Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

/lib =

при /кэ= const (рис. 1.36, а);

Н22э= Ij При /б = const (рис. 1.36, б); Лгь = при /кэ= cons (рис. 1.36, в);

hi23 = -ттг Р = const (рис. 1.36, г).

Значения /i-параметров для разных схем включения связаны соотношениями, из которых по /i-параметрам одной схемы можно найти Л-параметры другой. Например:

Лцэ = h\\K = , f- ; 223 = 22k = , .

1 - /I2l6 1 - 216

Кроме того, /i-параметры можно выразить через первичные параметры транзистора:

hut>= г,+ Гб{1-а); hn, = Лпк = Гб + Гэ (1 + Р);

Л 226

Л 226

223 = Л22к = -- ;

Ыйб = Г-; /12к = 1; Н\2э =

216 = а; Лги = Y = 1 + р = ; /i2i3 = р.

В справочниках приводится коэффициент усиления тока в схеме ОЭ: /12ь = р.

Как видно из приведенных соотношений, аир соответственно равны /1216 и /121э; определение их по коллекторным характеристикам для схем ОЭ и ОБ производится аналогично показанному на рис. 1.36, в.

Кроме рассмотренных параметров свойства транзистора характеризуются величинами, определяющими номинальный и предельный режимы работы и возможности использования транзисторов в различных устройствах. К ним относятся обратный ток коллектора, обратный ток эмиттера, граничная частота усиления тока, емкость коллекторного перехода.

Предельные режимы определяются максимально допустимыми значениями токов, напряжений и рассеиваемой мощности, которые нельзя превышать ни при каких условиях эксплуатации. К ним относятся максимально допустимые постоянные токи коллектора /кмакс, эмиттера Дмакс И базы /бмакс, максимально допустимые постоянные напряжения i/эбмакс, i/кбмакс, i/кэмакс, максимально

допустимая постоянная мощность Ркмакс, которая выделяется на коллекторном переходе.

Частотные свойства транзистора зависят от влияния емкостей Сэ и Ск. Несмотря на то, что емкость эмиттерного перехода на порядок больше, чем коллекторного, влияние Ск в области высоких частот сильнее. Это объясняется тем, что емкость Q шунтирует очень малое сопротивление эмиттерного перехода Гэ, а емкость Ск - очень большое сопротивление Гк. Параметром транзистора, характеризующим его частотные свойства, является граничная частота, при которой коэффициент усиления тока уменьшается в -\[2~раз. Для схемы ОБ это частота / , при которой а уменьшается в -у/2~раз, а /р - то же для р в схеме ОЭ.

Поскольку ток базы в (1 + Р) раз меньше тока эмиттера, то

. Отсюда следует, что граничная частота в схеме ОЭ

меньше, чем в схеме ОБ, и частотные свойства транзистора хуже.

Из рассмотрения принципа действия транзистора и его характеристик в схемах ОБ и ОЭ видно, что в схеме ОБ выходной ток /к практически повторяет по величине входной ток Д (схема не дает усиления тока); в схеме ОЭ выходной ток /к во много раз больше входного тока Д (происходит усиление тока). Следует добавить, что в схеме ОК ток усиливается практически так же, как в схеме ОЭ, но она не дает усиления по напряжению. Очевидно, что наибольшее усиление мощности электрических колебаний дает схема ОЭ.

1.4.4. Типы транзисторов и система их обозначений

Транзисторы разделяют на типы в зависимости от их назначения по граничной частоте усиливаемого сигнала и по мощности, рассеиваемой на коллекторе.

По частотным свойствам транзисторы делят на низкочастотные {fa 3 МГц), средней частоты (3 < 30 МГц), высокочастотные (30</ <300 МГц) и СВЧ (/а>300 МГц).

