- •Техническая Электроника
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1 пассивные компоненты электронных устройств
- •1.1. Резисторы
- •Числовые коэффициенты первых трех рядов
- •Допустимые отклонения сопротивлений
- •Основные параметры резисторов
- •1.1.1. Система условных обозначений и маркировка резисторов
- •Специальные резисторы
- •1.2. Конденсаторы
- •1.2.1. Система условных обозначений конденсаторов
- •1.2.2. Параметры постоянных конденсаторов
- •1.2.3. Конденсаторы переменной ёмкости
- •1.3. Катушки индуктивности
- •Параметры катушек индуктивности
- •Глава 2 полупроводниковые диоды
- •2.1. Физические основы полупроводниковых приборов
- •2.2. Примесные полупроводники
- •2.3. Электронно-дырочный переход
- •2.4. Физические процессы в p–n переходе
- •2.5. Контактная разность потенциалов
- •2.6. Прямое включение p–n перехода
- •2.7. Обратное включение p–n перехода
- •2.8. Вольт–амперная характеристика p–n перехода
- •2.9. Пробой p–n перехода
- •2.10. Емкостные свойства p–n перехода
- •2.11. Полупроводниковые диоды
- •Система обозначения полупроводниковых диодов
- •2.12. Выпрямительные диоды
- •Параметры выпрямительных диодов
- •2.13. Стабилитроны
- •Параметры стабилитрона
- •2.14. Варикапы
- •Параметры варикапов
- •2.15. Импульсные диоды
- •Параметры импульсных диодов
- •2.15.1. Диоды с накоплением заряда и диоды Шотки
- •2.16. Туннельные диоды
- •Параметры туннельных диодов
- •2.17. Обращенные диоды
- •Глава 3 биполярные транзисторы
- •3.1. Режимы работы биполярного транзистора
- •3.2. Принцип действия транзистора
- •3.3. Токи в транзисторе
- •3.4. Статические характеристики
- •3.4.1. Статические характеристики в схеме с об входные характеристики
- •Выходные характеристики
- •Характеристики прямой передачи
- •Характеристики обратной связи
- •3.5. Статические характеристики транзистора в схеме с оэ
- •3.6. Малосигнальные параметры Дифференциальные параметры транзистора
- •Система z–параметров.
- •Система y–параметров
- •Система h–параметров
- •Определение h–параметров по статическим характеристикам
- •3.7. Малосигнальная модель транзистора
- •3.8. Моделирование транзистора
- •3.9. Частотные свойства транзисторов
- •3.10. Параметры биполярных транзисторов
- •Глава 4 полевые транзисторы
- •4.1. Полевой транзистор с управляющим p-n переходом
- •Статические характеристики
- •4.2. Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •4.2.2. Статические характеристики мдп-транзистора с
- •4.3. Полевые транзисторы со встроенным каналом
- •4.4. Cтатические характеристики транзистора со
- •4.5. Cпособы включения полевых транзисторов
- •4.6. Полевой транзистор как линейный четырехполюсник
- •4.7. Эквивалентная схема и частотные свойства
- •4.8. Основные параметры полевых транзисторов
- •Глава 5 полупроводниковые переключающие приборы
- •5.1. Диодный тиристор
- •5.2. Триодный тиристор
- •5.3. Симметричные тиристоры (симисторы)
- •5.4. Параметры тиристоров
- •Глава 6 электронно-лучевые приборы
- •6.1. Электростатическая система фокусировки луча
- •6.2. Электростатическая отклоняющая система
- •6.3. Трубки с магнитным управлением электронным лучом
- •6.4. Экраны электронно-лучевых трубок
- •6.5. Система обозначения электронно-лучевых трубок
- •6.6. Осциллографические трубки
- •6.7. Индикаторные трубки
- •6.8. Кинескопы
- •6.9. Цветные кинескопы
- •Глава 7 элементы и устройства оптоэлектроники
- •7.1. Источники оптического излучения
- •7.2. Характеристики светодиодов
- •7.3. Основные параметры светодиодов
- •7.4. Полупроводниковые приемники излучения
- •7.5. Фоторезисторы
- •7.6. Характеристики фоторезистора
- •7.7. Параметры фоторезистора
- •7.8. Фотодиоды
- •7.9. Характеристики и параметры фотодиода
- •7.10. Фотоэлементы
- •7.11. Фототранзисторы
- •7.12. Основные характеристики и параметры фототранзисторов
- •7.13. Фототиристоры
- •7.14. Оптопары
- •7.15. Входные и выходные параметры оптопар
- •7.16. Жидкокристаллические индикаторы
- •Параметры жки
- •Глава 8 элементы интегральных микросхем
- •8.1. Пассивные элементы интегральных микросхем
- •8.1.1. Резисторы
- •8.1.2. Конденсаторы
- •8.1.3. Пленочные конденсаторы
- •8.2. Биполярные транзисторы
