Электронные цепи и приборы (шпаргалка)
сопротивлении Rбэ резистора, включенного между базой и эмиттером;
емкости переходов Сэ, Ск при заданных обратных напряжениях (емкость Сэ
часто приводится также при Uбэ=0).
Корме перечисленных выше общих электрических параметров в зависимости от
назначения транзистора указывают ряд специфических параметров.
Для усилительных и генераторных транзисторов помимо граничной частоты
обычно приводятся постоянная времени цепи обратной связи ?к при заданных
напряжении Uкб, токе Iэ и частоте f, а также максимальная частота генерации
fmax при заданных напряжении Uкб, токе Iэ.
Зная значение ?к, можно оценить коэффициент обратной связи |h21Э( f )|=2 ?
f ?к.
Для переключающих и импульсных транзисторов указывают напряжения в режиме
насыщения Uбэ нас, и Uкэ нас, и время рассасывания tрас, при заданных токах
Iк нас, и IБ.
V Под током IБ надо понимать включающий ток базы IБ1. Запирающий ток IБ2,
если он не указан особо, равен току IБ1.
Для СВЧ-транзисторов часто указывают коэффициент усиления мощности КР на
заданной частоте, а также индуктивности и емкости выводов.
Предельные эксплуатационные параметры – это максимально допустимые значения
напряжений, токов, мощности и температуры, при которых гарантируются
работоспособность транзистора и значения его электрических параметров в
пределах норм технических условий. К предельным эксплуатационным параметрам
относятся:
максимально допустимые обратные напряжения на переходах Uкб max, Uэб max,
максимально допустимое напряжение Uкэ max в схеме ОЭ при заданном
сопротивлении Rбэ внешнего резистора, подключенного между базой и
эмиттером;
максимально допустимая рассеиваемая мощность Pmax;
максимально допустимый ток коллектора Iк max;
максимально допустимая температура корпуса TКmax.
Помимо этого указывается диапазон рабочих температур.
21. Тиристоры.
Тиристорами (Т) назыв. большое семейство полупроводн. приборов, кот.
обладают бистабильными характ-ками и способны переключаться из одного сост.
в другое. В одном сост. Т имеет высокое R и малый I (закр., или выключ.
состояние), в другом – низкое R и большой I (откр., или вкл. сост.).
Принцип действия Т тесно связан с принципом действия бип. транз-ра, в кот.
и электроны, и дырки участвуют в механизме проводимости. Название
«тиристор» произошло от слова «тиратрон», поскольку электрические хар-ки
обоих приборов во многом аналогичны.
Благодаря наличию двух устойчивых состояний и низкой мощности рассеяния в
этих состояниях Т обладают уникальными полезными св-вами, позволяющими
использовать их для решения широкого диапазона задач (от регулирования
мощности в домашних бытовых электроприборах до переключения и
преобразования энергии в высоковольтных линиях электропередачи). В
настоящее время созданы Т, работающие при I от нескольких mA до 5000А и
выше и при напряжениях, превышающих 10000В.
Параметры тиристора:
Напряж. включения Uвкл – это прямое анодное U, при котором Т переходит из
закр. в откр. состояние при разомкнутом управляющем выводе.
Ток включ. Iвкл – это такое значение прямого анодного I ч/з Т, выше
которого Т переключ-ся в откр. сост. при разомкнутой цепи управляющего
вывода.
Отпирающий ток управления Iу.вкл – наименьший I в цепи управляющего вывода,
кот. обеспечивает переключение Т в откр. сост. при данном U на Т.
Время задержки tз – время, в течение кот. анодный I через Т возрастает до
величины 0,1 установившегося значения с момента подачи на тир-р
управляющего импульса.
Время включения tвкл – время, в течение кот. I ч/з Т возрастает до 0,9
установившегося значения с момента подачи на Т управляющего импульса.
Остаточное напряжение Uпр – значение напряж. на Т, находящемся в откр.
сост., при прохожд. ч/з него максимально допустимого I. Uпр обычно не
превышает 2В.
Ток выключения Iвыкл – значение прямого I ч/з Т при разомкнутой цепи
управления, ниже кот. тир-р выключается.
Время выключения tвыкл – время от момента перемены I, проходящего ч/з Т, с
прямого на обратный до момента, когда Т полностью восстановит запирающую
способность в прямом направлении.
Т широко прим. в радиолокации, уст-вах радиосвязи, автоматике, как приборы
с отрицательной проводимостью, управляемые ключи, пороговые элементы,
триггеры, не потребляющие I в исходном состоянии.
23. Однопереходный транзистор.