По максимально допустимой мощности, рассеиваемой коллектором, различают транзисторы малой мощности (Ркмакс 0,3 Вт), средней мощности (0,3 < Як макс = 1,5 Вт) и большой мощности (Як макс > 1,5 Вт). Для улучшения теплоотвода транзисторов средней и большой мощности используют радиаторы охлаждения; иногда роль радиатора охлаждения может играть корпус устройства, на котором укрепляется транзистор. Внешний вид транзисторов разной мощности показан на рис, 1.37.

Система буквенно-цифровых обозначений транзисторов такая же, как для диодов. В качестве второго элемента ставится буква Т. Третий элемент - трех- значное число, определяющее группу по электрическим свойствам и порядковому



номеру разработки; устанавливается в -соответствии со следующим распределением по сотням.

Малой мощности

низкой частоты

средней частоты

высокой частоты и СВЧ Средней мощности

низкой частоты

средней частоты

высокой частоты и СВЧ Большой мощности

низкой частоты

средней частоты

высокой частоты и СВЧ

Германиевые

Кремниевые (п-р-п).


HT807A

ГТ905А

HT805A

1 2 3 4 5 6

-т-1-Г

8 9 10

ОТ 101 ДО 199;

от 201 до 299;

от 301 до 399.

от 401 до 499;

от 501 до 599;

от 601 до 699.

от 701 до 799;

от 801 до 899;

от 901 до 999.


Рис. 1.37. Внешний вид транзисторов разных типов (а), со снятой крышкой корпуса (6) н с радиатором охлаждения (в)

Примеры обозначения транзисторов:

ГТ108Б - германиевый транзистор малой мощности, низкой частоты, порядковый номер разработки 08, группа по параметрам Б;

КТ315Г - кремниевый транзистор малой мощности, высокой частоты, порядковый номер разработки 15, группа Г;

КТ808А - кремниевый транзистор большой мощности, средней частоты, порядковый номер разработки 08, группа А.

В эксплуатации еще находятся транзисторы прежних выпусков со старыми обозначениями. Например, МП39Б, МП41, П28 (германиевые, малой мощности, низкой частоты), П210А (германиевый транзистор большой мощности, низкой частоты).

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой биполярный транзистор?

2. По схеме включения транзистора объясните его принцип действия как управляемого прибора.

3. Объясните процесс усиления электрических колебаний с помощью транзистора.

4. Какие возможны схемы включения транзистора и какими свойствами они отличаются?

5. Нарисуйте входные и выходные характеристики транзистора в схеме с общим эмиттером.

6. Перечислите первичные и Л-параметры транзистора и покажите, как определяются коэффициенты усиления тока а и р по характеристикам.

Глава 1.5. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

1.5.1. Устройство и принцип действия полевого транзистора

с р-п переходом

Полевым транзистором называют полупроводниковый прибор, обладающий усилительными свойствами, которые обусловлены потоком основных носителей заряда, протекающим через проводящий канал и управляемым поперечным электрическим полем.

Затвор

AlI p-f переход Исток Г-<< Стон И


Рис. 1.38. Полевой транзистор с управляющим р-п переходом: а, б - упрощенные структуры; в, г - условные графические обозначения с каналом п-типа и р-типа; д - схема включения, поясняющая принцип действия

В отличие от биполярного транзистора действие полевого транзистора обусловлено носителями заряда одной полярности - либо только электронами в канале п-типа, либо только дырками в канале р-типа. Поэтому их называют униполярными.

Различают два основных вида полевых транзисторов: с управляющим р-п переходом и с изолированным затвором.

Рассмотрим устройство и принцип действия полевого транзистора с р-п переходом (рис. 1.38). Он представляет собой полупроводниковую пластину п-типа, от торцов которой с помощью невыпрямляющих металлических контактов сделаны выводы



электродов. Слой полупроводника между этими контактами, в котором регулируется поток носителей заряда, называют проводящим каналом (в данном случае - п-типа). Электрод полевого транзистора, через который в проводящий канал втекают носители заряда, называют истоком И, а электрод, через который из канала вытекают носители заряда, - стоком С.

