Электроника. Курс лекций - часть 3

 

  Главная      Учебники - Разные     Электроника. Курс лекций

 

поиск по сайту           правообладателям

 

 

 

 

 

 

 



 

 

содержание      ..     1      2      3      4      ..

 

 

Электроника. Курс лекций - часть 3

 

 

 U

вх

U

вых

К

Э

Б

R

б

U

БЭ

U

вх

U

I

Б

I

Б

U

Входная хар-ка

транзистора

R

б

"Черный

ящик"

i

вх

 , u

вх

i

вых

 , u

вых

0

u

вх

вх

11

вых

i

u

h

0

i

вых

вх

12

вх

u

u

h

0

u

вх

вых

21

вых

i

i

h

 - граничная частота схемы

       с общей базой

 - граничная частота схемы

       с общим эмиттером

1

β

ω

ω

0

α

β

Достоинство схемы с общей базой - большой диапазон частот.

Эквивалентная схема транзистора

Т - образная эквивалентная схема - сложна и громоздка.
Транзистор рассматривается как H - четырехполюсник:

"Черный   ящик"   -   не   затрагиваем   внутреннюю
структуру, исследуем вход и выход.

u

вх

 = h

11 

i

вх

 + h

12 

u

вых

i

вых

 = h

21 

i

вх

 + h

22 

u

вых

- входное сопротивление транзистора на переменном сигнале при к/
з на входе по переменному сигналу.

- коэффициент обратной связи (как входное напряжение влияет на
выходное) при х/х на входе по переменному сигналу.

- коэффициент передачи входного тока в выходную цепь.

h

21 Э

 = 

0

i

вых

вых

22

вх

u

i

h

h

21

 i

вх

h

12

 U

вых

h

22

h

11

i

вх

 , 

если с ОБ

i

вх

 , 

если с ОЭ

U

вых

U

вх

i

вых

h

21

 i

вх

h

11

i

вх

U

вых

U

вх

i

вых

I

Б

U'

ЭБ

U

ЭБ

U

КЭ2

U

КЭ1

U

ЭБ

I

Б

U

КЭ2

 > U

КЭ1

рабочая точка

h

21 Э

 = -  (- показывает противоположность направлений выходного 

                     и базового токов в схеме с ОЭ)

- выходная проводимость в транзисторе.

Эквивалентная схема замещения (для транзистора с ОЭ и с ОБ):

Эквивалентная схема замещения на практике:

h - параметры схемы ч ОЭ и схемы с ОБ однозначно связаны между собой:

Б

 

21

Б

 

21

Э

 

21

h

1

h

h

Б

 

11

Б

 

21

Э

 

21

h

h

h

h - параметры имеют место для конкретной точки и меняются в зависимости от рабочей
точки.

Для схемы с ОЭ:

const

U

Б

БЭ

11Э

КЭ

ΔI

ΔU

h

КЭ1

КЭ2

вых

ΔU

ΔU

ΔU

К

Э

Б

T

1

T

2

I

Б

=I

Б1

I

К

=I

К1

+ I

К2

I

Э1

=I

Б2

1)

β

β

i

i

 

1)

β

i

 

β

1

β

i

 

i

 

I

β I

I

 

I

1)I

I

I

I

 

I

I

β

I

β

I

I

I

I

I

β

1

2

1

Б

Б 1

1

2

Б 1

1

Б

Э

КЭ0

Б

К

КЭ 0

Б

К

Б

Э

Б

Б 2

2

Б 1

1

Б

К2

К1

Б

К

i

Б

 = i

вх

U

вх

U

КЭ

i

К

h

11

E

К

К

КЭ

K

К

R

U

E

I

КЭ

R

К

К

U

R

I

E

К

К

R

E

E

К

U

К

Э

К

аса

те

л

ьн

ая

I

Б

3

I

Б

2

I

Б

1

I

Б

0

=

0

U

К

Э

I

К

II

I

U

R

К

III

I

К

Л

и

н

и

я

 н

агр

у

зк

и

12

БЭ

вых

h

1

ΔU'

ΔU

, то  

вых

БЭ

12

ΔU

ΔU'

h 

Схема Дарлингтона:

h

11 

 , h

22 

 

Работа транзисторов с нагрузкой

-   уравнение   нагрузочной

прямой (линии нагрузки)

Линия нагрузки - линия перемещения рабочей точки на выходе транзистора.

U

вх

R

К

С

R

Н

E

К

 I

Б

   I

К

   U

   U

КЭ

   I

К

Рабочая точка - точка с текущими координатами (напряжение и ток на выходе).

I область - активная область.

Если рабочая точка в этой области, эмиттерный переход смещен в прямом
направлении, коллекторный - в обратном, входной и выходной ток связаны
однозначной прямо пропорциональной зависимостью, то есть говорят, что
транзистор сохраняет управляемость.

II область - область отсечки.

Смещение обоих переходов в обратном направлении. Транзистор потерял
управляемость по входу.

