N канальные транзисторы вместо диодов

Эквивалентная схема биполярного транзистора

Итак, как же нам распознать биполярный транзистор среди кучи радиоэлементов, имеющих схожий корпус? Давайте рассмотрим еще раз его внутреннюю структуру. Для транзистора прямой проводимости она будет выглядеть так:

а для транзистора обратной проводимости вот так:

А знаете что? Давайте-ка резанём серединный слой пополам… Предположим, мы взяли тонкий-тонкий ножик и разделили полупроводник базы на две части.

Итак, рисуночки у нас становятся такими:

для транзистора прямой проводимости

для транзистора обратной проводимости

Вот этот или вот этот участок транзистора вам ничего не напоминает?

Едрить-колотить! Так ведь это же диод!

Так что тогда получается? Что транзистор тупо состоит из двух диодов. Грубо говоря, дорогие читатели, так оно и есть ;-).

Значит, схематически мы можем транзистор нарисовать как два диода. Итак, что у нас тогда получиться? Для транзистора прямой проводимости:

схема будет выглядеть вот так:

а для транзистора обратной проводимости

Все элементарно и просто, господа! Итак, мы с вами узнали, что схематически транзистор можно заменить как два диода, которые соединены катодами или анодами. А проверять диоды мы с вами умеем без проблем, не так ли? Кто подзабыл, читаем статью как проверить диод мультиметром.

Приступаем к “практической электронике” 😉

У нас имеются два транзистора. Стоп! А с чего мы взяли что это вообще транзисторы?

Внимательно смотрим на них и видим какие то буквы и цифры. КТ815Б и КТ814Б. Блин, снизу еще какие-то цифры. Во дела! Ладно, ничего страшного. Для этого открываем яндекс или гугл и вбиваем первую строчку названия транзистора. Получается вбиваем “КТ815Б” и рядышком пишем незамысловатое слово “даташит” или на буржуйский манер “datasheet”. Качаем документацию на этот радиоэлемент и узнаем что это такое и что он из себя представляет. А вот я и даташит на него нашел ——> вот он. Теперь я знаю, что это транзистор N-P-N структуры, а также знаю расположение его выводов 😉 И еще знаю, что вам лень его качать, поэтому вот вам скрины:

Вон сколько сразу можно узнать!

А вот и вторая страничка даташита:

Здесь мы видим уже тот же самый транзистор, но в другом корпусе. У нас же на фото транзистор в корпусе КТ-27. Видите цифры на выводах транзистора? Смотрим в табличку и узнаем где какой вывод ;-). Значит на фото у нас выводы идут таким образом:

Теперь рассмотрим другой транзистор:

Из даташита транзистора КТ815Б мы узнали, что у него есть комплиментарная пара: транзистор КТ814

Комплиментарная пара для кого-либо транзистора – это транзистор точно с такими же характеристиками и параметрами, НО у него просто-напросто другая проводимость. Это значит, что транзистор КТ815 у нас обратной проводимости, то есть N-P-N, а КТ814 прямой проводимости, то есть P-N-P 😉 Справедливо также и обратное: для транзистора КТ814 комплиментарной парой является транзистор КТ815 ! Короче говоря, зеркальные братья-близнецы. Также самой популярной комплиментарной парой транзисторов в Советском Союзе были транзисторы КТ315 и КТ361.

Обратите внимание на даташит транзистора КТ814:

Берем наш знаменитый мультиметр, цепляем щупы-крокодилы и ставим на значок “прозвонка”

Будем проверять транзистор КТ815. Так как он структуры N-P-N, следовательно, его можно схемотехнически заменить вот на такую диодную схему:

Вспоминаем распиновку нашего транзистора:

Как мы помним, диод пропускает постоянный ток только в одном направлении. Проверяем первый диод транзистора. Для этого ставим на базу плюс, на эмиттер минус:

Видим падение напряжения при прямом включении на P-N переходе в милливольтах.

Меняем щупы местами. То есть на базу подаем минус, а на эмиттер – плюс:

Единичка, значит первый диод транзистора исправен.

Проверяем второй диод транзистора. Ставим на базу плюс, а на коллектор – минус:

Видим падение напряжения на P-N переходе. Все гуд.

Меняем щупы местами:

Мультик показывает единичку. Все ОК. Второй диод тоже в полном здравии. Значит транзистор в полной боевой готовности!

