Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Кафедра робототехнических систем

Курсовой проект

на тему:

“Разработка стенда на биполярных и полевых

транзисторах ”

(Пояснительная записка)

Исполнитель Лешкевич О.М.

Группа 107415

Руководитель Тимошевич В.Б.

Минск 2008

Содержание.

Введение……………………..……………………………………………………3

Устройство и принцип работы биполярного транзистора.……………………4

Схемы, содержащиеся на стенде

1. Усилитель с диодной регулировкой коэффициента усиления………………..7

2. Логарифмический усилитель с динамическим диапазоном…………………10

3. Фильтр высоких частот на транзисторах……………………………………..15

4. Эмиттерный повторитель……….……………………………………………..19

5. Истоковый повторитель………………………………………………….….…23

6. 2-х каскадный усилитель с ОЭ……………………………………………..…25

7. Схема Дарлингтона……………………………………………………………..35

8. Схема с управляемой ВАХ (S и N)……………………………………………39

9. Генератор двухкаскадный………………………………………………….…..43

10. Параллельный модулятор…………………...…………………………………49

11. Двухтактный усилитель мощности……………………………………………54

Заключение……………………………………………………………………...60

Список использованной литературы…………………………………………..61

Введение

В 1948 году в лабораториях фирмы Bell был изготовлен первый работающий транзистор. Это была революция… За несколько лет полупроводниковые приборы завоевали основные области электроники. Наряду с классической, привычной для «лампистов» техникой возникла другая, совершенно новая. С появлением полупроводниковых приборов стали возможными значительная миниатюризация устройств и уменьшение потребляемой ими мощности, увеличение времени безотказной работы и т.п.

Современный научно-технический прогресс тесно связан с развитием электроники. Успехи электроники явля­ются результатом создания разнообраз­ных и замечательных по своим свой­ствам электровакуумных и полупровод­никовых приборов. Чтобы изучить со­временную радиоэлектронику, надо прежде всего знать принципы устройства и физические основы работы этих при­боров, их характеристики, параметры и важнейшие свойства, определяющие воз­можность их применения в радиоэлект­ронной аппаратуре.

С появлением полупроводниковых приборов стали возможными значительная миниатюризация устройств и уменьшение потребляемой ими мощности, увеличение времени безотказной работы и т.д. Только теперь можно было приступить к построению весьма сложных электронных устройств, например вычислительных машин небольших габаритов, низкой стоимости и высокой надёжности, соответствующих промышленным требованиям.

Устройство и принцип работы биполярного транзистора

Биполярные транзисторы –Это п/п с двумя p – n переходами и тремя электродами.

Устройство биполярных транзисторов.

Конструктивно транзистор – это полупроводниковый кристалл в котором две крайние области с однотипной электрической проводимостью разделены областью противоположной электрической проводимости. Для изготовления прибора методом сплавной технологии берется кристалл германия или кремния с определенным типом проводимости, в него вплавляют капли III – х валентного или IV – х валентного элемента. На границе между кристаллом и каплями образуется p-n переход.

Размеры кристалла составляет мм., толщина 0,1 мм., пластинка полупроводника является базой транзистора. Образовавшиеся области с p – проводимостью соответственно эмиттером и коллектором. Переход между эмиттером и базой называется эмиттерным, а между коллектором и базой коллекторным. Площадь коллекторного перехода больше чем эмитерного. Кристалл с транзисторной структурой помещают в герметический корпус.

Отличительный признак БПТ: для нормальной работы необходимы носители двух видов - электроны и дырки.

Классификация транзисторов производится по следующим признакам:

• По материалу полупроводника – обычно германиевые или кремниевые;

• По типу проводимости областей (только биполярные транзисторы): с прямой проводимостью (p-n-p - структура) или с обратной проводимостью (n-p-n - структура);

• По принципу действия транзисторы подразделяются на биполярные и полевые (униполярные);

• По частотным свойствам;

• НЧ (<3 МГц);

• СрЧ (3÷30 МГц);

• ВЧ и СВЧ (>30 МГц);

• По мощности. Маломощные транзисторы ММ (<0,3 Вт), средней мощности СрМ (0,3÷3Вт), мощные (>3 Вт).

Используются два встречно включенных p – n перехода. Бывают двух типов:

n² и p² – сильно легированные области.

В транзисторе, находящемся в активном состоянии, переход эмиттер-база, эмиттерный переход, смещен в прямом направлении, т.е. приоткрыт, а коллекторный переход закрыт.

Прямосмещенный эмиттерный p-n-переход ускоряет электроны из эмиттера в базу. Если база узкая – меньше диффузионной длины – и электрон не успевает рекомбинировать в базе, он пролетает через базу в коллектор, ускоряясь положительным напряжением последнего. Изменяя прямое напряжение эмиттер-база , мы изменяем количество электронов, впрыскиваемых в базу из эмиттера, а значит и ток коллектора.

В усилительном режиме работы транзистора, эмиттерный переход смещен в прямом направлении, коллекторный - в обратном. Эмиттерный переход сильно легирован, коллектор - обеднен. Коллекторный переход должен быть равномерно легирован и в меньшей степени, чем эмиттер, с целью увеличения пробивного напряжения коллектор-база.

I_э = I_к+I_б (Так как ток коллектора во много раз больше тока базы, то токи эмиттера и коллектора приближенно равны).

Статические характеристики:

Биполярный транзистор - (в процессе переноса заряда участвуют электроны и дырки) п/п прибор с двумя взаимодействующими p-n-переходами и тремя или более выводами, которые служат для усиления или переключения входного сигнала. По порядку чередования переходов различают - p-n-p и n-p-n. Различие у них в полярности подключения источника питания.