فروشگاه

توضیحات

ترانزیستورهای تک الکترونی

چکیده

ترانزیستور تک الکترونی در حقیقت مانند یک جعبه الکترون است که دارای دو اتصال جداگانه برای ورود و خروج الکترون می‌باشد. بزرگترین مزیت ترانزیستور تک الکترونی آن است که در ابعاد بسیار کوچک (درحد نانومتر) قابل ساخت است. تا سالهای اخیر کارکرد ترانزیستورهای تک الکترونی فقط در دماهای بسیار پایین (درحد چندصدمیلی کلوین) امکان پذیربود، ولی به تازگی تجربیات  آزمایشگاهی نشان داده‌اند که امکان ساخت این ترانزیستورها به صورتی که در دمای اتاق کار کنند وجود دارد. اگر امکان تولید ترانزیستورهایی با کارکرد در دمای اتاق در صنعت فراهم شود، پیشرفتهای چشمگیری در الکترونیک ایجاد خواهد نمود.

در این پایان نامه سعی شده است اصول ترانزیستور تک الکترونی و همچنین پیشرفتهای اخیر در زمینه کارکرد آن در دمای اتاق بررسی شود

۹۵صفحه فایل ورد منابع دارد بهمراه عکس و شکل 

پس از پرداخت آنلاین میتوانید فایل کامل این پروژه را دانلود کنید

 

 

 

دانلود پروژه فوق العاده کامل و جامع ترانزیستور های تک الکترونی

مقدمه:

در حدود ۳/۲ از تحقیقات در زمینه فیزیک نیمه رساناها بر روی چند ساختاری های نیمه رسانا و به طور خاص چند ساختاری های دو تایی که شامل چاه های کوانتومی  سیمهای کوانتومی ونقاط کوانتومی می باشند انجام می پذیرد. توجه بی نظیر دانشمندان به این شاخه از علم فیزیک به دلیل کاربردهای فوق العاده و اثر انکار ناپذیر آن در پیشرفت زندگی بشر بوده است . چند ساختاری های نیمه رسانا امکان حل مشکلات اساسی در نیمه رساناها را فراهم کرد و توسط ان کنترل بسیاری از پارامترهای بنیادی بلور نیمه رسانا فراهم شد . این پارامترها شامل گاف انرژی ، جرم موثر ذرات ، قابلیت تحرک حامل ها ، ضریب شکست ، ساختار نواری وغیره هستند که با تنظیم آنها مشکلات چندانی در کنترل ذرات در ساختارها و در نتیجه رسیدن به نتایج مطلوب باقی نمی ماند . کنترل بی نظیر روی پارامترهای اساسی این ساختارها ، قطعاتی با کارایی بالا را ایجاد کرده که می توان به صورت نمونه مثال های زیر را مطرح کرد :

انواع لیزرهای چند ساختاری دو تایی که در دیسک های فشرده (پخش کننده آن ها) و در سیستمهای پیچیده مخابراتی به کار می روند .

ترانزیستورها با نویز پایین و تحرک الکترونی بالا که در قطعات با کاربرد فرکانس قوی مانند تلویزیون های ماهواره ای ، سلول های خورشیدی چند ساختاری که در فضا استفاده می شوند و…

انتشار مقالات مشهور فرنکل در سال ۱۹۳۱ بود که طی آن اثرات اکسیتونی را پیشگویی کرد . گروس در سال ۱۹۵۱ موفق شد اکسیتون را به شکل عملی کشف نماید . خواص نیمه رسانایی ترکیباتی مانند    به طور مستقل به صورت نظری و عملی به ترتیب توسط ولکر و گوریونوا ورگل در انیستیتو تکنوفیزیک مورد بررسی قرار گرفت . علیرغم این پیشرفت ها محققان دریافتند ترکیبی مناسب با مشکلاتی همچون عدم تطبیق ساختار عناصر مواجه بودند به این معنی که عناصر مورد استفاده در ترکیب    ثابت های شبکه بسیار متفاوتی دارد که این مسئله ترکیب را ناپایدار و غیر یکنواخت می ساخت .