III область - область насыщения.

 I

Б

   I

К

   U

  E

К

К

К

н

 

К

R

I

I

 - ток коллекторного насыщения

β

I

I

н

 

К

Б

 - ток коллекторного насыщения

I

Б

 > I

Б н

 , но I

к

 не изменился,  транзистор потерял управляемость по входу. 

Смещение обоих переходов в прямом направлении. Транзистор превращается в
точку:

3 режима:

активный (для транзисторов в усилительных устройствах)

насыщения (для транзисторов в импульсных устройствах)

отсечки (для транзисторов в импульсных устройствах)

Иногда нагрузка подключается так:

С  имеет место на переменном сигнале (на
постоянном сигнале C замыкается)

К

К

R

E

E

К

U

К

Э

I

0

Б

U

0

К

Э

I

0

К

I

К

R

К

 || R

Н

U

вх

R

К

С

R

Н

I

об

U

об

U

ЭБ

I

Б

Появляется:

I

оК

 = I

об

 + I

КЭ0

появляется  динамическая
точка,  которая  бегает  по
участку

Линия нагрузки в этом случае:

Закорачиваем E

К

:

R

К

 || R

Н

 = R

эквивалентное

 - определяет наклон линии нагрузки

Если есть только U

вх

_; I

об

 - ток покоя базы.

К

Э

Б

U

К

I

к

U

КЭ2

U

КЭ1

U

КЭ3

U

ЭБ

I

Б

линия нагрузки

U

КБ2

U

КБ3

U

КБ1

U

ЭБ

I

Э

линия нагрузки

Есть статическая и динамическая линия нагрузки:

статическая - для выбора режима работы транзистора

динамическая - для расчета усилительной схемы (max амплитуда выходного
сигнала)

Если транзистор без нагрузки:

Линия нагрузки на выходе:

Для схемы с ОЭ

Для схемы с ОБ

Исток

I

С

E

С

p

Сток

U

Cтока Истока

n
p

`

X

U

E

C

И

I

С

E

С

p

С

U

Cтока Истока

n
p

Затвор

Символьное обозначение транзисторов:

D B

1

 X

1

 X

2

 X

3

 B

2

D - материал (цифра, буква)

B

1

 - подкласс тиристоров

B

1

  {Т, П}

Т - биполярные
П- полевае

X

1

 - цифра, определяющая основные функциональные возможности.

Обозначение

Мощность

P

доп

гр

, Мгц

 3

 30

>30

3030

0

>300

Шестизначны
е

 0,3 Вт

0,3  1,5 
Вт
> 1,5 Вт

1
4
7

2
5
8

3
6
9

Семизначные

 1 Вт

> 1 Вт

1
7

2
8

4
9

X

2

 X

3

 {X

4

} - порядковый номер разработки технологического типа транзистора.

В

2

 - определяет классификация по параметрам транзисторов, изготовленных по

единой технологии.

Запрещены буквы: З,О,Ч,Ы,Щ,Ь,Ъ,Э.

Полевые транзисторы

Полевой транзистор - полупроводниковый прибор, работа которого основана
на модуляции сопротивления канала поперечным электрическим полем.

Физические   основы   работы   полевого   транзистора   с   затвором   в   виде  p-n
перехода:

Исток - канал, через который электроны попадают в транз..
Сток - канал, через который электроны уходят из транз.

 

p-n переход смещен в обратном направлении

 

Напряжение вдоль перехода меняется

(0

10 В)

U

I

C

U

ЗИ

 = 0

U

ЗИ1

U

ЗИ2

U

ЗИ

>U

ЗИ1

>U

ЗИ2

II

I

I

З

E

З

И

I

С

E

С

p

С

U

n
p

З

U

ЗИ

U

СИ 3

U

СИ 1

U

ЗИ

I

С

I

СН

U

СИ 3

 > U

СИ 2

 > U

СИ 1

U

ЗО

U

СИ 2

 U

СИ

   I

С

 (по зак. Ома)

             |U

ЗИ

|   S

p-n

   S

K

   R

K

   I

C

U

ЗО

 

-

напряжение   затвора   отсечки   (ток   исчезает

через

канал).

I область - область крутых характеристик
II область - область пологих характеристик

Не используется характеристика:

U

ЗИ

 = f (I

З

), 

т.к. теряются управляющие свойства.

Используется проходная характеристика (связывает вход и выход):

const

U

ЗИ

C

СИ

 

)

(U

 

f

I

Параметры характеризующие полевой транзистор:
1. Вход - U
2. Выход - I
3. Параметр размерности проводимости

Крутизна (в каждой точке как касательная к ней):

const

U

ЗИ

C

СИ

U

I

S

  

ЗО

начальное

U

2I

S

)

U

U

(1

S

S

ЗО

ЗИ

нач

текущее

4. Дифференциальное сопротивление канала:

const

U

C

C

ЗИ

I

U

r

Полевые транзисторы с изолированным затвором

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     1      2      3      4      ..