- •1 Электропроводность полупроводников. Собственная и примесная электропроводность полупроводников.
- •2 Электронно-дырочный переход (p-n переход).
- •3 Полупроводниковые диоды. Условно-графическое обозначение (уго). Влольт-амперная характеристика (вах). Основные параметры.
- •4 Амплитудные ограничители на диодах. Последовательные ограничители на диодах с нулевым и заданным уровнем ограничения.
- •5 Диод в режиме нагрузки (динамическая характеристика диода). Определение рабочей точки.
- •6 Структура вторичного источника питания.
- •7 Однополупериодный выпрямитель.
- •8 Двухполупериодный мостовой выпрямитель.
- •9 Сглаживающие фильтры. Назначение, принцип действия и их основные параметры.
- •10 Стабилитроны. Назначение. Вах и основные параметры.
- •12 Параметрический стабилизатор. Напряжение на стабилитроне. Принцип действия, расчет.
- •13 Биполярные транзисторы. Классификация.
- •14 Устройство и принцип действия биполярного транзистора
- •15 Схемы включения биполярного транзистора.
- •16 Статические вах биполярного транзистора с общим эмиттером.
- •17 Динамические характеристики биполярного транзистора с общим эмиттером
- •18 Основные параметры, рабочая область и режимы работы биполярного транзистора.
- •19 .Полевые транзисторы. Классификация.
- •Вопрос № 20
- •21 Полевой транзистор с изолированным затвором (мдп). Классификация.
- •22 Мдп транзистор со встроенным каналом. Принцип действия. Вах. Уго. Параметры.
- •Вопрос № 24
- •Вопрос № 25
- •Вопрос № 26
- •27. Однокаскадный усилитель переменного тока на биполярном транзисторе с общим эмиттером. Выбор точки покоя и ее температурная стабилизация.
- •28 Двухкаскадный усилитель низкой частоты на биполярных транзисторах с общим эмиттером. Обратные связи. Амплитудно-частотная и амплитудная характеристики.
- •29. Эмиттерный повторитель
- •30. Параметрический стабилизатор повышенной мощности с эмиттерным повторителем (сравнительный анализ).
- •31 Параметрический стабилизатор с составным транзистором на выходе.
- •33 Схемы включения упт.
- •34 Схемы внешней настройки нуля упт.
- •35 Повторитель на оу.
- •36 Инвертирующий сумматор на оу.
- •37 Интегратор на оу.
- •38 Дифференциатор на оу.
- •39 Компаратор на оу.
- •40 Компаратор с положительной обратной связью (триггер Шмитта).
- •41 Мультивибратор на оу.
- •42 Ждущий мультивибратор на оу.
- •43 Биполярный транзистор в режиме переключения.
- •44 Ключ на биполярном транзисторе.
- •45 Ключ на биполярном транзисторе с активно-индуктивной нагрузкой.
1 Электропроводность полупроводников. Собственная и примесная электропроводность полупроводников.
П олупроводники – материалы, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками. Свойство: увеличение проводимости с ростом температуры.
Собственная проводимость – в полупроводниках, в которых свободные электроны и дырки, появляются в процессе ионизации атомов. Концентрация электронов равна концентрации дырок.
Примесная проводимость – обусловлена наличием донорных (электроны) или акценторных (дырки) примесей.
2 Электронно-дырочный переход (p-n переход).
Основным элементом большинства полупроводниковых приборов является электронно-дырочный переход (p-n переход) – область на границе двух полупроводников с электронный и дырочной проводимостью.
При отсутствии внешнего электрического поля за счет теплового движения носители заряда будут диффундировать из области с большей концентрацией в область с меньшей
концентрацией: электроны из n области переходят в р область, дырки – в обратном направлении (см. рисунок 3.26а, где темными кружками изображены электроны, светлыми – дырки). В результате ухода электронов в n области остаются положительные ионы донорной примеси, а в результате ухода дырок в p области остаются отрицательные ионы акцепторной примеси. Кроме этого, электроны, пришедшие в р область, рекомбинируют с дырками, образуя отрицательные ионы. Аналогично, дырки в n области рекомбинируют с электронами, образуя положительные ионы.
В результате на границе между областями образуется двойной слой разноименно заряженных ионов (на рисунке ионы показаны кружками с плюсом и минусом). Этот слой называется запирающим. Он обеднен основными носителями заряда и обладает большим сопротивлением по сравнению с сопротивлением n и p областей.
Между образовавшимися объемными зарядами существует электрическое поле с разностью потенциалов 0,3-0,7 В (контактная разность потенциалов). Напряженность этого поля Ек направлена из n области в р область (рис. 3.26а).
Она препятствует дальнейшей диффузии основных носителей заряда и способствует переходу неосновных носителей в соседнюю область. Для основных носителей в этом случае возникает потенциальный барьер, высота которого равна контактной разности потенциалов.
Электрический ток, созданный диффузией основных носителей через переход, называется диффузионным. Электрический ток, созданный движением неосновных носителей под действием электрического поля, называется дрейфовым. Эти токи направлены в разные стороны и в отсутствие внешнего электрического поля компенсируют друг друга. Поэтому полный ток через переход равен нулю.
3 Полупроводниковые диоды. Условно-графическое обозначение (уго). Влольт-амперная характеристика (вах). Основные параметры.
Полупроводниковые диоды. Условно-графическое обозначение (УГО).
Основой полупроводникового диода является р-n-переход, определяющий его свойства, характеристики и параметры. В зависимости от конструктивных особенностей р-n-перехода и диода в целом полупроводниковые диоды изготовляются как в дискретном, так и в интегральном исполнении. По своему назначению полупроводниковые диоды подразделяются на выпрямительные (как разновидность выпрямительных – силовые), импульсные, высокочастотные и сверхвысокочастотные, стабилитроны, трехслойные переключающие, туннельные, варикапы, фото- и светодиоды. Условные графические обозначения диодов показаны на рис. 1.10.
Р ис. 1.10 Условные графические обозначения: а – выпрямительные и универсальные; б – стабилитроны; в – двухсторонний стабилитрон; г – туннельный диод; д – обращенные диоды; е – варикап; ж – фотодиодов; з – светодиод
В зависимости от исходного полупроводникового материала диоды подразделяются на германиевые и кремниевые. Туннельные диоды изготовляются также на основе арсенида галия GaAs и антимонида индия InSb. Германиевые диоды работают при температурах не выше +80 °С, а кремниевые – до +140 °С.
По конструктивно-технологическому признаку диоды делятся на плоскостные и точечные. Наиболее распространены плоскостные сплавные диоды, применение которых затруднительно лишь на повышенных частотах. Преимуществом точечных диодов является низкое значение емкости p-n-перехода, дающая возможность их работы на высоких сверхвысоких частотах.
Влольт-амперная характеристика (ВАХ)
Рис. 2. Типичная вольтамперная характеристика полупроводникового диода с р — n-переходом: U — напряжение на диоде; I — ток через диод; U*oбр и I*oбр — максимальное допустимое обратное напряжение и соответствующий обратный ток; Ucт — напряжение стабилизации.
Основные параметры.
Вольт-амперная характеристика
Постоянный обратный ток диода
Постоянное обратное напряжение диода
Постоянный прямой ток диода
Диапазон частот диода
Дифференциальное сопротивление
Ёмкость
Пробивное напряжение
Максимально допустимая мощность
Максимально допустимый постоянный прямой ток диода