о для правильного вибору типу транзистора, грамотного розрахунку схем, вибору оптимального теплового і електричного режимів, необхідно розташовувати докладними відомостями, що характеризують експлуатаційні властивості транзисторів.
Дана робота є актуальною, так як транзистори можна застосовувати схемах посилення сигналу. А також, завдяки тому, що вони можуть працювати в режимах насичення і відсічення, їх використовують як електронних ключів. Також можливе використання транзисторів в схемах генераторів сигналу. Якщо вони працюють у ключовому режимі, то буде генеруватися прямокутний сигнал, а якщо в режимі посилення - то сигнал довільної форми, що залежить від керуючого впливу.
Метою роботи є аналіз схемотехнічних рішень пристроїв для досліджень роботи схем включення біполярного транзистора, розгляд принципів роботи напівпровідникових пристроїв, а також аналіз програм призначених для моделювання та аналізу електронних схем.
Для реалізації поставлених цілей потрібно вирішити наступні завдання: розглянути літературних даних за темою диплома, провести дослідження з даної тематики (розробити схеми, спроектувати пристрій, проаналізувати робочі характеристики пристрою), привести інженерні розрахунки даного розроблювального пристрою.
Предметом дослідження є моделювання та дослідження біполярного транзистора. Об'єктом дослідження є вивчення напівпровідникових приладів, що мають у своїй структурі два взаємодіючі pn-переходу.
Використано наступні методи збору матеріалу: аналіз літератури; інтерпретація даних; відбір необхідного матеріалу; розробка схеми; проектування пристрою.
Важлива також грамотна організація охорони праці на підприємстві, а саме: необхідна служба охорони праці, необхідно проведення навчання працівників, повинні бути передбачені заходи пожежної безпеки, забезпечення працівників відповідними засобами індивідуального захисту, а також проводити атестацію робочих місць.
Дипломна робота складається з двох частин. У технічній частині розглядається моделювання та дослідження біполярного транзистора. У частині дипломної роботи, пов'язаної з охороною праці досліджується безпеку роботи з електронною технікою.
Глава 1. Технічна частина. Комп'ютерне моделювання та дослідження біполярного транзистора
.1 Аналітичний огляд на тему
.1.1 Загальні відомості про біполярному транзисторі
біполярні транзистори називається напівпровідниковий прилад, що має у своїй структурі два взаємодіючі pn-переходу і три зовнішніх виведення, і призначений, зокрема, для посилення електричних сигналів. Термін біполярний підкреслює той факт, що принцип роботи приладу заснований на взаємодії з електричним полем частинок, що мають як позитивний, так і негативний заряд, - дірок і електронів. Надалі для стислості будемо його називати просто - транзистором.
Рис. 1. Структура транзистора, виготовленого за дифузійної технології
Структура транзистора, виготовленого за дифузійної технології, наведена на рис.1. Як видно з малюнка, транзистор має три області напівпровідника, звані його електродами, причому дві крайні області мають однаковий тип провідності, а середня область - протилежний. Структура транзистора, наведена на рис.1, називається npn-структурою. Електроди транзистора мають зовнішні висновки, за допомогою яких транзистор включається в електричну схему. Одна з крайніх областей транзистора, що має найменші розміри, називається емітером (Е). Вона призначена для створення сильного потоку основних носіїв заряду (в даному випадку електронів), що пронизує всю структуру приладу. Тому емітер характеризується дуже високим ступенем легування (N d е =10 19 - 10 20 см - 3). Інша крайня область транзистора, звана колектором (К), призначена для збирання потоку носіїв, еміттіруемих емітером. Тому колектор має найбільші розміри серед областей транзистора. Легується колектор значно слабкіше емітера. Середня область транзистора називається базою (Б). Вона призначена для управління потоком носіїв, що рухаються з емітера в колектор. Для зменшення втрат електронів на рекомбінацію з дірками в базі її ширина Wб робиться дуже маленькою ( W Б lt; lt; L n ), а ступінь легування - дуже низькою - на 3 ... 4 порядки нижче, ніж у емітера (N АБ lt; lt; N d е). Між електродами транзистора утворюються pn-переходи. Перехід, що розділяє емітер і базу, називається емітерним переходом (ЕП), а перехід, що розділяє базу і колектор, - колекторним переходом (КП). З урахуванням...