Однопереходный тр-р представляет собой полупроводниковый прибор с одним р-п
переходом, в котором модуляция сопротивления полупроводника вызвана
инжекцией носителей р-п переходом.
ОТ изготавливают из пластины высокоомного полупроводника с
электропроводностью п-типа, он имеет 2 невыпрямляющих контакта к п-области
и р-п переход, расположенный между ними.
[pic]
рис. 1. Схема включения однопереходного тр-ра.
Согласно схеме структуры ОТ принимается следующая терминология: электрод от
выпрямляющего контакта – эмиттер, электрод от нижнего невыпрямляющего
контакта - первая база (Б1) и электрод от верхнего невыпр. контакта -
вторая база (Б2). В некоторых случаях ОТ наз. базовым диодом.
На рис. 2 приведем ВАХ ОТ.
[pic]
рис. 2. Входная ВАХ однопереходного тр-ра (1 – характеристика при
отключенной базе).
При откл. Б2 хар-ка выглядит аналогично хар-ке обычного диода.
В триодном включении при большом U между невыпрямляющими контактами Б1 и Б2
переход заперт как при отриц. так и при положит. напряж. Uэ, не превышающих
величины внутреннего напряжения UэБ1. Этому режиму соотв. участок хар-ки А-
Б на рис. 2, аналогичный хар-ке обрат. вкл. р-п перехода.
При напряж на вх. Uэ=UэБ1 переход отпирается. Падающий участок ВАХ
соответств. резкому падению напряж. на вх. Uэ при возрастающем токе Iэ
(участок Б-В на рис. 2). Напряжение в точке максимума определяется из
выражения Umax ? (Eб·R1) / (R1+R2).
24. Полевой транзистор с р-n переходом.
Полевым тр-ром (ПТ) наз. полупроводн. прибор, усилительные св-ва кот.
обусловлены потоком основных носителей, протекающим ч/з проводящий канал,
управляемый электрическим полем. Действие ПТ обусловлено носителями заряда
одной полярности.
[pic]
Характерной особенностью ПТ явл. высокий коэфф. усиления по напряж. и
высокое Uвх.
Исток (И) – это вывод ч/з кот. основные носители входят в канал.
Сток (С) – вывод ч/з кот. основные носители выходят из канала.
И и С соед-тся токопроводящим каналом.
Затвор (З) – ч/з него создается эл. поле, кот. управляет шириной канала, а
значит током. В ПТ З выполнен в виде обратно включенного р-п перехода.
На С прилагается U такой полярности, чтобы основные носители из канала
двигались от истока к стоку.
На З прилагается U такой полярности, чтобы р-п переход был вкл. в обр.
направл. Если U на З равно 0, канал имеет некоторую ширину ч/з кот.
основные носители – дырки переходят от И к С и создается Ic. Если обратн. U
на З увеличивать, тогда ширина р-п перехода увелчив-ся, а канал сужается, и
до С дойдет меньшее кол-во основн. носит. Ic уменш-ся.
Чем больше U затвора, тем больше ширина р-п перехода, канал сужается, и ток
С уменьшается. При большом U затвора канал может перекрыться и ток С равен
нулю.
ВАХ полевого тр-ра.
1. Стоко-затворные (проходные хар-ки).
Iс = f (Uз) при Uс = const.
[pic]
Рис. 1. Входная характеристика.
ПТ имеют большие Rвх, т.к. во входной цепи имеется затвор с очень большим
сопрот.
Uз = 0, канал самый широкий и Iс самый большой. Если Uз увеличивается, то
канал сужается и Iс уменьшается. Uз при кот. канал перекрывается и Ic = 0
наз. напряж. отсечки.
2. Стоковые (выходные хар-ки).
Iс = f (Uс) при Uз = 0.
[pic]
Рис. 2. Выходная характеристика.
Uз = 0 канал самый широкий Ic самый большой и ВАХ располагается выше. Если
Uз растет, то канал сужается и ВАХ пойдут ниже, т.к. Ic уменьшается. Если
Uc = 0, то Ic = 0 и ВАХ начинаются с нуля. Если Uc увеличивается, то Ic
сначала резко возраст., потом рост тока замедляется.
ПТ хар-ся следующими основн. параметрами: крутизна проходной характеристики
– S
S = ?Ic / ?Uз ,
сопротивление С-И – Rси ,
максимальная частота – fmax .
25. Полевой тр-р с изолированным затвором с индуцированным каналом.
ПТ с изолир. затвором – это такие тр-ры, затвор которых изолирован от
проводящего канала материалом диэлектрика или окисью кремния. Т.о. по
структуре конструктивно получается, затвор – металлический слой, проводящий
канал – полупроводник, изолятор – диэлектрик. По технологическому принципу
изготовления различают 2 типа таких тр-ров: с индуцированным и со
встроенным каналом.
ПТ с индуц. каналом – это такие тр-ры, в начальный момент которого
проводящий канал между стоком и истоком отсутствует. Такой канал образуется
в результате приложения напряжения на затворе (индуцируется) (рис. 1).
[pic]
рис. 1.
Ic=f (Uз), при Uc=const.
Uз=0, канал между С и И отсутствует, а значит ток стока очень маленький
приблизительно равен нулю. Пусть на затворе подается отриц. напряж., тогда
электроны из п-области отталкиваются от отриц. затвора, а дырки
притягиваются. В результате между С и И появляется слой с
электропроводностью р-типа, кот. служит каналом, а значит ток ч/з канал
растет. Чем больше отриц. напряж. (-Uз), тем больше дырок притягивается к
каналу, канал расширяется, Ic увеличивается. Хар-ки смещаются вверх.
Режим работы при котором канал расширяется и Ic увеличивается, наз. режимом
обогащения. Т.о. в таком ПТ канал появляется только в определенных
условиях, поэтому тр-р называется и индуцированным каналом.
Параметры полевого транзистора.
1. внутреннее сопротивление:
Ri = ?Uc / ?Ic , при Uз = const.
2. крутизна характеристики:
S = ?Ic / ?Uз , при Uс = const.
3. коэффициент усиления:
K = Ri·S.
4. мощность рассеивания:
Pc = Ic рт·Uc рт.
26. Полевой тр-р с изолированным затвором с встроенным каналом.
ПТ с изолир. затвором – это такие тр-ры, затвор которых изолирован от
проводящего канала материалом диэлектрика или окисью кремния. Т.о. по
структуре конструктивно получается, затвор – металлический слой, проводящий
канал – полупроводник, изолятор – диэлектрик. По технологическому принципу
изготовления различают 2 типа таких тр-ров: с индуцированным и со
встроенным каналом.
ПТ со встроенным каналом – это такие тр-ры, у кот. при их изготовлении уже
проводящий канал между истоком и стоком есть.
[pic]
рис. 1.
В таком тр-ре канал выполняется уже в процессе изготовления.
Uз = 0, U > 0(+), U < 0(-).
Uз = 0, – между стоком и истоком уже существует канал и Ic имеет некоторое
значение.
U < 0, – электроны из канала отталкиваются, а дырки притягиваются. В
результате канал обедняется основными носителями - режим обеднения. Канал
сужается, Ic уменьшается и хар-ки смещаются вниз.
U > 0, – дырки отталкиваются от канала, а электроны притягиваются. Канал
обогащается основными носителями. Он расширяется и Ic увеличивается,
характеристики смещаются вверх.
Параметры полевого транзистора.
1. внутреннее сопротивление:
Ri = ?Uc / ?Ic , при Uз = const.
2. крутизна характеристики:
S = ?Ic / ?Uз , при Uс = const.
3. коэффициент усиления:
K = Ri·S.
4. мощность рассеивания:
Pc = Ic рт·Uc рт.
27. Триод.
Триодом (Т) называют трехэлектродный электровакуумный прибор, имеющий
катод, анод и сетку. Сетка – это электрод, кот. обычно выполнен в виде
проволочной спирали и располагается в непосредственной близости от
поверхности катода. Основное назначение С воздействовать на значение
объемного заряда у катода и управлять электронным потоком, поэтому ее часто
называют управляющей. На С относительно катода может подаваться как
положит. так и отриц. потенциал. В качестве общего электрода, в триоде
может выступать катод, сетка или анод. В соответствии с этим и схемы
включения Т называются схемой с заземленным (общим) катодом, сеткой или
анодом.
[pic]
+Uc, электроны ускоряются и дойдут быстрее до анода. Ток анода растет.
-Uc, электроны тормозятся, не все дойдут до анода. Ток анода уменьшается.
Триоды можно применять как мощные усилители и генераторы в передающих
устройствах, энергетических и электротехнических промышленных установках.
30. Кинескопы.
Кинескоп – это электронно-лучевая телевизионная трубка, предназначенная для
приема изображений. Электронный прожектор, используемый в кинескопах
строится по 3х-линзовой схеме. Первый анод имеет больше диаметр, чем рядом
расположенные, ускоряющий электрод и второй анод. Благодаря такой
конструкции ток первого анода близок к нулю, что не изменяет фокусировку
электронного луча при регулировании напряжения на модуляторе.
