При снижении напряжения Eпит p-n переход № 2 вначале открыт и анодный ток Iа уменьшается. Концентрации электронов в n1-слое и дырок в p2 -слое также начинают снижаться. При некотором критическом значении тока Iа, равном току удержания тиристора Iуд, лавинообразно запускается процесс запирания p-n перехода № 2 и тиристор закрывается.
Таким образом, в отличие от транзисторов, тиристор переходит от закрытого состояния к открытому состоянию, и наоборот, скачкообразно. То есть тиристор является однонаправленным электронным ключом.
Рассмотрим назначение управляющего электрода в тиристоре. Управляющий электрод имеет смысл использовать, если Eпит <Uотп . При увеличении управляющего тока Iупр концентрация дырок в p2 -слое начинает возрастать, что при некотором критическом значении Iупр приводит к запуску процесса отпирания p-n перехода № 2 и тиристор открывается. В подавляющем большинстве случаев тиристоры используют, когда Eпит <Uотп . Для отпирания тиристора достаточно подать короткий импульс тока Iупр. Чем больше значение тока Iупр, тем при более низком значении напряжения отпирания Uотп откроется тиристор.
ВАХ тиристора приведена на рис. 2.16. Пунктиром показаны линии скачкообразного перехода при открытии или закрытии тиристора.
Рис. 2.16. Вольт-амперная характеристика тиристора
Помимо рассмотренных, существуют следующие виды тиристоров: динистор, фототиристор, симистор.
Динистор (dinistor) – это тиристор без управляющего электрода, открываемый и закрываемый анодным током при определенном значении напряжения между анодом и катодом.
Фототиристор (photothyristor) – это тиристор управляемый внешним электромагнитным излучением через специальное окно в корпусе.
Симистор (symistor, triac) – это двунаправленный (симметричный) тиристор, способный коммутировать ток в обоих направлениях, т. е. являющийся двунаправленным электронным ключом при переменном токе.
Условные графические обозначения динистора, тиристора и симистора приведены на рис. 2.17.
Динистор Фототиристор Симистор
Рис. 2.17. Условные графические обозначения динисторов, фототиристоров и симисторов
Основная область применения тиристоров – силовая электроника: управляемые выпрямители, силовые инверторы. Тиристоры уступают по быстродействию транзисторам, но имеют невысокую стоимость и надежно работают на активно-индуктивную нагрузку.
Интегральная микросхема (integrated circuit; chip) – это сложный компонент электронной техники, выполненный в пределах одного кристалла и имеющий три и более внешних выводов.
Первый патент на интегральную микросхему (ИМС) получен в 1959 г. сотрудником американской фирмы Texas Instruments Клером Килби, за что в 2000 г. он был удостоен Нобелевской премии по физике. ИМС являются основными компонентами современных электронных устройств.
Конструкция ИМС, имеющей квадратный корпус, показана на рис. 2.18.
Рис. 2.18. Конструкция интегральной микросхемы
Кристалл ИМС может быть либо внутри корпуса, либо снаружи (для охлаждения). Внутри кристалла находятся простые электронные компоненты, преимущественно транзисторы, соединенные в некоторую схему. Основными конструктивными параметрами ИМС являются степень интеграции и технология.
Степень интеграции – это количество транзисторов, входящих в состав ИМС. Бывают ИМС следующей степени интеграции: малой (до 100 транзисторов), средней (до 1000 транзисторов), большой (до 10 000 транзисторов), сверхбольшой (до 1 млн транзисторов), ультрабольшой (до 1 млрд транзисторов), гигабольшой (более 1 млрд транзисторов). Например, микропроцессоры современных персональных компьютеров имеют ультрабольшую степень интеграции. Гигабольшая степень интеграции к 2009 г. не достигнута. Чем больше степень интеграции, тем более многофункциональной является ИМС.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.