- •Часть 2 - Электроника
- •Оглавление
- •Глава 1. Электрофизические свойства полупроводников. Р-n-переход.
- •Физические основы полупроводниковых приборов
- •1.1. Электропроводимость полупроводников
- •1.1.2. Собственные полупроводники
- •1.1.3. Примесные полупроводники
- •1.1.4. Токи в полупроводнике. Дрейф и диффузия
- •1.2. Электрические переходы
- •1.2.1. Классификация электрических переходов
- •1.2.3. Образование p-n перехода. P-n переход в равновесном состояние
- •1.2.5. Вах р-n перехода
- •1.2.6. Ёмкости p-n перехода
- •1.2.7. Пробой p-n перехода
- •Глава 2 Полупроводниковые диоды
- •2.1. Вольт-амперная характеристика диода
- •2.2 Эквивалентная схема диода
- •2.3 Влияние температуры на вах диода
- •2.4 Выпрямительные диоды
- •2.5 Импульсные диоды
- •2.6 Диоды Шотки.
- •2.7 Стабилитроны и стабисторы
- •2.8 Варикапы
- •2.9. Туннельные и обращенные диоды
- •2.10 Маркировка полупроводниковых диодов
- •Глава 3
- •3.1. Биполярные транзисторы
- •3.1 Общие сведения о биполярных транзисторах
- •3 .2 Принцип работы биполярного транзистора в активном режиме
- •4.4 Режимы работы биполярного транзистора
- •4.5 Схемы включения биполярного транзистора
- •4.7 Вольтамперные характеристики (вах) биполярного транзистора
- •Глава 4 Полевые транзисторы
- •4.1. Основные сведения и классификация
- •4.2. Устройство и принцип действия и вах полевого транзистора с электронно-дырочным переходом
- •Принцип работы полевого транзистора с управляющим p-n-переходом
- •Статические характеристики полевого транзистора с р-п переходом
- •4.3. Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •1.3. Вах полевого транзистора (математическая модель).
- •1.5. Формальная схема замещения полевого транзистора и ее дифференциальные параметры
- •1.6. Физическая эквивалентная схема полевого транзистора
- •1.7. Зависимость параметров полевого транзистора от режима работы и температуры
- •Глава 5 Тиристоры
- •Структура тиристора, вах и принцип работы
- •Глава 6 Оптоэлектронные приборы.
- •6.1.Фотоприемные устройства Фотоприемные устройства предназначены для преобразования светового излучения в электрические сигналы. В основу работы фотоприемников положны следующие физические явления:
- •6.1.1. Фоторезистор
- •6.1.2. Фотодиоды
- •7.1.3. Фототиристоры
- •7.2 Светоизлучающие приборы
- •7.2.1. Светоизлучающие диоды
- •7.3. Оптроны
- •7.4 Световоды
- •16.1. Виды знакосинтезирующих индикаторов
- •16.2. Вакуумные люминесцентные индикаторы
- •16.3. Жидкокристаллические индикаторы
- •16. 4. Полупроводниковые знакосинтезнрующие индикаторы
- •Глава 7 электровакуумные приборы
- •7.1. Общие сведения
- •8 .2. Вакуумный диод
- •8.3. Триод
- •7.4. Тетроды и пентоды
- •Глава 8.
- •Классификация и основные характеристики имс
- •Маркировка имс
- •Усилители электрических сигналов
- •Основные параметры и характеристики усилителя
- •Амплитудная характеристика усилителя
- •Классификация усилителей
- •2. Схема с оэ.
- •3. Схема с ок
- •Методы задания рабочего режима (рабочей точки) активного элемента и его стабилизация.
- •Обратная связь в усилителях
- •Структурная схема усилителя с обратной связью
- •Влияние отрицательной обратной связи на параметры
- •Типы обратной связи
- •Устойчивость усилителей с обратной связью
- •Импульсные и широкополосные усилители
- •Коррекция в области вч за счет введения частотно-зависимых элементов в коллекторную цепь
- •Избирательные усилители
- •Избирательные усилители с частотно-зависимой нагрузкой
- •Избирательный усилитель с частотно-зависимой обратной связью
- •Усилители мощности
- •В ыходная мощность:
- •Классификация усилителей мощности
- •Режим класса а.
- •Усилители мощности с трансформаторной связью
- •С хема двухтактного усилителя мощности.
- •Бестранзисторные усилители мощности
- •Основные параметры дифференциального каскада
- •Упт с преобразованием частоты входного сигнала
- •Глава 9 Операционные усилители
- •9.1. Условное обозначение и схема включения оу по постоянному току
- •9.2. Структурная схема оу
- •9.3. Основные параметры и характеристики оу
- •Скорость нарастания выходного сигнала ,
- •9.4. Классификация оу по назначению
- •9.5. Понятие об идеальном оу. Операционном усилителе
- •9.6. Анализ устройств содержащих оу
- •9.6.2. Неинвертирующий усилитель.
- •9 .6.3. Преобразователь ток-напряжение
- •9.6.4.. Инвертирующий сумматор
- •.6.5. Усилитель разности напряжения
- •9.6.8. Усилитель сигнала резистивного датчика
- •Глава 10 Компараторы напряжения
- •Н едостатком оу при использовании их в качестве компараторов является невысокое быстродействие переключения (из-за сложности схемы и большого числа активных элементов).
- •Разновидности схем компараторов
- •Двухвходовый инвертирующий компаратор
- •Двухвходовый неинвертирующий компаратор.
- •Одновходовый инвертирующий компаратор.
- •Одновходовый неинвертирующий компаратор.
