Transistor fait maison à partir de diodes. Comment faire un panneau solaire à partir de transistors ou de diodes ? Les hautes fréquences posent des problèmes

Les semi-conducteurs purs ont le même nombre d'électrons libres et de trous. De tels semi-conducteurs ne sont pas utilisés pour la fabrication de dispositifs à semi-conducteurs, comme mentionné.

Pour la production de transistors (dans ce cas, ils désignent également les diodes, les microcircuits et en fait tous les dispositifs à semi-conducteurs), des semi-conducteurs de types n et p sont utilisés: à conductivité électronique et à trous. Dans les semi-conducteurs de type n, les électrons sont les principaux porteurs de charge et dans les semi-conducteurs de type p, les trous.

Les semi-conducteurs avec le type de conductivité requis sont obtenus par dopage (ajout d'impuretés) à des semi-conducteurs purs. La quantité de ces impuretés est faible, mais les propriétés du semi-conducteur changent au-delà de la reconnaissance.

Dopants

Les transistors ne seraient pas des transistors si des éléments trivalents et pentavalents n'étaient pas utilisés dans leur production, qui sont utilisés comme dopants. Sans ces éléments, il serait tout simplement impossible de créer des semi-conducteurs de conductivité différente, la création d'une jonction pn (lire pe - en) et le transistor dans son ensemble.

L'indium, le gallium et l'aluminium sont utilisés comme impuretés trivalentes d'une part. Leur enveloppe externe ne contient que 3 électrons. De telles impuretés prélèvent des électrons sur les atomes semi-conducteurs, ce qui fait que la conductivité du semi-conducteur devient semblable à un trou. De tels éléments sont appelés accepteurs - "preneurs".

D'autre part, ce sont l'antimoine et l'arsenic, éléments pentavalents. Ils ont chacun 5 électrons en orbite externe. En entrant dans les rangées ordonnées du réseau cristallin, ils ne trouvent pas de place pour le cinquième électron, il reste libre, et la conductivité du semi-conducteur devient électronique ou de type n. De telles impuretés sont appelées donneurs - "donneur".

La figure 1 montre un tableau des éléments chimiques qui sont utilisés dans la fabrication des transistors.

Figure 1. Influence des impuretés sur les propriétés des semi-conducteurs

Même un cristal chimiquement pur d'un semi-conducteur, tel que le germanium, contient des impuretés. Leur nombre est petit - un atome d'impureté pour un milliard d'atomes de germanium proprement dit. Et dans un centimètre cube, on obtient environ cinquante mille milliards de corps étrangers, appelés atomes d'impuretés. Comme beaucoup?

C'est le moment de rappeler qu'à un courant de 1 A, une charge de 1 Coulomb traverse le conducteur, soit 6 * 10 ^ 18 (six milliards de milliards) d'électrons par seconde. En d'autres termes, il n'y a "pas tellement" d'atomes d'impuretés et ils confèrent très peu de conductivité au semi-conducteur. Il s'avère soit un mauvais conducteur, soit pas un très bon isolant. En général, un semi-conducteur.

Comment obtient-on un semi-conducteur de conductivité n

Voyons ce qui se passe si un atome d'antimoine ou d'arsenic pentavalent est introduit dans un cristal de germanium. Ceci est clairement illustré sur la figure 2.

Figure 2. Introduction à un semi-conducteur d'une impureté 5-valente.

Un petit commentaire sur la figure 2, qui aurait dû être fait plus tôt. Chaque ligne droite entre les atomes semi-conducteurs adjacents sur la figure doit être double, indiquant que deux électrons sont impliqués dans la liaison. Cette liaison est appelée covalente et est illustrée à la figure 3.

Figure 3. Liaison covalente dans un cristal de silicium.

Pour l'Allemagne, le dessin serait exactement le même.

L'atome d'impureté pentavalent est intégré dans le réseau cristallin, car il n'a tout simplement nulle part où aller. Il utilise quatre de ses cinq électrons de valence pour créer des liaisons covalentes avec les atomes voisins et est introduit dans le réseau cristallin. Mais le cinquième électron restera libre. La chose la plus intéressante est que l'atome de l'impureté lui-même dans ce cas devient un ion positif.

