Greindu aðgerðir og tegundir smára
2023-11-13 5610

Tilurð smára er hægt að rekja til miðrar 20. aldar þegar fyrsti smári var búinn til.Nú á dögum mynda þeir berggrunn rafrænna græja nútímans og eru alls staðar í bæði örgjörvum og samskiptakerfum.Með hliðsjón af víðtækri nýtingu þeirra, hafa þessi smitandi hálfleiðara tæki ómissandi hlutverk í daglegu tilveru okkar.Þessi grein miðar að því að afhjúpa vélfræði smára og auka skilning okkar á mismunandi tegundum smára og mikilvægi þeirra í ýmsum atvinnugreinum.

Árangursrík stjórnun og vinnsla rafrænna merkja með smári er beint bundin við rafræna eiginleika hálfleiðara efna, þar á meðal kísil (SI), sem eru almennt notuð við smíði smára.Hægt er að stilla leiðni þessara efna með utanaðkomandi rafsviði eða spennu.Þessi eiginleiki er grundvöllur smára.Sérstaklega inniheldur smári oft þrjá meginhluta: sendingarhlutann, sem byrjar rafeindahreyfingu og kynnir rafeindir í smári;Grunnsvæðið veitir spennustýringu rafeindahreyfingar og er mikilvægur þáttur fyrir merkisstjórnun;Safnari svæðið geymir rafeindir og stjórnar framleiðslustraumnum.Tilgangurinn með smári er að magna og stjórna merkjum með því að stjórna núverandi flæði frá sendingarsvæðinu til safnara.

Smári eru flokkaðir út frá sérstökum eiginleikum þeirra.Aðalflokkunin snýr að efnislegum og skipulagseiginleikum, sem samanstendur af geðhvarfasýki smáatriðum (BJT) og vettvangsáhrifum (FET).Transistors eru flokkaðir í nokkra hagnýta hópa eftir því hvaða notkun þeirra er, svo sem litlir merkis smáir, litlir rofi smáir, afl smári, hátíðni smára, ljósritunaraðilar, unijunction transistors (UJT), heterojunction tvíhverfa transistors (HBT), Barlington transistors, Schottky Transistors,snjóflóð smára og dreifingar smára.Í þessari rannsókn greinum við uppbyggingar- og rekstrarreglur ýmissa smára gerða.

BJT (geðhvarfasýki):

Tvíhverfa mótarinn (BJT) samanstendur af þremur svæðum: sendandi, grunn og safnari.Notkun straums á grunnsvæðið hefur áhrif á rafeindasprautun á sendingarsvæðinu til að stjórna straumstreymi í safnaranum.NPN og PNP eru tvær tegundir BJT.Í NPN BJT flæða rafeindir frá sendandanum að grunninum og síðan til safnara.Tæknilegar skammstafanir eru útskýrðar við fyrsta minnst á.Í PNP gerð BJT streyma jákvæðar hleðslur frá sendingarsvæðinu til grunnsvæðisins og síðan í átt að safnara svæðinu.Þessi einstaka burðargerð gefur henni fjölbreytt forrit í mismunandi hringrásarsviðsmyndum.

Mynd 1: Tvíhverfa mótunar smári (BJT)

Mynd 2: Tvíhverfa mótum smára (PNP og NPN)

FET (Field Effect Transistor):

FET, eða vettvangsáhrifum, er annar marktækur smári sem er háð stjórnun rásarstraums í gegnum hliðspennu.Í þessari umfjöllun munum við gera grein fyrir tveimur FETS: JFET, eða Junction Field Áhrifum smári, og MOSFET, eða málmoxíð hálfleiðara sviði áhrif smára.

Mynd 3: Sviðsáhrif smári

Mynd 4: Sviðsáhrif smári (N-rás eða p-rás)

JFET stjórnar straumnum í rásinni með því að stilla hliðarspennuna og er flokkaður sem annað hvort N-rás eða p-rás.Þessar tegundir af FET eru mikið notaðar í spennustýrðum tækjum.Þessir rafeindu íhlutir gegna lykilhlutverki í nútíma flíshönnun þegar þeir beina rás straumi með því að stjórna hliðarspennu.MOSFETS eru í tvennu gerðum: eyðingarstilling og aukahluta, bæði viðeigandi fyrir ýmis forrit.

