- •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
3.1.5 Основные коэффициенты, характеризующие работу транзистора
Статический коэффициент передачи тока эмиттера в коллектор:
или
Отсюда
вытекает: транзистор
является управляемым прибором,
т.к. его выходной ток (
)
зависит от входного (
).
Чем
ближе
приближается к 1, тем меньше отличаются
между собой токи
и
,
тем эффективнее работает транзистор.
Статический коэффициент передачи тока базы в коллектор:
=
десятки÷сотни
3.1.6 Транзистор, как усилительный элемент
Т.к.
выходное напряжение транзистора является
обратным
,
а входное напряжение – прямым
,
то справедливо:
.
При
этом входной ток
выходному
току
:
или
.
Определим входную и выходную мощности:
,
т.е. транзистор
является усилительным элементом.
Прибор, усиливающий сигнал по мощности, называется усилителем.
3.1.7 Схемы включения транзисторов
В зависимости от того, какой из электродов транзистора является общим для входной и выходной цепей, различают три схемы включения транзисторов:
А) Общий эмиттер ( n-p-n)
Изображена теоретическая схема усилителя. Практически используется один источник питания, а не два.
Назначение элементов:
VT – усилительный элемент;
Еп – источник питания, подающий обратное напряжение на КП;
Есм – источник питания, подающий прямое напряжение на ЭП;
Uс – источник переменного сигнала;
Rк – сопротивление коллекторной нагрузки (на нем выделяется усиленный сигнал).
Как расставляются знаки у источников питания?
n – p – n
Э
Б К
ЭП (UПР)
КП (UОБР)
ЭП должен находиться под прямым напряжением. При прямом напряжении знаки клемм источника питания и ОНЗ соответствующих областей должны совпадать. Эмиттер – это n-область, поэтому на него должен быть подан «минус» источника питания Есм, а на базу, соответственно, - «плюс».
КП должен находиться под обратным напряжением. При обратном напряжении знаки клемм источника питания и ОНЗ соответствующих областей должны быть противоположны. Коллектор – это n-область, поэтому на него должен быть подан «плюс» источника питания Еп.
Б) Общая база (n-p-n)
В) Общий коллектор (эмиттерный повторитель)(n-p-n)
RЭ-
сопротивление эмиттерной нагрузки.
Для переменного тока источник постоянного напряжения (ЕП) имеет внутреннее сопротивление, стремящееся к нулю, поэтому можно считать, что плюсовая и минусовая клеммы этого источника для переменного тока закорочены, т.е. коллектор соединён с корпусом, что и требуется для схемы ОК.
3.1.8 Статические характеристики биполярного транзистора Статические вах транзистора об
Входные
характеристики транзистора ОБ
- это
зависимость входного тока от входного
напряжения при постоянном выходном
напряжении, т.е.
при
,
где f
- это
функция.
IЭ, mA
UКБ=5В
UКБ=0
UЭБ, В
0 1
Если
использовать выходное напряжение
>5В,
то входные характеристики незначительно
сместятся влево, (пойдут кучно), поэтому
чтобы не загромождать рисунок,
ограничиваются двумя характеристиками:
при
и при
.
При этом погрешность будет незначительной,
ею можно пренебречь.
Выходные
характеристики транзистора ОБ -
это
зависимость выходного тока от выходного
напряжения при постоянном входном
токе, т.е.
при
насыщение
0
