- •Электронный вариант конспекта по дисциплине «Электронные приборы»
- •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»
- •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.
Статические параметры диодов
Для п/п диодов важным является ряд статических параметров:
Дифференциальное сопротивление
Определяет, как изменяется ток через диод вблизи некоторого значения U, заданного рабочей точкой
I
β A
α U
Rдзависит от тока или от напряжения. При обратном напряжении оно велико (сотни МОм).
Сопротивление постоянному току
А – рабочая точка
RиR– сопротивление диода постоянному току при номинальных значениях тока и напряжения.
Зависимость характеристики и параметров диодов от температуры
С изменением температуры меняется как прямая, так и обратная ветвь ВАХ.
Обратная ветвь ВАХ меняется из-за того, что тепловой ток в германиевом диоде и ток тепловой генерации в кремниевом значительно увеличивается с повышением температуры.
IT=370K
T=300K
U
U2U1
Прямой ток меняется, и характеристики сдвигаются влево с увеличением температуры.
Для оценки температурной зависимости прямой ветви ВАХ используется температурный коэффициент напряжения:
Температурный коэффициент характеризует изменение прямого напряжения при изменении температуры на 1 К.
Температурная зависимость прямого тока объясняется следующими причинами:
Процессами в самом переходе (изменение Iпов,Iд,I0).
Изменением сопротивления базового слоя. При увеличении температуры проводимость п/п базы увеличивается. Следовательно, уменьшается напряжение базы и прямой участок ВАХ становится более крутым. Есть диоды, у которых сопротивление базы с увеличением температуры увеличивается. Это возможно при низком легировании базы (все носители участвуют в создании прямого тока). Собственная проводимость п/п такого диода мала.
Ge=2 мВ/К.
Выпрямительные диоды
ППВД различаются по материалу, используемому для образования p-n-перехода: германиевые, кремниевые, селеновые, медно-закисные, титановые. По характеру контакта они бывают точечные и плоскостные.
Выпрямительными эти диоды называются потому, что при применении в схемах используют свойство односторонней проводимости.
Uвх
А К (-)+
Rнt
(+)-
Uвых
UвхRНUвыхt
При «+» Uвхк диоду приложено обратное напряжение и ток протекать не будет. Ток идёт через сопротивление нагрузки.
Если подать «-» Uвх, то диод открыт, через него протекает ток, т.к. сопротивление по постоянному току диода много меньше сопротивления нагрузки, через которое ток проходить не будет.
Параметры вд
Это статические параметры и электрические величины, определяющие работу ВД в выпрямителях.
Iпр – среднее за период значение прямого тока;
Uпр – среднее за период падение напряжения на диоде при протекании прямого тока;
Iобр – среднее за период значение обратного тока;
Uобр – среднее за период значение обратного напряжения;
fmax – предельная рабочая частота;
Величина ёмкости диода;
Предельное значение рабочей температуры.
Схема простейшего выпрямителя
ТрUвх
t
U2=Uвх CRн Uс
t
t1 t2 t3 t4
It
0 – t1 Uс >Uвх iд= 0
t1–t2 Uс <Uвх iд= 0
t2–t3 Uс>Uвх iд= 0, конденсатор разряжается.
Скорость разряда конденсатора зависит от его ёмкости и сопротивления нагрузки.
Недостатками данной схемы является: низкий КПД, значительная пульсация и значительная потребляемая мощность.
Существуют параметры, характеризующие качество выпрямления:
Коэффициент выпрямления
Крутизна характеристики
Обычно [S]=1мА/В.