- •Частина і. Базові визначення, параметри та характеристики електронних систем
- •Електричні інформаційні сигнали та типові системи їх обробки
- •Частина іі. Активні компоненти електронних систем
- •Електронно-дірковий перехід - базова напівпровідникова структура твердотілих компонентів
- •Напівпровідникові діоди та їх використання
- •Біполярні транзистори
- •Польові транзистори
- •Інтегральні мікросхеми
- •Оптоелектронні напівпровідникові прилади
- •Частина ііі. Функціональні пристрої електронних систем
- •Електронні підсилювачі
- •Генератори незатухаючих електричних коливань та формувачі імпульсів
- •Вторинні джерела живлення
- •Передмова
- •1.2 Компоненти електронних систем
- •1.2.1 Класифікація
- •1.2.2 Пасивні компоненти
- •1.2.3 Активні компоненти – електронні прилади
- •1.3 Типові процеси обробки еіс
- •1.4 Аналіз електронних пристроїв за постійним струмом,
- •1.5 Відносні та логарифмічні коефіцієнти підсилення
- •1.6 Типові схемні елементи електронних систем
- •1.6.1 Класифікація
- •1.6.2 Подільники напруги
- •1.6.3 Генератори напруги та струму
- •1.6.4 Моделювання електронних пристроїв
- •1.6.5 Дослідження диференціюючих rc-схем
- •1.6.5.2 Амплітудно-частотна характеристика диференціюючих схем
- •6.6 Дослідження інтегруючих rc-схем
- •1.6.6.2 Амплітудно-частотна характеристика інтегруючих схем
- •1.7 Радіотехніка, електроніка та радіоелектроніка
- •1.8 Аналогові та цифрові системи
- •1.9 Нова філософія сучасної техніки
- •1.10 Початкові засади електроніки та схемотехніки
- •1.11 Поточний самоконтроль
- •1.11.1 Завдання для дослідження схем в ms
- •1.11.2 Контрольні запитання
- •Частина іі. Активні компоненти електронних систем Розділ 2. Електронно-дірковий перехід – базова напівпровідникова структура твердотілих компонентів
- •2.1 Класифікація речовин за провідністю
- •2.2 Дрейфовий та дифузійний струми власних напівпровідників
- •2.3 Домішкові напівпровідники
- •2.4 Визначення та класифікація електричних переходів
- •2.5 Електронно-дірковий перехід в стані рівноваги
- •2.6 Пряме та зворотне вмикання едп
- •2.7 Вольт-амперна характеристика ідеалізованого едп
- •2.8 Ємнісні властивості p-n переходу
- •2.9 Пробій p-n переходу
- •2.10 Перехід метал-напівпровідник
- •2.11 Особливості р-n переходів та їх використання для побудови компонентів електронних систем
- •2.12 Поточний самоконтроль
- •2.12.1 Тестові контрольні запитання.
- •Розділ 3. Напівпровідникові діоди та їх використання
- •3.1 Визначення, структура та класифікація
- •3.2 Вольт-амперна характеристика нд
- •3.3 Параметри нд
- •3.4 Електрична модель та частотні властивості нд
- •3.5 Основні види пробою нд
- •3.6 Основні типи діодів та електронні пристрої на їх основі
- •3.6.1 Випрямні діоди та випрямлячі
- •3.6.2 Високочастотні діоди
- •3.6.3 Імпульсні діоди та ключі
- •3.6.4 Напівпровідникові стабілітрони
- •3.6.5 Обмежувачі амплітуди
- •3.6.6 Варикапи та пристрої електронного регулювання частоти
- •3.8 Діоди Шотткі
- •3.8 Поточний самоконтроль
- •3.8.1 Завдання для моделювання та дослідження схем в ms
- •3.8.2 Контрольні запитання
- •Розділ 4. Біполярні транзистори
- •4.1 Структури, режими та схеми вмикання
- •4.2 Фізичні процеси в бт
- •4.3 Статичні характеристики бт
- •4.3.1 Статичні характеристики бт із се
- •4.3.2 Статичні характеристики бт із сб
- •4.4 Температурний дрейф характеристик бт
- •4.5 Підсилення потужності еіс за допомогою бт
- •4.6 Графоаналітичний метод аналізу та розрахунку
- •4.7 Динамічні властивості бт
- •4.8 Ключовий режим бт
- •4.9 Порівняльний аналіз трьох схем вмикання бт
- •4.10 Власні шуми та шумові параметри транзисторів
- •4.11 Температурний режим та пробій бт
- •4.12 Основні типи бт
- •4.13 Поточний самоконтроль
- •4.13.1 Завдання для моделювання та дослідження схем
- •4.13.2 Контрольні запитання
- •Розділ 5. Польові транзистори
- •5.1 Типи польових транзисторів
- •5.2 Польовий транзистор з керувальним p-n‑переходом
