Tranzistor cu efect de câmp

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 3 ianuarie 2022; verificarea necesită 21 de modificări .

Un tranzistor de câmp (unipolar) este un dispozitiv semiconductor , al cărui principiu de funcționare se bazează pe controlul rezistenței electrice a unui canal conductor printr-un câmp electric transversal creat de o tensiune aplicată la poartă .

Zona din care purtătorii de sarcină părăsesc canalul se numește sursă , zona în care părăsesc canalul se numește drenaj , electrodul căruia i se aplică tensiunea de control se numește poartă .

Istoria tranzistoarelor cu efect de câmp

În 1953, George Clement Daisy și Ross au propus și implementat proiectarea unui tranzistor cu efect de câmp - cu o joncțiune pn de control .

Pentru prima dată, ideea de a regla fluxul purtătorilor principali printr-un câmp electric într-un tranzistor cu poartă izolată a fost propusă de Lilienfeld în 1926-1928. Cu toate acestea, dificultățile în implementarea acestei idei în practică au făcut posibilă crearea primului dispozitiv de lucru abia în 1960. În 1966 Carver Meada îmbunătățit acest design prin derivarea electrozilor unui astfel de dispozitiv cu o diodă Schottky .

În 1977, James McCullaham de la Bell Labs a descoperit că utilizarea tranzistorilor cu efect de câmp ar putea crește semnificativ performanța sistemelor de calcul existente.

Clasificarea tranzistoarelor cu efect de câmp

Tranzistoarele cu efect de câmp sunt clasificate în dispozitive cu o joncțiune pn de control și cu o poartă izolată, așa-numitele tranzistoare MOS ("metal-dielectric-semiconductor"), care mai sunt numite și tranzistoare MOS ("metal-oxide-semiconductor"). , iar acestea din urmă sunt împărțite în tranzistori cu canal încorporat și dispozitive cu canal indus.

Principalii parametri ai tranzistoarelor cu efect de câmp includ: rezistența de intrare, rezistența internă a tranzistorului, numită și ieșire, abruptul caracteristicii de drenaj, tensiunea de tăiere și altele.

Tranzistoare cu joncțiune pn de control

Un tranzistor cu efect de câmp cu o joncțiune pn de control [1] (JFET) este un tranzistor cu efect de câmp în care o placă semiconductoare, de exemplu, de tip n (Fig. 1), are electrozi (sursă și scurgere) la opus capete, cu care a inclus in circuitul controlat. Circuitul de control este conectat la al treilea electrod (poarta) și este format dintr-o zonă cu un alt tip de conductivitate, în exemplul din figură - tip p.

O sursă de polarizare constantă inclusă în circuitul de intrare creează o tensiune inversă (de blocare) la o singură joncțiune pn. Sursa semnalului amplificat este de asemenea inclusă în circuitul de intrare. Când tensiunea de intrare se modifică, tensiunea inversă la joncțiunea pn se modifică și, prin urmare, grosimea stratului epuizat se modifică, adică aria secțiunii transversale a regiunii din cristal prin care curgerea purtătorilor de sarcină principali. trece modificări. Această zonă se numește canal.

Electrozii de tranzistor cu efect de câmp se numesc:

sursă ( sursă engleză ) - un electrod din care intră în canal principalii purtători de sarcină;
drain ( eng. drain ) - un electrod prin care purtătorii principali de sarcină părăsesc canalul;
poarta ( ing. poarta ) - un electrod folosit pentru a regla secțiunea transversală a canalului.

Tipul de conductivitate semiconductoare a canalului poate fi de tip n sau p. În funcție de tipul de conductivitate a canalului, se disting tranzistoarele cu efect de câmp cu un canal n și un canal p. Polaritățile tensiunilor de polarizare aplicate electrozilor tranzistorilor cu canale n și p sunt opuse.

Controlul curentului și tensiunii pe sarcină, conectat în serie la canalul tranzistorului cu efect de câmp și al sursei de alimentare, se realizează prin modificarea tensiunii de intrare , în urma căreia tensiunea inversă la joncțiunea pn se modifică , ceea ce duce la modificarea grosimii stratului de blocare (epuizat). La o anumită tensiune de blocare , aria secțiunii transversale a canalului va deveni egală cu zero, iar curentul prin canalul tranzistorului va deveni foarte mic. $V_{P}$

Deoarece curentul invers al joncțiunii pn este foarte mic, în regim static sau la frecvențe joase de funcționare, puterea preluată de la sursa de semnal este neglijabilă. La frecvențe înalte, curentul preluat de la sursa semnalului poate fi semnificativ și merge la reîncărcarea capacității de intrare a tranzistorului.

