4.14 Схемы питания и стабилизации режима работы транзистора.

В каскадах с транзисторами используют обычное питание от одного источника. Для нормального режима работы транзистора необходимо, чтобы между Э и Б было постоянное напряжение 0,1 В. Ток эмиттера, кот. проходит через эмиттер в базу создаёт некоторое падение напряжения, но его не достаточно для смещения, поэтому необходимо подавать некоторое напряжение смещения от источника питания коллекторной цепи — это делают с помощью резистора R₁ или с помощью делителя R₁R₂. На рис. 1 ток базы проходит через R₁, на котором гасится всё напряжение Е₂ и небольшое напряжение приходится на участок Э-Б, кот. наз. смещением базы.

На рис. 2 приведена схема, где напряжение смещения получается с помощью делителя R₁R₂. Тут большая часть напряжения Е₂ падает на R₁, а небольшая часть, кот. явл. напряжением смещения, падает на R₂. R₂ параллельный входу транзистора. Этот способ используется довольно часто, но он меньше экономичный чем первая схема, потому что источник питания должен создавать дополнительный ток I_д — ток делителя. Кроме того R₂ заметно уменьш. входное сопротивл. каскада. В этой схеме для более стабильного напряжения смещения необходимо, чтобы I_д был большим. Если ток будет большим, то распределение напряжения на резистивном делителе будет мало зависеть от I_б, но из режима экономии энергии источника Е₂ ток делителя I_д=5I_б.

Стабилизация режима работы транзистора

Параметры и характеристики транзистора сильно зависят от температуры. Увеличение температуры приводит к увеличению токов, режимы работы нарушаются. Для борьбы в схемы включают стабилизирующие элементы, кот. обеспечивают относительно постоянный режим работы при изменении температуры. При изменении температуры изменяются параметры транзистора, а сама стабилизация режима только частично устраняет последствия негативного влияния температуры.

Схема коллекторной стабилизации. Каскады с общим эмиттером лучше всего поддаются влиянию температуры (схема а). Резистор R₁ присоединяется не к источнику питания, а к коллектору. Если I_К будет увеличиваться, то будет увеличиваться падение напряжения на R_н, а напряжение U_КЭ уменьшится, потом уменьшится U_Б, а за ним и I_К. Одновременно происходит противоположное изменение тока и он остаётся неизменным. В этой схеме происходит понижение усиления, потому что часть усиленного напряжения передаётся через R₁ на вход схемы с противоположной фазой, т. е. в этой схеме есть отрицательная обратная связь.

Схема эмиттерной стабилизации(рис.б) менее экономна, но стабилизирует лучше. В этой схеме в цепь эмиттера включено стабилизирующее сопротивление R_Э. Тут также есть отрицательная обратная связь. Чаще R_Э шунтируют ёмкостью. Это делают для устранения негативной обратной связи по переменному току.

4.16 Тиристори, їх характер-ки, та параметри

Тиристор сост. из четырех областей p-n-p-n. Тиристор имеет катод, расположенный между крайней n-обл. и металлическим электродом, и анод, - между крайней р-обл. и МЕ электродом.

Тиристор имеет два силовых контакта, пропускающих рабочий ток (катод и анод) и могут иметь управляющий электрод. Тиристор может находиться в двух состояниях: закрытом и открытом. Эти состояния обладают существенно различным сопротивлением между силовыми электродами. В закрытом состоянии сопротивление велико и ток через тиристор не идёт. Открывается тиристор при достижении между силовыми электодами напряжения открывания или током на управляющем электроде. В открытом состоянии сопротивление тиристора резко падает и он проводит ток. Закрытие тиристора происходит при отключении тока или смене его знака.

Режим равновесия

Режим обратного запирания

В режиме обратного запирания большая часть приложенного напряжения падает на одном из переходов J1 или J3 (в зависимости от степени легирования различных областей). Пусть это будет переход J1. В зависимости от толщины W_n1 слоя n1 пробой вызывается лавинным умножением (толщина обеднённой области при пробое меньше W_n1) либо проколом (обеднённый слой распространяется на всю область n1, и происходит смыкание переходов J1 и J2).

Режим прямого запирания

Напряжение на аноде положительно по отношению к катоду и обратно смещён только переход J2. Переходы J1 и J3 смещены в прямом направлении. Большая часть приложенного напряжения падает на переходе J2. Через переходы J1 и J3 в области, примыкающие к переходу J2, инжектируются неосновные носители, которые уменьшают сопротивление перехода J2, увеличивают ток через него и уменьшают падение напряжения на нём. При повышении прямого напряжения ток через тиристор сначала растёт медленно, что соответствует участку 0-1 на ВАХ. В этом режиме тиристор можно считать запертым. По мере увеличения напряжения на тиристоре быстрее возрастают напряжения на J1 и J3, что вызывает дальнейшее увеличение тока через тиристор. При напряжении переключения VBF (точка 1 на ВАХ), процесс приобретает лавинообразный характер, тиристор переходит в состояние с высокой проводимостью (включается).