- •6.19.1. Биполярные транзисторы с изолированным затвором………………...
- •1. Предмет электроники, ее роль в науке и технике
- •2. Полупроводниковые приборы
- •2.1. Электрические свойства полупроводниковых материалов
- •2.2. Механизм электрической проводимости полупроводников
- •2.2.1. Собственная проводимость
- •2.2.2. Примесная проводимость
- •2.3. Электронно-дырочный переход (эдп)
- •2.3.1. Технология изготовления эдп
- •2.3.1.1. Сплавная технология
- •2.3.1.2. Диффузионная технология
- •2.3.2. Эдп при отсутствии внешнего напряжения
- •2.3.3. Эдп при прямом напряжении
- •Iдр iдиф,
- •Iдиф iдр,
- •Iпр iдиф.
- •2.3.4. Эдп при обратном напряжении
- •2.3.4.1. Механизм установления обратного тока при включении
- •3. Полупроводниковые диоды
- •3.1. Вольт-амперная характеристика (вах) диода
- •3.2. Параметры полупроводниковых диодов
- •4. Виды пробоев вентилей
- •4.1. Зеннеровский пробой
- •4.2. Лавинный пробой
- •4.3. Тепловой пробой
- •4.4. Поверхностный пробой
- •5. Основные типы полупроводниковых диодов
- •5.1. Устройство точечных диодов
- •5.2. Устройство плоскостных диодов
- •5.3. Условное обозначение силовых диодов
- •5.4. Конструкция штыревых силовых диодов
- •5.5. Лавинные диоды
- •5.6. Конструкции таблеточных диодов
- •5.7. Стабилитрон (опорный диод)
- •5.7.1 Основные параметры стабилитрона
- •5.7.2 Двухсторонние стабилитроны
- •5.8. Туннельный диод (тд)
- •5.9. Обращенный диод
- •5.9.1. Варикап
- •5.10. Фотодиоды, полупроводниковые фотоэлементы и светодиоды
- •6. Транзисторы
- •Iдиф э Iдиф эр.
- •6.1. Распределение токов в структуре транзистора
- •6.2. Схемы включения транзисторов. Статические вах
- •6.3. Схема с общей базой
- •6.4. Схема с общим эмиттером
- •6.5. Схема с общим коллектором
- •6.6. Транзистор как усилитель электрических сигналов
- •6.7. Краткие характеристики схем включения. Область применения схем
- •6.7.1. Схема с общей базой
- •6.7.2. Схема с общим эмиттером
- •6.7.3. Схема с общим коллектором
- •6.8. Режимы работы транзистора
- •6.9. Пример транзисторного ключа
- •6.10. Малосигнальные и собственные параметры транзисторов
- •6.11. Силовые транзисторные модули
- •6.12. Параметры биполярных транзисторов
- •6.13. Классификация и система обозначений транзисторов
- •6.14. Полевые транзисторы
- •6.15. Вах полевого транзистора с управляющим p-n-переходом
- •6.16. Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •6.17. Характеристики транзисторов. Стоковые (выходные) характеристики
- •6.19. Биполярные транзисторы с изолированным затвором (igbt - транзисторы)
- •6.19.1. Биполярные транзисторы с изолированным затвором
- •6.19.2. Силовые модули на основе igbt-транзисторов
- •7. Тиристоры
- •7.1. Переходные процессы включения и выключения тиристора
- •7.2. Лавинные тиристоры (лт)
- •7.3. Специфические типы тиристоров. Оптотиристоры
- •7.4. Тиристоры с улучшенными динамическими свойствами
- •7.4.1. Тиристоры тд
- •7.4.2. Тиристоры тб (быстродействующие)
- •7.4.3. Тиристоры тч (частотные)
- •7.5. Симметричные тиристоры (симисторы)
- •7.6. Полностью управляемые тиристоры (запираемые, выключаемые, двух операционные, gto- тиристоры)
6.4. Схема с общим эмиттером
На рис. 6.11 изображена схема с общим эмиттером (ОЭ).
Рис. 6.11. Схема включения транзистора с ОЭ
Схема с общим эмиттером (ОЭ) имеет следующие семейства характеристик:
– выходных IК=f(UКЭ) при постоянном значении тока базы.
– входных IБ=f(UЭБ) при постоянном напряжении UКЭ.
Напряжение на эмиттерном переходе П1 определяет напряжение UБЭ, а на коллекторном переходе П2.
На выходных характеристиках выделяют три области (рис. 6.12).
Рис. 6.12. Семейство выходных характеристик схемы включения
транзистора с ОЭ
Напряжение на эмиттерном переходе П1 определяет UБЭ, а на коллекторном переходе П2 – (UКЭ – UБЭ). На выходных характеристиках три области:
Первая область – начальная область, зависимость сильная IК от UКЭ,
Вторая область – слабая зависимость IК от UКЭ,
Третья область – тепловой пробой коллекторного перехода.
Характеристики начинаются из начала координат. При UКЭ = 0, напряжение на коллекторном переходе будет равно напряжению UБЭ. Коллекторный переход открыт, поток дырок из коллектора в базу и из эмиттера в коллектор компенсируется, ток коллектора IК = 0. По мере возрастания напряжения UКЭ по модулю, прямое напряжение на переходе П2 снижается, его инжекция снижается и увеличивается ток IК. На границе первой и второй областей прямое напряжение снимается с перехода П2 и во второй области на переход действует обратное напряжение (UКЭUБЭ).
Входные характеристики изображены на рис. 6.13.
Рис. 6.13. Семейство входных характеристик в схеме включения
транзистора с ОЭ
При значении UКЭ = 0 входная характеристика соответствует прямой ветви ВАХ p-n-перехода. При увеличении значения напряжения UКЭ по модулю, характеристики смещаются за счет эффекта модуляции базы. При UКЭ0 при UБЭ=0, ток IБ0 за счет обратного тока через p-n- переход.
6.5. Схема с общим коллектором
Схема с общим коллектором (ОК) имеет следующие семейства характеристик:
– выходных IЭ=f(UЭК) при постоянном значении тока базы;
– входных IБ=f(UБК) при постоянном напряжении UЭК.
Схема с общим коллектором показана на рис. 6.14.
Характеристики схемы схожи со схемой с общим эмиттером, так как характеристики снимаются при условии RК=RЭ=0.
Рис. 6.14. Схема включения транзистора с ОК
6.6. Транзистор как усилитель электрических сигналов
Одна из основных областей применения биполярного транзистора - усиление электрических сигналов. Для использования транзисторов в качестве усилителя напряжения, тока или мощности, входной сигнал, которого надо усилить, подают на два каких-либо электрода, и с двух электродов схемы снимают усиленный сигнал. В усилительных схемах биполярные транзисторы работают в активном режиме, напряжение на их выводах содержит постоянную и переменную составляющую.
Таблица 6.1
Параметры включения основных схем транзисторов
Параметры |
Схема с общей базой |
Схема с общим эмиттером |
Схема с общим коллектором |
Rвх |
Единицы-десятки Ом |
Сотни Ом, единицы кОм |
Десятки-сотни кОм |
Rвых |
Сотни кОм-единицы МОм |
Единицы-десятки кОм |
Сотни Ом, единицы кОм |
kI |
ki1, =0,920,999 |
Десятки-сотни, =101000 |
Десятки-сотни |
kU |
Десятки-сотни |
Десятки-сотни |
1 |
kP |
Десятки-сотни |
Десятки-сотни-тысячи |
Десятки-сотни |
