Гистерезис

Тиристоры - это класс полупроводниковых компонентов, демонстрирующих гистерезис - это свойство, при котором система не может вернуться в исходное состояние после устранения некоторой причины изменения состояния. Очень простой пример гистерезиса - механическое действие тумблера:когда рычаг нажимается, он переключается в одно из двух крайних состояний (положений) и остается там даже после удаления источника движения (после того, как вы уберете руку от рычага переключателя). Чтобы проиллюстрировать отсутствие гистерезиса, рассмотрим действие «кратковременного» кнопочного переключателя, который возвращается в исходное состояние после того, как кнопка больше не нажимается:когда стимул удален (ваша рука), система (переключатель) немедленно и полностью возвращается в исходное состояние без «фиксации».

Биполярные, полевые транзисторы и полевые транзисторы с изолированным затвором не являются истерическими устройствами. То есть они по своей природе не «защелкиваются» в состоянии после стимуляции сигналом напряжения или тока. Для любого заданного входного сигнала в любой момент времени транзистор будет демонстрировать предсказуемый выходной отклик, определяемый его характеристической кривой. С другой стороны, тиристоры - это полупроводниковые устройства, которые, как правило, остаются «включенными» после включения и остаются «выключенными» после выключения. Кратковременное событие может переключить эти устройства либо в их включенное, либо в выключенное состояние, где они останутся в этом состоянии сами по себе, даже после того, как причина изменения состояния будет устранена. По сути, они используются только в качестве устройств включения / выключения, подобно тумблерам, и не могут использоваться в качестве усилителей аналогового сигнала.

Тиристоры построены с использованием той же технологии, что и биполярные переходные транзисторы, и фактически могут быть проанализированы как схемы, состоящие из пар транзисторов. Как же тогда можно сделать истерическое устройство (тиристор) из неистерических устройств (транзисторов)? Ответ на этот вопрос - положительная обратная связь, также известная как регенеративная обратная связь. Как вы должны помнить, обратная связь - это состояние, при котором часть выходного сигнала «возвращается» на вход усилительного устройства. Отрицательная или дегенеративная обратная связь приводит к уменьшению усиления по напряжению с увеличением стабильности, линейности и полосы пропускания. Положительная обратная связь, с другой стороны, приводит к некоторой нестабильности, когда выходной сигнал усилителя имеет тенденцию «насыщаться». В случае тиристоров эта тенденция к насыщению означает, что устройство «хочет» оставаться включенным после включения и выключенным после выключения.

В этой главе мы рассмотрим несколько различных типов тиристоров, большинство из которых являются производными от одной базовой схемы с двумя транзисторами. Однако прежде чем мы это сделаем, было бы полезно изучить технологического предшественника тиристоров:газоразрядные трубки.

СВЯЗАННЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ:

• Таблица тиристоров