Электронные цепи и приборы (шпаргалка) (стр. 5 из 10)
обратные токи переходов Iкб0, Iэб0 при заданных обратных напряжениях соответственно Uкб и Uэб;
обратный ток коллекторного перехода IкэR при заданных напряжении Uкэ и сопротивлении Rбэ резистора, включенного между базой и эмиттером;
емкости переходов Сэ, Ск при заданных обратных напряжениях (емкость Сэ часто приводится также при Uбэ=0).
Корме перечисленных выше общих электрических параметров в зависимости от назначения транзистора указывают ряд специфических параметров.
Для усилительных и генераторных транзисторов помимо граничной частоты обычно приводятся постоянная времени цепи обратной связи τк при заданных напряжении Uкб, токе Iэ и частоте f, а также максимальная частота генерации fmax при заданных напряжении Uкб, токе Iэ.
Зная значение τк, можно оценить коэффициент обратной связи |h21Э( f )|=2 π f τк.
Для переключающих и импульсных транзисторов указывают напряжения в режиме насыщения Uбэ нас, и Uкэ нас, и время рассасывания tрас, при заданных токах Iк нас, и IБ.
- Под током IБ надо понимать включающий ток базы IБ1. Запирающий ток IБ2, если он не указан особо, равен току IБ1.
Для СВЧ-транзисторов часто указывают коэффициент усиления мощности КР на заданной частоте, а также индуктивности и емкости выводов.
Предельные эксплуатационные параметры – это максимально допустимые значения напряжений, токов, мощности и температуры, при которых гарантируются работоспособность транзистора и значения его электрических параметров в пределах норм технических условий. К предельным эксплуатационным параметрам относятся:
максимально допустимые обратные напряжения на переходах Uкб max, Uэб max, максимально допустимое напряжение Uкэ max в схеме ОЭ при заданном сопротивлении Rбэ внешнего резистора, подключенного между базой и эмиттером;
максимально допустимая рассеиваемая мощность Pmax;
максимально допустимый ток коллектора Iк max;
максимально допустимая температура корпуса TКmax.
Помимо этого указывается диапазон рабочих температур.
21. Тиристоры.
Тиристорами (Т) назыв. большое семейство полупроводн. приборов, кот. обладают бистабильными характ-ками и способны переключаться из одного сост. в другое. В одном сост. Т имеет высокое R и малый I (закр., или выключ. состояние), в другом – низкое R и большой I (откр., или вкл. сост.). Принцип действия Т тесно связан с принципом действия бип. транз-ра, в кот. и электроны, и дырки участвуют в механизме проводимости. Название «тиристор» произошло от слова «тиратрон», поскольку электрические хар-ки обоих приборов во многом аналогичны.
Благодаря наличию двух устойчивых состояний и низкой мощности рассеяния в этих состояниях Т обладают уникальными полезными св-вами, позволяющими использовать их для решения широкого диапазона задач (от регулирования мощности в домашних бытовых электроприборах до переключения и преобразования энергии в высоковольтных линиях электропередачи). В настоящее время созданы Т, работающие при I от нескольких mA до 5000А и выше и при напряжениях, превышающих 10000В.
Параметры тиристора:
Напряж. включения Uвкл – это прямое анодное U, при котором Т переходит из закр. в откр. состояние при разомкнутом управляющем выводе.
Ток включ. Iвкл – это такое значение прямого анодного I ч/з Т, выше которого Т переключ-ся в откр. сост. при разомкнутой цепи управляющего вывода.
Отпирающий ток управления Iу.вкл – наименьший I в цепи управляющего вывода, кот. обеспечивает переключение Т в откр. сост. при данном U на Т.
Время задержки tз – время, в течение кот. анодный I через Т возрастает до величины 0,1 установившегося значения с момента подачи на тир-р управляющего импульса.
Время включения tвкл – время, в течение кот. I ч/з Т возрастает до 0,9 установившегося значения с момента подачи на Т управляющего импульса.
Остаточное напряжение Uпр – значение напряж. на Т, находящемся в откр. сост., при прохожд. ч/з него максимально допустимого I. Uпр обычно не превышает 2В.
Ток выключения Iвыкл – значение прямого I ч/з Т при разомкнутой цепи управления, ниже кот. тир-р выключается.
Время выключения tвыкл – время от момента перемены I, проходящего ч/з Т, с прямого на обратный до момента, когда Т полностью восстановит запирающую способность в прямом направлении.
Т широко прим. в радиолокации, уст-вах радиосвязи, автоматике, как приборы с отрицательной проводимостью, управляемые ключи, пороговые элементы, триггеры, не потребляющие I в исходном состоянии.
23. Однопереходный транзистор.