Mynd 5: Junction Field Effect Transistor

Mynd 6: MOSFET (málmoxíð hálfleiðari reitáhrif smári)

Þegar litið er á val á smári skiptir sköpum að vega og meta kosti þess og galla.Í þessari greiningu munum við bera saman tvíhverfa mótum smára (BJTs) og vettvangsáhrifa smára (FETS).BJTS sýna fram á mikinn straumstyrk (β), en lágt inntaksþol þeirra gerir þá næman fyrir umhverfishljóð.Aftur á móti státa FETs af mikilli inntaksþol, sem gerir þá hentugan til notkunar með merkisboðum með mikla viðnám.Ennfremur bjóða vettvangsáhrif smára (FETs) minni hávaða og bættan hitauppstreymi, sem gerir þá viðeigandi fyrir forrit sem krefjast lítillar afls og mikils tíðni.

Mismunandi tegundir smára eru hannaðar til að koma til móts við mismunandi kröfur um hringrás byggðar á rekstrarvirkni þeirra.Hver smári gerð hefur einstaka eiginleika og hentar fyrir ákveðin forrit.Transistors come in various types, such as small-signal transistors, small switching transistors, power transistors, high-frequency transistors, phototransistors, unijunction transistors (UJT), heterojunction bipolar transistors (HBT), Darlington transistors, Schottky transistors, avalanche transistors, andDiffusion Transistors.

Lítil merkis smári, sem einkennist af litlum hávaða, miklum ávinningi og skjótum svörun, eru mikið notaðir í merkjamögunarrásum.Þessi smári er sérstaklega hentugur fyrir litla aflmögnunarforrit.Svo, hvað ákvarðar mögnun skilvirkni þess?HFE gildi.Það auðkennir núverandi magnunarstuðul smára og er sérstaklega mikilvægur þegar hannaður er litlir merki magnara.Hins vegar eru til margar mismunandi smára líkön og HFE svið þeirra eru mismunandi.Þess vegna verða verkfræðingar að vera varkár í vali sínu til að mæta sérstökum þörfum.Í hagnýtum forritum eru smærri smáatriði notaðir í fjölmörgum forritum.Oft sést það í útvörpum, hljóðmagnara og öðrum sviðum.Ótrúlega, þeir auka ekki aðeins veik merki heldur framleiða einnig einstaka hljóðframleiðslu.Hversu áhrifaríkt er það?Það er engin ýkja að segja að það færir skilvirkni samskipta- og skemmtunarbúnaðar á alveg nýtt stig.

Lítil merki smári sem hefur hratt skiptagetu og er furðu umburðarlyndur gagnvart háspennu og straumum, sem gerir það að frábæru vali til að skipta um og mögnun.Hugleiddu hringrásir sem skipta oft, þeir þurfa það virkilega.Slíkir smárar eru þó frábrugðnir litlum skiptis smári.Af hverju?Hið síðarnefnda hefur tilhneigingu til að hafa lægri HFE gildi.Ástæðan fyrir þessu er sú að litlir flyturar þurfa ekki mikið magn af núverandi mögnun við að skipta um forrit.Svo, hvar getum við oft séð þau?Tölvu rökfræði hlið og skipt um aflgjafa, eflaust um það.Elding-hröð skiptihæfileiki þessara smámerkja smára tryggir stöðugan og skilvirkan rekstur alls hringrásarinnar.

Power Transistor er tæki sem er hannað til að magna hámarksmerki.Áhrifamikið eru þeir færir um að standast mjög háa strauma og spennu, sem gerir þá óbætanlegan í forritum sem sjá um hámarksmerki.En þetta er ekki án tillits.Reyndar hefur hver afl smári einstaka kraft og núverandi forskriftir.Verkfræðingar mega ekki taka val sitt létt, þeir verða að velja vandlega til að mæta sérstökum þörfum hringrásarinnar og tryggja stöðugleika mögnuninnar.Svo, hvaða þættir eru sérstaklega mikilvægir í þessu ferli?Hiti.Meðan á mögnunarferlinu stendur losar afl smára mikið af hita.Þess vegna er hitastjórnun ómissandi.Hvaða tæki nota þessa smára oft?Háknúnu tæki.Til dæmis treysta hljóð magnara og útvarpsbylgjur á þennan sérstaka smári.

Mynd 7: Kraftar smáir

Í RF forritum, þegar þú telur hratt skiptahraða og framúrskarandi hátíðni einkenni, eru hátíðni smára greinilega fyrsti kosturinn.Ótrúlega geta þeir magnað áreynslulaust hátíðni merki án þess að kynna áberandi röskun yfirleitt.Tíðniviðbrögð, það er meginatriðið þegar þú hannar þessa smára.Ýmsir smárar hafa verið hannaðir, af hverju?Vegna þess að þeir eru allir sérsniðnir til að passa ákveðið tíðnisvið hefur hver sitt einstaka forrit.Hugsaðu um það, hvar gegna þessir hátíðni smára afgerandi hlutverk?samskiptatæki.ratsjárkerfi.Í RF hringrásum tryggja þeir fordæmalausan skilvirkni í smit og vinnslu merkja.