Astfel, tranzistorul cu efect de câmp, în ceea ce privește principiul controlului curentului, este similar cu o lampă electrică cu vid - o triodă , dar în ceea ce privește caracteristicile tipului de drenare-sursă curent-tensiune, este aproape de un vid electric pentod . Cu această analogie, sursa dintr-un tranzistor cu efect de câmp este similară cu catodul unei triode cu vid, poarta este ca o rețea, iar drenul este ca un anod. Există și diferențe, de exemplu:

tranzistorul nu are catod care necesita incalzire;
oricare dintre funcțiile sursei și scurgerii poate fi îndeplinită de oricare dintre acești electrozi;
există atât FET-uri cu canal n, cât și cu canal p, care sunt utilizate în producția de perechi complementare de tranzistori .

Un tranzistor cu efect de câmp diferă de un tranzistor bipolar, în primul rând, prin principiul de funcționare: într-un tranzistor bipolar, semnalul de ieșire este controlat de un curent de intrare, iar într-un tranzistor cu efect de câmp, de o tensiune de intrare sau un câmp electric. În al doilea rând, tranzistoarele cu efect de câmp au rezistențe de intrare semnificativ mai mari , ceea ce se datorează polarizării inverse a joncțiunii pn porții în tipul de tranzistori cu efect de câmp luat în considerare. În al treilea rând, tranzistoarele cu efect de câmp au un nivel scăzut de zgomot (în special la frecvențe joase) în comparație cu tranzistoarele bipolare, deoarece nu există injecție de purtători de sarcină minori în tranzistoarele cu efect de câmp , iar canalul tranzistorului cu efect de câmp poate fi realizat în interiorul unui cristal semiconductor. . Procesele de recombinare a purtătorilor în joncțiunea pn și în baza unui tranzistor bipolar , precum și procesele de generare-recombinare pe suprafața unui cristal semiconductor, generează zgomot de joasă frecvență.

Tranzistoare cu poartă izolată (tranzistoare MIS)

Un tranzistor cu efect de câmp cu poartă izolată (MOSFET) este un tranzistor cu efect de câmp a cărui poartă este izolată electric de canal printr-un strat dielectric .

Într-un cristal semiconductor cu o rezistivitate relativ mare, care se numește substrat, sunt create două regiuni puternic dopate cu tipul de conductivitate opus celui al substratului. Aceste zone sunt acoperite cu electrozi metalici - sursă și scurgere. Distanța dintre regiunile sursă și de scurgere poate fi mai mică de un micron. Suprafața unui cristal semiconductor dintre sursă și scurgere este acoperită cu un strat subțire (de ordinul a 0,1 µm) de dielectric . Deoarece semiconductorul inițial pentru tranzistoarele cu efect de câmp este de obicei siliciu , atunci un strat de dioxid de siliciu SiO2 , crescut pe suprafața unui cristal de siliciu prin oxidare la temperatură înaltă, este utilizat ca dielectric. Pe stratul dielectric este depus un electrod metalic, o poartă. Se dovedește o structură formată dintr-un metal, un dielectric și un semiconductor. Prin urmare, tranzistoarele cu efect de câmp de poartă izolată sunt adesea numite tranzistoare MIS.

Rezistența de intrare a tranzistoarelor MIS poate atinge 10 10 ... 10 14 Ohm (pentru tranzistoarele cu efect de câmp cu o joncțiune pn de control 10 7 ... 10 9 ), ceea ce reprezintă un avantaj la construirea dispozitivelor de înaltă precizie.

Există două tipuri de tranzistoare MOS: cu un canal indus și cu un canal încorporat.

În tranzistoarele MIS cu canal indus (Fig. 2, a), nu există un canal conducător între regiunile sursă și dren puternic dopate și, prin urmare, un curent de drenaj vizibil apare doar la o anumită polaritate și la o anumită valoare a porții. tensiune relativă la sursă, care se numește tensiune de prag ( U Zipor ).

În tranzistoarele MOS cu un canal încorporat (Fig. 2, b), lângă suprafața semiconductorului de sub poartă la tensiunea de poartă zero față de sursă, există un strat invers - un canal care conectează sursa la dren. .

