. 이 과정은 반송파 곱셈으로 알려져 있으며, 이는 p-n 접합을 통과하는 전류 흐름을 상당히 증가시킵니다. 이 현상을 Avalanche 항복이라고하고 전압을 Avalanche 항복 전압 (VBR)이라고합니다.
역 전압이 5V 이상으로 증가하면 저농도로 도핑 된 pn 접합에서 눈사태 파괴가 발생합니다. 또한 생성되는 전하 캐리어의 수를 직접 제어 할 수 없기 때문에 이러한 현상을 제어하기 어렵다. 더욱이, 애벌랜치 항복 전압은 양의 온도 계수를 가지며 이는 접합 온도가 증가함에 따라 애벌랜치 항복 전압이 증가 함을 의미합니다.
눈사태 트랜지스터 펄스 발생기
펄스 발생기는 약 300ps 상승 시간의 펄스를 생성 할 수 있습니다. 따라서 대역폭 측정에 매우 유용하며 빠른 상승 시간을 가진 펄스가 필요한 프로젝트에도 사용됩니다. 펄스 발생기를 사용하여 오실로스코프의 대역폭을 계산할 수 있습니다. 애벌랜치 트랜지스터 펄스 발생기의 장점은 고주파 함수 발생기가 필요한 3D 방법을 사용하는 것보다 훨씬 저렴하다는 것입니다.
눈사태 트랜지스터 펄스 발생기
위의 회로는 애벌랜치 트랜지스터 펄스 발생기의 회로도입니다. 이것은 LT1073 칩과 2N2369 트랜지스터가있는 민감한 고주파 회로입니다. 이 회로는 트랜지스터의 항복 특성을 사용합니다.
같은 일반 칩 555 타이머 칩 또는 로직 게이트는 빠른 상승 시간으로 펄스를 생성 할 수 없습니다. 그러나 눈사태 트랜지스터는 이러한 펄스를 생성하는 데 도움이됩니다. 애벌랜치 트랜지스터에는 LT1073 회로가 지원하는 90V 컨버터가 필요합니다. 90V는 2N2369 트랜지스터를 연결하는 1M 저항에 공급됩니다.
트랜지스터 기반은 10K 저항에 연결되므로 90V는 직접 통과 할 수 없습니다. 그런 다음 전류는 2pf 커패시터에 저장됩니다. 트랜지스터는 90V DC가 공급되는 동안 40V의 항복 전압을 갖습니다. 따라서 트랜지스터가 고장 나고 커패시터의 전류가베이스 컬렉터로 방전됩니다. 이것은 매우 빠른 상승 시간을 가진 펄스를 생성합니다. 이것은 오래 가지 않습니다. 트랜지스터는 매우 빠르게 회복되어 비전 도성이됩니다. 커패시터가 다시 충전되고 사이클이 반복됩니다.
단 안정 멀티 바이브레이터
에 단 안정 멀티 바이브레이터 하나의 안정적이고 준 안정된 상태를 가지고 있습니다. 외부 트리거가 회로에 적용될 때 멀티 바이브레이터는 안정된 상태에서 준 상태로 점프합니다. 일정 시간이 지나면 외부 트리거없이 자동으로 안정된 상태로 다시 설정됩니다. 안정 상태로 돌아가는 데 필요한 시간은 회로에 사용되는 저항 및 커패시터와 같은 수동 소자에 따라 다릅니다.
단 안정 멀티 바이브레이터
회로 작동
회로에 대한 외부 트리거가 없으면 하나의 트랜지스터 Q2는 포화 상태가되고 다른 트랜지스터 Q1은 차단 상태가됩니다. Q1은 외부 트리거가 작동 할 때까지 음전위에 놓입니다. 입력에 대한 외부 트리거가 공급되면 Q1이 켜지고 Q1이 포화 상태에 도달하면 Q1의 콜렉터와 Q2의베이스에 연결된 커패시터가 트랜지스터 Q2가 꺼 지도록 만듭니다. 이것은 Q2 트랜지스터가 꺼진 상태를 불안정 또는 준 상태라고합니다.
커패시터가 Vcc에서 충전되면 Q2가 다시 켜지고 Q1이 자동으로 꺼집니다. 따라서 커패시터가 저항을 통해 충전하는 데 걸리는 시간은 외부 트리거가 적용될 때 멀티 바이브레이터의 불안정 상태에 정비례합니다.
눈사태 트랜지스터의 특성
눈사태 트랜지스터는 역 바이어스에서 작동 할 때 고장 특성이있어 회로 간 전환에 도움이됩니다.
눈사태 트랜지스터의 응용
- 눈사태 트랜지스터는 전자 회로의 스위치, 선형 증폭기로 사용됩니다.
- 눈사태 트랜지스터의 주요 응용 분야는 매우 빠른 상승 시간으로 펄스를 생성하는 것입니다. 이는 상용 샘플링 오실로스코프에서 샘플링 펄스를 생성하는 데 사용됩니다.
- 흥미로운 가능성 중 하나는 클래스 C 앰프 . 여기에는 애벌랜치 트랜지스터의 동작을 전환하는 것이 포함되며 작은 부분이 아닌 전체 콜렉터 전압 범위를 사용해야합니다.
따라서 이것은 Avalanche 트랜지스터 특성과 그 응용에 관한 것입니다. 이 개념을 더 잘 이해 하셨기를 바랍니다. 또한이 개념 또는 구현에 대한 의심 전자 프로젝트 아래 댓글 섹션에 댓글을 달아 소중한 제안을 부탁드립니다. 여기에 질문이 있습니다. 눈사태 트랜지스터는 무엇입니까?
