28. Динамический режим работы транзистора.

Динамическим режимом работы транзистора называется такой режим, при котором в выходной цепи стоит нагрузочный резистор, за счёт которого изменение входного тока или напряжения будет вызывать изменение выходного напряжения.

– это уравнение динамического режима работы транзистора. Уравнение динамического режима является уравнением выходной динамической характеристики. Так как это уравнение линейное, выходная динамическая характеристика представляет собой прямую линию и строится на выходных статических характеристиках.

Две точки для построения прямой находятся из начальных условий. IК при UКЭ = 0 называется током коллектора насыщения. Выходная динамическая характеристика получила название нагрузочной прямой. По нагрузочной прямой можно построить входную динамическую характеристику. Но поскольку она очень близка к входной статической характеристике при UКЭ > 0, то на практике пользуются входной статической характеристикой. Точка пересечения нагрузочной прямой с одной из ветвей выходной статической характеристикой для заданного тока базы называется рабочей точкой транзистора (РТ). Рабочая точка позволяет определять токи и напряжения, реально существующие в схеме.

29. Фототиристоры. Характеристики.

Тиристорные четырехслойные структуры p-n-p-n (рис.4.12) могут управляться световым потоком, подобно тому, как триодные тиристоры управляются напряжением, подаваемым на один из эмиттерных переходов. При действии света на область базы p1 в этой области генерируются электроны и дырки, которые диффундируют к p-n- переходам. Электроны, попадая в область перехода П2, находящегося под обратным напряжением, уменьшают его сопротивление. За счет этого происходит перераспределение напряжения, приложенного к тиристору: напряжение на переходе П2 несколько уменьшается, а напряжение на переходах П1 и П3 несколько увеличиваются. Но тогда усиливается инжекция в переходах П1 и П3, к переходу П2 приходят инжектированные носители, его сопротивление снова уменьшается и происходит дополнительное перераспределение напряжения, еще больше усиливается инжекция в переходах П1 и П3, ток лавинообразно нарастает (см. штриховые линии на рис.4.13), т.е. тиристор отпирается. Чем больше световой поток, действующий на тиристор, тем при меньшем напряжении включается тиристор. Это наглядно показывают вольтамперные характеристики фототиристора. После включения на тиристоре устанавливается небольшое напряжение и почти все напряжение источника Е падает на нагрузке. Фототиристоры могут успешно применяться в различных автоматических устройствах в качестве бесконтактных ключей для включения значительных напряжений и мощностей. Важные достоинства фототиристоров – малое потребление мощности во включенном состоянии, малые габариты, отсутствие искрения, малое (доли секунды) время включения.

30. Транзисторный ключ. Основная схема, увеличение быстродействия.

Переключающие схемы, кратко именуемые ключами, — необходимые элементы

практически всех импульсных и цифровых устройств. В одной из простейших

реализаций ключа используется транзисторный каскад с общим эмиттером (ОЭ),

представленный на рис. 2.1. Зависимость напряжения на выходе каскада (uк) от

управляющего напряжения, подаваемого на вход (eу), называют характеристикой

передачи напряжения или передаточной характеристикой ключа (рис. 2.2).

Передаточная характеристика иллюстрирует изменение состояний транзистора.

Действительно, по мере увеличения напряжения на базе транзистор оказывается в разных

режимах, которым соответствуют характерные области на передаточной кривой. Это:

• режим отсечки (на кривой — область отсечки); эмиттерный и коллекторный

переходы транзистора заперты;

• режим усиления (на кривой — активная область); эмиттерный переход открыт, а

коллекторный заперт;

• режим насыщения (на кривой — область насыщения); оба перехода открыты.

Поскольку для транзисторного ключа, построенного по схеме ОЭ, рост входного

напряжения приводит к уменьшению выходного, его называют ключом-инвертором. Основным фактором, ограничивающим быстродействие ключа, является насыщение транзистора. Время рассасывания существенно превышает остальные временные интервалы. Поэтому для увеличения быстродействия ключа используют различные способы предотвращения глубокого насыщения транзистора.

Для исключения глубокого насыщения транзистора коллекторный переход шунтируют диодом Шоттки, имеющим малое время переключения, низкое напряжение отпирания (0.2–0.3 В) и малое сопротивление в открытом состоянии. Быстродействие можно увеличить: 1) Увеличить ток открывания транзистора. 2) Обеспечить принудительное запирание. Ненасыщенный транзисторный ключ более быстродейственный, чем насыщенный.