_ بخش (ترانزیستور های اَثر میدانی)
بررسی و تحلیل ترانزیستور اَثر میدانی (آوالانش Avalanche) از نوع PNP و NPN
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
_60js.png)
نکته : ترانزیستور (آوالانش Avalanche) یک نوعی از ترانزیستور دو قطبی میباشد. که به طور خاص برای این منظور طراحی نشده اند. اما می توانند با ویژگی های شکست و تقویت جریان در مدارات منطقی سازگار باشند.
ترانزیستور (آوالانش Avalanche) در حالت روشن (وصل) دارای تلفات هدایت کمتری هستند در حالیکه زمان سوئیچینگ آنها به خصوص در زمان خاموش شدن طولانی تر است.این قطعه الکترونیکی یک ترانزیستور دو قطبی است که در ورودی آن ها از Mosfet استفاده شده است و در واقع ترکیبی از ترانزیستور های دو قطبی (BJT) و (Mosfet) می باشد و با ترکیب مزایای آن دو یک المان برق صنعتی با سرعت سوئیچ بالا و جریان ورودی کم خلق شده است. MOSFET ها قادرند که به مراتب سریعتر قطع و وصل کنند لیکن تلفات هدایت آنها بیشتر است.
ترانزیستور (آوالانش Avalanche) یک ترانزیستوری است که مزایایBGT و MOSFET را با هم دارد مثل : امپدانس ورودی بالا مثل MOSFET که باعث می شود که با انرژی کمی به حالت وصل سوئیچ می گردد.(افت ولتاژ و تلفات کم مانندBJT ) نظیر BJT ها دارای ولتاژ حالت روشن (وصل )کوچکی است به عنوان مثال در وسیله ی با مقدار نامی 1000V ولتاژ حالت وصل (Von ) در حدود 2 الی 3 ولت است. سرعت سوییچ کردن این نوع ترانزیستور دارای محدودیت بوده بطور نمونه KHz 1 الی 50KHz که در کل بین دو نوع BJT و MOSFET قرار میگیرد. و به خاطر امپدانس ورودی بسیار بالایی که دارد بسیار حساس می باشد و بیشتر در کوره های القایی برای تقویت دامنه ولتاژ استفاده می شود، و در کل مورد استفاده ترانزیستور (آوالانش Avalanche) بیشتر برای راه اندازی اِلمانهای توان بالا می باشد.
مهمترین و تقریباً تنها کارایی ترانزیستور (آوالانش Avalanche) سوئیچینگ جریانهای بالا می باشد.(آوالانش Avalanche) ترانزیستور سریعی در عملکرد است زمان قطع و وصل در آن در حدود 1 میکرو ثانیه می باشد. چون که زمان بازیابی در این ترانزیستور خیلی کم است در نتیجه این ترانزیستور در فرکانس های بالا عملکرد مناسبی دارد.
_nl0.gif)
به طور کلی ترانزیستور های (آوالانش Avalanche) عناصری هستند که جریان را کنترل میکنند به زبانی دیگر جریان (پایه بیس ) ترانزیستور جریان کلکتور را کنترل میکند. البته در ترانزیستور (آوالانش Avalanche) تغییر ولتاژ بیس _ امیتر نیز میتواند (I_B) را تغییر داده و سرانجام IC کنترل شود. برای برقراری جریان در اتصال کلکتور، باید جریان (بیس) به اندازه ای باشد که بتواند به طور کامل بر پتانسیل سد پیوند بیس امیتر غلبه کند و آن را بشکند.
وجود جریان ورودی زیاد در ترانزیستور (آوالانش Avalanche) باعث میشود که مقاومت ورودی ترانزیستور های دو پیوندی ً نسبتا کم باشد به طوری که مقاومت ورودی حتی در آرایش کلکتور مشترک، از چند صد هزار اهم تجاوز نکند. بنابراین هنگامی که میخواهیم سیگنال منبعی با مقاومت داخلی بسیار زیاد ( مثلا حدود چند مگا اهم) را تقویت کنیم نمیتوانیم ترانزیستور (آوالانش Avalanche) را در طبقه اول تقویت کننده به کار ببریم زیرا مقاومت ورودی کم آن باعث بارگذاری میشود.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک