- •Электронный вариант конспекта по дисциплине «Техническая электроника»
- •Электропроводность полупроводников.
- •Собственная электропроводность п/п.
- •Основы квантовой статистики
- •Примесные п/п.
- •Электронно-дырочный переход
- •Физические процессы в симметричном р-n – переходе
- •Условия равновесия
- •Изменение концентрации зарядов в р-n – переходе
- •Плотность диффузионного тока.
- •Плотность дрейфового тока. Дырочный ток.
- •Ширина запирающего слоя (зс)
- •Различные виды переходов Несимметричный переход
- •Контакт металл - п/п Контакт Ме – n-п/п
- •Контакт Ме – п/п p-типа
- •Пробой p-n-перехода.
- •Ёмкости p-n-перехода
- •Полупроводниковые диоды Устройство и классификация п/п диодов
- •Вах диода
- •Статические параметры диодов
- •Зависимость характеристики и параметров диодов от температуры
- •Выпрямительные диоды
- •Параметры вд
- •Параллельное соединение диодов
- •Последовательное включение диодов
- •Особенности германиевых и кремниевых вд
- •Импульсные диоды
- •Стабилитроны и стабисторы
- •Варикапы
- •Транзисторы
- •Биполярные транзисторы
- •Режимы работы.
- •Токи в транзисторе
- •Схемы включения биполярного транзистора
- •Транзистор как чп
- •Параметры бт в схеме с об
- •Параметры бт в схеме оэ
- •Параметры бт в схеме с ок
- •Режим большого сигнала
- •Особенности транзисторов на вч при малых сигналах
- •Эквивалентная схема транзистора
- •Полевые транзисторы
- •Транзисторы, управляемые с помощью p-nперехода или барьера Шоттки
- •Пт с изолированным затвором.
- •Принцип работы пт с индуцированным каналом.
- •Пт со встроенным каналом.
- •Приборы с отрицательным сопротивлением
- •Туннельный диод
- •Токи в тд
- •Тиристоры
- •Динисторы. Переход п2 обычно считается коллекторным переходом. Динисторы можно рассматривать как два включённых навстречу друг другу транзистора.
- •Iвыкл III
- •Тринисторы
- •Симисторы
- •Фотоэлектронные приборы
- •Фотоэлемент
- •Светодиоды
- •Диод Устройство и принцип действия
- •Статические параметры диода
- •Предельные параметры диода
- •Устройство и принцип действия триодов
- •Статические параметры триода
- •Тетроды
- •Пентоды
- •Электронно-лучевые приборы
- •Принципы управления электронным лучом
- •Осциллографические трубки с электростатической фокусировкой и отклонением
- •Приложение 1: «Телевизоры на жк-панелях»
- •Шумы электронных приборов общие положения
- •Шумы транзисторов
- •Надежность электронных приборов
- •Анализ процесса усиления электрических сигналов
- •Принципы усиления электрических сигналов
- •Точка покоя. Напряжение смещения
- •Работа уэ с нагрузкой. Динамические характеристики уравнение нагрузочного режима
- •Нагрузочные линии усилителя и их построение
- •Сквозная характеристика усилителя на биполярном транзисторе
- •Схемы подачи смещения на вход полевого транзистора
- •Режимы работы усилительных элементов
- •Резисторный каскад
- •Микроэлектронные приборы
- •Классификация интегральных микросхем
- •Методы изоляции элементов имс
- •Полупроводниковые интегральные микросхемы технология изготовления
- •Элементы имс на биполярных структурах
- •Технология создания имс на биполярных структурах
- •Элементы имс на мдп-структурах
- •Параметры пзс
- •Области применения пзс
- •Применение пзс в вычислительной технике
- •Использование пзс в устройствах связи
- •Глава 1. Исторический обзор развития микроэлектроники.
- •1.1. Основные направления развития электроники.
- •1.2. История развития микроэлектроники.
- •Глава 2. Общие сведения о полупроводниках
- •2.1. Полупроводники и их электрофизические свойства
- •2.2. Структура полупроводниковых кристаллов
- •2.3. Свободные носители зарядов в полупроводниках
- •2.4. Элементы зонной теории твердого тела.
- •Глава 3. Методы получения монокристаллов кремния
- •3.1. Метод Чохральского
- •3.2. Метод зонной плавки
- •Глава 4. Электронно-дырочный переход.
- •4.1. Образование p-n-перехода.
- •4.2. Вольтамперная характеристика p-n-перехода.
- •Глава 5. Биполярные и полевые транзисторы.
- •5.1. Структура биполярных транзисторов и принцип действия.
- •5.2. Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом.
- •5.4. Методы получения транзисторов.
- •Глава 6. Интегральные схемы.
- •6.1. Общие понятия.
- •6.2. Элементы биполярных полупроводниковых ис.
- •6.3. Элементы ис на мдп-структуре.
- •Глава 7. Большие интегральные схемы.
- •7.1. Общие положения.
- •Глава 8. Технологический процесс изготовления ис.
- •Глава 9. Гибридные интегральные схемы.
- •Глава 10. Методы обеспечения качества и надежности в процессе серийного производства ппи.
- •10.1. Общие понятия.
- •10.2. Система получения и использования информации при проведении работ по повышению надежности ппи.
- •10.3. Требования по обеспечению и контролю качества ис в процессе производства.
Сквозная характеристика усилителя на биполярном транзисторе
При наличии входного тока у биполярного транзистора на внутреннем сопротивлении источника сигнала создается падение напряжения и не вся ЭДС источника попадает на вход транзистора. Для схемы с ОЭ
Для определения зависимости выходного тока от изменения ЭДС источника сигнала при наличии нагрузки на выходе строят сквозную динамическую характеристику, для чего используют нагрузочную прямую переменного тока и входную характеристику транзистора (рис. 11.10 и 11.11).
Рис.
11.11. Входная характеристика биполярного
транзистора
Рис.
11.10. К примеру построения нагрузочных
прямых постоянного и переменного тока
Для точек пересечения нагрузочной прямой переменного тока со статическими характеристиками транзистора находят соответствующие значения тока и тока . Для каждой из найденных точек по входной характери-стике определяют соответствующее ей значение . По найден-ным и вычисляют ЭДС источника сигнала
Вычислив для каждого значения нагрузочной прямой соответствующее ему значение Ег, строят сквозную динамическую характеристику.
Для построения сквозной характеристики переменного тока IК = f(Eг) отмечаем точки пересечения нагрузочной прямой переменного тока со статическими выходными характеристиками транзистора, обозначив их цифрами 1, 2, 3, 4, 5. Цифрой 3 обозначена и точка покоя. Найдем для каждой из точек на выходной характеристике соответствующий ей ток базы. Перенесем найденные значения тока базы соответственно на входную характеристику при =5 В. Определим для каждого значения соответствующее ему значение входного напряжения Uвэ . Для каждой точки 1, 2, 3, 4, 5, рассчитаем напряжение источника сигнала . Все полученные данные сводим в таблицу.
На рис. 11.12 по этим данным построена сквозная характеристика каскада.
Сквозную характеристику строят для расчета искажений, связанных с нелинейностью статической характеристики УЭ.
Рис.
11.12. Сквозная характеристика усилителя
Схемы подачи смещения на вход полевого транзистора
В отличие от биполярных транзисторов входной ток полевых транзисторов с управляемым переходом составляет около 10-9... 10-12 А, и для МДП-транзисторов около 10-14... 10-15 А. Это позволяет подключить к управляющему электроду резистор с очень большим сопротивлением (около одного мегом и выше).
Транзисторы с управляемым переходом, как правило, работают с полярностью напряжения на затворе, противоположной полярности напряжения на стоке. Такое смещение можно получить за счет включения резистора Rи в цепь истока (рис. 14.3,а). При протекании тока через резистор Rи на нем создается падение напряжения , в результате чего потенциал затвора относительно истока будет смещен в обратном направлении на величину . Таким образом, для транзистора с каналом Р- типа (рис. 14.3) потенциал затвора по отношению к истоку будет положительным. Смещение на затворе полевого транзистора желательно .выбирать таким, чтобы точка покоя была близка к термостабильной точке транзистора М (рис. 14.3,в).
Рис.
14.3. Подача напряжения смещения в цепь
управляющего электрода полевого
транзистора:
А
—
схема истокового смещения, б —схема
истоковой стабилизации, в
—
входная характеристика полевого
транзистора
Наличие резистора в цепи истока стабилизирует ток истока (стока) при изменении температуры и смене транзисторов. Действительно, при увеличении тока увеличивается падение напряжения на сопротивлении что приводит к увеличению смещения и уменьшению тока истока (стока). Для хорошей стабилизации желательно иметь большое сопротивление в цепи истока, однако это приводит к смещению точки покоя в область малых токов. Для уменьшения напряжения смещения при значительном сопротивлении Rи к источнику ЕС подключают делитель напряжения Rд1, Rд2. При этом напряжение смещения , где . Для того чтобы не было отрицательной обратной связи по переменному току, резистор RН шунтируют конденсатором большой емкости, сопротивление которой на нижней частоте гораздо меньше, чем Rи. В отличие от полевого транзистора с управляемым PN-переходом, транзисторы с изолированным затвором могут работать с нулевым, отрицательным или положительным смещением, поэтому применяют схемы подачи смещения рис. 14.3,а. и 14.3,б. У МДП-транзисторов с индуцированным каналом отсутствует проводящий канал между областями истока и стока при напряжении между затвором и истоком, равным нулю, поэтому для данных транзисторов применяют схему подачи смещения рис. 14.3,6.