Hysteresis in Thyristoren: Hoe Positieve Feedback Latching Mogelijk Maakt

Thyristoren zijn halfgeleidercomponenten die hysteresis vertonen – een gedrag waarbij het component in zijn huidige toestand blijft, zelfs nadat de triggerende stimulus is verwijderd. Een klassiek voorbeeld is een wisselschakelaar: zodra je de hendel omlegt, snapt hij naar een van twee stabiele posities en blijft daar tot je hem opnieuw bedient. Een momentane drukknop daarentegen keert direct terug naar zijn oorspronkelijke stand zodra je hem loslaat, zonder latching-gedrag.

De meeste moderne transistors – bipolaire transistors (BJT), junction field-effect transistors (JFET) en geïsoleerde-gate FETs (MOSFET) – zijn niet-hysteretic. Ze leveren een voorspelbare uitgang voor een gegeven invoer en latches niet in een toestand. Thyristoren daarentegen blijven "aan" zodra ze getriggerd zijn en blijven "uit" zodra ze uitgezet zijn. Vanwege deze latching-eigenschap functioneren ze uitsluitend als aan/uit-schakelaars en kunnen niet als analoge versterkers worden gebruikt.

Thyristoren zijn gebouwd met dezelfde onderliggende technologie als BJTs en kunnen worden gemodelleerd als een paar transistors die in een feedback-lus zijn verbonden. De sleutel tot het creëren van hysteresis uit inherent niet-hysteretic componenten is positieve (regeneratieve) feedback. Terwijl negatieve feedback de versterking van een versterker gladstelt en de stabiliteit verbetert, drijft positieve feedback de uitgang naar verzadiging – precies het gedrag dat ervoor zorgt dat een thyristor "wil" blijven in zijn huidige toestand.

In de volgende secties bekijken we verschillende typen thyristoren die allemaal een gemeenschappelijke twee-transistor kerncircuit delen. Voordat we dieper ingaan, is het nuttig om naar de technologie te kijken die ervoorging: gasontladingsbuizen, die ook latching-gedrag vertonen.

Gerelateerde Werkbladen

• Thyristoren Werkblad