9 Электроника Лекции в презентациях 2012
.pdf
Режим работы транзистора и усилителя класс АВ
11
Режим работы транзистора и усилителя класс АВ
12
Режим работы транзистора и усилителя класса C, D
4) Класс «С» - это работа транзисторов при маленькой амплитуде напряжения запирания ниже, чем напряжение смещения. В этом случае амплитуда звукового сигнала меньше, чем напряжение смещения. В таком состоянии транзистор проводит только верхнюю часть положительной полуволны, что сильно искажает сигнал. Поэтому в аудио усилителях, этот класс не применяется. Такой режим работы транзисторов имеет высокий КПД (около 85%).
5) Класс "D" - это усилители сигнала с широтно - импульсной модуляцией (ШИМ) и с частотно - импульсной (ЧИМ), в которых звуковой аналоговый сигнал преобразуется в цифровую форму, а в выходном каскаде происходит обратное преобразование. В первом случае ширина синтезированных импульсных сигналов пропорциональна амплитуде входного (аналог) сигнала, во втором - изменяемой величиной является частота импульсов. В любом варианте при изготовлении усилителя мощности класса "D" получаем высокий коэффициент нелинейных искажений, обусловленный дополнительными процессами конвертации усиливаемого сигнала. Класс "D" имеет КПД - 90%.
13
Режим работы транзистора и усилителя класс C
14
Режим работы транзистора и усилителя класс D
15
Многоэмиттерные и многоколлекторные транзисторы
Многоэмиттерные транзисторы (МЭТ) широко используются в микросхемах. Число эмиттеров в них достигает от 3 до 8, и МЭТ можно рассматривать как совокупность транзисторов с общей базой и коллекторами (рис., а).
Для подавления паразитных транзисторов n+-р-n+ - типа расстояния между соседними эмиттерами должны быть больше диффузионной длины носителей в базовом слое (=10 мкм).
Многоколлекторный биполярный транзистор (MKT) представлен на рис.,в. Он представляет собой МЭТ, работающий в инверсном режиме. Общим эмиттером служит общий эпитаксиальный слой, а коллектором является сильно легированные небольшие области n+.
При конструировании MKT основное внимание уделяется обеспечению высокого коэффициента передачи тока от общего эмиттера к каждому из n+ - коллекторов. Поэтому скрытый слой максимально приближают к базовому слою, a n+ - области располагают близко друг к другу. Транзисторы этого типа широко применяются в интегральных схемах
ИТЛ, ТТЛ и ТТЛШ - логики.
16
Многоэмиттерные и многоколлекторные транзисторы
Многоэмиттерный транзистор (а) и его условное обозначение (б), многоколлекторный транзистор (в) и его условное обозначение (г)
17
Полевые транзисторы
Полевой транзистор — это электропреобразовательный прибор, в котором ток через канал управляется электрическим полем, возникающим при приложении напряжения между затвором и истоком, и который предназначен для усиления мощности электрических колебаний.
Cток
Затвор
Исток Корпус
Условное графическое обозначение полевого
транзистора с управляющим p-n-переходом с n- каналом на схемах
1,42 мин
Чип и Дип. Рекомендации 18
Полевые транзисторы
Полевой транзистор с управляющим электронно-дырочным переходом имеет два невыпрямляющих контакта к области, по которой проходит управляемый ток основных носителей заряда, и один или два управляющих электронно-дырочных перехода, смещенных в обратном направлении. При изменении обратного напряжения на р-n-переходе изменяется его толщина и, следовательно, толщина области, по которой проходит управляемый ток основных носителей заряда. Область, толщина и поперечное сечение которой управляется внешним напряжением на управляющем p-n-переходе и по которой проходит управляемый ток основных носителей, называют каналом. Электрод, из которого в канал входят основные носители заряда, называют истоком. Электрод, через который из канала уходят основные носители заряда, называют стоком. Электрод, служащий для регулирования поперечного сечения канала, называют затвором.
19
Полевые транзисторы
ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ С ИЗОЛИРОВАННЫМ ЗАТВОРОМ (МДП-ТРАНЗИСТОРЫ)
Полевой транзистор с изолированным затвором (МДПтранзистор) — это полевой транзистор, затвор которого отделен в электрическом отношении от канала слоем диэлектрика.
В кристалле полупроводника с относительно высоким удельным сопротивлением, который называют подложкой, созданы две сильнолегированные области с противоположным типом электропроводности. На эти области нанесены металлические электроды – исток и сток. Расстояние между сильнолегированными областями истока и стока может составлять всего несколько микрометров. Поверхность кристалла полупроводника между истоком и стоком покрыта тонким слоем (порядка 0,1 мкм) диэлектрика. Так как исходным полупроводником для полевых транзисторов обычно является кремний, то в качестве диэлектрика используется слой двуокиси кремния SiO2, выращенный на поверхности кристалла кремния путем высокотемпературного окисления. На слой диэлектрика нанесен металлический электрод — затвор. Получается структура, состоящая из металла, диэлектрика и полупроводника. Поэтому полевые транзисторы с изолированным затвором часто называют
МДПтранзисторами. |
20 |