Ну что, теперь проверим комплиментарный транзистор – КТ814 ;-).Его диодная схема будет выглядеть уже по другому, так как он у нас прямой проводимости:

Здесь так же проверяем два диода. Для этого ставим минус на базу, а на эмиттер – плюс:

Ишь ты какое число). Падение напряжения на PN-переходе. Все ОК.

Меняем так же местами щупы:

Единичка – все ОК.

Проверяем второй диод транзистора точно так же. Для этого на базу также ставим минус, а на коллектор – плюс:

Опять видим падение напряжения при прямом включении на PN-переходе.

Меняем щупы местами:

КТ814 у нас тоже полностью жив и здоров! Все те же самые операции я ещё описал в статье Как проверить биполярный транзистор мультиметром.

Но постойте-ка… Так что же это получается? Соединив простые диоды, как на рисунках выше, мы можем получить транзистор? А вот кукиш! 🙂 Весь прикол заключается в том, что в транзисторах оба P-N перехода расположены очень близко к друг другу, поэтому между ними возникает взаимодействие. Взаимодействие эти двух P-N переходов называют транзисторным эффектом. Именно поэтому биполярный транзистор обладает усилительными свойствами.

Итак, сделаем глубокомысленные выводы.

Транзистор схематически можно заменить двумя диодами, но если спаять два диода и “сделать” из них транзистора, то ничего не получится. Почему? Читаем здесь. Для того, чтобы узнать, живой ли у нас транзистор и можно ли его паять в схему, достаточно проверить целостность этих двух диодов. Ну и для определения эмиттера, базы и коллектора надо скачать даташит на исследуемый транзистор или копаться в бумажных справочниках (с появлением интернета, не помню, когда в последний раз открывал справочник).

Radiohobby Forum

Объявление

Внимание! Не используйте при регистрации почту в доменах Яндекс и Mail.ru. Письмо на них физически не дойдёт с серверов в Украине, из-за введённых правительством Украины санкций против этих компаний. Всем, кто ранее использовал подобную почту, для сохранения прежней функциональности форума, рекомендуется её поменять.

Огромная просьба аттачить картинки и файлы прямо в сообщения, чтобы они физически оставались на сайте форума!

Ссылка «Загрузки» находится справа внизу формы набора сообщения.

Подписка на журнал «Радиохобби» прекращена. Подробности. Форум же продолжает свою работу.

• Форум
• » Источники питания и измерительная техника
• » Транзисторы вместо диодов в мосте выпрямителя

Страницы 1 2 3 … 10 Вперед

#1 12.05.2004 08:06:31

Транзисторы вместо диодов в мосте выпрямителя

Как правило (УМЗЧВВ не исключение) в диодном мосте ставят высокочастотные импульсные диоды. Если уж на то пошло то, ИМХО лучше установить транзисторы
(ну например IRF Z44) у которых сопротивление канала 0.01 Ом да и ток до 50 А! А самое главное — плечо выпрямителя полностью открыто буквально с долей вольта!

ЗЫ: когда-то встречался с такой неисправностью в приёмнике: НЧ гул при приёме- все электролиты перепроверил- бестолку! Блокировочный кондёр на мосту питания оказался в обрыве и БП модулировал то ли антенную землю то ли что-то в ВЧ части.

#2 12.05.2004 08:31:46

Re: Транзисторы вместо диодов в мосте выпрямителя

Как правило (УМЗЧВВ не исключение) в диодном мосте ставят высокочастотные импульсные диоды. Если уж на то пошло то, ИМХО лучше установить транзисторы
(ну например IRF Z44) у которых сопротивление канала 0.01 Ом да и ток до 50 А! А самое главное — плечо выпрямителя полностью открыто буквально с долей вольта!

зоветься это синхронный выпрямитель. в силовой электронике, особенно низковольтной они часто применяються.
а насчет ИРФЗ 44- он открыт полностью вольт так с 5ти (мож немного меньше.)
и если не применять схему управления затворами, которая будет делать достаточно крутые фронты, то динамические потери на ключе могут быть серьезные.
еще можно юзать германиевые транзисторы в такой схеме. П210 например

#3 12.05.2004 12:59:10

Re: Транзисторы вместо диодов в мосте выпрямителя

П210 разве германиевый?

#4 12.05.2004 13:09:28

Re: Транзисторы вместо диодов в мосте выпрямителя

Если уж на то пошло то, ИМХО лучше установить транзисторы
(ну например IRF Z44) у которых сопротивление канала 0.01 Ом да и ток до 50 А! А самое главное — плечо выпрямителя полностью открыто буквально с долей вольта!

