1. _{Пассивные фильтры: низкой и высокой частоты, полосовые} пропускающие. Примеры построения и расчёта.

Пассивный фильтр — электронный фильтр, состоящий только из пассивных компонентов, таких как, к примеру, конденсаторы и резисторы. Пассивные фильтры не требуют никакого источника энергии для своего функционирования. В отличие от активных фильтров в пассивных фильтрах не происходит усиления сигнала по мощности. Практически всегда пассивные фильтры являются линейными.

Фильтр верхних частот (ФВЧ) — электронный или любой другой фильтр, пропускающий высокие частоты входного сигнала, при этом подавляя частоты сигнала меньше, чем частота среза. Степень подавления зависит от конкретного типа фильтра.

Термины «высокие частоты» и «низкие частоты» в применении к фильтрам относительны и зависят от выбранной структуры и параметров фильтра. Простейший электронный фильтр верхних частот состоит из одного резистора и конденсатора. Произведение сопротивления на ёмкость (R×C) является постоянной времени для такого фильтра, которая обратно пропорциональна частоте среза в герцах. f=1/(2*Pi*R*C)

Фильтр ни́жних часто́т (ФНЧ) — один из видов аналоговых или электронных фильтров, эффективно пропускающий частотный спектр сигнала ниже некоторой частоты (частоты среза), и уменьшающий (подавляющий) частоты сигнала выше этой частоты. Степень подавления каждой частоты зависит от вида фильтра.

Полосно-пропускающий фильтр — фильтр, который пропускает частоты, находящиеся в некоторой полосе частот.

Полосовой фильтр — линейная система и может быть представлен в виде последовательности, состоящей из фильтра нижних частот и фильтра высоких частот.

Идеальные полосовые фильтры характеризуются двумя характеристиками:

-нижняя частота среза ωC1;

-верхняя частота среза ωC2.

В свою очередь, реализация полосового фильтра характеризуется шестью характеристиками: нижняя граница частоты пропускания ωP1; верхняя граница частоты пропускания ωP2; нижняя граница частоты задержания ωS1; верхняя граница частоты задержания ωS2; а также максимальное подавление в полосе пропусканияRP; минимальное подавление в полосе подавленияRS.

2. ( 3) Полосно-заграждающий фильтр — электронный или любой другой фильтр, наиболее часто используется для подавления какого-либо нежелательного сигнала определённой полосы частот, и пропускающий колебания с частотами, выходящими за пределы этой полосы. Эта полоса подавления характеризуется шириной BW и расположена приблизительно вокруг центральной частоты ω0 (рад/с), или fо=ω0/2•3,14 (Гц). Часто ПЗФ называют фильтром-пробкой или режекторным фильтром.

3. Электропроводность полупроводников. Генерация, рекомбинация носителей зарядов.

Электр. ток в полупроводниках связан с движением носителей заряда. Если в металлах наличие свободных электронов обусловлено самой природой металлической связи, то появление носителей заряда в полупроводниках определяется рядом факторов, важнейшими из которых являются химическая чистота материала и температура. Процесс образования пар электрон-дырка называют генерацией свободных носителей заряда. Одновременно с процессом генерации протекает процесс рекомбинации носителей: исчезновение электронно-дырочной пары. Из-за постоянного протекания процессов генерации и рекомбинации носителей зарядов при заданной температуре в полупроводнике устанавливается равновесное состояние, при котором присутствует некоторая концентрация свободных электронов (n) и дырок (p). 

Основные механизмы генерации:

1) Термогенерация – генерация носителей заряда под действием температуры

2) Генерация под действием электрического поля

3) Генерация под действием эл.-магнитного излучения (фотогенерация)

Основные типы рекомбинации:

1) безызлучательная – избыток энергии, энергия передаётся кристаллич. решётке

2) излучательная – часть энергии выделяется в виде кванта света, а остальное идёт на нагревание. Интервал времени от момента генерации

эл-дыр пары до её рекомб. назыв средним временем жизни носителя заряда

4. Электронно-дырочный переход при подаче внешнего напряжения. Вах идеализированного электронно-дырочного перехода. Параметры.

Введением соответствующих примесей можно увеличить количество свободных электронов или дырок и получить полупроводник с электронной ( n -типа) или дырочной ( p -типа) проводимостью. Области указанных типов могут быть созданы в одном кристалле полупроводника. Граница между p - и n -областями называется электронно-дырочным переходом либо, кратко, pn-переходом. Различные полупроводниковые приборы получают созданием в кристалле определённого числа pn - -переходов. При этом свойства и характеристики приборов зависят от количества, порядка чередования и размеров p - и n -областей, а также концентрации примесей в них. Если напряжение источника питания приложено таким образом, что плюс подсоединен к p-области кристалла, а минус — к n-области, то такое направление называется пропускным. С ростом приложенного напряжения экспоненциально возрастает число основных носителей, способных преодолеть потенциальный барьер. Концентрация неосновных носителей по обе стороны электронно-дырочного перехода увеличивается за счет инжекции неосновных носителей, одновременно в р - и n-области через контакты входят равные количества основных носителей, вызывающих нейтрализацию зарядов инжектированных носителей. В результате возрастает скорость рекомбинации и появляется отличный от нуля ток через электронно-дырочный переход. При повышении приложенного напряжения этот ток экспоненциально возрастает. При обратной полярности (обратном смещении), когда положительный полюс источника питания подключен к n-области, а отрицательный — к р-области, потенциал в области перехода становится равным UD + U, где U— величина приложенного напряжения.

Инжекция – переход носителей заряда из области, где они явл. Основными носителями в область, где они явл. неосновными.