L'impureté dans ce cas est appelée un donneur, elle donne au semi-conducteur des électrons supplémentaires, qui seront les principaux porteurs de charge dans le semi-conducteur. Le semi-conducteur lui-même, ayant reçu des électrons supplémentaires du donneur, sera un semi-conducteur conducteur d'électrons ou n-négatif.

Les impuretés sont introduites dans les semi-conducteurs en petites quantités, seulement un atome pour dix millions d'atomes de germanium ou de silicium. Mais c'est plus de cent fois plus que la teneur en impuretés intrinsèques du cristal le plus pur, dont il a été écrit juste au-dessus.

Si maintenant une cellule galvanique est connectée au semi-conducteur de type n résultant, comme le montre la figure 4, les électrons (cercles avec un moins à l'intérieur) sous l'action du champ électrique de la batterie se précipiteront vers sa borne positive. Le pôle négatif de la source de courant donnera le même nombre d'électrons au cristal. Par conséquent, un courant électrique traversera le semi-conducteur.

Figure 4.

Les hexagones avec un signe plus à l'intérieur ne sont rien de plus que des atomes d'impuretés qui ont donné des électrons. Ce sont maintenant des ions positifs. Le résultat de ce qui précède est le suivant : l'introduction d'une impureté donneuse dans le semi-conducteur permet une injection d'électrons libres. Le résultat est un semi-conducteur électroniquement conducteur ou de type n.

Si dans un semi-conducteur, du germanium ou du silicium, ajoutez des atomes d'une substance à trois électrons dans l'orbite externe, par exemple de l'indium, alors le résultat sera, franchement, le contraire. Cette union est illustrée à la figure 5.

Figure 5. Introduction à un semi-conducteur d'une impureté 3-valente.

Si maintenant une source de courant est connectée à un tel cristal, alors le mouvement des trous prendra un caractère ordonné. Les phases de mouvement sont illustrées à la figure 6.

Figure 6. Phases de conduction des trous

Le trou dans le premier atome de droite, c'est juste un atome d'impureté trivalent, capture un électron du voisin de gauche, à la suite de quoi un trou y reste. Ce trou, à son tour, est rempli d'un électron arraché à son voisin (sur la figure, il est à nouveau à gauche).

De cette façon, les trous chargés positivement se déplacent du pôle positif au pôle négatif de la batterie. Cela continue jusqu'à ce que le trou se rapproche du pôle négatif de la source de courant et soit rempli d'un électron de celui-ci. Dans le même temps, un électron de la source la plus proche de la borne positive quitte son atome, un nouveau trou est obtenu et le processus est répété depuis le début.

Afin de ne pas confondre quel type de semi-conducteur est obtenu lorsqu'une impureté est introduite, il suffit de se rappeler que le mot "donneur" contient la lettre en (négatif) - un semi-conducteur de type n est obtenu. Et dans le mot accepteur, il y a la lettre pe (positive) - un semi-conducteur de conductivité p.

Les cristaux ordinaires, tels que le germanium, sous la forme sous laquelle ils existent dans la nature, ne conviennent pas à la production de dispositifs semi-conducteurs. Le fait est qu'un cristal de germanium naturel ordinaire se compose de petits cristaux qui ont grandi ensemble.

Tout d'abord, le matériau de départ a été purifié des impuretés, après quoi le germanium a été fondu et une graine a été abaissée dans la masse fondue résultante - un petit cristal avec un réseau régulier. La graine tournait lentement dans la fonte et montait progressivement vers le haut. La masse fondue a enveloppé la graine et se refroidit pour former une grande tige monocristalline avec un réseau cristallin régulier. L'aspect du monocristal obtenu est montré sur la figure 7.

Figure 7.

Dans le processus de fabrication d'un monocristal, un dopant de type p ou n a été ajouté à la masse fondue, obtenant ainsi la conductivité requise du cristal. Ce cristal a été découpé en petites plaques, qui sont devenues la base du transistor.

Le collecteur et l'émetteur ont été fabriqués de différentes manières. Le plus simple était que de petits morceaux d'indium étaient placés sur les côtés opposés de la plaque, qui étaient soudés, chauffant le point de contact à 600 degrés. Après refroidissement de l'ensemble de la structure, les zones saturées en indium ont acquis une conductivité de type p. Le cristal résultant a été installé dans le boîtier et les fils ont été connectés, ce qui a permis d'obtenir des transistors à jonction fondue. La conception de ce transistor est illustrée à la figure 8.