А зачем такое надо, открывать их с долей вольта? Ведь как известно реально работают-заряжают электролиты лишь самые верхушки синусоиды..

Никогда не бойся делать то, что ты не умеешь. Помни, ковчег был построен любителем. Профессионалы построили Титаник.

#5 12.05.2004 14:10:31

Re: Транзисторы вместо диодов в мосте выпрямителя

А зачем такое надо, открывать их с долей вольта? Ведь как известно реально работают-заряжают электролиты лишь самые верхушки синусоиды.

Если ко всему этому прилепить МК-управление то очень даже просто организовать ступенчатое (а то и плавное) включение БП;- это раз,
-во вторых — защиту;
— ну и полностью иключить влияние (ИМХО) выпрямительных элементов на звук (если кому-то мешают )

#6 12.05.2004 15:34:15

Re: Транзисторы вместо диодов в мосте выпрямителя

Если уж на то пошло то, ИМХО лучше установить транзисторы
(ну например IRF Z44) у которых сопротивление канала 0.01 Ом да и ток до 50 А! А самое главное — плечо выпрямителя полностью открыто буквально с долей вольта!

А зачем такое надо, открывать их с долей вольта? Ведь как известно реально работают-заряжают электролиты лишь самые верхушки синусоиды..

А затем, что в момент открывания происходит «щелчек» тока по конденсатору фильтра и он тем сильнее, чем выше быстродействие диода и порог открывания. Пороги: обычный кремень 0.7V, диод с Шотки 0.5V, HEXFREDы производства IR 0.2V, заплеванные германиквые Д302-Д305 производства 70х годов- 50 mV и меньнше. Лучше их, на мое ухо, диодов,(кроме кенотронов, конечно) никто не делал

Он знал звуковую аппаратуру не по наслышке. ©2012

Слепое прослушивание было заменено глухим просматриванием. ©2012

#7 12.05.2004 16:52:28

Re: Транзисторы вместо диодов в мосте выпрямителя

Чето ничо не понятно.
свяжите вместе «щелчок» тока, порог откравания и быстродействие!

#8 12.05.2004 19:39:13

Re: Транзисторы вместо диодов в мосте выпрямителя

Чето ничо не понятно.
свяжите вместе «щелчок» тока, порог откравания и быстродействие!

К примеру имеем конденсатор, на котором в данный момент 99 вольт, переменный источник, на котором в пике доходит до 100 вольт и диод между ними. Напряжение источника нарастает , но пока оно меньше 99 – диод закрыт. Идеальный диод откроется при 99 вольтах- и нет проблемы. Кремень «будет ждать» пока на источнике напряжения не станет 99+0.7 =99.7 V. Вот этот момент нам интересен. Динамическое сопротивление открытого диода мало, ток ступенькой вырастает на величину, пропорциональную падению на диоде. Чем быстрее диод, тем выше и острее будет всплеск тока, вливаемого в конденсатор. На обратной полуволне в момент закрывания- новый щелчок, но в другую сторону. Эти всплески происходят на индуктивности вторичной оббмотки силового транса от резкого изменения тока через нее. Это не только уменьшение напряжения на величину падения напряжения на диоде, а что главное- повышенный стрекот. Нельзя забывать и об обратном эффекте: Усилитель «дергает» за конденсатор фильтра в такт музыке, (если это не чистый А класс), так что часты моменты одновременного «вливания» тока диодом и в конденсатор и в усилитель. Тут уже щелчки напрямую идут в звук.

В механике это явление называется люфт. Физика та же. И грохот при неравномерном движении тот же.

Если то, то я тут описываю вам покажется странным – ответьте на вопрос: почему в усилителе с плохо спроектированной землей фон сети не чистые колебания в 50 герц, а высокочастотный стрекот , промодулированный этой частотой?

Отредактировано Yury_G (12.05.2004 20:11:20)

Он знал звуковую аппаратуру не по наслышке. ©2012

Слепое прослушивание было заменено глухим просматриванием. ©2012

Эквивалентная схема биполярного транзистора

Итак, как же нам распознать биполярный транзистор среди кучи радиоэлементов, имеющих схожий корпус? Давайте рассмотрим еще раз его внутреннюю структуру. Для транзистора прямой проводимости она будет выглядеть так:

а для транзистора обратной проводимости вот так:

А знаете что? Давайте-ка резанём серединный слой пополам… Предположим, мы взяли тонкий-тонкий ножик и разделили полупроводник базы на две части.

