Рух електронів в електричному і магнітному полях
Температурні і частотні характеристики переходу. Еквівалентна схема р-п-переходу
Варикапи
Транзистор у режимі ключа
Маркування електровакуумних та іонних приладів
Активні елементи – без корпусні напівпровідникові прилади
Буквено-цифрові індикатори – газорозрядні, вакуумні, напівпровідникові
Диференційні підсилювачі
Різновиди схем транзисторних автогенераторів
Трифазні випрямлячі
При частотно-імпульсному регулюванні (Ч1Р) змінюють частоту (період) надходження імпульсів при їх фіксованій тривалості
Однофазний двопівперіодний керований випрямляч з нульовим виводом
Однофазний інвертор струму
Тригер на біполярних транзисторах (симетричний тригер з лічильним запуском)
Логічні ІМС з емітерними зв'язками (перемикачі струму)
Принцип телефонного зв'язку по проводах
Внутрівиробничий телефонний зв'язок (ВВТЗ) призначається для встановлення з'єднань між виробничими об'єктами. Звичайно це автоматичний зв'язок
Загальні принципи функціонування мереж стільникового зв'язку
Роумінг
Навигация
Варикапи
Електроніка та мікропроцесорна техніка
312140
знаков
1
таблица
113
изображений
2. Варикапи
Варикапами називають напівпровідникові діоди, у яких використовується бар'єрна ємність замкнутого р-п-прехода, що залежить від величини прикладеної до діода зворотної напруги. Конструкція варикапа показана на рис, 9.12. У кристал кремнію 5 з однієї його сторони вплавляють у вакуумі алюмінієвий стовпчик 4 для отримання р - п -перехода, а з іншого боку - сплав золото - сурма для отримання омічного контакту 6. Ця структура вплавляється у вакуумі в коваровий позолочений кристалотримач 7. До алюмінієвого стовпчика прикріплений внутрішній вивод 5. З'єднання кристалотримача з балоном 3 і виводом 1 здійснюється сплавом у водні.
Рис 9.14 Дія зволротньої напруги на р - п-перехід:
а - подвійний шар зарядів в р - п-переході; б - зміна потенціалу φ уздовж переходу; в - зміна щільності об'ємного заряду р.
Для використання властивостей варикапа до нього необхідно підвести зворотну напругу (мал. 9,13)
Як відомо, за відсутності зовнішньої напруги між областями р і п існує контактна різниця потенціалів (потенційний бар'єр) і внутрішнє електричне поле. Якщо до діода прикласти зворотну напругу (рис, 9.14, а), то висота потенційного бар'єру між областями р і п зросте на величину прикладеної напруги (мал. 9,14, б), зросте і напруженість електричного поля в р - n-переході.
Рис, 9.12. Конструкція варикапа.
Мал. 9.13. Схема включення варикапа.
Зовнішня зворотна напруга відштовхує електрони глибше всередину області п, а дірки - всередину області р. В результаті відбувається розширення області р - n-переходу і тим більше, чим вище напруга (мал. 9.14, б і в).
Таким чином, зміна зворотної напруги, прикладеної до р, - n-переходу, приводить до зміни бар'єрній ємності між областями р і п.
Ширина р - п-переходу залежить від величини прикладеної до нього напруги, отже, бар'єрна ємність залежить від напруги: при зростанні замикаючої напруги ширина р - n-переходу збільшується, а його бар'єрна ємність зменшується .
Основною характеристикою варикапа є залежність його ємності від величини зворотної напруги (вольт-фарадна характеристика). Типова характеристика показана на мал. 9.15. Залежно від призначення величина номінальної ємності варикапів може бути в межах від декількох пікофарад до сотень пікофарад.
Мал. 9.15. Залежність ємності варикапа від величини зворотної напруги.
Мал. 9.16. Схеми електронної настройки коливальних контурів
Залежність ємності варикапа від прикладеної напруги визначається технологією виготовлення р - п-переходу.
Параметри варикапів:
Номінальна ємність - ємність між виводами варикапа при номінальній напрузі зсуву.
Максимальна ємність - ємність варикапа при заданій мінімальній напрузі зсуву.
Мінімальна ємність - ємність варикапа при заданій максимальній напрузі зсуву.
Коефіцієнт перекриття - відношення максимальної ємності діода до мінімальної.
Добротність - відношення реактивного опору варикапа до повного опору втрат, зміряне на номінальній частоті при температурі 20° С.
