Васильев Л.А. - Конспект лекций

42

Полевые ИМС.

МДПТ с индуцированным каналом (n-типа)

И З С

р

комплементарные транзисторы (пары МДПТ с каналами n- и р-типа

(КМДП)).

Пленочные ИМС. Все элементы – в виде пленок на диэлектрическом основании.

Гибридные ИМС. Пассивные элементы – в виде пленок, активные элементы – в виде навесных компонентов (дискретных элементов или бескорпусных полупроводниковых ИС).

6.3 Силовые интегральные модули

Силовые модули – интегральные схемы силовой электроники (сотни электрически связанных силовых компонентов (чипов) в одном кристалле).

Основа:

MOSFET (небольшая мощность);

IGBT (средние мощности);

GCT (большие мощности);

Применение: преобразовательные устройства.

Исполнения IGBT-модулей:

одноключевое;

двухключевое (полумостовая схема);

четырехключевое (однофазный мост);

шестиключевое (трехфазный мост).

43

Примеры схем силовых модулей:

Интеллектуальные силовые модули (ИСМ) – силовые модули со встроенными схемами управления (драйверами)

и защиты (снабберами).

По конструкции:

однокристальные ИСМ;

гибридные ИСМ.

6.4Оптоэлектронные приборы

Оптоэлектронные – приборы, производящие или использующие электромагнитное излучение в оптической части спектра.

Основные типы:

оптоизлучатели (светодиоды, лазеры);

фотоэлектрические приемники излучения (фотодиоды,

фототранзисторы, фототиристоры);

оптроны (оптоизлучатель и фотоприемник в одном корпусе).

Преимущества:

гальваническая развязка источника и приемника;

однонаправленность потока информации;

высокая помехозащищенность.

45

Действие светового потока аналогично действию тока управляющего электрода обычного тиристора.

6.4.5Оптроны

Воптроне конструктивно объединены источник и приемник излучения:

Принцип работы:

46

Раздел 2

ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА

Лекция 7 ТРАНЗИСТОРНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

7.1 Общие сведения

Усилители – устройства, в которых маломощный входной сигнал управляет передачей значительно большей мощности из источника питания в нагрузку.

По усиливаемым сигналам:

усилители гармонических сигналов;

усилители импульсных сигналов.

Усилительный каскад – простейшая ячейка, осуществляющая усиление.

Основные параметры:

коэффициенты усиления

КU = Uвых / Uвх; КI = Iвых / Iвх; КР = Pвых / Pвх = КU КI;

входное и выходное сопротивления Rвх и Rвых;

выходная мощность Pвых;

КПД η = (Pвых / P0) 100 %;

частотный диапазон (полоса пропускания) f.

Основная характеристика усилителя – амплитудно-частотная (АЧХ).

Типы усилителей (в зависимости от вида АЧХ):

постоянного тока ( f от 0 до 104–108 Гц);

низкой частоты ( f от 101 до 105 Гц);

высокой частоты ( f от 104 до 108 Гц);

широкополосные ( f от 101 до 108 Гц);

узкополосные.

47

7.2Принцип действия

энергия источника постоянного тока преобразуется в энергию переменного тока выходной цепи за счет изменения сопротивления транзистора по закону, задаваемому входным сигналом.

Im ≤ Iп , Um ≤ Uп

Uп и Iп определяют режим покоя (электрическое состояние схемы при отсутствии входного сигнала).

7.3 Каскад с общим эмиттером

48

Выбор точки покоя:

1)фиксированным током базы Iбп;

2)напряжением смещения на базе Uбэп.

Стабилизация режима покоя – за счет отрицательной обратной связи (ООС) по выходному току транзистора:

49

Uбэ = Uвх – Uвых – глубокая ООС.

В режиме усиления Uбэ > 0, т.е. Uвых < Uвх и КU < 1.

Свойства: Rвх > 1 МОм; Rвых ≤ единиц Ом.

Применение: согласующие каскады, выходные каскады усилителя.

50

7.5 Каскады усиления на полевых транзисторах

Каскад с общим истоком

Выбор точки покоя:

1)смещением за счет падения напряжения на Rи: Uзи п = Iс пRи (в ПТУП и ПТВК);

2)напряжением смещения на затворе с делителя R1, R2 (в ПТИК).

Каскад с общим стоком (истоковый повторитель)