Итак, рисуночки у нас становятся такими:

для транзистора прямой проводимости

для транзистора обратной проводимости

Вот этот или вот этот участок транзистора вам ничего не напоминает?

Едрить-колотить! Так ведь это же диод!

Так что тогда получается? Что транзистор тупо состоит из двух диодов. Грубо говоря, дорогие читатели, так оно и есть ;-).

Значит, схематически мы можем транзистор нарисовать как два диода. Итак, что у нас тогда получиться? Для транзистора прямой проводимости:

схема будет выглядеть вот так:

а для транзистора обратной проводимости

Все элементарно и просто, господа! Итак, мы с вами узнали, что схематически транзистор можно заменить как два диода, которые соединены катодами или анодами. А проверять диоды мы с вами умеем без проблем, не так ли? Кто подзабыл, читаем статью как проверить диод мультиметром.

Приступаем к “практической электронике” 😉

У нас имеются два транзистора. Стоп! А с чего мы взяли что это вообще транзисторы?

Внимательно смотрим на них и видим какие то буквы и цифры. КТ815Б и КТ814Б. Блин, снизу еще какие-то цифры. Во дела! Ладно, ничего страшного. Для этого открываем яндекс или гугл и вбиваем первую строчку названия транзистора. Получается вбиваем “КТ815Б” и рядышком пишем незамысловатое слово “даташит” или на буржуйский манер “datasheet”. Качаем документацию на этот радиоэлемент и узнаем что это такое и что он из себя представляет. А вот я и даташит на него нашел ——> вот он. Теперь я знаю, что это транзистор N-P-N структуры, а также знаю расположение его выводов 😉 И еще знаю, что вам лень его качать, поэтому вот вам скрины:

Вон сколько сразу можно узнать!

А вот и вторая страничка даташита:

Здесь мы видим уже тот же самый транзистор, но в другом корпусе. У нас же на фото транзистор в корпусе КТ-27. Видите цифры на выводах транзистора? Смотрим в табличку и узнаем где какой вывод ;-). Значит на фото у нас выводы идут таким образом:

Теперь рассмотрим другой транзистор:

Из даташита транзистора КТ815Б мы узнали, что у него есть комплиментарная пара: транзистор КТ814

Комплиментарная пара для кого-либо транзистора – это транзистор точно с такими же характеристиками и параметрами, НО у него просто-напросто другая проводимость. Это значит, что транзистор КТ815 у нас обратной проводимости, то есть N-P-N, а КТ814 прямой проводимости, то есть P-N-P 😉 Справедливо также и обратное: для транзистора КТ814 комплиментарной парой является транзистор КТ815 ! Короче говоря, зеркальные братья-близнецы. Также самой популярной комплиментарной парой транзисторов в Советском Союзе были транзисторы КТ315 и КТ361.

Обратите внимание на даташит транзистора КТ814:

Берем наш знаменитый мультиметр, цепляем щупы-крокодилы и ставим на значок “прозвонка”

Будем проверять транзистор КТ815. Так как он структуры N-P-N, следовательно, его можно схемотехнически заменить вот на такую диодную схему:

Вспоминаем распиновку нашего транзистора:

Как мы помним, диод пропускает постоянный ток только в одном направлении. Проверяем первый диод транзистора. Для этого ставим на базу плюс, на эмиттер минус:

Видим падение напряжения при прямом включении на P-N переходе в милливольтах.

Меняем щупы местами. То есть на базу подаем минус, а на эмиттер – плюс:

Единичка, значит первый диод транзистора исправен.

Проверяем второй диод транзистора. Ставим на базу плюс, а на коллектор – минус:

Видим падение напряжения на P-N переходе. Все гуд.

Меняем щупы местами:

Мультик показывает единичку. Все ОК. Второй диод тоже в полном здравии. Значит транзистор в полной боевой готовности!

Ну что, теперь проверим комплиментарный транзистор – КТ814 ;-).Его диодная схема будет выглядеть уже по другому, так как он у нас прямой проводимости:

Здесь так же проверяем два диода. Для этого ставим минус на базу, а на эмиттер – плюс:

Ишь ты какое число). Падение напряжения на PN-переходе. Все ОК.

Меняем так же местами щупы:

Единичка – все ОК.

Проверяем второй диод транзистора точно так же. Для этого на базу также ставим минус, а на коллектор – плюс:

Опять видим падение напряжения при прямом включении на PN-переходе.

Меняем щупы местами:

КТ814 у нас тоже полностью жив и здоров! Все те же самые операции я ещё описал в статье Как проверить биполярный транзистор мультиметром.