Максимально допустима напруга - максимальне миттєве значення змінної напруги, що забезпечує задану надійність при тривалій роботі.
Температурний коефіцієнт ємності (ТКЕ) - відношення відносної зміни ємності при заданій напрузі до того, що викликав його абсолютній зміні температури навколишнього середовища.
Максимально допустима потужність - максимальне значення потужності, що розсіюється на варикапі, при якому забезпечується задана надійність при тривалій роботі.
Основне застосування варикапа - електронна настройка коливальних контурів. На рис, 9.16, а приведена схема включення варикапа в коливальний контур. Контур утворений індуктивністю і місткістю варикапа Св. Розділовий конденсатор Ср служить для того, щоб індуктивність не шунтувала варикап по постійному струму. Ємність конденсатора Ср повинна бути в декілька десятків разів більше ємності варикапа.
Дана схема має істотний недолік - напруга високої частоти впливає на варикап, змінюючи його ємність. Це веде до розладу контура. Включення варикапів по схемі, показаній на мал. 9.16, б, дозволяє значно зменшити розлад контура при дії змінної напруги. Тут варикапи включені по високій частоті послідовно назустріч один одному. Тому при будь-якій зміні напруги на контурі ємність одного варикапа збільшується, а іншого зменшується. По постійній напрузі варикапи включені паралельно.
Найбільший випрямлений струм - найбільше допустиме середнє значення випрямленого струму за період.
Пряме падіння напруги - напруга на діоді при встановленому випрямленому струмі, що протікає через нього .
Найбільша зворотна напруга - напруга, яка може бути прикладене до діода у зворотному напрямі протягом тривалого часу без небезпеки порушення нормальної роботи діода.
Найбільший зворотний струм - струм через діод у зворотному напрямі при прикладеному до нього найбільшій допустимій зворотній напрузі.
Найбільша допустима потужність розсіювання - допустиме значення розсіюваної потужності, при якій забезпечується задана надійність при тривалій роботі діода.
Діапазон частот - смуга частот, в межах якої випрямлений струм, діода не зменшується нижче заданого рівня.
Контрольні запитання:
1. Які використовуються способи з’єднання діодів при розробці схем випрямлячів?
2. Що таке варикап?
3. Будова та призначення варикапа?
4. Які основні параметри варикапа?
Інструкційна картка №6 для самостійного опрацювання навчального матеріалу з дисципліни «Основи електроніки та мікропроцесорної техніки»
І. Тема: 2 Електронні прилади
2.2 Напівпровідникові діоди
Мета: Формування потреби безперервного, самостійного поповнення знань; розвиток творчих здібностей та активізації розумової діяльності.
ІІ. Студент повинен знати:
- Призначення та конструкцію світлодіода;
- Призначення та конструкцію фотодіода;
- Маркування.
ІІІ. Студент повинен уміти:
- Визначати приналежність елемента за його умовними позначеннями;
- Використовувати при побудові схем фото- та світлодіоди.
ІV. Дидактичні посібники: Методичні вказівки до опрацювання.
V. Література
VІ. Запитання для самостійного опрацювання:
1. Фотодіоди, світлодіоди
2. Їх будова, принцип дії, маркування
VІІ. Методичні вказівки до опрацювання: Теоретична частина.
VІІІ. Контрольні питання для перевірки якості засвоєння знань:
1. Що називають фотодіодом?
2. Що таке світлодіод?
3. Принцип роботи та призначення фото- та світло діодів?
4. Яким чином відбувається маркування?
ІХ. Підсумки опрацювання
Підготував викладач: Бондаренко І.В.
Теоретична частина: Напівпровідникові діоди
План:
1. Фотодіоди, світлодіоди
2. Їх будова, принцип дії, маркування
Література
1. Фотодіоди, світло діоди
Напівпровідниковий фотодіод - це напівпровідниковий діод, зворотний струм якого залежить від освітленості. Зазвичай як фотодіод використовують напівпровідникові діоди з p-n переходом, який зміщений у зворотному напрямі зовнішнім джерелом живлення.
При поглинанні квантів світла в p-n переході або в прилеглих до нього областях утворюються нові носії заряду. Неосновні носії заряду, що виникли в областях, прилеглих до p-n переходу на відстані, що не перевищує дифузійної довжини, дифундують в p-n перехід і проходять через нього під дією електричного поля. Тобто зворотний струм при освітленні зростає. Поглинання квантів безпосередньо в p-n переході приводить до аналогічних результатів. Величина, на яку зростає зворотний струм, називається фотострумом.
