Методичні вказівки

При вивчені зарядоперенесення у діодах необхідно по-перше з'ясувати відмінності реальних ВАХ германієвих і кремнієвих p-n переходах від теоретичних залежностей. Важливо знати, чому зворотній струм германієвих діодів вищий, ніж у кремнієвих, чому на зворотній гілці ВАХ кремнієвих діодів відсутня явно виражена ділянка насичення, в силу яких причин у германієвих діодів більш ймовірний тепловий пробій, а у кремнієвих – лавинний. При вивченні стабілітронів, тунельних та обернених діодів спостерігається одна цікава закономірність: в залежності від ступеня легування тунельний ефект властивий всім цим трьом різновидам діодів. При цьому у низьковольтних стабілітронах (U < 5 В) він наступає при зворотних напругах, утворюючи робочу ділянку стабілізації напруги на ВАХ. В обернених діодах, ступінь легування матеріалу яких вища, тунельний ефект розвивається при U = 0. У тунельних діодах з високим ступенем легування матеріалу (), що відповідає надтонким p-n переходам (), тунельних ефект зберігається при невеликій прямій напрузі.

Важливим питанням є вивчення перехідних процесів у діодах, які проявляються при їх роботі в імпульсному режимі.

У зв'язку з інерціальністю процесів накопичення неосновних нерівноважних зарядів в базі за рахунок їх інжекції та розсмоктування, перехід діода в вихідний стан відбувається не миттєво. Тому для збільшення швидкодії ключових елементів електронних схем на діодах застосовуються спеціальні легуючі домішки, що створюють центри рекомбінації носіїв у напівпровідниках для зменшення часу їх життя; конструюються діоди з нерівномірною концентрацією домішок у базі; використовуються практично безінерційні діоди Шотткі.

Література: [1], с. 44-68; [2], с. 221-246

Питання до самоконтролю

1. Розглянути відмінності у маркуванні діодів за європейською, американською, японською та російською системою позначень.

2. Пояснити відмінність ВАХ германієвих та кремнієвих випрямляючих діодів.

3. Вказати основні особливості випрямних діодів та перерахувати основні параметри, що використовуються для їх характеристики.

4. Зобразити ВАХ стабілітрона та стабістора. Вказати їх основні параметри. Перерахувати області застосування стабілітронів (стабісторів) в електричних схемах.

5. Зобразити схему стабілізатора напруги на стабілітроні та пояснити принцип її роботи.

6. З якою метою в універсальних діодах застосовуються точкові та мікросплавні p-n переходи. Вказати на особливості ВАХ таких діодів.

7. Охарактеризувати перехідні процеси у імпульсних діодах. Які існують методи підвищення швидкодії імпульсних діодів?

8. Описати фізичні процеси що відбуваються у тунельних діодах. Пояснити вигляд ВАХ діода за допомогою енергетичних діаграм.

9. Яка властивість p-n переходу використовується у варикапах? Пояснити будову та застосування варикапів та варакторів.

10. Особливості конструкції та застосування діодів Шотткі. Їх переваги та недоліки.

Розділ 3. Біполярні транзистори

Загальні відомості про біполярні транзистори (БТ), їх режими роботи та типи. Визначення, класифікація і система позначень БТ. Будова і технологія виготовлення сплавного транзистора. Принцип дії БТ в активному режимі. Схеми включення БТ. Основні співвідношення між струмами, напругами і статичними коефіцієнтами вхідного струму для схеми включення транзистора зі спільною базою, спільним колектором і емітером.

Статичні характеристики БТ при підключенні зі спільною базою, спільним емітером та спільним колектором. Вплив температури на статичні характеристики транзисторів.

Диференціальні параметри БТ. Температурний дрейф статичних характеристик БТ. Диференціальні параметри й еквівалентні схеми БТ. Визначення параметрів БТ за його статичними характеристиками.

Принцип дії підсилювального каскаду на БТ. Способи забезпечення режиму спокою транзисторного каскаду. Динамічні характеристики БТ та їх використання. Частотні властивості БТ. Робота БТ у ключовому режимі. Одноперехідний транзистор. Високочастотні малопотужні транзистори. Потужні транзистори. Оцінка температурної нестабільності транзисторного каскаду.