- •Ключові моменти розвитку електроніки
- •Основи електронної теорії
- •Модель й будова атома
- •Діаграма енергетичних рівнів атомів
- •Зонна модель твердого тіла
- •Енергетична діаграма провідника
- •Основні властивості питомої електропровідності напівпровідників
- •Власна провідність напівпровідників
- •Домішкова провідність напівпровідників
- •Температурна залежність провідності домішкових напівпровідників
- •Дрейфовий і дифузійний струми у напівпровіднику
- •Електронно-дірковий перехід
- •3.1. Формування p-n-переходу
- •Енергетична діаграма p-n-переходу
- •3.2. Властивості p-n-переходу при наявності зовнішньої напруги Пряме включення джерела напруги
- •Зворотнє включення
- •3.3. Вольт-амперна характеристика р-n переходу
- •3.4 Температурні та частотні властивості p-n переходу
- •3.5 Тунельний ефект
- •3.6 Фотогальванічний ефект у р-n-переході
- •Напівпровідникові діоди
- •Ємність діода
- •Еквівалентна схема напівпровідникового діоду
- •Температурні властивості напівпровідникових діодів
- •Розрахунок робочого режиму діода
- •Випрямні діоди
- •Основні параметри, що характеризують випрямний діод
- •Послідовне й паралельне з’єднання діодів
- •Напівпровідниковий стабілітрон (опорний діод)
- •Основні параметри стабілітрону
- •Основні схеми підключення стабілітронів
- •Стабістор
- •Варикап
- •Основні характеристики варикапа
- •Тиристор
- •Класифікація та система позначень тиристорів
- •Основні параметри тиристорів
- •Диністор
- •Триністор
- •Тунельний діод
- •Основні параметри тунельних діодів
- •Транзистори
- •Класифікація транзисторів
- •Біполярні транзистори
- •Принцип роботи біполярного транзистора
- •Фізичні процеси у біполярному транзисторі
- •Основні схеми включення біполярного транзистора
- •Статичні характеристики транзистора
- •Динамічний режим роботи транзистора
- •Транзистор як активний чотирьохполюсник
- •Температурні та частотні властивості транзистора
- •Температурні властивості схеми зі спільною базою
- •Температурні властивості схеми зі спільним емітером
- •Частотні властивості
- •Експлуатаційні параметри транзисторів
- •Власні шуми транзисторів
- •Польові транзистори
- •Польові транзистори з керувальним р-п-переходом
- •Польові транзистори з ізольованим затвором
- •Мікроелектроніка загальні відомості
- •Плівкові та гібридні імс
- •Напівпровідникові імс
Транзистор як активний чотирьохполюсник
Чотирьохполюсникомназивають частину електричного кола, що розглядається по відношенню до будь-яких двох пар її затискачів: на рис.57 1 – вхідні затискачі, 2 – вихідні.
Рис. 57
У відповідності до джерел живлення, чотирьохполюсники бувають активними та пасивними. Якщо чотирьохполюсник містить джерело енергії, тобто може підсилювати потужність електричних коливань, він активний, інакше – пасивний.
Транзистор являє собою активний нелінійний чотирьохполюсник, для якого, згідно теорії чотирьохполюсників, можна записати як
,
де – h-параметри транзистора, а про саму систему кажуть , що вона записана у виглядіh-параметрів.
Кожен з h-параметрів має фізичний зміст.
Параметр – це величина вхідного опору транзистора при короткому замиканні на виході,
Параметр це коефіцієнт зворотного зв’язку, що дорівнює відношенню вхідної напруги до вихідної при розімкнутому вхідному колі,
Параметр – це коефіцієнт підсилення по струму, що визначається як співвідношення вихідного струму до вхідної при короткозамкненому виході,
Параметр – це вихідна провідність транзистора при розімкнених вхідних затискачах,
Температурні та частотні властивості транзистора
Діапазон робочих температур транзисторів такий, як і у напівпровідникових діодів, оскільки він обумовлений властивостями р-n-переходів. На роботу транзисторів істотно впливає нагрівання і менш істотно – охолодження. Транзистори, що використовуються в різноманітній апаратурі, можуть нагріватися від навколишнього середовища, від зовнішніх джерел теплоти, (наприклад від розташованих поруч нагрітих деталей), і від струмів, що протікають через сам транзистор.
При підвищенні температури змінюються: опори емітера, колектора і бази, струми (особливо зворотній струм р-n-перехода), вихідні характеристики,h-параметри і, відповідно, підсилювальні властивості транзистора.
Температурні властивості схеми зі спільною базою
Рис.58
Нагрівання транзистора, включеного в схемі зі СБ, призводить до збільшення струму ІКБ0(зростає вдвічі при збільшенні температури на 100С), що в свою чергу викликає зсув вихідних характеристик і зміну їхнього нахилу (на рис. суцільними лініями вказані характеристики при температурі 200С, а штриховими – при 700С). З рис.58 видно, що характеристики незначно піднімаються. Очевидно, що положення робочої ділянки транзистора і його робочої точки при цьому зміниться незначно, отже, підсилення буде приблизно таким, як і до нагрівання – схема зі СБ є температуростабільною.
Температурні властивості схеми зі спільним емітером
Для транзистора включеного по схемі зі СЕ зворотнім струмом р-n-переходу є струм ІКЕ0. При нагріванні транзистора цей струм збільшується в декілька разів більше, ніж ІКБ0, тому вихідні характеристики значно змінюються. При цьому робоча ділянка стає значно меншою, положення робочої точки значно змінюється. Відповідно, підсилення значно зменшується і робота підсилювального каскаду буде відбуватися зі значними нелінійними спотвореннями.
Рис.59
Т.ч., схема зі СЕ має низьку температурну стабільність і досить сильно змінює свої властивості при підвищенні температури, що є її істотним недоліком у порівнянні зі схемою зі СБ.
Для забезпечення стабільності температурного режиму використовують температурну стабілізацію.