Was bedeuten die Pfeile in den Transistorsymbolen für (und von)?

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Transistorsymbole werden oft mit Pfeilen in die eine oder andere Richtung gezeichnet, je nach Typ, wie in den folgenden Symbolen:

Transistorsymbole

Aber auf was zeigt der Pfeil eigentlich? Und von wo zeigen sie? Steht in jedem Symbol das gleiche Prinzip dahinter und wenn ja, warum zeigen sie manchmal VOM Transistor und manchmal ZUM Transistor?

Und warum zeigen die Pfeile aus verschiedenen Quellen (manchmal Basis, Emitter, Gate, Quelle usw.) in verschiedenen Typen?

Gibt es ein allgemeines Prinzip dahinter, wie die Pfeile gerichtet sind?

transistors symbol

— Tron
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Es sieht so aus, als ob Fall D mit "Unijunction Transistor" beschriftet werden sollte.

— John Honniball

Das eingebettete Bild ist weg, weil postimg.org tot ist.

— Navin

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Bei BJTs gibt es einen PN-Übergang zwischen Basis und Emitter. Der Pfeil gibt die Reihenfolge der Verbindungsstelle an (Basis zu Emitter oder Emitter zu Basis). Ein NPN hat N, P und N dotierte Kanäle gestapelt. Der PN-Übergang (zwischen Basis und Emitter) verläuft von der Mitte nach außen. PNP ist ebenfalls das Gegenteil.

Beobachtungen, nicht unbedingt Tatsache:

In einem MOSFET ist der Körper oft mit der Quelle verbunden. Bei einem N-Kanal-MOSFET ist die Source N-dotiert und der Körper P-dotiert, sodass der Pfeil von der Source zum Körper zeigt. Ebenso hat ein P-Kanal-MOSFET den umgekehrten Zustand. Interessanterweise hat Wikipedia Symbole für "MOSFETS ohne Masse / Körper", die entgegengesetzte Pfeilrichtungen haben. Ich habe keine gute Erklärung dafür, warum dies so ist, obwohl ich vermute, dass es einem ähnlichen Muster folgt und die Halbleitertopologie sich von den "traditionellen" MOSFET-Topologien unterscheidet.

Ihre Symbole für b (FET) sind JFET-Symbole. Hier befindet sich der PN-Übergang zwischen dem Gate und dem "Körper" (Halbleiterabschnitt, der Drain und Source verbindet; ich weiß nicht, was für diesen Teil eines JFET der richtige ist. Deshalb habe ich ihn nur "Körper" genannt, weil er das Volumen aufnimmt des JFET). Bei einem N-Kanal ist das Gate P-dotiert und der Körper N-dotiert, sodass der Pfeil vom Gate nach innen zeigt. Der P-Kanal-JFET ist umgekehrt, sodass der Pfeil aus dem Gate heraus zeigt.

Ich habe noch nie Unijunction-Transistoren verwendet (Fall d), aber auf der Wikipedia-Seite ist eine ähnliche Dotierungsstruktur zu sehen wie auf dem JFET. Der einzige Unterschied ist das Fehlen eines isolierten Gates (die Namen haben sich ebenfalls geändert, anscheinend folgt es dem Typ "BJT" Benennung von Basis und Emitter). Es würde mich nicht wundern, wenn die Pfeilrichtungskonvention der Reihenfolge der PN-Kreuzung folgt (mir war nicht sofort klar, für welchen Typ die Beispielstruktur auf Wikipedia war).

Zusätzliche Information:

Bipolare Sperrschichttransistoren

MOSFET

JFET

Unijunction-Transistoren

— helloworld922
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Um das allgemeine Prinzip zusammenzufassen, zeigt der Pfeil von einem P-dotierten zu einem N-dotierten Bereich? Dies scheint in den meisten Fällen sinnvoll zu sein, mit Ausnahme der "No-Bulk" -Symbole auf Wikipedia, von denen Sie erwähnen, dass es umgekehrt ist. Wenn jemand eine Erklärung dafür hat, füge sie bitte hinzu.

— Tron

Lesen Sie die MOSFET-Wiki-Seite durch: "Wenn die Masse nicht angezeigt wird (wie dies beim IC-Design häufig der Fall ist, da es sich im Allgemeinen um eine gewöhnliche Masse handelt), wird manchmal ein Inversionssymbol verwendet, um PMOS anzuzeigen. Alternativ kann ein Pfeil auf der Quelle in verwendet werden genauso wie für Bipolartransistoren (out für nMOS, in für pMOS). " Mir ist nicht klar, warum dies die Konvention ist.

