- •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»
Импульсный режим работы диода
Если полярность приложенного к диоду прямого напряжения скачком изменяется на обратную, в диоде происходит процесс переключения. На практике на диод действуют двухполярные импульсы напряжения, такой режим работы называют динамическим режимом. При прямом напряжении происходит включение диода, при обратном – выключение.
|Uпр| = |Uобр| >> UДпр
При t<0 переключатель (ключ Кл) находится в положении 1 в течение времени, достаточного для смещения диода Д в прямом направлении, при этом:
В момент времени t=0 переключатель (Кл) переходит в положение 2 и ток скачкообразно принимает новое значение:
При этом ток через диод течёт в обратном направлении.
Интервал 0→t1 (tрасс) – уменьшение концентрации неосновных носителей в p- и n- областях до равновесной (Iобр практически не изменяется и определяется Uобр и r).
Интервал t1→t2 (tспада) – уменьшение концентрации неосновных носителей в глубине p- и n- областей.
Интервал t2→t3 (tзар) – заряд барьерной ёмкости и уменьшение Iобр до I0.
При уменьшении r (r1 < r), Iобр увеличивается и уменьшается время рассасывания (tрасс1 < tрасс).
tвос – время восстановления, время в течение которого происходит полная ликвидация заряда, накопленного в базе.
, где τр - среднее время жизни избыточных носителей
Для сокращения tвос применяют импульсные диоды, которые имеют малую длительность переходных процессов. Такие диоды предназначены для работы в импульсных цепях.
Они имеют малые ёмкости p-n переходов (доли пикофарад), что достигается за счёт уменьшения площади p-n перехода.
Основные параметры импульсных диодов:
1. |
Cд |
– общая ёмкость диода (от долей рF до единиц рF); |
2. |
Uпр.имп.max |
– максимальное импульсное прямое напряжение; |
3. |
Iпр.имп.max |
– максимально допустимый прямой импульсный ток; |
4. |
tуст.пр |
– время установления прямого напряжения; |
5. |
tвос |
– время восстановления обратного сопротивления диода, интервал времени с момента прохождения обратного тока через нуль(после смены полярности напряжения) до момента, когда Iобр ≤ 0,1Iпр. (tвос от долей нс до долей мкс) (иногда пс) |
Стабилитроны
Стабилитронами (или опорными диодами) называются приборы, обратная ветвь ВАХ которых в области электрического пробоя имеет участок, используемый для стабилизации напряжения.
Механизм пробоя может быть туннельным (диоды Зенера), лавинным или смешанным.
У низковольтных стабилитронов Uстаб < 5В (низкое сопротивление базы) более вероятен туннельный пробой.
У стабилитронов с высокоомной базой (Uстаб > 8В), пробой носит лавинный характер. В этом режиме нагрев диода не носит лавинного характера и электрический пробой не переходит в тепловой.
УГО
Пробойный режим не связан с инжекцией неосновных носителей, поэтому инерционные явления, связанные с накоплением и рассасыванием носителей практически отсутствуют.
Дифференциальное сопротивление уменьшается на 10 – 20% при увеличении тока стабилизации (увеличивается площадь участков пробоя).
Схема включения стабилитрона в