- •Конспект лекций (3 семестр)
- •Содержание
- •1 Полупроводниковые диоды
- •Обозначение:
- •1.1 Выпрямительный диод
- •Механизм сглаживания пульсаций:
- •1.2 Стабилитрон
- •Применение стабилитронов:
- •1.3 Варикап
- •Принцип работы схемы:
- •1.4 Фотодиод
- •Р hν ассмотрим фотодиодный режим:
- •Рассмотрим ве́нтильный режим:
- •Применение фотодиодов:
- •1.6 Светодиод
- •Принцип работы:
- •Конструктивно светодиоды выполняются:
- •Применение:
- •2 Оптроны
- •Оптрон с внутренней фотонной связью:
- •Оптрон с внешней фотонной связью:
- •Достоинства оптронов:
- •Недостатки оптронов:
- •3 Транзисторы
- •3.1 Биполярные транзисторы
- •Обозначение:
- •3.1.1 Назначение областей транзистора
- •3.1.2 Режимы работы транзистора
- •3.1.4 Принцип работы транзистора
- •3.1.5 Основные коэффициенты, характеризующие работу транзистора
- •3.1.6 Транзистор, как усилительный элемент
- •3.1.7 Схемы включения транзисторов
- •А) Общий эмиттер ( n-p-n)
- •Назначение элементов:
- •Как расставляются знаки у источников питания?
- •Б) Общая база (n-p-n)
- •В) Общий коллектор (эмиттерный повторитель)(n-p-n)
- •3.1.8 Статические характеристики биполярного транзистора Статические вах транзистора об
- •Статические вах транзистора оэ
- •3.1.9 Динамический режим работы транзистора
- •3.1.10 Первичные параметры транзистора
- •Пример расчета h-параметров транзистора оэ
- •Примечание:
- •3.2 Полевые транзисторы
- •Полевой транзистор содержит 3 электрода:
- •Полевые транзисторы бывают:
- •3.2.1 Полевой транзистор с p-n затвором
- •Обозначение:
- •Принцип действия полевого транзистора
- •Вах полевого транзистора с p-n затвором
- •Обозначение:
- •Достоинства полевых транзисторов::
- •Недостатки:
- •4 Тиристоры
- •4.1 Динисторы
- •Обозначение:
- •4.2 Тринисторы
- •Пример: ку 201а, ку 202а
- •Вах тринистора
- •5 Интегральные микросхемы (имс) логических элементов
- •5.1 Транзисторно-транзисторная логика (ттл)
- •Ттл с простым инвертором (и-не)
- •2.2 Эмиттерно-связанная логика (эсл)
- •Характерная особенность схемы:
- •Принцип работы переключателя тока:
- •5.4 Комплементарная моп-транзисторная логика (кмоп тл)
- •Кмоп тл (или-не)
- •Кмоп тл (и-не)
- •Преимущества кмоп тл перед моп тл:
- •Литература
Механизм сглаживания пульсаций:
При положительной полуволне конденсатор быстро заряжается через малое сопротивление открытого диода.
При отрицательной полуволне конденсатор медленно разряжается через относительно большое сопротивление нагрузки.
В результате выходное напряжение приближается к постоянному напряжению.
Чем больше емкость блокировочного конденсатора и чем больше сопротивление нагрузки, тем меньше пульсации.
Емкость
блокировочного конденсатора выбирается
из условия: реактивное
сопротивление конденсатора должно быть
много меньше сопротивления нагрузки,
т.е.
.
В
электронной технике понятие «много»
означает на порядок, поэтому данное
неравенство можно переписать:
.
Учитывая,
что
,
получим:
.
Отсюда
выражаем
или
,
где
Таким образом, зная частоту входного сигнала и сопротивление нагрузки, легко определить емкость блокировочного конденсатора.
Конденсатор пропускает переменный ток и не пропускает постоянный.
Докажем
это. Для постоянного тока
,
следовательно, реактивное сопротивление
конденсатора в этом случае будет
стремиться к бесконечности, а через
бесконечно большое сопротивление ток
протекать не может.
1.2 Стабилитрон
Стабилитрон – это полупроводниковый диод, у которого обратная ветвь ВАХ используется для стабилизации напряжения.
Рабочим участком стабилитрона является область электрического пробоя, а рабочим напряжением – напряжение пробоя.
В качестве стабилитронов используют кремниевые диоды, обладающие бо́льшей устойчивостью к тепловому пробою.
Обозначение: Пример: КС182А
ВАХ
стабилитрона:
IПР
UОБР
UСТ
НОМ 0
1В UПР
IСТ
НОМ
IОБР
Одним из характерных параметров стабилитрона является температурный коэффициент напряжения стабилизации:
-
напряжение стабилизации при температуре
;
-
напряжение стабилизации при температуре
;
-
разность температур.
показывает
относительное изменение напряжения
стабилизации при изменении температуры
на 1К.
бывают
больше и меньше нуля.
Обычно
используют стабилитроны с
,
работающие на лавинном пробое.
Иногда
в качестве рабочего участка стабилитрона
используется прямая ветвь ВАХ, имеющая
- такие стабилитроны называются
стабисторами.
Для компенсации температурных изменений последовательно со стабилитроном включают 1 или несколько стабисторов:
-
стабилитрон (
)
-
стабистор (
)
Созданные по данному принципу стабилитроны называются прецизионными (например, КС191А). Прецизионные стабилитроны обладают высокой температурной стабильностью и высокой точностью стабилизации. Используются они в качестве источников опорного (эталонного) напряжения в цифровых схемах.
Вместо стабистора можно использовать обычный выпрямительный диод, у которого прямая ветвь ВАХ также имеет .
