Простейший стабилизатор напряжения с использованием стабилитрона.
Стрелками на
схеме обозначено условно положительное
направление токов и напряжений. Используя
I
и II
законы Кирхгофа для данной схемы можно
написать:
При номинальном значении напряжение питания (
)
выбираем рабочую точку А1,
(0.2-0.3)
,
.При увеличении
увеличивается ток
,
,
также увеличится и точка А1 переходит
в точку А3.При уменьшении уменьшается ток , , также уменьшается и точка А1 переходит в точку А2.
При изменении рабочей точки напряжении на стабилитроне изменяется очень незначительно.
Для получения точных количественных значений токов и напряжений в стабилизаторе используют следующую схему замещения
Решив совместно
приведенные уравнения можно исследовать
стабильность напряжения на нагрузке
при изменении
,
R
для различных значений R1,
для выбранных значений параметров
стабилитрона.
Схема замещения для приращения .
Лекция№3
Простейший стабилитрон напряжения с использованием статиэлектрона.
Стрелками на схеме обозначены условные положительные направления токов и напряжений. Используя 1 и 2 законы Кирхгофа для данной системы, можно написать следующие уравнения:
При номинальном напряжении питания выбираем рабочую точку А1
Напряжение питания увеличивается, а напряжение стабилитрона постоянно, то ток на первом резисторе увеличивается.
При изменении рабочей точки напряжение на стабилитроне изменяется очень незначительно.
Для получения точных количественных значений токов и напряжений используют следующую схему замещения:
Решив совместно уравнения можно исследовать стабильность напряжение на нагрузке при изменении напряжения источника и напряжения нагрузки при различном значении сопротивления нагрузки, для выбранных значениях параметров стабилитрона и значении сопротивления на первом резисторе.
Схема замещения для приращения напряжения питания:
Транзисторы.
Биполярные транзисторы.
Полупроводниковый переход предназначен для усиления преобразования или генерирования электрических сигналов и содержащей одно или два взаимодействующих между собой p-n перехода.
Основа – пластина полупроводникового материала n-типа с двух сторон которой образовано две p-области.
Назначения эмиттерной области - инжектировать носители заряда в базовой области. Назначение коллекторной области – собирать носители заряда, которые инжектируются эмиттером.
Схема включения биполярного транзистора с общей базой:
За счет напряжения эмиттер-база эмиттерный переход смещается в прямом направлении, дырки, инжектированные эмиттером, за счет диффузии попадают в область базы, а так как базовая область выполняется узкой, дырки «проходят» базовую область и втягиваются полем коллекторного перехода , эта часть дырок образует основную составляющую часть тока коллектора и только маленькая часть рекомбинирует с элетр. базы и участвует в образовании базового тока. За счет напряжения база-коллектор коллекторный переход смещается в обратном направлении, через коллекторный переход протекает обратный ток, это дрейфовый ток не основных носителей.
α─коэффициент
передачи α=
γ─коэффициент
инжекции
γ=
δ─коэффициент
передачи δ=
При увеличении напряжения база-коллектор увеличивается объемный заряд в коллекторном переходе, он расширяется за счет высокоомной n-области, что приводит к сужению базовой области и уменьшается ток базы . При постоянном токе эмиттера, ток базы уменьшается, что приводит к увеличению тока коллектора, это обстоятельство учитывается введением дополнительного члена в уравнении:
Изменение ширины базовой области за счет изменения напряжения база-коллектор называется эффект модуляции ширины базы.
Условные графические обозначения биполярных транзисторов:
Стрелка эмиттера показывает направление протекания базового тока между базой и эмиттером, и протекания коллекторного тока между коллектором и эмиттером.
Для получения простых аналитических выражений для токов базы, коллектора и эмиттера используется нелинейная, инжекционная модель биполярного транзистора Эберса Молла.
Уравнения описывают работу биполярного транзистора в различных режимах:
активном (усилительном)
режим отсечки
режим насыщения
инверсном режиме
Выходные характеристики биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером.
Лекция№4