Ljósritarar hafa getu til að umbreyta sjónmerkjum í rafmagnsmerki, hafa mikla næmi og skjót viðbragðseinkenni.Vegna þessara eiginleika eru ljósnemar oft notaðir í ljósrofa og sjónskynjara.Uppbygging ljósritara inniheldur ljósnæmt svæði og stjórnsvæði.Alltaf þegar ljós er beint að ljósnæmu svæðinu örvar það breytingu í rafstraumi.Ljósritarar gera ráð fyrir mikilvægum hluta þegar kemur að sjálfvirkum ljósakerfum, ljósrofa og ýmsum öðrum reitum.Með því að greina ljósmerki virkja þau samsvarandi hringrásaraðgerðir.

Mynd 8: Ljósmyndun

Unijaction smári (UJT) er hálfleiðari tæki með neikvæð viðnámseinkenni tilvalin til að framleiða reglubundin púlsmerki.Algengt er að það sé útfært í tímamælir og flip-flop hringrásir.Vinnuregla UJT er fest við að stjórna straumi og neikvæðum viðnámsáhrifum.Þegar stjórnunarstraumurinn bylgja eykst framleiðsla straumur UJT hratt og framleiðir þar með belgjurtir.UJTS njóta breiðrar notkunar í flip-flops, tímamælum og púlsframleiðslurásum.Heterojunction tvíhverfa smári (HBT) gerir kleift að ná nákvæmum tímastýringarmerkjum fyrir ýmsar tímasetningarþarfir.

Með því að sameina styrkleika tvíhverfa og háa rafeinda hreyfanleika með hátíðni eiginleika, blómstra HBT í örbylgjuofnum og aflmagnara.Með því að sameina styrkleika tvíhverfa og háa rafeinda hreyfanleika með hátíðni eiginleika, blómstra HBT í örbylgjuofnum og aflmagnara.Þessir smárar hafa hærri tíðni í notkun og minni hávaða en hefðbundnir smáir, sem gerir þá fullkomna fyrir hátíðni notkun.HBT hafa umfangsmikla nýtingu í örbylgjuofnum eins og gervihnattasamskiptum og útvarpsbylgjum til að vinna merki við háar tíðnir og nákvæma merkismögnun.

Darlington smári, sem samanstendur af tveimur hylkjum smári, er þekktur fyrir mikla straummögnun og lágan inntakstraum.Það er venjulega notað í háum ávinningsrásum.Inntakstraumurinn er lítill, en framleiðsla straumurinn er mikill í Darlington smári, sem eru tilvalnir fyrir lágmark hljóðmagnar og snertiskynjunarrásir.Þau bjóða upp á mikla ávinning og litla orkunotkun.

Mynd 9: Darlington smári

Schottky smára, sem sameina eiginleika smára og Schottky díóða, sýna hratt rofahraða og lágan lekastraum, sem gerir þá mikilvægar til að koma í veg fyrir smáatriði í smári í forritum.Díóða hluti Schottky smára dregur úr lekastraumi og eykur hraða meðan á mettun stendur.Þessir smáir eru venjulega notaðir í hringrásum sem þurfa háhraða rofa án mettun.Þeir aðstoða við stöðugleika hringrásar og áreiðanleika.

Snjóflóð smári, með sérstökum aðstæðum, geta náð sundurliðun snjóflóða og hentar þannig fyrir háhraða rofa og magnunarforrit.Þegar öfugspenna fer fram úr ákveðnum þröskuld, fer snjóflóðið í snjóflóðaskipti og straumurinn verulega.Snjóflóð smára finna notkun sína í háhraða rofarásum og í sérstökum forritum sem kalla á mikinn ávinning.Þeir útvega stjórnað núverandi mögnun við snjóflóðaskiptaaðstæður.

Dreifðir smárar eru sérhæfð mannvirki sem notuð eru í tilteknum forritum eins og hitastigskynjara og magnara.Framleiðsluferlið dreifðra smára felur í sér með því að nota dreifingaraðferðir til að stjórna dreifingu milli mismunandi efna fyrir sérstaka eiginleika.Dreifðir smárar sýna einkarétt ávinning í tilteknum forritum eins og hitaskynjara og sérhæfðum magnara þar sem þeir bjóða upp á nákvæma mælingu og mögnun.