- •5.3 Підсилювач з автоматичним зміщенням на пт
- •5.4 Польові транзистори з ізольованими затворами
- •5.5 Ключовий режим мдн-транзисторів
- •5.6 Температурні залежності та шуми пт
- •5.7 Класифікація та особливості використання пт
- •5.8 Порівняння польових та біполярних транзисторів
- •5.9 Поточний самоконтроль
- •5.9.2 Контрольні запитання
- •Розділ 6. Інтегральні мікросхеми
- •6.1 Особливості імс як активних компонентів
- •6.2 Класифікація інтегральних мікросхем
- •6.3 Аналогові інтегральні мікросхеми
- •6.3.1 Основні типи аіс
- •6.3.2 Схеми стабілізації режиму а іс
- •6.3.3 Схеми зсуву рівнів напруг
- •6.4 Однокаскадні багатоцільові підсилювачі
- •6.5 Диференціальні підсилювачі
- •6.6 Операційні підсилювачі
- •6.6.1 Особливості оп
- •6.6.2 Інвертувальна схема вмикання оп
- •6.6.3 Неінвертувальна схема вмикання оп
- •6.6.4 Імпульсний режим оп
- •6.7 Поточний самоконтроль
- •6.7.1 Завдання для моделювання та дослідження схем в ms
- •6.7.2 Контрольні запитання
- •Розділ 7. Оптоелектронні напівпровідникові прилади
- •7.1 Особливості оптоелектроніки
- •7.2 Джерела оптичного випромінювання
- •7.2.1 Люмінесценція
- •7.2.2. Електролюмінесцентні індикатори
- •7.2.3 Випромінювальні діоди
- •7.3 Фотоелектричні напівпровідникові
- •7.3.1 Внутрішній фотоефект
- •7.3.2 Фоторезистори
- •7.3.3 Фотодіоди
- •7.3.4 Фототранзистори
- •7.4 Оптрони та оптоелектронні імс
- •7.5 Поточний самоконтроль
- •7.5.1 Завдання для моделювання та дослідження схем в ms
- •7.5.2 Контрольні запитання
- •Частина ііі. Функціональні пристрої електронних систем Розділ 8. Електронні підсилювачі
- •8.1 Визначення, структурні схеми
- •8.2 Основні характеристики та параметри еп
- •8.3 Підсилювачі з резистивно-ємнісним зв`язком
- •8.3.1 Особливості підсилювачів з резистивно-ємнісним зв`язком
- •8.2.2 Амплітудно-частотна та перехідна характеристики
- •8.3.3 Корекція лінійних та нелінійних спотворень
- •8.4 Зворотний зв`язок та його використання
- •8.4.1 Визначення та класифікація
- •8.4.2 Вплив зворотного зв`язку на основні параметри еп
- •8.4.3 Паразитні зворотні звязки в підсилювачах
- •8.5 Підсилювачі постійного струму
- •8.5.1 Визначення та класифікація
- •8.5.2 Підсилювачі постійного струму з безпосереднім зв`язком
- •8.5.3 Підсилювачі постійного струму
- •8.6 Вибірні (селективні) підсилювачі
- •8.6.1 Визначення та класифікація
- •8.6.2 Резонансні підсилювачі
- •8.6.3 Підсилювачі з частотно–залежним зворотним зв'язком
- •8.7 Підсилювачі потужності
- •8.7.1 Особливості побудови та класифікація
- •8.7.2 Безтрансформаторні підсилювачі потужності
- •8.8 Завдання для самоконтролю
- •8.8.1 Завдання для моделювання та дослідження схем в ms
- •8 .8.2 Контрольні запитання
- •Розділ 9. Генератори незатухачих електичних коливань та формувачі імпульсів
- •9.1 Визначення, умови самозбудження
- •9.2 Генератори гармонічних коливань
- •9.2.2 Низькочастотні rс –генератори
- •9.2.3 Стабілізація частоти коливань в автогенераторах
- •9.3 Автоколивальні мультивібратори
- •9.4 Загальмовані мультивібратори
- •9.5 Формувачі лінійно-змінної напруги
- •9.6 Завдання для самоконтролю
- •9.6.1 Завдання для моделювання та дослідження схем в ms
- •9.6.2 Контрольні запитання
- •Розділ 10. Вторинні джерела живлення електронних систем
- •10.1 Особливості енергетичної (силової) електроніки
- •10.2 Основні типи випрямлячів
- •10.3 Згладжувальні фільтри
- •10.3.1 Пасивні фільтри
- •10.3.2 Активні фільтри
- •10.4 Стабілізатори напруги
- •10.4.1 Параметричні стабілізатори напруги
- •10.4.2 Компенсаційні стабілізатори напруги
- •10.5 Завдання для самоконтролю
- •10.5.1 Завдання для моделювання та дослідження схем в ms
- •10.5.2 Контрольні запинтання
- •Список рекомендованої літератури
4.3.2 Статичні характеристики бт із сб
Вхідні характеристики. При вмиканні транзисторів за схемою із СБ вхідні характеристики (рис.4.6) визначаються залежністю :
ІВ = f(UЕВ), UCВ = сonst.
