Задача № 3

Указано, что усилительный каскад выполнен по схеме с общим истоком и напряжение смещения задается автоматически за счет включения в цепь истока резистораR_u(рис. 3).

Уравнение нагрузочной прямой :

откуда

Пример построения нагрузочной прямой показан на рис. 4.

Положение рабочей точки находим, проведя нагрузочную прямую через точку соответствующую на оси напряжений и точкуна оси токов. Пересечение нагрузочной прямой с характеристикой, соответствующей заданному значению, даст положение рабочей точки «О». Эта рабочая точка соответствует току стока в рабочей точкеи напряжению.

Рис. 3 Рис. 4

Сопротивление резистора в цепи истока находим следующим образом: . Малосигнальные параметрыS,R_iиопределяются как

S=

Кроме этого, полезно пользоваться выражением

При определении графическим методом рабочей крутизны S_pнеобходимо помнить, что при этомЕе расчет показан также на рис. 4:

Коэффициент усиления по напряжению а выходная мощность переменного сигнала находится из выражения: Р_вых=.

Задача № 4

Фотодиоды могут работать в одном из двух режимов:

1. без внешнего источника электрической энергии (вентильный, фотогенераторный или фотогальванический режим);

2. с внешним источником электрической энергии (фотодиодный или фотопреобразовательный режим

Ток, протекающий через фотодиод, можно записать в следующем виде:

где I_ф– фототок;

I₀ – тепловой токp-n-перехода;

U– напряжение на диоде.

При разомкнутой внешней цепи R_H = , I_общ= 0 легко получить напряжение при холостом ходе, которое равно фото ЭДСU .Статическая интегральная токовая чувствительность при монохроматическом световом потоке определяется отношением

Для фотодиода, работающего в фотодиодном режиме удобно использовать вольтовую чувствительность(В/лм).

Контрольные задания Задача №1

Рассчитать и построить вольтамперную характеристику идеализированного кремниевого диода в пределах изменения напряжения от – U_обр,В до +U_пр, В при Т = 300 К и обратном токе насыщения, равномI₀ . Величина константыдля Т = 300 К будет 0,026 В.

Определить дифференциальное сопротивление R_диф, сопротивление диода постоянному токуR₀для заданных значенийU_пр. ВеличиныI₀, U_пр приведены в табл. 1.

Таблица 1

Последняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
I0,нА	0,1	0,2	0,25	0,3	0,5	0,8	1,2	1,5	2,0	3,0

Предпоследняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
+Uпр, В	0,7	0,65	0,8	0,6	0,67	0,75	0,62	0,72	0,68	0,71

Последняя цифра шифра	1,2	3,4	5,6	7.8	9,0
-Uобр,В	1	3	5	7	10

Расчет +U_пр, проводить в диапазоне напряжений от 0,В до 0,4 В с интервалом 0,1 В, а с 0.4 до указанного в задании с интервалом 0,05 В.

Расчет -U_обрпроводить в диапазоне напряжений от 0,В до указанного в задании с интервалом 1В.