- •История развития техники электронных приборов. Закономерности развития. Особенности современного состояния.
- •Классификация полупроводников. Собственный полупроводник. Понятие о дырке.
- •Энергетические зоны полупроводников. Распределение электронов и дырок по энергиям. Распределение Ферми-Дирака, Максвелла-Больцмана. Зависимость концентрации носителей заряда от температуры.
- •Примесные полупроводники p и n типов. Зонная модель. Зависимость энергии Ферми примесного полупроводника от концентрации примесей и температуры.
- •Основные и неосновные носители заряда в примесных полупроводниках. Закон действующих масс.
- •Зависимость концентрации носителей заряда примесных полупроводни-ков от материала, температуры и концентрации примесей. Вырожденный полупроводник.
- •Электропроводность собственного и примесного полупроводников. Зависимость электропроводности от температуры.
- •Механизмы процессов генерации свободных носителей заряда в полупроводниках: тепловая, фото-, ударная, электростатическая генерация.
- •В ах идеального и реального p-n перехода. Вольт-фарадная характеристика перехода.
- •Полупроводниковые диоды. Классификация по конструкции, материалу, назначению. Маркировка диодов. Основные свойства и применение.
- •Выпрямительные диоды. Классификация. Влияние материала, степени легирования и температуры на вах выпрямительных диодов. Основные параметры. Особенности применения.
- •Работа диода с нагрузкой. Понятие нагрузочной прямой, методы ее построения. Графоаналитический метод решения задачи преобразования диодом гармонического сигнала..
- •Варикапы. Принцип работы, основные параметры и применение.
- •Эквивалентные схемы полупроводниковых диодов для малого переменного сигнала, низкой и высокой частоты. Физическое содержание элементов схемы, методы определения.
- •Определение и классификация транзисторов.
- •Биполярный бездрейфовый транзистор. Устройство и степени легирования областей. Схемы включения транзисторов. Коэффициенты усиления - Кi, Ku, Kp.
- •Эффект модуляции толщины базы. Определение, следствия.
- •Зависимости коэффициентов передачи по току (, ) транзистора от напряжения коллектора, тока эмиттера и температуры.
- •Входные характеристики транзистора в схеме с общей базой. Их зависимость от напряжения коллектор-база и температуры.
- •Выходные характеристики транзистора в схеме с общей базой. Их зависимость от тока эмиттера и температуры.
- •Общая характеристика транзистора в схеме включения с общим эмиттером. Понятие сквозного тока транзистора. Коэффициент усиления по току транзистора в схеме с общим эмиттером .
- •Входные характеристики транзистора в схеме с общим эмиттером. Их зависимость от напряжения коллектор-эмиттер и температуры.
- •2.1. Входные характеристики
- •Выходные характеристики транзистора в схеме с общим эмиттером. Их зависимость от тока базы и температуры.
2.1. Входные характеристики
Рис.3.Семейство
входных характеристик.
Входными
характеристиками биполярного транзистора
в схеме включения с общим эмиттером
называются зависимости тока базы от
напряжения база-эмиттер при постоянном
значении напряжения коллектор-эмиттер.
Входные характеристики формально
записываются функциональным уравнением
.
Выходные характеристики транзистора в схеме с общим эмиттером. Их зависимость от тока базы и температуры.
Выходными
характеристиками биполярного транзистора
в схеме включения с общим эмиттером
называются зависимости тока коллектора
от напряжения коллектор-эмиттер при
постоянном значении тока базы. Формально
выходные характеристики биполярного
транзистора в схеме включения с общим
эмиттером записываются в виде
функционального уравнения
.
Схема включения транзистора для снятия
выходных характеристик соответствует
рис.1.
Выходные
характеристики транзистора в схеме
включения с ОЭ
(рис. 5) отличаются от выходных характеристик
в схеме включения с ОБ
,
во-первых, тем, что первые оказываются
сдвинутыми по оси напряжений вправо на
величину напряжения
,
так как в схеме включения биполярного
транзистора с ОЭ напряжение на коллекторном
переходе становиться равным нулю при
напряжении
.
