فایل مارکت

تحقیق تيريستور (يا يكسو كننده قابل كنترل p-n-p-n )

تيريستور يك وسيله نيمه هادي چهار لايه سه اتصالي با سه خروجي است و از لايه هاي نوع p و n سيليكوني كه به طور متناوب قرار گرفته اند ساخته شده اند .. ناحيه p انتهايي آند ، ناحيه n انتهاي كاتد و ناحيه p داخلي دريچه يا گيت[1] است . آند از طريق مدار به طور سري به كاتد وصل مي شود . اين وسيله اساساً يك كليد است و همواره تا زماني كه به پايانه هاي آند و دريچه ولتاژ مثبت مناسبي به كاتد اعمال نشده است در حالت قطع (حالت ولتاژ مسدود كننده ) باقي مي ماند و امپدانس بينهايتي از خود نشان خواهد داد . در حالت وصل و عبور جريان بدون احتياج به علامت[2] (يا ولتاژ) بيشتري روي دريچه به عبور جريان ادامه خواهد داد . در اين حالت به طور ايده آل هيچ امپدانسي در مسير جريان از خود نشان نمي دهد . براي قطع كليد و يا برگرداندن تيريستور به حالت خاموشي بايستي روي دريچه علامت و يا ولتاژي نباشد و جريان در مسير آند به كاتد به صفر تقليل يابد . تيريستور عبور جريان را فقط در يك جهت امكان پذير مي سازد .

اگر به پايانه هاي تيريستور ولتاژ باياس خارجي اعمال نشود ، حاملهاي اكثريت در هر لايه تا زماني كه ولتاژ الكتروستاتيكي داخلي[3] به وجود آمده از انتشار بيشتر حاملها جلوگيري كند ، منتشر مي شوند . اما بعضي از حاملهاي اكثريت انرژي كافي جهت عبور از سد توليد شده توسط ميدان الكتريكي ترمزكن[4] هر اتصال را دارد . اين حاملها پس از عبور ، تبديل به حاملهاي اقليت مي شوند و مي توانند با حاملهاي اكثريت تركيب شوند . حاملهاي اقليت هر لايه نيز مي توانند توسط ميدان الكتريكي ثابتي در هر يك از اتصالها شتابدار شوند ، ولي چون در اين حالت (از خارج ولتاژي اعمال نمي شود) مدار خارجي وجود ندارد مجموع جريانهاي حاملهاي اقليت و اكثريت بايستي صفر شود .

حال اگر يك ولتاژ باياس با يك مدار خارجي براي حمل جريانهاي داخلي منظور شود ، اين جريان ها شامل قسمتهاي زير خواهند
بود.

جريان  ناشي از :

1-عبور حاملهاي اكثريت (حفره ها ) از اتصال

2-عبور حاملهاي اقليت از اتصال

3-حفره هاي تزريق شده به اتصال  كه از طريق ناحيه n اشاعه
مي يابند اتصال  را قطع مي كند .

4-حاملهاي اقليت از اتصال  كه از طريق ناحيه n اشاعه يافته و از اتصال  عبور كرده است . عيناً  نيز از شش قسمت و  از چهار قسمت تشكيل خواهد يافت .

براي تشريح اصول كار تيريستور از دو روش متشابه[5] مدلهاي ديودي و يا دو ترانزيستوري مي توان استفاده كرد .

(الف) مدلهاي ديودي تيريستور

تيريستور كه يك نيمه هادي سه اتصالي ، شبيه سه ديودي است كه به طور سري اتصال يافته اند . اگر دريچه باياس نشود ولي به دو سر آند و كاتد ولتاژ باياسي اعمال شود اين ولتاژ هر قطبيتي[6] كه داشته باشد همواره حداقل يك اتصال معكوس باياس شده ، وجود خواهد داشت تا از هدايت تيريستور جلوگيري كند .

اگر كاتد توسط ولتاژ منبع تغذيه (نسبت به آند ) منفي شود و دريچه نسبت به كاتد به طور مثبت باياس شود لايه p دريچه توسط كاتد از الكترون لبريز مي شود و خاصيت خودش را به عنوان لايه p از دست مي دهد . در نتيجه تيريستور به ديود هدايتي معادلي تبديل مي شود .

(ب)مدل دو ترانزيستوري تيريستور

پولك p-n-p-n را مي توان به صورت دو ترانزيستور با دو ناحيه پايه در نظر گرفت . كلكتور ترانزيستور n-p-n ، جريان محركي براي پايه ترانزيستور p-n-p كه جريان كلكتورش اضافه جريان دريچه به مثابه جريان محرك[7] پايه ترانزيستور n-p-n است ، مهيا كند .

براي روشن كردن تريستور جريان دريچه به جزء خيلي حساس ترانزيستور n-p-n از اتصال p-n-p-n اعمال مي شود . اولين ده درصد افزايش جريان آند ، در اصل جريان كلكتور ترانزيستور n-p-n است . پايه n ترانزيستور p-n-p توسط جريان كلكتور ترانزيستور n-p-n باردار مي شود . در نتيجه فيدبك مثبتي توسط جريان كلكتور ترانزيستور p-n-p به منظور افزايش بارهاي ايجاد شده در پايه p ترانزيستور n-p-n داير مي شود .

تحقیق تيريستور (يا يكسو كننده قابل كنترل p-n-p-n )