34. Обращенные диоды. Вольтамперные характеристики.

Обращенные диоды являются разновидностью туннель­ных. Они имеют меньшую величину туннельного тока (1Р = — 0,5 — 0,01 ма) и используются как пассивные элементы радиотехнических устройств: как детекторы и смесители для работы при Малом Сигнале

Эквивалентные схемы туннельных и обращенных диодов идентичны.

Инерционность обращенного диода определяется вре­менем перезаряда его емкости и зависит от параметров экви­валентной схемы. Как правило, время переключения обра­щенного диода не превышает 1 нсек.

Вольтамперная характеристика обращенного диода: U — напряжение на диоде; I — ток через диод.

Вследствие большей кривизны вольтамперной характе­ристики обращенные диоды могут работать при меньшем уровне сигнала, чем обычные детекторы, — и меньшем уровне гетеродина (—100 мквт), чем обычные смесительные диоды.

35. Биполярные транзисторы. Определение, принцип действия.

Биполярный транзистор - трехэлектродный полупроводниковый прибор с двумя, расположенными на близком расстоянии параллельными pn - переходами.

транзистор состоит из трех основных областей: эмиттерной, базовой и коллекторной. К каждой из областей имеется омический контакт. Для того, чтобы транзистор обладал усилительными свойствами, толщина базовой области должна быть меньше диффузионной длины неосновных носителей заряда, т.е. большая часть носителей, инжектированных эмиттером, не должна рекомбинировать по дороге к коллектору.

Рис. 1. Структура и обозначения p-n-p и n-p-n биполярных транзисторов.

На границах между p и n областями возникает область пространственного заряда (ОПЗ), причем электрические поля в эмиттерном и коллекторном переходах направлены так, что для p-n-p транзистора базовая область создает энергетический барьер для дырок, стремящихся перейти из эмиттера в коллектор, для n-p-n транзистора базовая область создает аналогичный барьер для электронов эмиттерной области. При отсутствии внешнего смещения на переходах потоки носителей заряда через переходы скомпенсированы и токи через электроды транзистора отсутствуют.

Рис. 2. Диаграммы, поясняющие работу биполярных транзисторов: (а) смещение на переходах отсутствует; (б) эмиттерный переход смещен в прямом направлении, коллекторный в обратном.

Для того, чтобы транзистор работал в режиме усиления входного сигнала, эмиттерный переход смещают в прямом направлении, коллекторный в обратном, соответствующие диаграммы показаны на рис. 2.

Приложенное к эмиттерному переходу смещение уменьшает потенциальный барьер, и из эмиттера в базу инжектируются дырки (в p-n-p транзисторе) или электроны (в n-p-n транзисторе), инжектированные носители проходят и достигают коллектора и создают коллекторный ток.

Поскольку коллекторный переход расположен близко от эмиттерного, основная часть инжектированных эмиттером носителей достигает коллектора, таким образом, инжекционный ток эмиттера примерно равен току коллектора.

В то же время мощность, затраченная во входной эмиттерной цепи на создание тока, меньше мощности, которая выделяется в выходной коллекторной цепи, т.е. имеет место усиление мощности.