Figure 8.

De tels transistors ont été produits dans les années soixante du XXe siècle sous les marques MP39, MP40, MP42, etc. Aujourd'hui, c'est presque une pièce de musée. Les transistors de la structure p-n-p tour ont été les plus largement utilisés.

En 1955, le transistor de diffusion a été développé. Selon cette technologie, pour former les régions de collecteur et d'émetteur, une plaque de germanium a été placée dans une atmosphère gazeuse contenant des vapeurs de l'impureté souhaitée. Dans cette atmosphère, la plaque a été chauffée à une température juste en dessous du point de fusion et maintenue pendant le temps requis. En conséquence, des atomes d'impuretés ont pénétré dans le réseau cristallin, formant des jonctions p-n. Ce processus est connu sous le nom de méthode de diffusion et les transistors eux-mêmes sont appelés diffusion.

Les propriétés fréquentielles des transistors alliés, je dois le dire, laissent beaucoup à désirer : la fréquence de coupure n'est pas supérieure à plusieurs dizaines de mégahertz, ce qui permet de les utiliser comme interrupteur aux basses et moyennes fréquences. De tels transistors sont appelés basse fréquence et n'amplifieront sûrement que les fréquences de la gamme audio. Bien que les transistors au germanium fondus aient depuis longtemps été remplacés par des transistors au silicium, les transistors au germanium sont toujours produits pour des applications spéciales où une basse tension est requise pour polariser l'émetteur dans le sens direct.

Les transistors au silicium sont fabriqués en technologie planaire. Cela signifie que toutes les transitions vont à la même surface. Ils ont presque complètement remplacé les transistors au germanium des circuits discrets et sont utilisés comme composants de circuits intégrés où le germanium n'a jamais été utilisé. De nos jours, le transistor au germanium est très difficile à trouver.

Lisez la suite dans le prochain article.

Vous n'avez besoin que de deux composants pour construire un onduleur simple qui convertit DC 12V en 220V AC.

Absolument aucun article ou pièce cher ou rare. Tout peut être assemblé en 5 minutes ! Vous n'avez même pas besoin de souder ! Je l'ai tordu avec un fil et c'est tout.

De quoi avez-vous besoin pour un onduleur ?

  • Transformateur de récepteur, magnétophone, centre, etc. Un enroulement secteur pour 220 V, l'autre pour 12 V.
  • Relais pour 12 V. Ils sont utilisés dans de nombreux endroits.
  • Fils de connexion.


Assemblage de l'onduleur

Tout se résume à connecter le relais et le transformateur comme suit. Tout d'abord, nous mettons une charge sous la forme d'une lampe LED sur l'enroulement secteur du transformateur - ce sera la sortie de l'onduleur.
Ensuite, nous connectons l'enroulement basse tension en parallèle avec le relais. Maintenant, un contact va à l'alimentation de la batterie et le second est connecté à l'autre contact de la batterie, mais uniquement via le contact fermé du relais. Plus ou moins n'a pas d'importance.




Tout! Votre onduleur est prêt ! Hyper facile !
Nous le connectons à la batterie - nous l'avons comme source 12 V et la lampe 220 V commence à briller. En même temps, vous entendez un grincement du relais.


Comment fonctionne cet onduleur ?

C'est très simple : lorsque vous branchez l'alimentation, toute la tension passe par les contacts fermés vers le relais. Le relais est excité et les contacts s'ouvrent. En conséquence, l'alimentation du relais est coupée et les contacts sont de nouveau fermés. En conséquence, le cycle est répété. Et comme un transformateur élévateur est connecté en parallèle au relais, de puissantes impulsions de marche/arrêt constantes lui sont fournies et converties en courant alternatif haute tension. La fréquence d'un tel convertisseur varie de 60 à 70 Hz.
Bien sûr, un tel onduleur n'est pas durable - tôt ou tard, le relais tombera en panne, mais ce n'est pas dommage - cela coûte un centime ou même gratuit, si vous prenez l'ancien. Et la tension de sortie en termes de courant et de propagation est tout simplement horrible. Mais ce convertisseur le plus simple peut vous aider dans toute situation grave.