— helloworld922

@ helloworld922 Ich denke, die Konvention für MOSFETs mit den gleichen Pfeilrichtungen wie BJTs beruht auf Ähnlichkeiten zwischen einem nMOSFET und einem NPN-BJT (Pfeil zeigt von der Quelle / dem Emitter) und einem pMOSFET und einem PNP-BJT (Pfeil zeigt in die Quelle / den Emitter) ). Ich verstehe, dass es sich um sehr unterschiedliche Geräte handelt, aber ich halte es für unnötig umständlich, das direkte Analog zwischen nMOS / NPN und pMOS / PNP nicht zu erkennen.

— Schamtam,

@ helloworld922 "Bei einem N-Kanal-MOSFET ist die Source N-dotiert und der Körper P-dotiert, sodass der Pfeil von der Source zum Körper zeigt." Ich hatte den Eindruck, dass der Pfeil vom Körper zum induzierten zeigt Kanal oder alternativ "Body to Source"? Dies würde auch mit der Konvention

— vereinbar sein,

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Kurz gesagt, die Pfeile zeigen die aktuelle Richtung eines PN-Übergangs, wenn er in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist.

In BJTs ist der PN-Übergang der Basis-Emitter-Übergang.
Bei JFETs ist es der zwischen Gate und Kanal.
Bei MOSFETs ist dies derjenige, der zwischen dem Kanal und dem Substrat (dem Anschluss, an dem der Pfeil in den von Ihnen angegebenen Symbolen platziert ist) vorhanden ist und der extern nicht verfügbar ist. Es ist zu beachten, dass, wenn der Substratanschluss im Symbol nicht gezeigt ist, der Pfeil auf der Quelle platziert ist und in die entgegengesetzte Richtung zeigt, da die Quelle die gleiche Halbleiterpolarität des Kanals hat, die der Substratpolarität immer entgegengesetzt ist: N -Kanalvorrichtungen haben ein Substrat vom P-Typ und umgekehrt.
In UJTs (Fall d) ist es derjenige zwischen dem Emitter und dem Bulk-Halbleiter, der die beiden Basisanschlüsse verbindet.

Es ist zu beachten, dass diese Konvention auch für Halbleiterdioden verwendet wird: Die Anode ist mit dem Teil des Symbols verbunden, der eine große Pfeilspitze darstellt, und die Anode ist der Anschluss, an dem der Strom in das Gerät fließt, wenn es in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist.

Dies bedeutet nicht, dass diese Übergänge in Vorwärtsrichtung betrieben werden müssen. Dies hängt vom jeweiligen Gerätetyp und den Betriebsbedingungen ab. Beispielsweise werden JFETs immer mit in Sperrrichtung vorgespanntem Gate-Übergang betrieben, wohingegen BJTs in unterschiedlichen Betriebsbereichen arbeiten können, je nachdem, ob ihre BE- und BC-Übergänge in Vorwärtsrichtung oder in Sperrrichtung vorgespannt sind.

— Lorenzo Donati unterstützt Monica
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Lorenzo, das ist die gleiche Antwort, die ich gegeben hätte. Ich stimme dir vollkommen zu.

— Guill

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Die Pfeile in den Bipolartransistoren (Emitter) geben die Flussrichtung des konventionellen Stroms an . Das heißt, der Strom fließt von positiv nach negativ. Dioden- und LED-Symbole sind gleich.

EDIT: geklärt, die Emitterpfeile.

— John Honniball
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Was ist mit den Mosfets? Es fließt kein Strom zum Karosserieterminal, oder?

— John Dvorak

@JanDvorak Nein, du hast recht, ich habe hauptsächlich an die Bipolartransistoren gedacht. Aber würde ein MOSFET in diese Richtung leiten, wenn er angemessen vorgespannt wäre? Ist die Body-Diode in Betriebsstromkreisen normalerweise nicht in Sperrrichtung vorgespannt, so dass sie nicht leitet?

— John Honniball

Dies ist nicht richtig, wenn Sie die Symbole im Bild betrachten. In b) und c) zeigen die Pfeile zwischen Gate und Source, aber es fließt kein Strom zwischen Gate und Source.

— Tron

@Tron OK, ich dachte an die Bipolartransistoren.

— John Honniball

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@ JanDvorak Ich habe keine Ahnung; MOSFETs wurden nicht erfunden, als ich mit Elektronik anfing :)

— John Honniball

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Über das Bipolartransistorsymbol.

Erste Transistoren wurden mit Nadeln hergestellt, die in einen Germaniumkristall gesteckt waren, und wurden von Germaniumdioden mit Punktkontakt abgeleitet.

Galena-Dioden (für Funk) verwendeten ebenfalls über die Kristalloberfläche gesetzte Nägel, keine Lötverbindungen.

Das Symbol ist wörtlich das. Früher existierte ein bestimmtes Sperrschichttransistorsymbol , aber das Punktkontaktsymbol blieb erhalten.

— TEMLIB
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