- •Электроника. Лекционный курс. Введение.
- •Классификация электронных приборов.
- •Этапы развития электроники.
- •Классификация веществ в зависимости от структурных особенностей твердых тел.
- •Межатомные связи. Их виды и характеристики.
- •Физические основы электронной техники. Элементы квантовой теории строения материи.
- •Классификация твердых тел по степени электропроводности. Картина энергетических зон в твердом теле.
- •Полупроводники и их свойства.
- •Основы статистики электронов и дырок в полупроводниках.
- •Законы движения носителей заряда в полупроводниках. Дрейфовый и диффузионные токи.
- •Явление дрейфа.
- •Явление диффузии.
- •Уравнение плотности полного тока в полупроводнике.
- •Электронно-дырочный переход (p-n переход).
- •Смещение p-n перехода в прямом направлении (прямое включение перехода).
- •Смещение p-n перехода в обратном направлении (обратное включение перехода).
- •Уравнение Шокли.
- •Вольт-амперная характеристика(вах)
- •Пробой p-n перехода
- •Вольт-амперная характеристика видов пробоя
- •Емкостные свойства p-n перехода
- •Полупроводниковые диоды
- •Рабочий режим диода.
- •Эквивалентные схемы диодов для различных режимов.
- •Температурные свойства диодов
- •Выпрямители. Схемы выпрямления.
- •Мостовая схема двухполупериодного выпрямителя
- •Импульсный режим работы диода
- •Стабилитроны
- •Параметрическом стабилизаторе.
- •Основные параметры стабилитронов
- •Варикапы
- •Основные параметры варикапов.
- •Туннельные диоды.
- •Схемы автогенераторов на туннельных диодах.
- •Обращенные диоды.
- •Контакт (переход) металл-полупроводник. Диоды Шоттки.
- •Металл-полупроводник n- типа.
- •Металл-полупроводник p-типа.
- •Металл-полупроводник n-типа.
- •Металл-полупроводник р-типа.
- •Транзисторы.
- •Биполярные транзисторы.
- •Явление вторичного пробоя и модуляция толщины базы (эффект Эрли).
- •Эквивалентная схема транзистора для режима постоянного тока
- •Схемы включения биполярных транзисторов.
- •Вольт-амперные характеристики (вах) биполярных транзисторов (статические характеристики). Схемы для снятия вах.
- •Математические модели биполярных транзисторов.
- •Модель транзистора для большого сигнала (модель Эберса-Молла).
- •Модели транзистора в режиме малого сигнала (динамический режим).
- •Температурные свойства транзисторов.
- •Частотные свойства транзисторов.
- •Работа транзистора с нагрузкой (динамический режим).
- •С оставной транзистор (схема Дарлингтона).
- •Эксплуатационные параметры транзистора.
- •Полевые транзисторы.
- •Полевой транзистор с управляющим p-n переходом.
- •С хемы включения транзисторов:
- •Полевые транзисторы с изолированным управляющим электродом (затвором).
- •Основные параметры полевых транзисторов.
- •Элементы памяти на основе моп-структур (Flesh-память).
- •Усилители электрических сигралов.
- •Классификация усилителей.
- •Основные технически показатели усилителей (параметры).
- •Входное и выходное сопротивления ( )
- •Выходная мощность.
- •Динамический диапазон амплитуд.
- •Характеристики усилителей.
- •Искажения в усилителях.
- •Схемотехника усилительных каскадов. Межкаскадные связи в усилителях.
- •Обобщенная структурная схема усилителя.
- •Графическая интерпретация процесса усиления сигнала транзисторной схемой с общим эмиттером.
- •Коллекторная стабилизация.
- •Эмиттерная стабилизация.
- •Полная эквивалентная схема унч с емкостной межкаскадной связью на основе биполярного транзистора, включенного по схеме с оэ.
- •Выходные каскады усилителей.
- •Построение проходной динамической характеристики.
- •Ключевой режим биполярного транзистора. Условия обеспечения статических состояний.
- •Динамика переключения ключей на биполярных транзисторах.
- •Цифровые ключи. Общие требования.
- •Структура цифрового ключа на комплементарной паре биполярных транзисторов.
- •Структура цифрового ключа на комплементарной паре полевых транзисторов (к-моп).
- •Усилители постоянного тока (упт). Дрейф нуля.
- •Параллельно-баласный каскад упт.
- •Дифференциальный усилитель (ду).
- •Операционные усилители (оу).
- •Структурная схема оу.
- •Основные параметры оу.
- •Виды и структура обратных связей в усилителе.
- •Генераторы электрических колебаний.
- •Релаксационные генераторы (генераторы импульсов).
- •Автогенераторы на оу с мостом Вина.
- •Автогенератор на оу с использованием моста Вина.
- •Генераторы релаксационных колебаний.
- •Блокинг-генераторы (бг).
- •Мультивибратор с коллекторно-базовыми связями. Автоколебательный режим.
- •Электроника. Список литературы по курсу «Электроника»
Рабочий режим диода.
В практических схемах в цепь диода включается нагрузка и электродвижущая сила:
Прямой ток Iпр в такой схеме может протекать когда на анод подан положительный потенциал. Направление прямого тока указывает остриё стрелки ►.
Режим диода с нагрузкой называется рабочим. Анализ уравнения Шокли показывает, что зависимость Iпр от Uпр является нелинейной, а значит закон Ома даже для такой цепи не может быть применён.
Действительно, расчёт цепи по закону Ома может сводиться к определению Iпр по формуле:
, но Uд зависит от Iпр [Uд = f(Iпр)]
Поэтому для такой цепи применяется графоаналитический метод.
Как правило задача состоит в следующем:
И звестно: Е, Rн, и ВАХ диода.
Необходимо найти: Iпр, Uд
Порядок решения.
На оси ординат определяется точка при коротком замыкании диода (
(точка А);
На оси абсцисс определяется точка при ( ,тогда Uд =Uпр =E (точка В);
Прямая, проходящая через т.А и т.В пересекает ВАХ в т.С (рабочая точка);
Проекция точки С: на ось Iпр даёт Iпр.с;
на ось Uпр – Uд; UR= Е– Uд
Эквивалентные схемы диодов для различных режимов.
Постоянное прямое напряжение
Rст.пр R0
Rст.пр = rp + rn + rp-n
При Uпр ≤ Uк
Rнл
Rст.пр ≈ rp-n = Rнл Rнл – велико
П ри Uпр > Uк
R0 Rнл
Rст.пр = rp + rn + Rнл = R0 +Rнл
П ри Uпр > 3Uк ; Iпр >> I0
R0
Rст.пр ≈ rp + rn = R0
(мало)
П ри |Uобр| > Uк
Rобр
Rст.обр – велико (Rнл) – Rобр
Обобщённая эквивалентная схема диода
Температурные свойства диодов
Прямая ветвь ВАХ диода изменяется менее значительно, чем обратная. Это обусловлено тем, что проводимость диода в прямом направлении, в основном, зависит от концентрации основных носителей заряда и дополнительная относительная термогенерация электронно-дырочных пар мала, в то время как обратный ток диода обусловлен дрейфом неосновных носителей заряда и поэтому дополнительная относительная термогенерация электронно-дырочных пар велика!
Изменение прямого напряжения на диоде при изменении температуры (при фиксированном прямом токе) оценивается с помощью температурного коэффициента ( )
при Iпр >> I0, , тогда
;
I0 – можно считать, что изменяется по формуле удвоения
Для большинства диодов ε ≈ 2,2мВ/град