- •Компараторы с положительной обратной связью
- •Инвертирующий компаратор с положительной обратной связью
- •Быстродействие компараторов
- •«Дребезг» компараторов
- •Формирователь импульсов на основе компараторов
- •Формирователи задержанного прямоугольного импульса
- •Глава 11 Генераторы электрических сигналов
- •11.1. Общие сведения
- •В зависимости от элементов, определяющих частоту автогенератора, генераторы бывают:
- •1 1.4. Генератор с мостом Вина в цепи с положительной обратной связи
- •11.5. Мультивибратор на операционном усилителе
- •Глава 12
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Выпрямители
- •12.3. Сглаживающие фильтры
- •12.4. Стабилизаторы постоянного напряжения
- •12.4.1. Параметрические стабилизаторы
- •12.4.2. Компенсационные стабилизаторы постоянного напряжения
- •12.5. Импульсные стабилизаторы напряжения
- •12.6. Импульсные источники питания
- •Глава 13 Аналогово-цифровые преобразователи и цифроаналоговые преобразователи
- •13.1. Аналогово-цифровые преобразователи
- •13.1.2. Аналого-цифровые преобразователи параллельного типа.
- •13.1.3. Ацп последовательного счёта
- •13.1.4. Ацп последовательного приближения.
- •13.2. Цифро-аналоговые преобразователи.
- •13.2.1. Основные параметры и характеристики цап
- •Наибольшее распространение получили цап параллельного типа с суммированием токов, т.К. Они обладают наилучшим быстродействием преобразования.
- •13.2.2. Цифро-аналоговые преобразователи с суммированием взвешенных токов
- •13.2.3. Цифро-аналоговые преобразователи с резистивной матрицей r-2r
2.10 Маркировка полупроводниковых диодов
Маркировка состоит из шести элементов, например:
К Д 2 1 7 А или К С 1 9 1 Е
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
1 - Буква или цифра, указывает вид материала, из которого изготовлен диод:
1 или Г – Ge (германий); 2 или К – Si (кремний); 3 или А – GeAs.
2 - буква, указывает тип диода по его функциональному назначению:
Д – диод; С – стабилитрон, стабистор; В – варикап; И – туннельный диод; А – СВЧ диоды.
3. Назначение и электрические свойства.
4 и - 5 указывают порядковый номер разработки или электрические свойства (в стабилитронах – это напряжение стабилизации; в диодах – порядковый номер).
- Буква, указывает деление диодов по параметрическим группам (в выпрямительных диодах – деление по параметру Uобр.max, в стабилитронах деление по ТКН).
Глава 3
ТРАНЗИСТОРЫ
Транзисторы – это полупроводниковые приборы с тремя выводами, и предназначены для усиления и генерации электрических сигналов.
Транзистор представляет собой трехполюсный прибор, что является частным случаем четырехполюсник. Транзисторы имеют три вывода: входной - для подачи управляющего сигнала, выходной и общий.
В
ыходным
сигналом транзистора является выходной
ток. В зависимости от способа управления
им транзисторы делятся на две группы:
Токовые. В них выходной ток пропорцианален входному току - Iвых = kIвх. В создании выходного тока в таких транзисторах принимают участие два вида носителей заряда – электроны и дырки, а потому, их часто называют биполярными.
2. Полевые. В них выходной ток пропорцианален входному напряжению - Iвых = SUвх.. Входное напряжение Uвх создаёт в объёме транзистора электрическое поле, управляющее выходным током. В этих транзисторах в создании выходного тока Iвых принимает участие один вид носителей заряда – электроны или дырки, а потому их иногда называют униполярными транзисторами.
3.1. Биполярные транзисторы
3.1 Общие сведения о биполярных транзисторах
Б
иполярные
транзисторы это обьем полупроводника
с тремя чередующимися р и n
областями и с двумя близко расположенными,
а потому взаимодействующими р-n-переходами.
В зависимости от чередования р и n
–областей,
различают два типа
биполярных
транзисторов: р-п-р
и
п-р-п-типа.
Структуры и условные обозначения данных типов транзисторов показаны на рис. 2.1. Между каждой областью полупроводника и ее выводом имеется омический контакт, который на рис. 2.1 показан жирной чертой. Средний слой транзистора называют базой (Б), один из крайних - эмиттером (Э), другой — коллектором (К). Между эмиттером и базой возникает эмиттерный переход (ЭП), а между коллектором и базой – коллекторный переход (КП).
В зависимости от технологии изготовления биполярные транзисторы бывают: сплавные, эпитаксиально-диффузионные, планарные, мезатранзисторы и т. д. В зависимости от распределения примесей в базе транзисторы бывают: диффузионные, при равномерном распределения примесей и дрейфовые при неравномерном распределении примесей. Конструкция транзистора при сплавном и планарном методе изготовления показаны на рис.2. Для того чтобы конструкция работала, как транзистор, необходимо чтобы все инжектированные эмиттером носители заряда доходили до коллекторного перехода. Для этого необходимо: во первых - ширина базы W должна быть значительно меньше диффузионной длины L, т.е. W<<L, толщина базы состовляет (0.1-100 мкм); во вторых - SЭ. << Sк, где SЭ – площадь эмиттерного перехода; Sк – площадь коллекторного перехода.
Особенностью планарной технологии является то, что транзистор изготавливается путем многократной диффузии примесей только только на одну из сторон подложки. Кроме того, если на одной подложке сразу изготовить большое число транзисторов то они оказываются практически электрически изолированными друг от друга за счет двух обратно смещенных р-п переходов образованных между областями коллектора и подложкой. Это положено в основу изготовления интегральных схем.