Однопереходный тр-р представляет собой полупроводниковый прибор с одним р-п переходом, в котором модуляция сопротивления полупроводника вызвана инжекцией носителей р-п переходом.
ОТ изготавливают из пластины высокоомного полупроводника с электропроводностью п-типа, он имеет 2 невыпрямляющих контакта к п-области и р-п переход, расположенный между ними.
рис. 1. Схема включения однопереходного тр-ра.
Согласно схеме структуры ОТ принимается следующая терминология: электрод от выпрямляющего контакта – эмиттер, электрод от нижнего невыпрямляющего контакта - первая база (Б1) и электрод от верхнего невыпр. контакта - вторая база (Б2). В некоторых случаях ОТ наз. базовым диодом.
На рис. 2 приведем ВАХ ОТ.
рис. 2. Входная ВАХ однопереходного тр-ра (1 – характеристика при отключенной базе).
При откл. Б2 хар-ка выглядит аналогично хар-ке обычного диода.
В триодном включении при большом U между невыпрямляющими контактами Б1 и Б2 переход заперт как при отриц. так и при положит. напряж. Uэ, не превышающих величины внутреннего напряжения UэБ1. Этому режиму соотв. участок хар-ки А-Б на рис. 2, аналогичный хар-ке обрат. вкл. р-п перехода.
При напряж на вх. Uэ=UэБ1 переход отпирается. Падающий участок ВАХ соответств. резкому падению напряж. на вх. Uэ при возрастающем токе Iэ (участок Б-В на рис. 2). Напряжение в точке максимума определяется из выражения Umax ≈ (Eб·R1) / (R1+R2).
24. Полевой транзистор с р-n переходом.
Полевым тр-ром (ПТ) наз. полупроводн. прибор, усилительные св-ва кот. обусловлены потоком основных носителей, протекающим ч/з проводящий канал, управляемый электрическим полем. Действие ПТ обусловлено носителями заряда одной полярности.
Характерной особенностью ПТ явл. высокий коэфф. усиления по напряж. и высокое Uвх.
Исток (И) – это вывод ч/з кот. основные носители входят в канал.
Сток (С) – вывод ч/з кот. основные носители выходят из канала.
И и С соед-тся токопроводящим каналом.
Затвор (З) – ч/з него создается эл. поле, кот. управляет шириной канала, а значит током. В ПТ З выполнен в виде обратно включенного р-п перехода.
На С прилагается U такой полярности, чтобы основные носители из канала двигались от истока к стоку.
На З прилагается U такой полярности, чтобы р-п переход был вкл. в обр. направл. Если U на З равно 0, канал имеет некоторую ширину ч/з кот. основные носители – дырки переходят от И к С и создается Ic. Если обратн. U на З увеличивать, тогда ширина р-п перехода увелчив-ся, а канал сужается, и до С дойдет меньшее кол-во основн. носит. Ic уменш-ся.
Чем больше U затвора, тем больше ширина р-п перехода, канал сужается, и ток С уменьшается. При большом U затвора канал может перекрыться и ток С равен нулю.
ВАХ полевого тр-ра.
1. Стоко-затворные (проходные хар-ки).
Iс = f (Uз) при Uс = const.
Рис. 1. Входная характеристика.
ПТ имеют большие Rвх, т.к. во входной цепи имеется затвор с очень большим сопрот.
Uз = 0, канал самый широкий и Iс самый большой. Если Uз увеличивается, то канал сужается и Iс уменьшается. Uз при кот. канал перекрывается и Ic = 0 наз. напряж. отсечки.
2. Стоковые (выходные хар-ки).
Iс = f (Uс) при Uз = 0.
Рис. 2. Выходная характеристика.
Uз = 0 канал самый широкий Ic самый большой и ВАХ располагается выше. Если Uз растет, то канал сужается и ВАХ пойдут ниже, т.к. Ic уменьшается. Если Uc = 0, то Ic = 0 и ВАХ начинаются с нуля. Если Uc увеличивается, то Ic сначала резко возраст., потом рост тока замедляется.
ПТ хар-ся следующими основн. параметрами: крутизна проходной характеристики – S
S = ΔIc / ΔUз ,
сопротивление С-И – Rси ,
максимальная частота – fmax .
25. Полевой тр-р с изолированным затвором с индуцированным каналом.
ПТ с изолир. затвором – это такие тр-ры, затвор которых изолирован от проводящего канала материалом диэлектрика или окисью кремния. Т.о. по структуре конструктивно получается, затвор – металлический слой, проводящий канал – полупроводник, изолятор – диэлектрик. По технологическому принципу изготовления различают 2 типа таких тр-ров: с индуцированным и со встроенным каналом.