- •3.9 Варикапы
- •4 Биполярные дискретные транзисторы
- •4.1 Устройство и принцип действия транзисторов
- •4.2 Режимы работы биполярного транзистора
- •Схемы включения биполярного транзистора
- •4.6 Зависимость параметров транзистора от температуры
- •4.7 Входные и выходные характеристики транзистора с оэ и об
- •4.8 Эквивалентная схема эберса-молла
- •4.9 Малосигнальная эквивалентная схема
- •4.10 Эквиваентная схема в h- и у-параметрах
- •4.11 Температурные характеристики полевых транзисторов
- •5 Аналоговые усилительные устройства
- •5.1 Назначение и структурная схема усилителя
- •5.2 Классификация усилителей
- •Основные характеристики усилителей
- •5.4 Виды искажений сигналов в усилителях
- •5.5 Передаточная функция усилителя
- •5.6 Частотные характеристики усилителя
- •Частотная характеристика rc и cr-цепей
- •5.8 Цепь из последовательно соединенных r и l элементов
- •5.9 Резонансные цепи
- •5.9.1 Последовательный резонансный контур (рис.5.11)
- •5.9.2 Параллельный резонансный контур
- •5.11 Виды обратных связей в усилительных устройствах
- •При этой связи сигнал ос снимают с дополнительного измерительного элемента ( датчика тока rдт , включенного последовательно с нагрузкой).
- •5.12 Влияние ос на свойства усилителя
- •5.12.1 Входное сопротивление
- •5.12.2 Выходное сопротивление
- •Полоса усиливаемых частот
- •Коэффициент усиления
- •Влияние ос на искажения усилителя.
- •Устойчивость цепей с ос
- •5.13.1 Критерий Найквиста
- •Критерий устойчивости Гурвица
- •Критерии устойчивости Михайлова
- •Методы стабилизации рабочей точки
- •7 Структура и принцип действия тринистора
- •8 Структура и принцип действия симистора
- •9 Полевые транзисторы. Основные определения
- •9.1 Полевой транзистор с управляющим p-n переходом
- •9.3 Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •9.5 Основные параметры
- •9.6 Обозначение и классификация биполярных
- •9.7 Свойства полевых транзисторов
4.8 Эквивалентная схема эберса-молла
П рименяется для расчета и анализа электрических цепей с транзисторами. В электронных схемах для больших токов и напряжений постоянные и переменные составляющие сигнала могут анализироваться отдельно. Анализ постоянных составляющих осуществляется с помощью физической модели Эберса-Молла, а для анализа переменных составляющих с помощью малосигнальной эквивалентной схемы. Модель Эберса-Молла нелинейна, представлена совокупностью двух встречно включенных взаимодействующих p-n-переходов (рис.4.7).
4.9 Малосигнальная эквивалентная схема
И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ
М алосигнальная Т-образная эквивалентная схема справедлива в области низких частот, в этом случае активные сопротивления можно получить как отношения приращений напряжений в цепях транзистора к вызвавшим их приращениям токов(рис.4.8).
Дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода:
; .
Дифференциальное сопротивление коллекторного перехода, обусловленное эффектом Эрли: ;
где ,
q заряд; L длина свободного пробега в области базы; N концентрация примеси; относительная диэлектрическая проницаемость среды; 0 абсолютная диэлектрическая проницаемость свободного пространства; b толщина базы; Uк модуль обратного напряжения.
; или ; .
Диффузионное сопротивление базы:
; ; ; ;
; .
Малосигнальная частотная характеристика: ,
где коэффициент передачи по току; () коэффициент передачи на определенной частоте; верхняя граничная частота; время жизни носителей в базе.
Э квивалентная схема с ОЭ(физическая) как четырёхполюсник схема должна иметь одинаковые параметры в режимах Х.Х. и К.З. Равны напряжения ХХ и IэIб.
; ; .
Так как , то .
.
Активное и емкостное сопротивления коллекторной цепи в (+1) раз меньше, чем для транзистора в схеме с ОБ (рис.4.9).
4.10 Эквиваентная схема в h- и у-параметрах
ДЛЯ ОЭ(ФОРМАЛЬНАЯ)
С хема в h-параметрах показана на рис.4.10,а
Зависимость выходного тока I2 и входного напряжения U1 транзистора от его входного тока I1 и выходного напря-
ж
а)
Для ОЭ с ОЭ:
Из опытов при коротком замыкании на выходе определяются коэффициенты:
входное сопротивление:
коэффииент передачи тока эмиттера:
h21Э=
коэффициент ОС по напряжению
h12Э=
выходная проводимость
h22Э= ;
Для малых синусоидальных напряжений и токов приращения заменяются комплексными величинами:
Эквивалентная схема в у-параметрах (ОЭ, n-p-n) (рис.4.10,б)
Входная проводимость при К.З.:
- проводимость прямой передачи;
- проводимость обратной передачи;
- выходная проводимость.
Система уравнений в комплексных переменных:
4.11 Температурные характеристики полевых транзисторов
Свойства полевых транзисторов несущественно изменяются с изменением температуры (рис.4.11). От температуры зависят Uотс и Uпор. В точке Н Iс не зависит от температуры. Для полевых транзисторов с управляемым p-n-переходом при повышении T ºC растет сопротивление материала, что ведет к запиранию p-n-перехода из-за влияния составляющей падения напряжения на канале. При этом уменьшается Iс. Увеличение Т ведет к уменьшению толщины p-n-перехода, что расширяет канал и увеличивает Iс. Эти оба фактора компенсируют друг друга, и Iс не зависит от T ºC (рис. 4.11,а).
Для МДП транзистора (рис. 4.11,б) при увеличении Т уменьшается Iс, так как растет собственное сопротивление полупроводника. При увеличении T ºC
увеличивается концентрация носителей заряда, что увеличивает Iс. Следовательно, по абсолютной величине Iс также не изменяется. На рис.4.11,б в точке Н Iс не зависит от T ºC окружающей среды.
Кроме того, увеличение T ºC окружающей среды приводит к снижению мощности, рассеивающейся в полевом транзисторе, следовательно, полевые транзисторы менее склонны к тепловому пробою, чем биполярные. Униполярные транзисторы работают при температурах, близких к абсолюному нулю1, в отличие от кремниевых и германиевых биполярных транзисторов, которые при этих температурах не работают.