Prezentat în fig. Cele 2 structuri FET cu porti izolate au un substrat conductiv de tip n. Prin urmare, regiunile puternic dopate de sub sursă și dren, precum și canalele induse și încorporate, au conductivitate electrică de tip p. Dacă tranzistoare similare sunt create pe un substrat cu conductivitate electrică de tip p, atunci canalul lor va avea conductivitate electrică de tip n.

Tranzistoare MIS cu canal indus

Când tensiunea de poartă relativă la sursă este zero și când tensiunea este aplicată la dren, curentul de dren este neglijabil. Reprezintă curentul invers al joncțiunii pn dintre substrat și regiunea de drenaj puternic dopată. La un potențial negativ la poartă (pentru structura prezentată în Fig. 2, a), ca urmare a pătrunderii câmpului electric prin stratul dielectric în semiconductor la tensiuni joase la poartă (mai puțin de U 3 și th ), un strat epuizat în purtătorii principali apare lângă suprafața semiconductorului sub poartă ( efect de câmp ) și o regiune de încărcare spațială constând din atomi de impurități ionizați necompensați. La tensiuni de poartă mai mari decât U ZIpor , la suprafața semiconductorului de sub poartă apare un strat invers , care este un canal de tip p care conectează sursa la dren. Secțiunea transversală a canalului se va modifica odată cu modificarea tensiunii porții, iar curentul de scurgere se va schimba în consecință, adică curentul din circuitul de sarcină și o sursă de energie relativ puternică.

Datorită faptului că poarta este separată de substrat printr-un strat dielectric, curentul din circuitul de poartă este neglijabil, iar puterea consumată de la sursa de semnal în circuitul de poartă și necesară pentru a controla curentul de scurgere relativ mare este, de asemenea, mică. . Astfel, un tranzistor MIS cu un canal indus poate amplifica oscilațiile electromagnetice în tensiune și putere.

Principiul amplificării puterii în tranzistoarele MIS poate fi luat în considerare din punctul de vedere al transferului energiei unui câmp electric constant (energia sursei de putere din circuitul de ieșire) către un câmp electric alternativ de către purtătorii de sarcină. În tranzistorul MIS, înainte de apariția canalului, aproape toată tensiunea sursei de alimentare din circuitul de scurgere a căzut pe semiconductorul dintre sursă și dren, creând o componentă constantă relativ mare a intensității câmpului electric. Sub acțiunea tensiunii asupra porții, în semiconductorul de sub poartă apare un canal, de-a lungul căruia purtătorii de sarcină - găuri - se deplasează de la sursă la scurgere . Găurile, care se deplasează în direcția componentei constante a câmpului electric, sunt accelerate de acest câmp, iar energia lor crește datorită energiei sursei de alimentare din circuitul de scurgere. Concomitent cu apariția canalului și apariția purtătorilor de sarcină mobili în acesta, tensiunea de scurgere scade, adică valoarea instantanee a componentei variabile a câmpului electric din canal este direcționată opus componentului constant. Prin urmare, găurile sunt decelerate de un câmp electric alternativ, dându-i o parte din energia lor.

Tranzistoare MIS cu canal încorporat

Datorită prezenței unui canal încorporat într-un astfel de tranzistor MIS (Fig. 2, b), atunci când se aplică tensiune la dren, curentul de scurgere se dovedește a fi semnificativ chiar și la tensiunea de poartă zero (Fig. 3, b) ). Secțiunea transversală și conductivitatea canalului se vor schimba atunci când tensiunea de poartă se schimbă, atât polaritatea negativă, cât și pozitivă. Astfel, un tranzistor MOS cu un canal încorporat poate funcționa în două moduri: în modul de îmbogățire și în modul de epuizare a canalului de către purtătorii de sarcină. Această caracteristică a tranzistoarelor MOS cu un canal încorporat se reflectă și în deplasarea caracteristicilor statice de ieșire atunci când tensiunea de poartă și polaritatea acesteia se schimbă (Fig. 3).

Caracteristicile de transfer static (Fig. 3, b) ies din punctul de pe abscisă corespunzător tensiunii de tăiere U ZIots , adică tensiunea dintre poartă și sursa tranzistorului MIS cu canal integrat care funcționează în epuizare. mod, în care curentul de scurgere atinge o valoare scăzută predeterminată.

Formule de calcul în funcţie de tensiunea U zi $IC}$

1. Tranzistor închis $U_{\text{zi}}<U_{\text{por}}$

I_{c}=0

Valoarea prag a tensiunii tranzistorului MIS

U_{\text{por}}=1,5\B

2. Sectiune parabolica. $U_{\text{zi}}<U_{\text{por}}$

I_{c}=K_{n}\left[\left(U_{\text{zi}}-U_{\text{por}}\right)\cdot U_{\text{si}}-{ \frac {U_{\text{si}}^{2}}{2}}\right]

K_n

- abruptul specific al caracteristicii de transfer a tranzistorului.