Властивості фотодіода можна охарактеризувати наступними характеристиками.
а) вольт-амперна характеристика фотодіода є залежністю світлового струму при незмінному світловому потоці і темнового струму Iтемн від напруги.
б) світлова характеристика фотодіода, тобто залежність фотоструму від освітленості, відповідає прямій пропорційності фотоструму від освітленості. Це обумовлено тим, що товщина бази фотодіода значно менше дифузійної довжини неосновних носіїв заряду. Тобто практично всі неосновні носії заряду, що виникли в базі, беруть участь в утворенні фотоструму.
г) спектральна характеристика фотодіода - це залежність фотоструму від довжини хвилі падаючого світла на фотодіод. Вона визначається з боку великих довжин хвиль шириною забороненої зони, при малих довжинах хвиль великим показником поглинання і збільшення впливу поверхневої рекомбінації носіїв заряду із зменшенням довжини хвилі квантів світла. Тобто короткохвильова межа чутливості залежить від товщини бази і від швидкості поверхневої рекомбінації. Положення максимуму в спектральній характеристиці фотодіода сильно залежить від ступеня зростання коефіцієнта поглинання.
д) постійна часу - це час, протягом якого фотострум фотодіода змінюється після освітлення або після затемнення фотодіода в е разів (63%) по відношенню до сталого значення.
е) темновоє опір - опір фотодіода у відсутність освітлення.
ж) інтегральна чутливість
з) інерційність.
Існує 3 фізичних чинника, впливаючих на інерційність:
1) час дифузії або дрейфу нерівноважних носіїв через базу t ;
2) час прольоту через p-n перехід
3) час перезарядки бар'єрної ємкості p-n переходу, що характеризується постійною часу RСбар .
Товщина p-n переходу, залежна від зворотної напруги і концентрації домішок в базі, зазвичай менше 5 мкм. RCбар визначається бар'єрною ємкістю p-n залежною від напруги і опору бази фотодіода при малому опорі навантаження в зовнішньому ланцюзі. Величина RСбар порядка декілька наносекунд.
Світлодіод - це напівпровідниковий прилад, що здатен перетворювати електричну енергію безпосередньо у світлову. За своєю структурою, світлодіод подібний до звичайного напівпровідникового діоду, так само як і будь який напівпровідниковий діод, світлодіод має властивість односторонньої електропровідності, але, при протіканні електричного струму у "прямому" напрямі, на кристалі, в зоні контакту напівпровідників різного типу провідності, виникає світіння. Довжина світлової хвилі, яку ми сприймаємо як колір, залежить лише від структурних та хімічних особливостей напівпровідників. Ніякі зміни характеристик струму живлення світлодіода ( сила струму, частота, напруга ) не можуть вплинути на довжину хвилі випромінюваного світла.
Та немає таких обмежень, які б не спробувала здолати конструкторська думка. Ніщо не заважає розмістити у одному корпусі кілька кристалів з різним кольором світіння. Першими були створені двокольорові світлодіоди. Конструктори скористались тим, що світлодіод здатен проводити струм лише у одному напрямі, розмістивши на одній основі два кристали, під'єднані до виводів живлення зустрічно.
Зі зміною полярності живлення змінюється колір світіння з червоного на зелений. Здатність ока утримувати зорові образи, на якій побудована техніка кіно і телебачення, дозволила підбираючи співвідношення тривалостей імпульсів протилежної полярності змінювати пропорції червоного та зеленого отримуючи проміжні кольори як видно з діаграми кольорів, це всі відтінки жовтого.
Діаграма кольорів також показує, що отримати біле світло можна змішуючи світло червоного, зеленого та синього світлодіодів, проблема лише в тому, що сині світлодіоди до недавнього часу було неможливо виготовити.
Нині проблема вирішена, серійно виробляються світлодіодні RGB сборки , так звані RGB світлодіоди , але їх сфера використання в основному багатокольорові дисплеї та рекламні табло.
Технологічно виявилось можливим виготовити світлодіоди жовтого кольору світіння, діаграма кольорів підказує можливість отримання білого світла змішуючи жовте з синім.
Необхідність використання кількох кристалів суттєво здорожує технологію.