Параметром у даному випадку є UСВ. Вхідні характеристики аналогічні характеристиці для прямого вмикання діода.
П
ри
UСВ=
0
характеристика проходить через початок
координат (UВЕ
= 0, ІВ
= 0). Якщо змінити лише UСВ
>0, то з’явиться
н
евеликий
початковий струм емітера ІЕП.
В активному режимі (для транзи-стора
n-p-n
UВЕ
< 0,
UСВ
>0) при підвищенні напруги на колекторі
вхідні характеристики зміщуються
вліво. Це обумовлено модуляцією товщини
бази. У цьому випадку товщина бази
зменшується, що підвищує коефіцієнт
передачі струму внаслідок підвищення
ефективності емітера. Із збільшенням
напруги UСВ
при постійному струмі емітера пряма
напруга емітерного переходу зменшується,
що і спричиняє це зміщення характеристик.
Вихідні характеристики. При вмиканні БТ за схемою із СБ вихідні характеристики (рис.4.7) визначаються залежністю:
ІС = f (UСВ), ІЕ= const.
Загальний характер цих залежностей аналогічний зворотній гілці ВАХ НД, оскільки колекторний перехід вмикається у зворотному напрямі. Параметром у цьому випадку є струм емітера ІЕ, оскільки вхідний опір транзистора малий (великий вхідний струм) і джерело інформаційних сигналів працює як генератор струму. При ІЕ = 0 характеристика проходить через початок координат (без струму емітера при UСВ = 0 не може бути і колекторного струму). Якщо тепер збільшувати зворотну напругу на колекторі, то в його колі з’явиться вже відомий ІСВ0 – початковий струм колектора.
Робочі ділянки вихідних характеристик для різних ІЕ являють собою прямі лінії з дуже малим нахилом. Це означає малий вплив напруги UСВ на струм колектора.
У
багатьох транзисторів вихідні
характеристики мають вигляд прямих
ліній, починаючи від осі UСВ
= 0.
Залежність між струмами
ІС
і
ІЕ
майже лінійна. Тому вихідні характеристики
при однаковій зміні струму
ІЕ
зміщуються вверх на однакову відстань.
Це дуже важлива властивість схем із СБ.
Вона свідчить про те, що при підсиленні
інформаційних сигналів у схемі із СБ
можна отримати істотно менші нелінійні
спотворення, ніж у схемі із СЕ. На рис.
4.7 штриховими лініями показано, що при
зміні знака напруги UСВ
вже при невеликих його значеннях струм
колектора різко зменшується, а потім
змінює свій напрям і швидко підвищується.
У цьому випадку колекторний перехід
вмикається в прямому напрямі і транзистор
переводиться в режим насичення.
При великих напругах UСВ спостерігається різке збільшення ІС, зумовлене пробоєм. Слід відзначити, що в схемі із СБ напруга пробою значно вища ніж в схемі із СЕ.
4.4 Температурний дрейф характеристик бт
Е
лектропровідність
напівпровідників суттєво змінюється
зі зміною температури, що викликає
відповідне зміщення характеристик БТ.
При підвищенні температури транзистора збільшується як прямий, так і зворотний струм бази. Тому вхідні характеристики при вмиканні транзистора за схемою із СЕ зміщуються вліво. Вихідні характеристики для схеми із СЕ при ІВ = const зі зміною температури мають дуже великий дрейф (рис.4.8). Це необхідно враховувати при використанні транзисторів в апаратурі. Слід відмітити, що вихідні характеристики при UВЕ = сonst мають значно менший температурний дрейф, тому що більше відповідають режиму ІЕ = сonst. У зв'язку з цим для температурної стабілізації робочого режиму транзистора пропонують працювати при постійній напрузі бази. Опір бази в колі бази повинен бути по можливості меншим.
При вмиканні БТ за схемою із СБ має місце значний дрейф вхідних характеристик. Одночасно така схема вмикання БТ забезпечує дуже невеликий температурний дрейф вихідних характеристик, оскільки коефіцієнт передачі струму емітера мало залежить від температури.