3. O creștere suplimentară duce la o tranziție la un nivel plat: $U_{\text{zi)}$

I_{c}={\frac {K_{n}}{2}}\left[U_{\text{zi}}-U_{\text{por}}\right]^{2}

este ecuația lui Hovstein Structuri MIS pentru scopuri speciale

În structurile de tip metal-nitrură-oxid-semiconductor (MNOS), dielectricul de sub poartă este format din două straturi: un strat de oxid SiO 2 și un strat gros de nitrură Si 3 N 4 . Între straturi se formează capcane de electroni, care, atunci când o tensiune pozitivă (28–30 V) este aplicată la poarta structurii MNOS, captează electronii care se îndreaptă printr-un strat subțire de SiO2 . Ionii încărcați negativ care se formează cresc tensiunea de prag, iar încărcarea lor poate fi stocată până la câțiva ani în absența energiei, deoarece stratul de SiO 2 previne scurgerea sarcinii. Când o tensiune negativă mare (28…30 V) este aplicată pe poartă, sarcina acumulată este absorbită, ceea ce reduce semnificativ tensiunea de prag.

Structurile MOS (metal-oxide-semiconductor) cu poartă flotantă cu injecție de avalanșă ( LISMOS ) au o poartă din siliciu policristalin izolată de alte părți ale structurii. Defalcarea prin avalanșă a joncțiunii pn a substratului și a drenului sau sursei, căreia i se aplică o tensiune înaltă, permite electronilor să pătrundă prin stratul de oxid până la poartă, în urma căreia apare o sarcină negativă pe acesta. Proprietățile izolatoare ale dielectricului fac posibilă păstrarea acestei sarcini timp de zeci de ani. Îndepărtarea sarcinii electrice de pe poartă se realizează folosind iradierea ultravioletă ionizantă cu lămpi de cuarț, în timp ce fotocurent permite electronilor să se recombine cu găuri.

Ulterior, au fost dezvoltate structurile tranzistoarelor cu efect de câmp de stocare cu poartă dublă. Poarta încorporată în dielectric este folosită pentru a stoca sarcina care determină starea dispozitivului, iar poarta externă (obișnuită), controlată de impulsuri bipolare, este utilizată pentru a adăuga sau elimina sarcina de pe poarta încorporată (internă). Așa au apărut celulele și apoi cipurile de memorie flash, care au câștigat o mare popularitate în aceste zile și au devenit un concurent semnificativ pentru hard disk-urile din computere.

Pentru a implementa circuite integrate foarte mari (VLSI), au fost create microtranzistoare ultraminiaturale cu efect de câmp. Sunt realizate folosind nanotehnologie cu o rezoluție geometrică mai mică de 100 nm. În astfel de dispozitive, grosimea dielectricului de poartă atinge mai multe straturi atomice. Sunt utilizate diverse, inclusiv structuri cu trei porți. Dispozitivele funcționează în modul micropower. În microprocesoarele Intel moderne, numărul de dispozitive variază de la zeci de milioane la 2 miliarde. Cele mai recente microtranzistoare cu efect de câmp sunt realizate pe siliciu tensionat, au o poartă metalică și folosesc un nou material patentat pentru dielectricul de poartă pe bază de compuși de hafniu [2] .

În ultimul sfert de secol, tranzistoare puternice cu efect de câmp, în principal de tip MOS, au fost dezvoltate rapid. Ele constau din multe structuri de putere redusă sau structuri cu o configurație de poartă ramificată. Astfel de dispozitive de înaltă frecvență și cu microunde au fost create pentru prima dată în URSS de V. V. Bachurin (dispozitive de siliciu) și V. Ya. Vaksemburg (dispozitive de arseniură de galiu) de la Institutul de Cercetare Pulsar . Studiul proprietăților lor de impuls a fost realizat de școala științifică a prof. Dyakonova V. P. (filiala Smolensk a MPEI). Acest lucru a deschis câmpul dezvoltării tranzistoarelor puternice cu efect de câmp (puls) cu structuri speciale, având tensiuni și curenți de funcționare ridicate (separat până la 500-1000 V și 50-100 A). Astfel de dispozitive sunt adesea controlate de tensiuni joase (până la 5 V), au rezistență scăzută la starea de pornire (până la 0,01 Ω) pentru dispozitivele cu curent ridicat, abruptitate mare și timpi de comutare scurti (de la câteva până la zeci de ns). Le lipsește fenomenul de acumulare a purtătorilor în structură și fenomenul de saturație inerent tranzistoarelor bipolare. Datorită acestui fapt, tranzistoarele cu efect de câmp de mare putere înlocuiesc cu succes tranzistoarele bipolare de mare putere în domeniul electronicii de putere mică și medie [3] [4] .