На грань пластины в ее центральной части наплавляют ак цепторное вещество, создающее область р-типа; в результате образуется р-п переход. От р-области сделан вывод третьего электрода для подачи на р-п переход обратного напряжения. В таком режиме слой, обедненный носителями заряда имеет проводимость, близкую к нулю. Электрод, на который подается напряжение, создающее электрическое поле для управления протекающим через канал током, называют затвором 3.

При создании р-п перехода только с одной стороны пластины (рис. 1.38, а) канал п-типа образуется между областью р-п перехода и непроводящей подложкой, на которой укреплена пластина. Чаще всего создают р-п переходы с двух сторон пластины - на противоположных гранях - и электрически соединяют обе р-области в один вывод затвора (рис. 1.38,6). В этом случае проводящий канал образуется в пластине между областями двух р-п переходов.

На рис. 1.38, в, г показаны условные графические обозначения полевых транзисторов с каналами п-типа и р-типа.

В схеме включения полевого транзистора (рис. 1.38, d) между истоком и стоком подается напряжение Uc такой полярности, чтобы основные носители заряда (электроны в канале п-типа) двигались по каналу в направлении от истока к стоку. При этом через канал и по внешней цепи протекает ток стока /с Цепь между стоком и истоком является главной.

На затвор относительно истока подается напряжение Ли, обратное для р-п перехода. Оно создает поперечное по отношению к каналу электрическое поле, напряженность которого зависит от величины приложенного напряжения. Чем больше это напряжение, а следовательно, сильнее электрическое поле, тем шире запирающий слой и уже канал (пунктир на рис. 1.38, d). С уменьшением поперечного сечения канала уменьшается его проводимость, что приводит к уменьшению тока /с в цепи. Цепь между затвором и истоком является управляющей. Таким образом, принцип действия полевого транзистора с р-п переходом основан на изменении проводимости канала за счет изменения ширины области р-п перехода под действием поперечного электрического поля, которое создается напряжением затвор - исток.

Если в цепь затвор - исток последовательно с источником постоянного напряжения Ез включить источник усиливаемого

сигнала, а в главную цепь между стоком и истоком последовательно с источником питания Ее - нагрузку /? (рис. 1.39), то будет происходить процесс усиления сигнала. Слабый сигнал вызывает изменения поперечного электрического поля; оно пульсирует с частотой сигнала, что в свою очередь приводит к периодическим расширениям и сужениям канала. Это вызывает пульсации тока /с и напряжения на нагрузке /? Переменная составляющая этого напряжения представляет собой усиленный сигнал на выходе, значительно больший по мощности, чем сигнал в цепи управления на входе.

Рис. 1.39. Схема включения полевого транзистора с общим истоком для усиления электрических колебаний


Из принципа действия полевого транзистора следует, что, в отличие от биполярного транзистора, он управляется не током, а напряжением С/эи.

Поскольку это напряжение обратное, то в цепи затвора ток не протекает, входное сопротивление остается очень большим, на управление потоком носителей заряда, а значит, и выходным током /с не затрачивается мощность. В этом преимущество полевого транзистора по сравнению с биполярным.

Такое же устройство и принцип действия имеют полевые транзисторы с р-п переходом и каналом р-типа; по сравнению с транзисторами с каналом п-типа они требуют противоположной полярности источников питания. Основные носители заряда в них - дырки.

Следует отметить, что при подаче на канал напряжения Ли потенциалы точек канала относительно истока неодинаковы по его длине: они возрастают по мере приближения к стоку от нуля до полного напряжения Ucn- В связи с этим увеличивается и обратное напряжение на р-п переходе в направлении от истока к стоку от значения, равного Ли около истока, до суммы зи + Лн У стока. Это вызывает постепенное расширение области р-п перехода по мере приближения к стоку и соответствующее сужение канала: его сечение уменьшается в направлении от истокового конца к стоковому. С увеличением Оси возрастает влияние этого напряжения на сужение канала у стокового конца.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.