Для покрытия экранов в кинескопах обычно используют механическую смесь
желтого и голубого люминофоров. Баллон (колба) кинескопа – весьма
ответственная часть конструкции, определяющая, многие эксплуатационные
характеристики трубки. Давление воздуха на экран очень велико, поэтому для
обеспечения высокой механической прочности в целях безопасности экран
выполняют из стекла толщиной до 10 мм.
Для подачи высокого напряжения на второй анод прожектора внутреннюю
поверхность колбы покрывают аквадагом (проводящим графитовым слоем).
Наружная поверхность трубок в широкой части часто тоже покрывают аквадагом.
Внутреннее и внешнее покрытие электрически изолированы друг от друга, и
образуют конденсатор фильтра высоковольтного выпрямителя.
28. Электронн. лампы. Тетрод. Принцип действия. Основные характеристики и
параметры. Применение.
Многоэлектродные лампы (МЛ) – это электронные лампы с общим электронным
потоком, содержащие анод, катод и сетки. К МЛ относят тетроды, в том числе
и лучевые, пентоды, частотопреобразовательные лампы и лампы специального
назначения.
[pic]
рис. 1.
В тетроде на характеристике имеется завал, который называется динатронным
эффектом (ДЭ). ДЭ возникает при Ua < Uc2. Он обусловлен потоком вторичных
электронов с анода на экранирующую сетку, в результате чего анодный ток
тетрода уменьшается, а ток экранирующей сетки увеличивается. ДЭ приводит к
качественному изменению характеристик Ia = f (Ua) и Ic2 = ? (Ua) тетрода.
Дальше, когда Ua становится больше Uc2, то вторичные электроны остаются на
аноде и характеристика выпрямляется.
Тетрод применяется для усиления электрических сигналов. Сетка С2 уменьшает
проходную емкость, значит можно использовать лампу на более высоких
частотах.
Параметры многоэлектродных ламп.
1. крутизна анодно-сеточной характеристики отражает зависимость анодного
тока тетрода или пентода от напряжения Uc1, при условии постоянства всех
остальных напряжений
S = dIa / dUc1, (Uc2, Ua = const)
(для пентода так же Uc3 = const).
2. дифференциальное (внутреннее) сопротивление. При его определении должны
поддерживаться постоянными напряжения на управляющей и экранирующей сетках:
Ri = dUa / dIa, (Uc1, Uc2 = const)
(для пентода так же Uc3 = const).
3. статический коэффициент усиления характеризует относительное влияние
напряжении Uc1 и Ua на анодный ток
? = dUa / dUc1, (Ia, Uc2 = const)
(для пентода так же Uc3 = const).
29. Электронные лампы Пентод. Принцип действия Основные характеристики и
параметры. Применение.
Многоэлектродные лампы (МЛ) – это электронные лампы с общим электронным
потоком, содержащие анод, катод и сетки. К МЛ относят тетроды, в том числе
и лучевые, пентоды, частотопреобразовательные лампы и лампы специального
назначения.
Динатронный эффект можно устранить созданием тормозящего поля для вторичных
электронов с анода с помощью сетки С3, вводимой в пространство А – С2,
которая называется защитной. На сетку С3 подаем отрицательное напряжение.
Назначение анода, катода, С1 и С2 то же самое, что и в других лампах.
Вторичные электроны, которые выходят из анода не дойдут до С2, возвращаются
обратно на анод, т.к. отталкиваются от отрицательно заряженной сетки С3. В
результате этого динатронный эффект исчезает.
[pic]
рис. 1.
В таких лампах проходная емкость еще меньше и они применяются на более
высоких частотах.
Параметры многоэлектродных ламп.
1. крутизна анодно-сеточной характеристики отражает зависимость анодного
тока тетрода или пентода от напряжения Uc1, при условии постоянства всех
остальных напряжений
S = dIa / dUc1, (Uc2, Ua = const)
(для пентода так же Uc3 = const).
2. дифференциальное (внутреннее) сопротивление. При его определении должны
поддерживаться постоянными напряжения на управляющей и экранирующей сетках:
Ri = dUa / dIa, (Uc1, Uc2 = const)
(для пентода так же Uc3 = const).
3. статический коэффициент усиления характеризует относительное влияние
напряжении Uc1 и Ua на анодный ток
? = dUa / dUc1, (Ia, Uc2 = const)
(для пентода так же Uc3 = const).
31. Гибридные микросхемы. Принцип построения. Технологические приемы
Страницы: 1, 2, 3, 4
|