Les sources alternatives d'électricité gagnent en popularité chaque année. Les augmentations constantes des tarifs de l'électricité contribuent à cette tendance. L'une des raisons pour lesquelles les gens recherchent des sources d'alimentation non conventionnelles est le manque total de connectivité aux réseaux publics.

Les sources d'énergie alternatives les plus populaires sur le marché sont. Ces sources utilisent l'effet de génération de courant électrique lorsqu'elles sont exposées à l'énergie solaire sur des structures semi-conductrices en silicium pur.

Les premières plaques photographiques solaires étaient trop chères et leur utilisation pour produire de l'électricité n'était pas rentable. Les technologies de production de cellules solaires au silicium sont constamment améliorées et peuvent désormais être achetées à un prix abordable.

L'énergie de la lumière est gratuite, et si les mini-centrales électriques à base de cellules de silicium sont suffisamment bon marché, alors ces sources d'énergie alternatives deviendront rentables et deviendront très répandues.

Des matériaux adaptés à portée de main

Schéma d'une batterie solaire sur diodes Beaucoup de têtes brûlées se posent la question : est-ce possible à partir de matériaux de rebut. Bien sûr vous pouvez! Beaucoup ont conservé un grand nombre de vieux transistors depuis l'époque de l'URSS. C'est le matériau le plus approprié pour créer une mini-centrale de vos propres mains.

Vous pouvez également fabriquer une cellule solaire à partir de diodes au silicium. Un autre matériau pour fabriquer des panneaux solaires est la feuille de cuivre. Lors de l'utilisation d'une feuille, une réaction photoélectrochimique est utilisée pour obtenir la différence de potentiel.

Étapes de fabrication d'un modèle de transistor

Sélection de pièces

Les plus appropriés, pour la fabrication de cellules solaires, sont de puissants transistors en silicium portant la lettre KT ou P. À l'intérieur, ils contiennent une grande plaque semi-conductrice qui peut générer un courant électrique lorsqu'elle est exposée au soleil.

Conseil d'Expert: sélectionnez des transistors du même nom, car ils ont les mêmes caractéristiques techniques et votre batterie solaire sera plus stable en fonctionnement.

Les transistors doivent être en état de marche, sinon ils n'auront aucun sens. La photo montre un échantillon d'un tel dispositif semi-conducteur, mais vous pouvez prendre un transistor de forme différente, le plus important, il doit être en silicium.

L'étape suivante consiste à préparer mécaniquement vos transistors. Il est nécessaire, mécaniquement, de retirer la partie supérieure du boîtier. La façon la plus simple de le faire est d'utiliser une petite scie à métaux.

Préparation

Serrez le transistor dans un étau et coupez soigneusement le long du contour du boîtier. Vous voyez une plaquette de silicium qui agira comme une cellule photoélectrique. Les transistors ont trois fils - base, collecteur et émetteur.

Selon la structure du transistor (p-n-p ou n-p-n), la polarité de notre batterie sera déterminée. Pour le transistor KT819, la base sera un plus, l'émetteur et le collecteur seront un moins.

La plus grande différence de potentiel, lorsque la lumière est appliquée à la plaque, est créée entre la base et le collecteur. Par conséquent, dans notre batterie solaire, nous utiliserons la jonction collecteur du transistor.

Examen

Après avoir coupé le boîtier du transistor, leur fonctionnement doit être vérifié. Pour cela, nous avons besoin d'un multimètre numérique et d'une source lumineuse.

Nous connectons la base du transistor au fil positif du multimètre et le collecteur au négatif. Nous passons l'appareil de mesure en mode de contrôle de tension avec une plage de 1V.

Nous dirigeons la source lumineuse vers la plaquette de silicium et contrôlons le niveau de tension. Il doit être compris entre 0,3V et 0,7V. Dans la plupart des cas, un transistor crée une différence de potentiel de 0,35 V et un courant de 0,25 µA.

Pour recharger un téléphone portable, il faut créer un panneau solaire d'environ 1000 transistors, qui produira un courant de 200 mA.