Тому найбільшого розповсюдження серед світлодіодів білого світіння набули світлодіоди з люмінофорним покриттям, саме вони стоять у всіх китайських ліхтариках, саме ці світлодіоди мають на увазі кажучи про "білі світлодіоди". Головна перевага світлодіодів з люмінофорами - їх дешевизна.
За принципом дії такі світлодіоди подібні до люмінесцентних ламп. На кристал фіолетового, або ультрафіолетового світлодіода наноситься покриття люмінофору, що під дією ультрафіолетового випромінення починає світитися сам, але вже білим світлом. Зрозуміло, так само як вигоряє люмінофор люмінесцентних ламп, зменшуючи світловіддачу, вигоряє і люмінофор світлодіода. Фактично, світлодіоди невисокої якості за 2 - 3 місяці зменшують світловіддачу вдвоє.
Ознакою гарної якості є рівномірність нанесення шару люмінофору та його хімічна чистота. Якщо з десятка вибраних світлодіодів половина відрізняється відтінками кольору, висока ймовірність того, що зв'язуватись з цією партією не варто.
Друга важлива складова - електричні та теплові параметри. Якщо через світлодіод пропускати більший струм, ніж той на який він розрахований, світлодіод світитиме яскравіше, але внаслідок виділення тепла кристал швидко деградує. Замість сотень тисяч годин світлодіод пропрацює десятки, поступово втрачаючи яскравість.
У бідь якому разі над яскраві світлодіоди не є джерелами холодного світла, не зважаючи на відсутність в них ниті розжарювання - вони нагріваються під час роботи. Ефективність тепловідведення дуже важлива для світлодіода. Цю особливість слід враховувати при проектуванні.
Ще одна відмінність світлодіоду віл звичайних ламп розжарювання - виражена нелінійність вольт - амперної характеристики. Невеличкі зміни напруги живлення призводять до значних коливань струму.
2. Їх будова, принцип дії, маркування
| Тип светодиода | Колір корпуса або мітка на корпусі Цвет корпуса или метка на корпусе | Мітка біля анода (+) Метка у анода (+) | Мітка біля катода (-) Метка возле катода (-) |
|
| Д9Б | - -- | червоне кільце красное кольцо | - -- |
|
| Д9В | - -- | оранжеве або червоне + оранжеве кільце оранжевое или красное + оранжевое кольцо | - -- |
|
| Д9Г | - -- | жовте або червоне + жовте кільце желтое или красное + желтое кольцо | - -- |
|
| Д9Д | - -- | біле або червоне + біле кільце белое или красное + белое кольцо | - -- |
|
| Д9Е | - -- | блакитне або червоне + блакитне кільця голубое или красное + голубое кольца | - -- |
|
| Д9Ж | - -- | зелене або червоне + зелене кільце зеленый или красный + зеленый кольцо | - -- |
|
| Д9И Д9Ы | - -- | два жовті кільця две желтые кольца | - -- |
|
| Д9К | - -- | два білі кільця два белые кольца | - -- |
|
| Д9Л | - -- | два зелені кільця два зеленые кольца | - -- |
|
| Д9М | - -- | два блакитні кільця два голубые кольца | - -- |
|
| КД102А | - -- | зелена крапка зеленая точка | - -- |
|
| КД102Б | - -- | синя крапка синяя точка | - -- |
|
| 2Д102А | - -- | жовта крапка желтая точка | - -- |
|
| 2Д102Б | - -- | оранжева крапка оранжевый точка | - -- |
|
| КД103А | чорний черный | синя крапка синяя точка | - -- |
|
| КД103Б | зелений зеленый | жовта крапка желтая точка | - -- |
|
| 2Д103А | - -- | біла крапка белая точка | - -- |
|
| КД105Б | крапка відсутня точка отсутствует | біла або жовта смуга белая или желтая полоса | - -- |
|
| КД105В | зелена крапка зеленая точка | біла або жовта смуга белая или желтая полоса | - -- |
|
| КД105Г | червона крапка красная точка | біла або жовта смуга белая или желтая полоса | - -- |
|
| КД105Д | біла або жовта крапка белая или желтая точка | біла або жовта смуга белая или желтая полоса | - -- |
|
| КД208А | жовта крапка желтая точка | чорна, зелена або жовта крапка черная, зеленая или желтая точка | - -- |
|
| КД209А | - -- | чорна, зелена або жовта крапка черная, зеленая или желтая точка | - -- |
|