Но постойте-ка… Так что же это получается? Соединив простые диоды, как на рисунках выше, мы можем получить транзистор? А вот кукиш! 🙂 Весь прикол заключается в том, что в транзисторах оба P-N перехода расположены очень близко к друг другу, поэтому между ними возникает взаимодействие. Взаимодействие эти двух P-N переходов называют транзисторным эффектом. Именно поэтому биполярный транзистор обладает усилительными свойствами.

Итак, сделаем глубокомысленные выводы.

Транзистор схематически можно заменить двумя диодами, но если спаять два диода и “сделать” из них транзистора, то ничего не получится. Почему? Читаем здесь. Для того, чтобы узнать, живой ли у нас транзистор и можно ли его паять в схему, достаточно проверить целостность этих двух диодов. Ну и для определения эмиттера, базы и коллектора надо скачать даташит на исследуемый транзистор или копаться в бумажных справочниках (с появлением интернета, не помню, когда в последний раз открывал справочник).

Полевой транзистор вместо диода на постоянном токе.

Делается одна схемка, в которой несколько источников напряжения должны сводиться в одну точку через диоды, и с этой точки уже запитывается само устройство. Нужно для того, что бы устройство оставалось запитанным при наличии хотя бы одного из источников напряжения, которые могут быть включены или выключены независимо друг от друга.
Гальваническая развязка не требуется.

Простейший вариант — развязать диодами. Вот тут и появляются «проблемы».
Напряжения источников равно 5В, по этому при развязке кремниевыми диодами потеряем на диодах минимум 0,7В и нагрузке достаётся только 5В-0,7В=4,3В.
По этому, лучше поставить диоды Шоттки. Из них можно найти типы с низким падением напряжения — 0,3-0,4В. Нагрузке достанется, в лучшем случае, 5В-0,3В=4,7В.

Вариант с реле не рассматривается.

Ещё один вариант — поставить ключи на полевиках и схемку управления ими. Тогда падение напряжения на ключах можно свести, практически, к нулю.

В связи с этим вспомнилась схемка из какой-то книги зарубежного автора — между источником напряжения и нагрузкой стоит полевик по схеме рисунка №1 в аттаче.
В зависимости от того, в разрыв какого провода источника ставится полевик, используется либо N-канальный, либо Р-канальный.

При правильной полярности напряжение источника проходит на нагрузку через прямосмещённый диод, встроенный в полевик. Для удобства восприятия диод нарисован.
При этом получается, что напряжение нагрузки приложено и к затвору полевика, заставляя его открыться. Ну а так как сопротивление канала открытого полевика может быть очень мало, то и падение напряжения на таком «диоде» так же может быть мало. Зависит только от сопротивления канала полевика и тока нагрузки.

При переполюсовке напряжение не может попасть на нагрузку, так как «упирается» в обратно смещённый диод полевика, а сам полевик, у которого затвор закорочен через нагрузку с истоком, остаётся закрытым.

То есть, получается тот же диод, только отличающийся почти нулевым падением напряжения на переходе.

Максимальное напряжение источника определяет выбор полевика — оно должно быть меньше допустимого напряжения затвора и перехода сток-исток. Обычно, напряжение затвора не превышает 20-30В, в то время как напряжение сток-исток полевиков может достигать 1000В. По этому при больших напряжениях или при возможных выбросах в этом напряжении затвор подключается к схеме не напрямую, а через резистор. При этом затвор шунтируется стабилитроном. В результате, максимальное рабочее напряжение такого «диода» определяется только рабочим напряжения стока полевика. То есть, как и при выборе классического диода — по максимальному обратному напряжению.

Только такой «диод» не может работать в схеме, где напряжение нескольких источников запитывает одну нагрузку. Так как при открывании любого из «диодов» напряжение с нагрузки попадает на затворы полевиков других «диодов» и открывает так же и их. В результате, «диоды» не запитанных каналов начинают работать «перемычками».

А требовалось именно это — запитать одну нагрузку от нескольких источников напряжения.
По этому родился вариант, показанный на рисунке №2 — с добавлением ещё одного полевика и резистора. На рисунке показано сведение двух источников в одну нагрузку при включении «диодов» в плюсовой провод.
Роль диода выполняет полевик VT1, а другой полевик (VT2) лишь разрешает его открытие при наличии напряжения на входе +U1 или +U2.