- •8.3. Диоды полупроводниковых имс
- •8.4. Биполярные транзисторы с инжекционным питанием
- •8.5. Полупроводниковые приборы c зарядовой связью
- •Применение пзс
- •Параметры элементов пзс
- •Глава 9 основы цифровой техники
- •9.1. Электронные ключевые схемы
- •9.2. Ключи на биполярном транзисторе
- •9.3. Ключ с барьером Шотки
- •9.4. Ключи на мдп транзисторах
- •9.5. Ключ на комплементарных транзисторах
- •9.6. Алгебра логики и основные её законы
- •9.7. Логические элементы и их классификация
- •Классификация ис по функциональному назначению
- •Классификация ис по функциональному назначению
- •9.8. Базовые логические элементы цифровых
- •9.9. Диодно–транзисторная логика
- •9.10. Транзисторно–транзисторная логика (ттл)
- •9.11. Микросхемы ттл серий с открытым коллектором
- •9.12. Правила схемного включения элементов
- •9.13. Эмиттерно–связанная логика
- •9.14. Интегральная инжекционная логика (и2л)
- •9.15. Логические элементы на мдп-транзисторах
- •9.16. Параметры цифровых ис
- •9.17. Триггеры
- •Параметры триггеров
- •9.18. Мультивибраторы
- •9.18.1. Мультивибраторы на логических интегральных элементах
- •9.18.2. Автоколебательный мультивибратор с
- •9.18.3. Автоколебательные мультивибраторы с
- •9.18.4. Ждущие мультивибраторы
- •Глава 10 аналоговые устройства
- •10.1. Классификация аналоговых электронных устройств
- •10.2. Основные технические показатели и характеристики аналоговых устройств
- •10.3. Методы обеспечения режима работы транзистора в каскадах усиления
- •10.3.1. Схема с фиксированным током базы
- •10.3.2. Схема с фиксированным напряжением база–эмиттер
- •10.3.3. Схемы с температурной стабилизацией
- •10.4. Стабильность рабочей точки
- •10.5. Способы задания режима покоя в усилительных
- •10.6. Обратные связи в усилителях
- •10.6.1. Последовательная обратная связь по напряжению
- •10.6.2. Последовательная обратная связь по току
- •10.7. Режимы работы усилительных каскадов
- •10.8. Работа активных элементов с нагрузкой
- •10.9. Усилительный каскад с общим эмиттером
- •10.10. Усилительный каскад по схеме с общей базой
- •10.11. Усилительный каскад с общим коллектором
- •10.12. Усилительные каскады на полевых транзисторах
- •10.12.1. Усилительный каскад с ои
- •10.12.2. Усилительный каскад с общим стоком
- •10.13. Усилители постоянного тока
- •Глава 11 Дифференциальные и операционные усилители
- •11.1. Дифференциальные усилители
- •11.2. Операционные усилители
- •11.3. Параметры операционных усилителей
- •11.4. Амплитудно и фазочастотные характеристики оу
- •11.5. Устройство операционных усилителей
- •11.6. Оу общего применения
- •11.7. Инвертирующий усилитель
- •11.8. Неинвертирующий усилитель
- •11.9. Суммирующие схемы
- •11.9.1. Инвертирующий сумматор
- •11.9.2. Неинвертирующий сумматор
- •11.9.3. Интегрирующий усилитель
- •11.9.4. Дифференцирующий усилитель
- •11.9.5. Логарифмические схемы
- •11.9.6. Антилогарифмирующий усилитель
- •Глава 12 компараторы напряжения
- •Глава 13 Цифро-аналоговые преобразователи
- •13.1. Параметры цап
- •13.2. Устройство цап
- •Глава 14 Аналого-цифровые преобразователи
- •14.1. Параметры ацп
- •14.2. Классификация ацп
- •14.3. Ацп последовательного приближения
- •ЛитературА
Параметры туннельных диодов
1. Пиковый ток – максимальный туннельный ток, соответствующий полному перекрытию заполненных и свободных разрешенных уровней (сотни мкА – сотни мА).
2. Напряжение пика – прямое напряжение, соответствующее максимальному (пиковому) току (40…150 мВ), для германиевых диодов – (40…60 мВ), для арсенидгаллиевых – (100…150 мВ).
3. Ток впадины – прямой ток в точке минимума ВАХ.
4. Напряжение впадины – прямое напряжение, соответствующее току впадины (Ge 250…350 мВ, GaAs – 400…500 мВ).
5. Отношение токов – отношение пикового тока к току впадины (Ge – = 3...6, GaAs – 10), которое характеризует различимость двух логических уровней сигнала при работе схемы в режиме переключения.
6. Напряжение скачка (раствора) – это перепад напряжения между максимальным туннельным током и таким же значением диффузионного тока.
7. Отрицательное дифференциальное сопротивление определяется на середине падающего участка ВАХ.
