Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Рыбин Ю.К. -- Электроника. Опорный конспект лекций

.pdf
Скачиваний:
125
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
1.03 Mб
Скачать

Полевой транзистор.

Линейная эквивалентная схема

Cзс

З

С

 

 

S*Uзи

 

Cзи

rвх

r i

Cси

И

Линейная высокочастотная эквивалентная схема ПТ

Cзи, Cзс, Cси – межэлектродные ѐмкости (1-10 пФ); rвх - входное сопротивление (0,1 – 10 МОм);

ri - выходное сопротивление (0,1 – 10 кОм); S крутизна транзистора (1 – 10 мА/В).

Полевой транзистор.

Линейная эквивалентная схема

З

С

 

S*Uзи

rвх

r i

И

Линейная низкочастотная эквивалентная схема ПТ rвх - входное сопротивление (0,1 – 10 МОм);

ri - выходное сопротивление (1 – 10 кОм); S крутизна транзистора (1 – 10 мА/В).

Полевой транзистор.

Flush - транзистор

Полевой транзистор с изолированным затвором и индуцированным каналом N –типа и плавающим затвором

Исток

Затвор

Плавающий

Сток

 

 

затвор

 

N+

 

 

N +

 

 

P

 

Подложка

Новейший транзистор на основе графена

Technology News. Triple-mode graphene transistors go analog October 15, 2010 | R. Colin Johnson | 222901188

Post-silicon era transistors fabricated from sheets of pure carbon—graphene—are pioneering a new paradigm for digital circuitry, but what about analog circuits?

Now Rice University researchers have demonstrated analog graphene transistors that can not only amplify like p-type and n-type silicon transistors,

but can also exploit the ambipolar ability of graphene in a novel frequency-multiplication mode.

The Rice researchers demonstrated how such triple-mode graphene transistors can be used to build simpler phase-shift keying and frequency-shift keying circuitry. Silicon field-effect transistors (FETs) are called unipolar, because they only use one charge carrier—either electrons of holes—depending on whether they are n- or p-type. On the other hand, carbon ambipolar transistors, like those constructed from graphene, can conduct both electrons and holes, depending upon whether a positive or negative voltage is applied.

As a result, novel analog circuits can be constructed that amplify using both types of carriers, depending on whether the input signal is above or below the gate's bias voltage, according to the researchers.

Three-mode transistors, according to Rice University, permit simpler circuits to be constructed, potentially shrinking the size and complexity of common analog functions when using graphene transistors. To prove the concept,

the Rice University researchers constructed circuits in common-source, common-drain, and frequency-multiplication modes, including modulation schemes for phase-shift and frequency-shift keying.

The demonstrations were carried out by professor Kartik Mohanram in collaboration with professor Alexander Balandin at the University of California-Riverside, and doctoral candidates Xuebei Yang (Rice) and Guanxiong Liu (UC Riverside). Funding for the project was provided by the National Science Foundation and the

DARPA-Semiconductor Research Corporation's Focus Center Research Program. http://www.analog-eetimes.com/en/triple-mode-graphene-transistors-go-analog.

Усилительные устройства

Усилителем электрических сигналов называют электронное устройство, предназначенное для усиления мощности электрических сигналов.

В усилителе усиление мощности входного сигнала достигается за счѐт мощности внешнего источника электрической энергии: аккумулятора, батарейки, солнечного элемента или энергии электрической сети переменного тока 220В с предварительным еѐ преобразованием в энергию постоянного тока.

Источник

питания

 

 

 

 

 

Источник

 

Усилитель

 

Нагрузка

сигнала

 

 

 

 

 

 

 

Блок – схема усиления сигнала

 

Усилительные устройства

Источник

питания

Источник

Усилитель

Нагрузка

сигнала

 

 

Рисунок отображающий принцип преобразования мощности источника питания

Усилительные устройства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uвх

Усилитель

Uвых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rвх

Rвых

 

Uвх

KUвх

Uвых

Эквивалентная линейная схема усилителя

Усилительные устройства

Основные параметры:

коэффициент усиления напряжения

 

KU = Uвых / Uвх;

коэффициент усиления тока

 

Ki = I вых / Iвх;

 

коэффициент усиления мощности

 

Kp = Pвых /Pвх;

коэффициент полезного действия

 

η = Pн /Pпотр;

 

потребляемая мощность

 

Pпотр;

 

 

 

 

входное сопротивление

 

Rвх = Uвх /Iвх;

 

 

 

Zвх = Uвх /Iвх;

 

выходное сопротивление

 

Rвых = Uвых. хх / Iвых. кз;

диапазон усиливаемых частот

F = Fвч – Fнч;

коэффициент частотных искажений Mнч = |KFнч | / KFсч, Mвч = |KFвч|/ KFсч;

коэффициент нелинейных искажений

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

Un

 

Kг

 

 

 

 

n 2

 

 

100%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

Усилительные устройства

Основные характеристики:

1.амплитудно – частотная (АЧХ) или логарифмическая амплитудно – частотная (ЛАЧХ);

2.фазо – частотная (ФЧХ);

3.амплитудная (АХ);

4.амплитудно – фазовая (АФХ);

5.переходная (ПХ);

Усилительные устройства

Амплитудно – частотная характеристика (АЧХ) это зависимость модуля коэффициента усиления от частоты входного сигнала.

Логарифмическая амплитудно – частотная характеристика(ЛАЧХ)

это зависимость десятичного логарифма модуля коэффициента усиления от десятичного логарифма частоты входного сигнала.

Фазо – частотная характеристика (ФЧХ) это зависимость разности начальных фаз выходного и входного напряжений от частоты входного сигнала.

Полулогарифмическая фазо – частотная характеристика (ПЛФЧХ)

это зависимость разности начальных фаз выходного и входного напряжений от логарифма частоты входного сигнала.

Переходная характеристика это зависимость выходного напряжения от времени при скачкообразном изменении входного напряжения.

Амплитудная характеристика (АХ) это зависимость амплитуды выходного напряжения от амплитуды входного напряжения.