Во-вторых,
выходные характеристики в схеме включения
с ОЭ на рабочем участке идут более круто,
так как при снятии этих характеристик
поддерживается постоянным ток базы
.
Ток
не изменяется при увеличении напряжения
на коллекторе, а коэффициент
при этом увеличивается. Следовательно,
для поддержания тока
постоянным значением необходимо
несколько увеличить ток
.
Таким образом, выходная характеристика в схеме с ОБ снимается при постоянном токе , а в схеме с ОЭ – при постепенно возрастающем токе .
Представление транзистора четырехполюсником в системе малосигнальных параметров. Системы Y-, Z- и Н- параметров (системы уравнений, схемы замещения). Физическое содержание параметров и методы их определения.
Н-параметры транзистора в схемах включения с общей базой и общим эмиттером. Связь Нэ и Нб параметров, порядок их величин. Графическое определение Н-параметров. Достоинства и недостатки системы Н-параметров транзистора.
H-параметры биполярного транзистора в схеме включения с общей базой
Параметры транзистора устанавливают связь между переменными составляющими токов в выводах транзистора и переменными напряжениями на электродах в выбранной рабочей точке.
При
работе транзистора с сигналами малых
амплитуд транзистор можно представить
активным линейным четырехполюсником.
Параметры четырехполюсника измеряются
на переменном токе и являются
дифференциальными. Наибольшее применение
нашла смешанная система
H - параметров.
В этой системе параметры измеряются в
режиме холостого хода на входе и в режиме
короткого замыкания на выходе (по
переменному току), т. е. в режимах, которые
легко осуществить на практике. Независимыми
переменными в этой системе являются
ток на входе
и напряжение на выходе
,
а функциями – напряжение на входе
и ток на выходе
.
Система уравнений четырехполюсника
имеет вид
(12)
Параметры
H11
и H21
измеряются в режиме короткого замыкания
на выходе, а H12
и H22
измеряются в режиме холостого хода на
входе. Для схемы включения с ОБ входной
ток
,
а выходной ток
;
входное напряжение
и выходное напряжение
,
тогда
(13)
- входное сопротивление, определяемое как отношение изменения напряжения эмиттер – база к изменению тока эмиттера при постоянном значении напряжения коллектор – база (не равном нулю);
(14)
- коэффициент обратной связи по напряжению, который определяется отношением изменения напряжения эмиттер – база к изменению напряжения коллектор – база при постоянном токе эмиттера;
(15)
- коэффициент передачи по току, который определяется как отношение изменения тока коллектора к изменению тока эмиттера при постоянном значении напряжения коллектор – база;
(16)
- выходная проводимость, определяемая отношением изменения тока коллектора к изменению напряжения коллектор – база при постоянном токе эмиттера.
H-параметры могут быть измерены на малом сигнале в рабочей точке с помощью специальных приборов либо определены:
а) методом двух отсчетов при снятии входных и выходных характеристик транзистора в лаборатории;
б
)
графически по семейству входных и
выходных характеристик, как показано
на рис.11.
, (17)
, (18)
, (19)
. (20)
Физические линейные эквивалентные схемы транзистора, включенного по схеме с общей базой. Упрощенные схемы входной и выходной цепей. Физическое содержание и величины элементов.
Физические линейные эквивалентные схемы транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером. Упрощение схемы входной и выходной цепей. Физическое содержание и величины элементов.
Частотные свойства биполярного транзистора. Источники инерционности. Граничные и предельные частоты транзистора (f , f , fт, fген, fs), соотношения между ними. Пути уменьшения инерционности.
Дрейфовые транзисторы. Особенности конструкции, структура диффузионно-сплавного транзистора. Поле в базе. Зависимость параметров транзистора (fт, , Uкбмакс) от технологии их изготовления. Достоинства и недостатки дрейфовых транзисторов.
Сравнение параметров транзисторов в трех схемах включения.