În ultimele decenii, tehnologia tranzistoarelor cu electroni de mare mobilitate (HEM) s-a dezvoltat rapid în străinătate , care sunt utilizate pe scară largă în comunicațiile cu microunde și dispozitivele de supraveghere radio. Atât circuitele hibride, cât și cele monolitice integrate cu microunde sunt create pe baza HDPE . Funcționarea TVET se bazează pe controlul canalului folosind un gaz electronic bidimensional , a cărui regiune este creată sub contactul porții datorită utilizării unei heterojoncțiuni și a unui strat dielectric foarte subțire - un distanțier [5] .

Scheme de pornire a tranzistoarelor cu efect de câmp

Tranzistorul cu efect de câmp din etapa de amplificare a semnalului poate fi pornit conform uneia dintre cele trei scheme principale: cu o sursă comună (OI), un dren comun (OS) și o poartă comună (OZ).

În practică, în cascadele de amplificare, se folosește cel mai des un circuit RI, similar cu circuitul de pe un tranzistor bipolar cu un emițător comun (CE). Cascada cu sursă comună oferă un câștig mare de putere. Dar, pe de altă parte, această cascadă este cea mai joasă frecvență datorită influenței dăunătoare a efectului Miller și capacității semnificative de intrare porți-surse ( Czi ) .

Schema cu OZ este similară cu schema cu o bază comună (OB). În acest circuit, curentul de scurgere este egal cu curentul sursei, deci nu oferă un câștig de curent, iar câștigul de putere în acesta este de multe ori mai mic decât în circuitul OI. Cascada OZ are o impedanță de intrare scăzută și, prin urmare, are o aplicație practică specifică în tehnologia de amplificare. Avantajul acestei includeri este suprimarea aproape completă a efectului Miller, ceea ce face posibilă creșterea frecvenței maxime de amplificare, iar astfel de cascade sunt adesea folosite în amplificarea cu microunde .

Cascada cu sistemul de operare este similară cu cascada cu un colector comun (OK) pentru un tranzistor bipolar - un adept de emițător . O astfel de etapă este adesea denumită adeptă sursă . Câștigul de tensiune în acest circuit este întotdeauna puțin mai mic decât 1, iar câștigul de putere ia o valoare intermediară între OI și OI. Această etapă are avantajul unei capacități parazite de intrare foarte scăzute și este adesea folosită ca o etapă de izolare tampon între o sursă de semnal cu impedanță ridicată, cum ar fi un senzor piezo, și etapele de amplificare ulterioare. În ceea ce privește proprietățile de bandă largă, această cascadă ocupă și o poziție intermediară între OI și OI.

Aplicații ale FET-urilor

Structurile CMOS , construite dintr-o pereche complementară de tranzistoare cu efect de câmp cu canale de diferite tipuri (p- și n-), sunt utilizate pe scară largă în circuitele integrate digitale și analogice .

Datorită faptului că tranzistoarele cu efect de câmp sunt controlate de câmp (tensiunea aplicată la poartă) și nu de curentul care curge prin bază (ca în cazul tranzistorilor bipolari), tranzistoarele cu efect de câmp consumă mult mai puțină energie, ceea ce este deosebit de important în circuitele dispozitivelor de așteptare și urmărire, precum și în schemele de consum redus și de economisire a energiei (implementarea modurilor de repaus).

Exemple proeminente de dispozitive cu tranzistori cu efect de câmp sunt ceasurile de mână și telecomenzile TV . Datorită utilizării structurilor CMOS, aceste dispozitive pot funcționa până la câțiva ani de la o sursă de alimentare miniaturală - baterii sau acumulatori , deoarece practic nu consumă energie.