| КД209Б | біла крапка белая точка | чорна, зелена або жовта крапка черная, зеленая или желтая точка | - -- |
|
| КД209В | чорна крапка черная точка | чорна, зелена або жовта крапка черная, зеленая или желтая точка | - -- |
|
| КД209Г | зелена крапка зеленая точка | чорна, зелена або жовта крапка черная, зеленая или желтая точка | - -- |
|
| КД221А | - -- | блакитна крапка голубая точка | - -- |
|
| КД221Б | біла крапка белая точка | блакитна крапка голубая точка | - -- |
|
| КД221В | чорна крапка черная точка | блакитна крапка голубая точка | - -- |
|
| КД221Г | зелена крапка зеленая точка | блакитна крапка голубая точка | - -- |
|
| КД221Д | бежева крапка бежевая точка | блакитна крапка голубая точка | - -- |
|
| КД221Е | жовта крапка желтая точка | блакитна крапка голубая точка | - -- |
|
| КД226А | - -- | - -- | оранжеве кільце оранжевое кольцо |
|
| КД226Б | - -- | - -- | червоне кільце красное кольцо |
|
| КД226В | - -- | - -- | зелене кільце зеленое кольцо |
|
| КД226Г | - -- | - -- | жовте кільце желтое кольцо |
|
| КД226Д | - -- | - -- | біле кільце белое кольцо |
|
| КД226Е | - -- | - -- | блакитне кільце голубое кольцо |
|
| КД243А | - -- | - -- | фіолетове кільце фиолетове кольцо |
|
| КД243Б | - -- | - -- | оранжеве кільце оранжевое кольцо |
|
| КД243В | - -- | - -- | червоне кільце красное кольцо |
|
| КД243Г | - -- | - -- | зелене кільце зеленое кольцо |
|
| КД243Д | - -- | - -- | жовте кільце желтое кольцо |
|
| КД243Е | - -- | - -- | біле кільце белое кольцо |
|
| КД243Ж | - -- | - -- | блакитне кільце голубое кольцо |
|
| КД247А | - -- | - -- | два фіолетові кільця два фиолетовые кольца |
|
| КД247Б | - -- | - -- | два оранжеві кільця два апельсина кольца |
|
| КД247В | - -- | - -- | два червоні кільця две красные кольца |
|
| КД247Г | - -- | - -- | два зелені кільця два зеленые кольца |
|
| КД247Д | - -- | - -- | два жовті кільця две желтые кольца |
|
| КД247Е | - -- | - -- | два білі кільця два белые кольца |
|
| КД247Ж | - -- | - -- | два блакитні кільця два голубые кольца |
|
| КД410А | - -- | червона крапка красная точка | - -- |
|
| КД410Б | - -- | синя крапка синяя точка | - -- |
|
| КД509А | - -- | синє вузьке кільце голубое узкое кольцо | синє широке кільце синее широкое кольцо |
|
| 2Д509А | - -- | синя крапка и вузьке кільце синяя точка и узкое кольцо | синє широке кільце синее широкое кольцо |
|
| КД510А | - -- | два зелені вузькі кільця два зеленые узкие кольца | зелене широке кільце зеленое широкое кольцо |
|
| 2Д510А | - -- | зелена крапка зеленая точка | зелене широке кільце зеленое широкое кольцо |
|
| КД521А | - -- | два сині вузькі кільця два синие узкие кольца | синє широке кільце синее широкое кольцо |
|
| КД521Б | - -- | два сірі вузькі кільця два серые узкие кольца | сіре широке кільце серое широкое кольцо |
|
| КД521В | - -- | два жовті вузькі кільця две желтые узкие кольца | жовте широке кільце желтое широкое кольцо |
|
| КД521Г | - -- | два білі вузькі кільця два белые узкие кольца | біле широке кільце белое широкое кольцо |
|
| КД522А | - -- | чорне широке кільце черное широкое кольцо | чорне вузьке кільце черное узкое кольцо |
|
| КД522Б | - -- | чорне широке кільце черное широкое кольцо | два чорні вузькі кільця две черные узкие кольца |
|
| 2Д522Б | - -- | чорне широке кільце черное широкое кольцо | чорна крапка черная точка |
|
| КДС111А | червона крапка красная точка | - -- | - -- |
|
| КДС111Б | зелена крапка зеленая точка | - -- | - -- |
|
| КДС111В | жовта крапка желтая точка | - -- | - -- |
|
| КЦ422А | - -- | - -- | чорна крапка черная точка |
|
| КЦ422Б | біла крапка белая точка | - -- | чорна крапка черная точка |
|
| КЦ422В | чорна крапка черная точка | - -- | чорна крапка черная точка |
|
| КЦ422Г | зелена крапка зеленая точка | - -- | чорна крапка черная точка |
|
Контрольні запитання:
1. Що називають фотодіодом?