Assemblée

Vous pouvez assembler un panneau solaire à partir de transistors sur n'importe quelle plaque plate faite d'un matériau qui ne conduit pas l'électricité. Tout dépend de votre imagination.

Avec une connexion en parallèle de transistors, l'intensité du courant augmente et avec une connexion en série, la tension de source augmente.

En plus des transistors, des diodes et des feuilles de cuivre, des canettes en aluminium peuvent être utilisées pour la fabrication de cellules solaires, par exemple des canettes de bière, mais ce seront des batteries qui chauffent l'eau et ne produisent pas d'électricité.

Regardez une vidéo dans laquelle un spécialiste explique en détail comment fabriquer vous-même un panneau solaire à partir de transistors :

Le nombre d'applications pour des appareils appelés panneaux solaires augmente chaque jour. Ils trouvent des applications de plus en plus larges dans les industries spatiales militaires, l'industrie, l'agriculture et dans la vie quotidienne. Malgré le fait qu'il devient de plus en plus facile de se procurer une telle batterie à un prix raisonnable, il est intéressant de la fabriquer soi-même.

Cet article fournit des conseils pratiques sur les panneaux solaires de bricolage qui peuvent être utilisés comme source de courant pour les conceptions de radio amateur de faible puissance.

Une batterie solaire artisanale constituée de diodes ou de transistors est un dispositif intéressant non seulement du point de vue de l'application pratique, mais aussi pour comprendre le principe de son fonctionnement. De plus, pour sa fabrication, il est préférable d'utiliser des dispositifs à semi-conducteurs sortis il y a 30 à 40 ans.

Comment fonctionne une cellule solaire ?

La batterie solaire en tant que dispositif qui convertit l'énergie lumineuse en énergie électrique est connue depuis longtemps. Son travail est basé sur le phénomène de l'effet photoélectrique interne dans la jonction pn. Effet photoélectrique interne - le phénomène d'apparition de porteurs de courant supplémentaires (électrons ou trous) dans un semi-conducteur lors de l'absorption de la lumière.

Les électrons et les trous sont séparés par une jonction p-n de sorte que les électrons sont concentrés dans la région n et les trous - dans la région p, ce qui entraîne une CEM entre ces régions. Si vous leur connectez une charge externe, un courant y apparaîtra lorsque la jonction p-n est allumée. L'énergie du soleil est convertie en énergie électrique.

Les champs électromagnétiques et l'intensité du courant dans un tel semi-conducteur sont déterminés par les facteurs suivants :

  • matériau semi-conducteur (germanium, silicium, etc.) ;
  • la surface de la jonction pn;
  • l'illumination de cette transition.

Le courant généré par un élément est très faible et pour obtenir le résultat souhaité, il est nécessaire d'assembler des modules à partir d'un grand nombre de tels éléments. Une telle source d'alimentation n'a pas peur des brèves remarques, car l'amplitude du courant qu'elle génère est limitée à une certaine valeur maximale - généralement quelques milliampères.

Cellule solaire faite maison faite de diodes ou de transistors semi-conducteurs

Les diodes à semi-conducteurs et les transistors ont également des jonctions pn nécessaires pour créer une batterie solaire. La diode a 1 jonction pn et le transistor en a 2 - entre la base et le collecteur, entre la base et l'émetteur. La possibilité d'utiliser un dispositif semi-conducteur à ce titre est déterminée par 2 conditions :

  • il devrait être possible d'ouvrir la jonction pn;
  • la zone de la jonction pn doit être suffisamment grande.

Batterie solaire à transistor faite maison

La deuxième condition est généralement remplie pour les transistors à jonction de puissance. Le transistor n-p-n au silicium KT801 (a) est intéressant en ce qu'il est facile d'ouvrir la jonction avec lui. Il suffit d'appuyer sur le couvercle avec une pince et de le retirer délicatement. Pour les transistors au germanium puissants P210-P217 (b), vous devez soigneusement couper le couvercle le long de la ligne AA et le retirer.

