Hvernig notar raforku ferill metalla og rafeiningar í raforku?

Hvernig nota þríræðar metál og straumrafeindir?

Þríræður eru sementfjölhliðungar sem hauðulega nota til aukast stiklinga eða skipta um rafrásir. Þrátt fyrir að inntaksmekaníkan þríræða innihaldi sementefni (eins og síkón eða germánium), nota þeir ekki beint metál og straumrafeindir til að virka. En framleiðsla og virkni þríræða inniheldur sum metálhluti og hugmyndir tengdar rafeindaströmu. Hér er nánari útskýring á hvernig þríræður virka og hvaða tengsl þeir hafa við metál og straumrafeindir.

Grunnstilla og virknarskrá þríræða

1. Grunnstilla

Þríræður koma í þrem grunntegundum: Bipólara Samþrópunarþríræði (BJT), Svæðishlutspil (FET) og Metál-Oxíð-Sementarefnisvirkjar (MOSFET). Hér munum við skoða mest gagnlega tegundina, NPN BJT:

• Útgefandi (E): Venjulega mjög drepin, sem veitir mikið óbundið rafeinda.

• Búll (B): Minni drepin, sem stýrir strauminum.

• Safnari (C): Minni drepin, sem safnar rafeindum sem komast frá útgefanda.

2. Virknarskrá

• Útgefandi-Búll Sameining (E-B Sameining): Þegar búllinn er áframhráðaður hlutur í samanburði við útgefanda, sameiningin E-B gefur af sér, sem leyfir rafeindum að flæða frá útgefanda til búlls.

• Búll-Safnari Sameining (B-C Sameining): Þegar safnari er afturhráðaður hlutur í samanburði við búll, er B-C sameiningin í afhráðastaði. En ef það er nógu stórr búllstraum, flæðir mikill straum milli safnara og útgefanda.

Rolle metala og straumrafeinda

1. Metáltegundir

• Leiðir: Útgefandi, búll og safnari þríræða eru venjulega tengd ytri rásum með metálleiðum. Þessi metálleiðir tryggja örugga straumflæði.

• Metallag: Í samþróaðum kerfum eru mismunandi svæði þríræða (eins og útgefandi, búll og safnari) oft tengd innanmorgnum með metallögum (venjulega alúmíníum eða kopar).

2. Straumrafeindir

• Rafeindastraum: Innan þríræða er straum gerður af rafeindaleið. Til dæmis, í NPN BJT, þegar búllinn er áframhráðaður, flæða rafeindar frá útgefanda til búlls, og flestir þessir rafeindar halda áfram að flæða til safnara.

• Hollustuflæði: Í p-tegund sementarefna getur straum einnig verið borið af hollustum, sem eru tómar plássar þar sem rafeindir vantar og geta verið reiknaðar sem jákvæð lenda.

Sérstök dæmi

1. NPN BJT

• Áframhráða: Þegar búllinn er áframhráðaður hlutur í samanburði við útgefanda, sameiningin E-B gefur af sér, og rafeindir flæða frá útgefanda til búlls.

• Afturhráða: Þegar safnari er afturhráðaður hlutur í samanburði við búll, er B-C sameiningin í afhráðastaði. En vegna búllstraums, flæðir mikill straum milli safnara og útgefanda.

2. MOSFET

• Gáta (G): Afskekt frá sementarefnisvegi með öryggislag (venjulega síkón-dioxid), stýrir gátaspanningin viðleitann vegafjölhliðungs.

• Uppruni (S) og Drenn (D): Tengdir ytri rásum með metálleiðum, er straumurinn milli uppruna og drenns stýrt af gátaspanningunni.

Samantekt

Þrátt fyrir að grunnvirknarreglan þríræða hafi aðallega við rafeindaleið og hollustum innan sementarefna, spila metöl mikil aðili í framleiðslu og virkni þríræða. Metálleiðir og metallög tryggja örugga straumflæði, og straumrafeindir eru grundvallur virkni sementarefnisgerða. Með þessum mekaníkum geta þríræður árangursrækt aukast stiklinga eða skipta um rafrásir.