2. Що таке світлодіод?
3. Принцип роботи та призначення фото- та світло діодів?
4. Яким чином відбувається маркування?
Інструкційна картка №7 для самостійного опрацювання навчального матеріалу з дисципліни «Основи електроніки та мікропроцесорної техніки»
І. Тема: 2 Електронні прилади
2.3 Транзистори. Тиристори
Мета: Формування потреби безперервного, самостійного поповнення знань; розвиток творчих здібностей та активізації розумової діяльності.
ІІ. Студент повинен знати:
- Як впливає температура на роботу транзистора;
- Вплив частоти на транзистор;
- Переваги та недоліки роботи транзистора в ключовому режимі.
ІІІ. Студент повинен уміти:
- Вибирати транзистори, на які впливає температура та частота;
- Застосовувати транзистор в режимі ключа.
ІV. Дидактичні посібники: Методичні вказівки до опрацювання.
V. Література: [2, с. 134-139].
VІ. Запитання для самостійного опрацювання:
1. Температурні і частотні характеристики транзисторів.
2. Транзистор у режимі ключа.
VІІ. Методичні вказівки до опрацювання: Теоретична частина.
VІІІ. Контрольні питання для перевірки якості засвоєння знань:
1. Який має вплив температура на роботу транзистора?
2. Частотні властивості транзистора?
3. В чому суть роботи транзистора в ключовому режимі?
ІХ. Підсумки опрацювання:
Підготував викладач: Бондаренко І.В.
Теоретична частина: Транзистори. Тиристори
План:
1. Температурні і частотні характеристики транзисторів.
2. Транзистор у режимі ключа.
Література
1. Температурні і частотні характеристики транзисторів
Діапазон робочих температур транзисторів, що визначається властивостями р-п переходів, такий же, як і у напівпровідникових діодів. Особливо сильно на роботу транзисторів впливає нагрів і менш істотно - охолоджування (до - 60°С). Дослідження показують, що при нагріві від 20 до 60° З параметри площинних транзисторів змінюються таким чином: rк падає приблизно удвічі, rб - на 15-20%, а rе зростає на 15-20%. Уявлення про вплив нагріву на h- параметри дають графіки мал. 7.17, а, побудовані для малопотужного площинного транзистора, включеного по схемі із загальною базою. Окрім зміни значення основних параметрів транзистора, нагрів викликає зсув вихідних характеристик і зміна їх нахилу (мал. 7.17, б), що також порушує нормальну роботу приладу.
Мал. 7.17. Вплив температури на h-параметри малопотужного площинного транзистора (а) і форму його вихідних характеристик (б)
Особливо істотний вплив на роботу транзистора при нагріві надає струм Iкбо. Наближене значення струму при нагріві можна визначити з рівності
де Iкбоt , - величина Iкбо при підвищеній температурі; IкБон - величина Iкбо при нормальній температурі (20 °С); Δ - різниця температур при нагріві транзистора.
Для практичних розрахунків можна прийняти, що при підвищенні температури на кожні 10°С струму Iкбо зростає приблизно удвічі.
Нестабільність режиму транзистора, обумовлена струмом Iкбо дуже істотна, оскільки зворотний струм колектора в значній мірі впливає на струми емітера і колектора, а, отже, на підсилювальні властивості транзистора.
Найчастіше для роботи при підвищених температурах застосовуються кремнієві транзистори. Гранична робоча температура у цих приладів складає 125...150°С. З цією ж метою використовується і ряд нових напівпровідникових матеріалів, з яких особливий інтерес представляє карбід кремнію. Прилади, виготовлені на карбіді кремнію, зможуть нормально працювати до температур 500...600°С.