При правильной полярности (и наличии) напряжения источника открывается дополнительный полевик VT2, соединяющий затвор основного полевика с корпусом, как в схеме на рисунке №1 внизу, а дальше — как уже описывалось — «диод» открыт и пропускает ток в нагрузку с минимальными потерями.

Предположим, что в это же время другой источник напряжения выключен (или включен в неправильной полярности). В результате дополнительный полевик VT2 остаётся закрыт (на его завторе либо ноль, либо обратная полярность напряжения). В этом случае остаётся закрытым и основной полевик VT1.
В результате, напряжение с выхода не попадает на вход выключенного канала, и напряжение обратной полярности с источника не попадает в нагрузку. И всё — из-за обратносмещённого диода полевика VT1 и его закрытого канала.

То есть, в таком варианте схема ведёт себя как обычный диод — пропускает ток только при наличии напряжения источника и только при его правильной полярности. При этом, в отличие от обычного диода, падение напряжения на открытом «диоде» практически отсутствует.
Что и требовалось доказать.

На рисунке №3 приведена практическая схема диодной развязки.
Конденсаторы — блокировочные, резисторы R1,R2 и стабилитроны VD1,VD2 ограничивают напряжение на затворах полевиков, тем самым снимая ограничение на максимальное напряжение источника питания. Тогда оно будет ограничиваться только напряжением стока применённых полевиков.
Номиналы резисторов могут быть увеличены на один-два порядка для уменьшения тока, потребляемого самой схемой «диода». Рабочее напряжение стабилитрона можно взять чуть меньше напряжения пробоя затвора. В этом случае, при напряжении источника меньше, чем напряжение стабилитрона, потребляемый самой схемой ток равен нулю.

Если напряжения источников меньше напряжения пробоя затворов полевиков, то защитные резисторы и стабилитроны можно не ставить.

При применении в качестве VT1 полевика IRLML6402, имеющем сопротивление канала 0,065Ом при токе 3,7А, и максимальном токе нагрузки 0,1А, получим падение напряжения на «диоде» порядка 6,5мВ. При напряжении питания 5В такие потери можно не учитывать.

Стоимость такого «диода» конечно выше, чем обычного и даже диода Шоттки, но в данном случае не превышает $0,28. Стоимость имеющегося в наличии и равнозначного по току диода Шоттки (SS34 — 40В, 3А) равна $0,16.

То есть, схема получилась дороже диодной всего в 2 раза при не достижимом с помощью диодов преимуществе в падении напряжения. Кстати, для SS34 оно не меньше 0,55В. А диоды с меньшим падением напряжения ещё дороже, так что разница в стоимости становится ещё меньше а выигрыш — больше.

При малых напряжениях питания (например, как для моего случая — 5В) стабилитроны и резисторы не нужны, схема будет состоять только из двух полевиков и одного резистора между затвором и истоком VT1 (Рис.2 аттача), а её стоимость уменьшается до $0,18. То есть, уже практически равна стоимости того же диода SS34.

Кстати, кто нибудь встречал подобную схемку.

В принципе, такое решение напрашивалось. Известны, например, схемы синхронных выпрямителей, особенно если 2-тактные от обмотки со средней точкой (когда токи от противофазных ветвей сводятся в одну нагрузку) — очень похоже. но на полевиках конкретная реализация — ваше авторство. Я в глубины не вдавался, но прикидочно полагаю, что если и возможны другие варианты, то ваш — самый простой (особенно рис. 2).

А что будет если к одному входу подключена гальваническая батарея на 9В, а к другому сетевой источник на 12В? Кроме того не напоминает ли схема из 2-х полевиков разной структуры аналог тиристора по принципу действия? Если напряжение постоянно подано на один вход и кратковременно подать открывающее напряжение на другой вход, то он откроется и больше не закроется даже после снятия входного напряжения, т.к. на вход будет подаваться напряжение с выхода.

SAK: на 9В, а к другому сетевой источник на 12В?
Или к одному +4.85В а к другому +5.15В?

Транзистор полевой

В современной цифровой электронике, транзисторы работают, как правило — в ключевом (импульсном) режиме: открыт-закрыт. Для таких режимов оптимально подходят – полевые транзисторы. Название «полевой» происходит от «электрическое поле». Это значит, что они управляются полем, которое образует напряжение, приложенное к управляющему электроду. Другое их название – униполярный транзистор. Так подчеркивается, что используются только одного типа носители заряда (электроны или дырки), в отличии от классического биполярного транзистора. «Полевики» по типу проводимости канала и типу носителей бывают двух видов: n-канальный – носители электроны и p-канальный – носители дырки. Транзистор имеет три вывода: исток, сток, затвор.

исток (source) — электрод, из которого в канал входят (истекают) носители заряда, источник носителей. В традиционной схеме включения, цепь истока n-канального транзистора подключается к минусу питания, p-канального — к плюсу питания.

сток (drain) — электрод, через который из канала выходят (стекают) носители заряда. В традиционной схеме включения, цепь стока n-канального транзистора подключается к плюсу питания, p-канального — к минусу питания.

затвор (gate) — управляющий электрод, регулирует поперечное сечения канала и соответственно ток протекающий через канал. Управление происходит напряжением между затвором и истоком – Vgs.

Полевые транзисторы бывают двух основных видов: с управляющим p-n переходом и с изолированным затвором. С изолированным затвором делятся на: с встроенным и индуцированным каналом. На рис.1 изображены типы полевых транзисторов и их обозначения на схемах.

Рис.1. Типы полевых транзисторов и их схематическое обозначение.

«Полевик» с изолированным затвором и индуцированным каналом

Нас интересуют транзисторы Q5 и Q6. Именно они используются в цифровой и силовой электронике. Это полевые транзисторы с изолированным затвором и индуцированным каналом. Их называют МОП (метал-оксид-полупроводник) или МДП (метал-диэлектрик-полупроводник) транзисторами. Английское название MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor). Таким названием подчеркивается, что затвор отделен слоем диэлектрика от проводящего канала. Жаргонные названия: «полевик», «мосфет», «ключ».

Индуцированный канал — означает, что проводимость в нем появляется, канал индуцируется носителями (открывается транзистор) только при подаче напряжения на затвор. В отличии от транзисторов Q3 и Q4 которые тоже МОП транзисторы, но со встроеным каналом, канал всегда открыт, даже при нулевом напряжении на затворе. Схематически, разница между этими двумя типами транзисторов на схемах обозначается сплошной (встроенный) или пунктирной (индуцированный) линией канала. Другое название индуцированного канала – обогащенный, встроенного – обеднённый.

Обратный диод

Технология изготовления МОП транзисторов такова, что образуются некоторые паразитные элементы, в частности биполярный транзистор, включенный параллельно силовым выводам. См. рис.2. Он оказывает негативное влияние на характеристики транзистора, поэтому технологической перемычкой замыкают вывод истока с подложкой (замыкают переход: база-эмиттер, паразитного транзистора), а оставшийся переход: коллектор-база, образует диод, включенный параллельно стоку-истоку, в направлении обратном протеканию тока (в классической схеме включения). Параметры этого диода производители уже могут контролировать, поэтому он не оказывает существенного влияния на работу транзистора. И даже наоборот, его наличие специально используется в некоторых схематических решениях.

Именно этот диод (стабилитрон) обозначается на схематическом изображении МОП транзистора, а технологическая перемычка показана стрелкой соединенной с истоком. Существуют и транзисторы без технологической перемычки, на их условном обозначения нет стрелкой.

В зависимости от модели транзистора, диод может быть, как и штатный – паразитный, низкочастотный, так и специально добавленный, с заданными характеристиками (высокочастотный или стабилитрон). Это указывается в документации к транзистору.

Рис.2. Паразитные элементы в составе полевого транзистора.

Основные преимущества MOSFET

• меньшее потребление, высокий КПД. Транзисторы управляются напряжением, и в статике не потребляют ток управления.
• простая схема управления.Схемы управления напряжением более просты, чем схемы управления током.
• высокая скорость переключения.Отсутствуют неосновные носители. Следовательно не тратится время на их рассасывание. Частота работы сотни и тысячи килогерц
• повышеная теплоустойчивость. С ростом температуры растет сопротивление канала, следовательно понижается ток, а это приводит к понижению температуры. Происходит саморегуляция.

Основные характеристики MOSFET

• Vds(max) – максимальное напряжение сток-исток в закрытом состоянии транзистора
• Rds(on) – активное сопротивление канала в открытом состоянии транзистора. Этот параметр указывают для определенных значений Vgs 10В или 4.5В или 2.5 В при которых сопротивление становится минимальным.
• Vgs(th) – пороговое напряжение при котором транзистор начнет открываться.
• Ids – максимальный постоянный ток через транзистор.
• Ids(Imp) – импульсный (кратковременный) ток, который выдерживает транзистор.
• Ciss, Crss, Coss – емкость затвор-исток (input), затвор-сток (reverse), сток-исток(output).
• Qg – заряд который необходимо передать затвору для переключения.
• Vgs(max) – максимальное допустимое напряжение затвор-исток.
• t(on), t(of) – время переключения транзистора.
• характеристики обратного диода сток-исток ( максимальный ток, падение напряжения, время восстановление)

Что еще нужно знать про полевой транзистор?

