1.3.3 Транзистори Шотки

Елементи ТТЛШ у порівнянні із ТТЛ мають більш високу швидкодію й меншу споживану потужність, що досягається застосуванням діодів Шотки. Принцип роботи діода Шотки заснований на використанні потенційного бар'єра, що утвориться в приконтактній області між металом і напівпровідником. У діодах Шотки немає нагромадження надлишкових зарядів, оскільки струм визначається переходом основних носіїв з напівпровідника в метал. Час перемикання діодів Шотки дуже мало (до 0,1 нс) і не залежить від температури. У порівнянні із кремнієвими діодами пряме спадання напруги в діодах Шотки вдвічі менше (близько 0,3-0,4 В).

У режимі насичення на колекторі кремнієвого транзистора діє пряма напруга В, внаслідок чого колектор відкривається й інжектує електрони в базу. Це викликає затримку вимикання, обумовлену часом розподілення (рис.1.14).

При наявності між базою і колектором діода Шотки (рис.1.14, б) колектор при відкриванні транзистора не переходить у режим насичення, оскільки пряма напруга В. Транзистор з діодом Шотки між базою і колектором називають транзистором Шотки (рис. 1.14, в).

Т аким чином, транзистор Шотки не переходить у режим насичення й тим самим виключається затримка вимикання. При цьому швидкодія збільшується приблизно в 3-5 разів.

а) б) в)

Рисунок 1.14 - Розподіл напруг у відкритому транзисторі:

а - звичайному;

б-з діодом Шотки; в - умовне позначення транзистора Шотки.

Контрольні питання

До пунктів 1.3.1 і 1.3.2

1) Дати визначення БТ.

2) Навести структуру.

3) Навести структуру.

4) Назвати області транзистора

5) Дати визначення області бази.

6) Дати визначення області емітера.

7) Дати визначення області колектора.

8) Визначити полярність напруги емітер - база.

9) Визначити полярність напруги колектор - база.

10) Визначити коефіцієнт передачі по струму .

11) Визначити коефіцієнт підсилення .

12) Замалювати ВАХ транзистора за схемою з ЗЕ.

13) Замалювати ВАХ транзистора за схемою з ЗБ

14) Замалювати ВАХ транзистора за схемою з ЗК.

15) Дати визначення емітерного переходу.

16) Дати визначення колекторного переходу.

17) Визначити напругу на емітерному переході.

18) Визначити напругу на колекторному переході.

19) Описати принцип роботи транзистора структури.

20) Визначити зворотний струм колекторного переходу.

21) Визначити зміну зворотнього струму при зміні температури переходу.

22) Визначити емітерний струм.

23) Як утворюється струм бази?

24 Навести схему включення транзистора за схемою із загальним емітером (ЗЕ).

26) Визначити зв'язок між струмами транзистора.

До пункту 1.3.3

1) В чому різниця між транзистором Шотки та звичайним транзистором та завдяки чому вона здійснюється?

2) Привести розподіл напруг у відкритому транзисторі.

1.3.5 Розрахунок режиму спокою підсилювального каскаду на біполярному транзисторі

На рисунку 1.16 показаний найпростіший підсилювальний каскад на біполярному транзисторі.

Рисунок 1.16 - Найпростіший підсилювальний каскад на біполярному транзисторі

Розрахунок підсилювального каскаду на біполярному транзисторі

приведений на рисунку 1.17.

Розрахунок підсилювального каскаду на біполярному транзисторі починається з:

1. будуємо вольтамперної-характеристики біполярного транзистора (вхіднуї і вихідну);

2. на колекторних характеристиках будуємо лінію навантаження по двох точка:

перша точка – I_K=0; U_КЕ=Е_К;

друга точка - U_КЕ=0; ;

3. визначаємо робочу точку спокою на лінії навантаження.

Для режиму підсилення класу А робоча точка знаходиться на середині лінії навантаження. Через цю точку проводимо вольт амперну характеристику. Параметри точки спокою знаходимо за формулами:

; ;

4. визначаємо струм бази спокою за формулою;

I_бсп= I_ксп/β

I_Б,мА

I_Б2

U_БЕ1

U_БЕ2

U_БЕ, В

I_K2

I_K1

I_K, мкА

U_КЕ, В

л.н.

Ек/Rк

А

I_K1СП

Ек

U_КЕП

а) б)

Рисунок 1.17 – Розрахунок підсилювального каскаду на біполярному транзисторі:

а) вхідна характеристика;

б) вихідна характеристика

5. на вхідній характеристиці відмічаємо струм бази спокою і відповідно цьому струму по вольт-амперній характеристиці визначаємо напругу база-емітер спокою;

6. забезпечуємо струм бази спокою вибором резистора бази R_Б:

R_Б=(Е_К-U_БЕСП)/I_БЕ

Таке забезпечення режиму спокою називається фіксованим струмом бази. Якщо режим спокою забезпечується двома резисторами R_Б1 і R_Б2, тоді опір подільника обирають таким, щоби струм подільника рівнявся I_Д=(3...5)I_БСП.

;

Лекція 5 1.4 Польові транзистори (ПТ)

1. Загальні відомості

2. Фізичні явища та принцип дії ПТ

3. Польові транзистори з керуючим переходом

4. Польові транзистори з ізольованим затвором

5. МДН-транзистори з вбудованим каналом

6. МДН- транзистори з індукованим каналом.

7. ЛІЗМОН-транзистори

8. МНОН – транзистори

9. МЕН-транзистори (транзистори Шотки)