Les transistors préparés doivent être vérifiés avant de les utiliser comme cellules solaires. Pour ce faire, vous pouvez utiliser un multimètre ordinaire. Après avoir basculé l'appareil en mode de mesure de courant (la limite est de plusieurs milliampères), allumez-le entre la base et le collecteur ou l'émetteur du transistor, dont la transition est bien éclairée. L'appareil doit afficher un faible courant - généralement une fraction de milliampère, moins souvent un peu plus de 1 mA. En passant le multimètre en mode mesure de tension (limite 1-3 V), on devrait obtenir une valeur de tension de sortie de l'ordre de quelques dixièmes de volt. Il est conseillé de les trier en groupes avec des tensions de sortie similaires.

Une connexion mixte d'éléments est utilisée pour augmenter le courant de sortie et la tension de fonctionnement. Au sein des groupes, les éléments avec des valeurs proches des tensions de sortie sont connectés en parallèle. Le courant de sortie total du groupe est égal à la somme des courants des éléments individuels. Les groupes sont inclus entre eux de manière séquentielle. Leurs tensions de sortie s'additionnent. Pour les transistors à structure NPN, la polarité de la tension de sortie sera opposée.

Pour assembler une source d'alimentation, il est préférable de développer une carte de circuit imprimé en fibre de verre recouverte d'une feuille. Après avoir dessoudé les éléments, il est préférable de placer la planche dans un étui aux dimensions adaptées et de la fermer par dessus avec une plaque en plexiglas. Une source de courant de plusieurs dizaines de transistors génère une tension de plusieurs volts pour un courant de sortie de plusieurs milliampères. Il peut être utilisé pour recharger des batteries de faible puissance, pour alimenter des radios de faible puissance et d'autres appareils électroniques de faible puissance.

Batterie solaire à diode faite maison

Une batterie solaire à diodes peut également être fabriquée à la main. A titre d'exemple, nous allons décrire la fabrication de batteries à base de diodes planaires au silicium KD202. ... À la place, vous pouvez utiliser d'autres redresseurs à semi-conducteur : D242, D237, D226, etc.

Pour ouvrir la jonction pn de la diode KD202, vous devez effectuer les opérations suivantes :

  1. En serrant la diode dans un étau par la bride, coupez puis redressez doucement le fil de l'anode, afin de pouvoir ensuite facilement libérer le fil de cuivre soudé à la jonction pn.
  2. En appliquant un couteau ou un autre objet pointu sur le joint soudé, à coups légers, en tournant la diode dans un étau, séparez la bride de protection.

De la même manière, vous pouvez séparer la bride de protection et les autres diodes.

Dans une cellule solaire, les diodes préparées, comme les transistors du circuit ci-dessus, sont connectées de manière mixte. Dans chaque groupe, les éléments sont également connectés en parallèle : d'une part, les anodes des diodes sont connectées entre elles, et d'autre part, les cathodes. Vous pouvez sélectionner des éléments par groupe de la même manière que les transistors. Plus il y a d'éléments individuels dans une telle source de courant, plus sa puissance est grande.

Une source de courant de 5 groupes de 10 diodes génère chacun une tension d'environ 2,5 V à un courant de 20-25 mA. Pour la fabrication d'une source de courant maison, il est permis d'utiliser des diodes de redressement de faible puissance du type D223. Ils sont pratiques en ce sens qu'il leur est facile d'ouvrir la jonction pn pour la lumière. Pour ce faire, il suffit de les maintenir pendant un certain temps dans de l'acétone, après quoi la peinture protectrice est facilement nettoyée du corps en verre.

N'oubliez pas que lorsque vous travaillez avec des dispositifs à semi-conducteurs, n'oubliez pas qu'ils échouent facilement en cas de surchauffe. Pour le soudage, utilisez de la soudure à bas point de fusion et un fer à souder à faible puissance, en essayant de ne pas chauffer le point de soudure trop longtemps.

Il est facile de voir que fabriquer et assembler une batterie solaire semi-conductrice maison n'est pas une tâche très difficile pour une personne familiarisée avec les bases de la conception d'appareils électroniques. Essayez-le - vous réussirez!

Après avoir commencé à étudier les transistors bipolaires, beaucoup de messages à leur sujet ont commencé à arriver dans des messages privés. Les questions les plus courantes ressemblent à ceci :

Si un transistor est composé de deux diodes, alors pourquoi ne pas simplement utiliser deux diodes et en faire un simple transistor ?