În prezent, tranzistorii cu efect de câmp sunt din ce în ce mai folosiți în diverse dispozitive radio, unde le înlocuiesc cu succes pe cele bipolare. Utilizarea lor în dispozitivele de transmisie radio face posibilă creșterea frecvenței semnalului purtător, oferind astfel de dispozitive o imunitate ridicată la zgomot. Dispunând de rezistență scăzută în stare deschisă, acestea sunt utilizate în etapele finale ale amplificatoarelor de putere cu frecvență audio de mare putere ( Hi-Fi ), unde înlocuiesc cu succes tranzistoarele bipolare și tuburile vidate. Tranzistoarele bipolare cu poartă izolată ( IGBT ), dispozitive care combină tranzistoarele bipolare și cu efect de câmp, sunt utilizate în aplicații de mare putere, cum ar fi demaroarele soft , unde tiristoarele sunt înlocuite cu succes .

Scheme

Tipuri de tranzistoare cu efect de câmp și simbolurile lor grafice

Vezi și

CMOS
Rotire FET
Tranzistor bipolar cu poartă izolată (IGBT)

Note

↑ I. P. Zherebtsov . Fundamentele electronicii. Ed. al 5-lea. - L., 1989. - S. 114.
↑ Dyakonov, 2004 .
↑ Bachurin, Waxembourg, Dyakonov et al., 1994 .
↑ Dyakonov, Maksimchuk, Remnev, Smerdov, 2002 .
↑ Li, 2006 .

Literatură

Dyakonov V.P. Intel. Cele mai noi tehnologii informaționale. Realizări și oameni. - M. : SOLON-Press, 2004. - 416 p. — ISBN 5980031499 .
Bachurin V. V., Vaksemburg V. Ya., Dyakonov V. P. și colab. Circuitul dispozitivelor pe tranzistoare puternice cu efect de câmp: un manual / Dyakonov V. P.. - M. : Radio și comunicare, 1994. - 280 p.
Dyakonov V. P., Maksimchuk A. A., Remnev A. M., Smerdov V. Yu. Enciclopedia dispozitivelor pe tranzistoare cu efect de câmp / Dyakonov V. P. - M. : SOLON-R, 2002. - 512 p.
Li, Sheng S. Electronică fizică semiconductoare. - A doua editie. - Springer, 2006. - 708 p. - ISBN 978-0-387-28893-2 .
Nemchinov V. M., Nikitaev V. G., Ozhogin M. A. și colab. Amplificatoare cu tranzistoare cu efect de câmp / Stepanenko I. P. - M . : Radio sovietică, 1980. - 192 p.

Componente electronice
Pasiv	Rezistor Rezistor variabil Rezistor trimmer Varistor fotorezistor Condensator condensator variabil Condensator de tuns Varikond Inductor Transformator Rezonator cu cuarț Siguranță Siguranță resetabilă memristor bareter
Stare solidă activă	Dioda Dioda electro luminiscenta Fotodiodă dioda laser Dioda Schottky diodă Zener Stabistor Varicap Magnetodioda Pod de diode Dioda Gunn dioda tunel Diodă de avalanșă Diodă de avalanșă tranzistor tranzistor bipolar Tranzistor cu efect de câmp tranzistor CMOS tranzistor unijunction Fototranzistor Tranzistor compozit tranzistor balistic Circuit integrat Circuit integrat digital Circuit integrat analogic Circuit integrat analog-digital circuit integrat hibrid tiristor Triac Dinistor fototiristor Optocupler ( optocupler cu rezistență ) Senzor Hall
Vacuum activ și descărcare de gaz	Lămpi cu vid Dioda electrovacuum ( Kenotron ) Triodă tetrodă tetroda fasciculului Pentodă hexod Heptod ( Pentagrid ) Octod Nonod mechatron Lămpi cu descărcare diodă Zener Thyratron Ignitron Krytron Trigatron Decatron Magnetron Clistron Amplitron ( Platinotron ) Lampă cu val de călătorie Lampă cu undă inversă Tub catodic
Dispozitive de afișare	Tub catodic Ecran LCD Dioda electro luminiscenta Indicator de descărcare Indicator fluorescent în vid Tabloul de bord Blinker Indicator cu șapte segmente Indicator de matrice Cinescop
Acustic	Microfon Difuzor Tensometru Emițător piezoceramic Buzzer capsulă telefonică
Termoelectric	Termistor Termocuplu Elementul Peltier

Amplificatoare cu tranzistori
Tranzistoare bipolare	emițător comun cu colector comun cu baza comuna
FET-uri	cu o scurgere comună cu o sursă comună cu poarta comuna
Etape de tranzistor	Pereche Darlington (tranzistor „compozit”) Pereche de Shiklai Cascada diferențială Amplificator Cascode