На частотні властивості транзисторів більший вплив роблять ємності р-п переходів. Із збільшенням частоти опір ємності зменшується і шунтуюча дія ємностей зростає. Тому Т-образна еквівалентна схема транзистора на високих частотах, окрім чисто активних опорів rе, rб і rк, містить ємності Се і Ск, що шунтують емітерний і колекторний переходи. Особливо шкідливий вплив на роботу транзистора надає ємність Ск оскільки на високих частотах опір ємності 1/ω0СК виявляється значно менше, ніж опір rк, і колекторний перехід втрачає свої основні властивості. В даному випадку вплив ємності Ск аналогічно впливу ємності, що шунтує р-п перехід в площинному напівпровідниковому діоді.
Другою причиною погіршення роботи транзистора на високих частотах є відставання по фазі змінного струму колектора від змінного струму емітера. Це обумовлено інерційністю процесу проходження носіїв заряду через базу від емітерного переходу до колекторного, а також інерційністю процесів накопичення і всмоктування зарядів в базі.
Час прольоту носіїв через базу τпр у звичайних транзисторів складає приблизно 0,1 мкс. Звичайно, це час дуже мало, але на частотах порядку одиниць - десятків мегагерц стає помітним деяке зрушення фаз між змінними складовими струмів Іе і Ік. Це приводить до збільшення змінного струму бази і, як наслідок, до зниження коефіцієнта посилення по струму.
Це явище ілюструється векторними діаграмами, приведеними на мал. 7.18. Перша з них відповідає низькій частоті, на якій всі струми практично співпадають по фазі, а коефіцієнт ρ має найбільшу величину.
Мал. 7.IS. Векторні діаграми струмів транзистора на різних частотах фаз ф між цими струмами.
Оцінюючи частотні властивості транзистора, слід враховувати також, що дифузія процес хаотичний. Неосновні носії зарядів, інжектовані емітером в базу, пересуваються в ньому різними шляхами. Тому носії, бази, що одночасно увійшли до області, досягають колекторного переходу в різний час. Таким чином, закон зміни струму колектора може не відповідати закону зміни струму емітера, що приводить до спотворення підсилюваного сигналу.
Необхідно відзначити, що із збільшенням частоти коефіцієнт ρ зменшується значно сильніше, ніж α. Коефіцієнт α знижується лише унаслідок впливу ємності Ск, а на величину ρ впливає, окрім цього, ще і зрушення фаз між Ік і Іе. Отже, схема із загальною базою має кращі частотні властивості, чим схема із загальним емітером.
Для визначення коефіцієнтів посилення потоку на частоті f можуть бути використані формули:
Для розширення частотного діапазону транзисторів необхідно збільшувати швидкість переміщення неосновних носіїв зарядів через базу, зменшувати товщину шару бази і колекторну ємність. При виконанні цих умов транзистори (наприклад, дрейфові) можуть успішно працювати на частотах близько десятків і сотень мегагерц.
Похожие работы
... обміну даними з ПЭВМ у процесі виконання програми користувача; 11. Вкажіть типи буферних схем, використаних в УУМС-2. Їх призначення та особливості роботи. 12. Дайте визначення адресного простору мікропроцесорної системи та розпишіть його розподіл в УУМС-2. Адресний простір УУМС складається з областей, состав яких показаний у табл.2. Варто звернути увагу, що внутрішні адресні області ...
... ілу (Додаток 5); 5. Узагальнення і систематизація з розділу у вигляді опорно - інформаційних схем, табличних алгоритмів. 3.3 Анкетування студентів з даної проблеми Думка студентів про проведення теоретичних занять з дисципліни: " Основи електроніки та мікропроцесорної техніки ". Потрібне в відповідях підкреслити, анкету не підписувати. 1. Ви рахуєте, що викладач свій предмет? а) знає і ...
... детально на основі загального вирішення задачі.ЗАВДАННЯ ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ Розробити компоненти технічного і програмного забезпечення мікропроцесорного пристрою, який включає аналогово-цифровий і цифро-аналоговий перетворювачі і виконує функцію лінійної системи автоматизованого регулювання. Системи описується заданим пропорційно-інтегро-диференціальним рівнянням, яке зв'язує аналогові сигнали х ...
... ії контурів управління Автоматична система управління дозування формаліна передбачає контролювання таких параметрів як Fстр. кількості постачаємої стружки в дифузійний апарат, є головним чинником який впливає на час подачі формаліна в дифузійну установку, рН дифузійного соку та Т температура середовища протікання процесу, ці показники відображають розвиток мікрофлори в дифузійному апараті та є ...
0 комментариев