روشهای متفاوتی برای حل این مشکل استفاده شد تا اینکه بالاخره با تولید اولین چند ساختاری AlGaAs   توانستند به تطبیق شبکه ای بالایی دست یابند .

یکی از زیر شاخه های چند ساختاری ها ، ساختارهای کوانتمی می باشد . در صورتیکه محبوس سازی ذرات تنها در یک بعد صورت پذیرد این ساختار به عنوان چاه کوانتمی مشهور خواهد بود . در این ساختارها اثراتی مشاهده می شوند که ناشی از پهنای کم و قابل قیاس لایه ها با طول موج دوبروی می باشد و به عنوان اثرات اندازه کوانتومی مشهور است .

ترانزیستور

 علم الکترونیک با اختراع ترانزیستور وارد فاز جدیدی از تحقیق و اختراع شد .هر روز اخباری را مبنی بر اختراعات جدید در زمینه الکترونیک می شنویم که مطمئنا در کالبد شکافی این اختراعات به نقش پر اهمیت ترانزیستور پی خواهیم برد .

ترانزیستور یک قطعه سه پایه است که ساختار فیزیکی آن بر اساس عملکرد نیمه هادی ها می باشد.ترانزیستور را از دو نوع نیمه هادی با نام سلسیوم و ژرمانیوم می سازند.عموما در یک تقسیم بندی ترانزیستور ها را به دو دسته ترانزیستور های BJT و FET تقسیم می کنند . ترانزیستور هایBJT با نام ترانزیستور های پیوند دو قطبی و ترانزیستور های FET با نام ترانزیستور های اثر میدان شناخته شده­اند.FETها دارای سرعت سوئیچینگ کمتر از BJT هستند .

معمولا ترانزیستور را با دو دیود مدل سازی می کنند از این مدل برای تشخیص سالم بودن ترانزیستور استفاده می کنند.عملکرد ترانزیستور هابه عنوان یک طبقه در مدار بستگی به نظر طراح دارد اما در صورتی که ترانزیستور را یک جعبه سیاه در نظر بگیریم که دارای دو ورودی و دو خروجی است با توجه به اینکه ترانزیستور دارای سه پایه است باید یکی از پایه ها را به عنوان پایه مشترک بین ورودی و خروجی در نظر بگیریم. این پایه مشترک اساس آرایش های مختلف ترانزیستور است .یکی از پایه های ترانزیستور با نام Base و پایه دیگر با نام امیتر (تزریق کننده) و پایه آخر با نام کالکتور (جمع کننده ) شناخته شده است . بسته به اینکه کدامیک از پایه های مذکور به عنوان پایه مشترک در نظر گرفته شود آرایش های بیس مشترک[۱]– کالکتور مشترک[۲]– امیتر مشترک[۳]  – ممکن خواهد بود.

ساختمان داخلی ترانزیستور

ترانزیستور از سه لایه نیمه هادی نوع P , N که در کنار هم قرار می گیرند تشکیل شده است . این لایه های نیمه هادی به دو صورت کنار هم چیده می شوند .

P-N-P , N-P-N

ترانزیستور NPN تیپ منفی و ترانزیستور PNP تیپ مثبت .

سه پایه ای که از نیمه هادی ها خارج می شوند به نام های امیتر (E) یا منتشر کننده ، بیس (B) یا پایه و کلکتور (C) یا جمع کننده نام گذاری شده اند . نیمه هادی که امیتر را تشکیل میدهد نسبت به دولایه ی بیس و کلکتور ناخالصی بیش تری دارد و لایه ی بیس نسبت به کلکتور و امیتر ناخالصی کم تری دارد .در نتیجه از نظر ناخالصی پایه های ترانزیستور به این ترتیب از کم به زیاد قرار می گیرند : بیس ، کلکتور و امیتر مدل دیودی ترانزیستور این نوع ترانزیستورها را به اختصار ترانزیستورهای BJT [4]یا ترانزیستورهای اتصال قطبی ( دو قطبی ) می نامند .عبارت Bipolar یا دو قطبی ناشی از عملکرد الکترون ها و حفره ها به عنوان حامل های جریان می باشد .