Transistors þjóna ýmsum og greinilegum tilgangi í rafrænum tækniforritum.Fjölmargar tegundir smára eru til, hver með sinn eigin kosti, og rafeindatæknimenn standa frammi fyrir þeirri áskorun að taka nákvæmar ákvarðanir til að tryggja að hringrásir þeirra nái ákjósanlegu afköstum.Síðari tilvikin sýna ríkjandi atburðarás umsóknar: valdeftirlit

sem ekki aðeins afneita skaðlegum áhrifum sveiflna í hringrásarhleðslu heldur einnig að tryggja stöðuga notkun.Þessi tæki tryggja endingu rafræns vélbúnaðar með því að viðhalda fastri spennu.Ennfremur eru afleftirlitsstofnanir árangursríkar til að bæla framandi merki og sveiflur í hringrásinni, sem gerir kleift að halda stöðugri og hreinni notkun.

Í samskiptatækni eru sveiflur í fasa-shift ómissandi í myndun stöðugra og áreiðanlegra merkja við smit gagna og samskipta.Sérstakur stöðugleiki þessara sveiflna tryggir merkisnákvæmni og gerir samskiptabúnaði kleift að starfa óaðfinnanlega við fjölbreyttar umhverfisaðstæður.

Aftur á móti veita samtímiseftirlitshlutir grundvallaratriði í mati á krafti og taka þátt í nákvæmni spennumælingum á fjölmörgum vísindalegum og iðnaðarforritum.Aðalhlutverk þeirra er að fylgjast með minniháttar V ariat jónum í rafstraumi og búa til nákvæma spennuútgang, sem hjálpar vísindamönnum og verkfræðingum við að framkvæma nákvæmar mælingar og tilraunir.

Magnarar, þar með talið stuðpúðarmagnara, eru notaðir mikið innan hljóðiðnaðarins til að magna og einangra hljóðmerki.Meirihluti þessara tækja er notaður í hljóðkerfum og samskiptabúnaði til að tryggja hámarks tryggð og skýrleika.

Ljósmyndunarskynjarar eru íhlutir sem eru hannaðir til að umbreyta ljósmerki í rafmagnsmerki.Þau eru oft notuð í sjálfvirkri lýsingu og ljósrofabúnaðarkerfi til að greina nærveru eða fjarveru ljóss og kveikja á aðgerðum eins og að kveikja og slökkva á ljósum eða stjórna sjálfvirkum hurðum.

Tímasetning og kveikja íhlutir gegna lykilhlutverki í mörgum tímamörkum verkefnum.Nákvæm merkispúls er búin til til að samstilla og samræma notkun margra rafeindatækja.Tæknilegar skammstafanir eru útskýrðar þegar þær eru fyrst notaðar.

RF hringrásir þjóna mikilvægum aðgerðum í þráðlausum samskiptum og ratsjárkerfi.Það er bráðnauðsynlegt að hanna og fínstilla slíkar hringrásir vandlega til að tryggja áreiðanlegar og skilvirkar merkjasendingar.

Afkastamikill búnaður, þar með talið hljóð- og aflmagnara, hefur sýnt fram á framúrskarandi getu til að meðhöndla afkastamikil merki og geta staðið við sérstakar þarfir aukinna hljóðs og afkösts búnaðar.

Hitastigskynjarar eru nauðsynlegir í ýmsum atburðarásum, allt frá iðnaðareftirliti til veðurathugunar, þar sem þeir veita hitastigsgögn með mikla nákvæmni til að fylgjast með og stjórna ýmsum hitastigstengdum ferlum og kerfum.

Rétt val og nýting fjölbreyttra smára gerða getur haft veruleg áhrif á afköst hringrásar á sviði hönnunar og verkfræði, veitingar fyrir breitt litróf rafrænna þarfir.Fjölhæfni og fjölmörg forrit smára gera þeim ómissandi þátt í rafeindatækni núverandi dags.Með dýpri skilningi á misjafnri tegundum smára og aðgerðum þeirra getum við hagrætt þessum hálfleiðara tækjum til að uppfylla fjölbreyttar rafrænu umsóknarkröfur.Transistors gegna mikilvægu hlutverki í nútímalífi, hafa áhrif á samskipti, tölvunarfræði, mælingu og stjórnkerfi.Notkun þeirra er útbreidd og grundvallaratriði fyrir starfsemi slíkra tækja.