P-канальные транзисторы имеют хуже характеристики чем N-канальные. Меньше рабочая частота, больше сопротивление, больше площадь кристалла. Они реже используются и выпускаются в меньшем ассортименте.

МОП транзистор — потенциальный прибор и управляется напряжением (потенциалом), затвор отделен слоем диэлектрика , по сути это конденсатор и через него не протекает постоянный ток, поэтому он не потребляет ток управления в статике, но во время переключения требуется приличный ток для заряда-разряда емкости.

МОП транзистор имеет хоть и не большое, но активное сопротивление в открытом состоянии Rds. Это сопротивление уменьшается с ростом отпирающего напряжения и становится минимальным при определенном напряжении затвор-исток, 4.5В или 10В. По сути – это резистор, сопротивление которого управляется напряжением Vgs.

Vgs – управляющее напряжение, Vg-Vs. Если измерять относительно общего минуса, то: для n канального Vgs>0, для p канального Vgs

Другие популярные статьи

MacBook не включается. Что делать?

Читателей за год: 10669

Пожалуй одна из самых распространенных неисправностей, заявленная клиентами при сдаче в ремонт своего MacBook — не включается. В этой заметке рассмотрим следующие вопросы.

Типовые неисправности MacBook Pro A1398

Читателей за год: 9394

МасBook Pro Retina A1398 появился в середине 2012 года. С 2012 года было выпущено 5 платформ A1398 и с десяток комплектаций. К сожалению, все модели имеют типовые неисправности.

Выключается iPhone при достаточном заряде батареи

Читателей за год: 9094

Чего только не случается со смартфонами: падают, тонут, иногда просто теряются. И все это может стать причиной возникновений неисправностей в смартфоне. Но хороший дефект всегда себя покажет. А что если причина возникновения неисправности неизвестна?

Оставить комментарий

Что делать если Mac не включается? (видео)

Новое в блоге Централизованное управление мобильными устройствами iOS через MDM 16 декабря 2019 г. Поломки iMac. Часть 4. Неисправность видеокарты iMac 10 октября 2019 г. Цены на iPhone резко растут, говорят аналитики. Или нет? 7 октября 2019 г. В США и ЕС запретили перевозить в самолётах MacBook Pro 2015 года из-за дефекта батареи 27 сентября 2019 г. Список расширенных программ замены и ремонта MacBook от Apple 24 сентября 2019 г. Проверить статус заказа

Введите номер телефона, указанный в заказе:

Спасибо за проделанную работу , в двух сервисах разводили на деньги , а здесь Александр выполнил ремонт меньше чем за сутки и взял с меня в три ! раза меньше денег , чем просили в другом сервисном.

Приносили макбук ретина 2014 после другой мастерской, которые приговорили его к смерти) (неисправен процессор) 1 день ремонта и ноутбук готов) Мастер глубоко погружен в свою работу и знает все тонкости любой неисправности, рекомендую!

Хочу выразить благодарность мастеру Александру т.к. он смог разобраться в проблеме с мои macbook pro 15 2013г. — зависал. До него был в двух сервисах, где приговаривали мат.плату к замене, а у него удалось обойтись ремонтом, что почти в 2 раза дешевле.

Спасибо Александру за то, что спас мой ноутбук от недобросовестных мастеров. Поменяли с Александром клавиатуру, устранили последствия залития и почистили. Все сделали очень быстро, я даже в шоке была. Если вдруг что-то еще случится с моим маком, то сразу

Александр — мастер золотые руки, которому с уверенностью можно доверить здоровье любимых гаджетов.

Отличный сервис по ремонту любой техники эпл. Обращался два раза, оба раза доволен. Всё четко, по делу, и достаточно выгодно! Теперь друзьям рекомендую, они тоже довольны)

Делал чистку от пыли и замену термопасты на MacBook. Работу выполнили за 20 минут, результатом доволен

Сдавал MacBook Pro A1398, стандартная проблема — пропадание изображения при нагрузке. Обращался в несколько спецализированных сервисов Apple, но варианта у них было 2 — менять материнку или прогревать видеочип. При чем ценник был заоблачный. Нашел подробн