Pourquoi le courant électrique circule-t-il du collecteur vers l'émetteur (ou vice versa) si le transistor est constitué de deux diodes reliées soit par des cathodes, soit par des anodes ? Après tout, le courant ne passera que par une diode allumée dans le sens direct, par une autre, il ne peut pas passer, n'est-ce pas ?

Mais la vérité est la vôtre... Tout est logique... Mais quelque chose me semble qu'il y a quelque part un hic ;-). Et c'est ici que ce même « zeste » que nous allons considérer dans cet article…

Structure du transistor

Ainsi, comme vous vous en souvenez tous dans les articles précédents, tout transistor bipolaire, disons, se compose de deux diodes. Pour

le circuit équivalent ressemble à ceci :


Et pour transistor NPN


quelque chose comme ca:


Pourquoi être sage ? Faisons une expérience simple !

Nous avons tous notre transistor soviétique bien-aimé KT815B. C'est un transistor NPN silicium de conductivité :


Réaliser un schéma simple avec OE (O général N.-É. mitter) pour démontrer certaines de ses propriétés. J'ai montré cette expérience dans des articles précédents. Mais comme on dit, la répétition est la mère de l'apprentissage.

Pour démontrer l'expérience, nous avons besoin d'une ampoule à incandescence de faible puissance et de quelques blocs d'alimentation. Nous assemblons le tout selon le schéma suivant :


Où sommes-nous Bat1- c'est une alimentation que l'on connecte entre la base et l'émetteur, et Bat2- l'alimentation, qui est connectée entre le collecteur et l'émetteur, et en plus une ampoule s'y accroche séquentiellement.

Tout ressemble à ça :


Comme l'ampoule brille normalement à 5 V, j'ai également réglé le Bat 2 sur 5 V.

Sur Bat 1, augmenter progressivement la tension... et à une tension de 0,6 V


notre lumière s'allume. Par conséquent, notre transistor "s'est allumé"


Mais puisqu'un transistor est constitué de diodes, pourquoi ne pas prendre deux diodes et en « faire » un transistor ? À peine dit que c'était fait. Nous assemblons le circuit équivalent du transistor KT815B à partir de deux diodes de la marque 1N4007.


Dans la figure ci-dessous, j'ai marqué les fils de diode comme anode et cathode, et j'ai également désigné les fils de «transistor».


Nous collectons le tout de la même manière :



Étant donné que notre transistor KT815B était en silicium et que les diodes 1N4007 sont également en silicium, alors, en théorie, le transistor à diode devrait s'ouvrir à une tension de 0,6-0,7 V. Ajoutez la tension sur Bat1 à 0,7 V ...


et…

non, la lumière est éteinte ((


Si vous faites attention à l'alimentation Bat1, vous pouvez voir que la consommation à 0,7 V était déjà de 0,14 A.

En termes simples, si nous avions donné un peu plus de tension, nous aurions brûlé la diode base-émetteur, si, bien sûr, nous rappelions la caractéristique courant-tension (VAC) de la diode.

Mais pourquoi, qu'est-ce qu'il y a ? Pourquoi le transistor KT815B, qui se compose essentiellement des mêmes diodes au silicium, fait-il passer un courant électrique à travers le collecteur-émetteur, et deux diodes soudées ne fonctionnent-elles pas non plus comme un transistor ? Où est enterré le chien ?

Savez-vous comment ces "diodes" sont situées dans le transistor ? Si nous tenons compte du fait que le semi-conducteur N est du pain et qu'une fine couche de jambon est le semi-conducteur P, alors dans le transistor, ils sont situés à peu près comme ceci (nous ne regardons pas la salade):

Le fait est que la base dans le transistor est très mince en largeur, comme ce jambon, et le collecteur et l'émetteur sont comme ces moitiés de pain en largeur (j'exagère un peu, bien sûr, ils sont un peu plus petits), donc, le transistor se comporte comme un transistor :-), c'est-à-dire qu'il s'ouvre et fait passer le courant à travers le collecteur-émetteur.

En raison du fait que la base est très mince en largeur, signifie que deux jonctions P-N sont à une très faible distance l'une de l'autre et qu'une interaction se produit entre elles. Cette interaction est appelée effet transistor. Et quel peut être l'effet transistor entre diodes, dans lequel la distance entre deux jonctions P-N est comme la Lune ?

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