8. Удельная емкость – отношение емкости туннельного диода к пиковому току.
9. Интервал рабочих температур (Ge до +200 C; Si до +400 С; GaAs до +600 С).
10. Предельная резистивная частота – это частота, на которой активная составляющая полного сопротивления последовательной цепи, состоящей из p–n перехода и сопротивления потерь, обращается в нуль .
11. Резонансная частота – частота, на которой общее реактивное сопротивление p–n перехода и индуктивности выводов диода обращается в нуль
.
Примером туннельных диодов являются: ГИ201, КИ303, АИ102.
2.17. Обращенные диоды
Обращенные диоды выполняются на основе полупроводника с критической концентрацией примесей, в котором проводимость при обратном смещении значительно больше, чем при прямом напряжении.
Н а рис. 2.23 представлена вольт–амперная характеристика и условное обозначение обращенного диода.
При концентрации примесей порядка уровень Ферми находится на потолке валентной зоны p–области и на дне зоны проводимости n–области. При подаче обратного напряжения происходит туннельный перенос электронов из валентной зоны p–области на свободные уровни зоны проводимости n–области, и через диод протекает большой обратный ток.
При прямом смещении диода, перекрытия зон не происходит и прямой ток определяется только диффузионным током. Рабочим участком обращенного диода является обратная ветвь ВАХ, что отражено в его названии. Данный тип диодов используется в детекторах, смесителях СВЧ диапазона и переключающих устройствах.
Глава 3 биполярные транзисторы
Биполярным транзистором называют электропреобразовательный прибор, имеющий два p–n перехода, пригодный для усиления мощности электрических сигналов. По принципу действия транзисторы делятся на: биполярные и полевые. В работе биполярных транзисторов используются носители обеих полярностей (дырки и электроны), что и отражено в их названии. В полевых (униполярных) транзисторах используется движение носителей одного знака.
Особенность биполярного транзистора состоит в том, что между его электронно–дырочными переходами существует взаимодействие – ток одного из переходов может управлять током другого.
П о порядку чередования p–n переходов транзисторы бывают: n–p–n и p–n–p типов (рис. 3.1).
Область транзи-стора, расположенная между p–n переходами, называют базой. Одна из примыкающих к базе областей должна наиболее эффективно осуществлять инжекцию носителей в базу, а другая – экстрагировать носители из базы.
Область транзистора, из которой происходит инжекция носителей в базу, называют эмиттером, а переход эмиттерным.
Область транзистора, осуществляющая экстракцию носителей из базы, называют коллектором, а переход коллекторным.
По применяемому материалу транзисторы классифицируются на германиевые, кремниевые и арсенид-галлиевые.
По технологии изготовления транзисторы бывают: сплавные, диффузионные, эпитаксиальные, планарные. Толщина базы делается значительно меньше диффузионной длины неосновных носителей в ней. При равномерном распределении примеси в базе внутреннее электрическое поле в базе отсутствует, и неосновные носители движутся в ней вследствие процесса диффузии. Такие транзисторы называют диффузионными или бездрейфовыми. При неравномерном распределении примесей в базе имеется внутреннее электрическое поле, и неосновные носители движутся в ней в результате дрейфа и диффузии. Такие транзисторы называют дрейфовыми.
Кроме того, концентрация атомов примеси в эмиттере и коллекторе (низкоомные области) значительно больше, чем в базе (высокоомная область).
Площадь коллекторного перехода больше эмиттерного, что способствует увеличению коэффициента переноса носителей из эмиттера в коллектор.
По мощности, рассеиваемой коллекторным переходом, транзисторы бывают:
малой мощности P < 0,3 Вт;
средней мощности 0,3 Вт < P < 1,5 Вт;
большой мощности P > 1,5 Вт.
По частотному диапазону транзисторы делятся на:
низкочастотные < 3 МГц;
среднечастотные 3 МГц < < 30 МГц;
высокочастотные 30 МГц < < 300 МГц;
сверхвысокочастотные > 300 МГц.
Обозначение биполярных транзисторов состоит из шести или семи элементов.
Первый элемент – буква или цифра, указывающая исходный материал: Г(1) – германий, К(2) – кремний, А(3) – арсенид галлия.
Второй элемент буква, указывающая на тип транзистора Т – биполярный, П – полевой.
Третий элемент – цифра, указывающая на частотные и мощностные свойства (табл. 3.1)
Таблица 3.1
Классификация транзисторов по мощности и частоте
Частота |
Мощность |
||
|
малая |
средняя |
большая |
низкая |
1 |
2 |
3 |
средняя |
4 |
5 |
6 |
высокая |
7 |
8 |
9 |
Четвертый, пятый, (шестой) элементы – цифры, указывающие порядковый номер разработки.
Шестой (седьмой) элемент – буква, указывающая на разновидность транзистора из данной группы. Примеры обозначения транзисторов: КТ315А; КТ806Б; ГТ108А; КТ3126.