بایاس ترانزیستور :

برای اینکه بتوانیم از ترانزیستور بعنوان تقویت کننده و سوئیچ و … استفاده کنیم باید ابتدا ترانزیستور را مورد تغذیه Dc قرار دهیم . این تغذیه را بایاس ترانزیستور می گویند . برای اینکه ترانزیستوری شروع به کار کند باید بصورتی در مدار قرار گیرد که دیود بیس – امیتر آن در بایاس مستقیم و دیود کلکتور – بیس در بایاس معکوس باشد، در غیر این صورت ترانزیستور خاموش می باشد

انواع بایاس ترانزیستور :

-۱ بایاس ثابت ( مستقیم ) : در این بایاس بیس توسط یک مقاومت RB به منبع ولتاژ Dc متصل می گردد

 ۲- بایاس کلکتور – بیس ( بایاس اتوماتیک ) : در این بایاس بیس توسط یک مقاومت RB به کلکتور متصل است .

۳-بایاس سرخود : دراین بایاس بیس توسط مقاومت R1 به منبع تغذیه ی Dc و توسط مقاومت R2 به زمین متصل است و توسط این دو مقاومت و یک تقسیم ولتاژ بین آن ها ولتاژ ثابتی برای بیس فراهم می کند .

منبع تیم برق ترانزیستور چگونه کار می کند؟

اعمال ولتاژ با پلاریته موافق باعث عبور جریان از یک پیوند PN می شود و چنانچه پلاریته ولتاژتغییر کند جریانی از مدار عبور نخواهد کرد. اگر ساده بخواهیم به موضوع نگاه کنیم عملکرد یک ترانزیستور را می توان تقویت جریان دانست. مدار منطقی کوچکی را در نظر بگیرید که تحت شرایط خاص در خروجی خود جریان بسیار کمی را ایجاد می کند. شما بوسیله یک ترانزیستور می توانید این جریان را تقویت کنید و سپس از این جریان قوی برای قطع و وصل کردن یک رله برقی استفاده کنید.

موارد بسیاری هم وجود دارد که شما از یک ترانزیستور برای تقویت ولتاژ استفاده می کنید. بدیهی است که این خصیصه مستقیما” از خصیصه تقویت جریان این وسیله به ارث می رسد کافی است که جریان وردی و خروجی تقویت شده را روی یک مقاومت بیندازیم تا ولتاژ کم ورودی به ولتاژ تقویت شده خروجی تبدیل شود.

جریان ورودی ای که که یک ترانزیستور می تواند آنرا تقویت کند باید حداقل داشته باشد. چنانچه این جریان کمتر از حداقل نامبرده باشد ترانزیستور در خروجی خود هیچ جریانی را نشان نمی دهد. اما به محض آنکه شما جریان ورودی یک ترانزیستور را به بیش از حداقل مذکور ببرید در خروجی جریان تقویت شده خواهید دید. از این خاصیت ترانزیستور معمولا” برای ساخت سوییچ هایالکترونیکی استفاده می شود.

 


[۱] Common Base

[۲] Common Collector

[۳] Common emiter

 

 

بلافاصله بعد از پرداخت موفق میتوانید فایل کامل این پروژه را با سرعت و امنیت دانلود کنید

 

 

 

نقد وبررسی

نقد بررسی یافت نشد...

اولین نفر باشید که نقد و بررسی ارسال میکنید... “ترانزیستورهای تک الکترونی”

ترانزیستورهای تک الکترونی

0 نقد و بررسی
وضعیت کالا : موجود است.
شناسه محصول : 748

قیمت : تومان9,800