Гоноровский И.С. Основы радиотехники (2-е издание, 1957) (1095421), страница 63
Текст из файла (страница 63)
е. меныпе скорости электРонов) и чем вып, напря- частота. В результате крутизна характеристики, пони„ „ о"ая отношение комплексной амплитуды переменной составляют „. аемая к тронного тока (в плоскости анода), к комплексной ампл пцей алек. напряжения па сетке приобретает характер комплексной пр„ амплитуд, пРоводи. мости. При учете инерции электронов приведенное ранее урезке вненве фазовой характеристики усилителя (10.25) должно быть заменен следующим уравнением: ;р .=л+~ +~й~ — 'р„, (10.80) где чз — дополнительный фазовый сдвиг переменной составляяь гней анодного тока относительно сеточного напряжения, обуслр. ленньяй комплексностью крутизны.
Это обстоятельство, как будет показано в гл. 12, имеет сущест. венное значение в 'автогенераторах. При усилении же колебаний, да еще в режиме малых амплитуд, сдвиг фазы анодного тока и комплексность крутизны особого значения не имеют. Значительно ббльшее влияние па работу усилителя оказывает изменение сопротивления промежутка сетка — катод лампы, обусловлегшое конечным временем пролета электронов. При пе очень высоких частотах и работе без сеточного тркя (с отрицательной сеткой) это сопротивление имеет характер чисто емкостного сопротивления, равного — †, котоРое не потреба 1 бляет ~" ~~к мощности и, следовательно, не создает нагрузки для источяяяя уснлнваемого колебания. С повышением частоты, когда в емя пролета становится соизмеримым с периодом уснлпваемого ого коле.
банна, запаздывание электронного тока относительно напр и яжевяя на сетке создает эффект, равносильный шуитировашпо емкости эта пррзр активной проводимостью. Прн очень высоких частотах эт Р димость возрастает настолько сильно, что мощность, кот РУ точного "я обходимо расходовать на поддержание переменного сего " на аводпря пряжения, оказывается близкой к мощности, выделяемой н контуре, т, е. усиление становится невозможным. Одним из достоинств упомянутых выше дисковых ла " р ламп явл ся жесткость конструкции катода и сетки, что поза позволяет Рез ать время снижать расстояние между ними н тем самым снижать Р -' лета. не яр"' При частотах 3000 Мгц н выше триоды пракрпческн дяя частотах годны для усиления колебаний.
На указанных част 120 ния код баний необходимо применять электронные придя У ~ботаюшие па совершенно иных принципах. Одним из по- „усиле 6'Р' устройств свободных от огра иче нй ак ад васмых ы ра ота. д ' временем пролета электронов, являются усилительные рбных У бегущей волной, в котоРых сфокУсиРовапный электРонный .расиным тампы с аимодействует с электРомагнитным полем спиральной ли- ячок вз ая последней свою энергию на протяжении всей длины лизни рассмотрение работы подобных усилителей не входит в задачу . ',, астоящего куРса. я 1011. Кристаллическне усилители.
Принцип действия В радиотехнике с момента ее возникновения использовались арли , лннеиные свойства кристаллов (кристаллический дегектср). Возможность Риме е я рис аллических приборов д'я Ие ей аления н генерации была впервые обнаружена О. В. Лосевым а 1922 — 27 ич В начале 30-х годов кристаллические прнооры были почти поларсрыо вытеснены оолее совершенными — элок гроппыми лампами. В настояшее время на основе соьременных досрпжспий науки я техники создаются крисгаллические приборы, превосходящие по некоторым показаниям электронные лампы, а Е'рс. 70А7 ш действия и особенности кзпсталлических усилителей Принцип е"' ытекают из из фнзнкн явлений в полупроводниках, (е останза.
вваливаясь здесь на изучении этих явлений, что вход т задачу к са „ нт 'Урса „электронные и ионные приборы", рассмотрим работу лителя с та трио „ так называемым „плоскостным" кРисталлическим '.,дом С~ема усилителя показанна на рис. !0.47. снлитель п крапа, представлаег собой системУ из тРех кРисталлов: два но„""пих с электронной проводимостью и один (средний) с дыроччго е~~~димостью.
1(ружочкн, отмеченные буквой Д, обозначают, (обычно германий) содержит примеси с избыточными Яяы электронами („ донаторы" ), а кружочки с буквой й крисгалл с недосгатком электронов („акцепторные" иа'гцкз — обоз е" молеху т Подобные усилители называются усилителями т, ' ы.) и типа и Конгактный слой или так называемый электронно-дыр между кристаллами герзиания с различными типами Рехой грач ный пе обладает выпрямительной способностью; при однон .™сти зи проводи личине нап!зяжения ток полу'жется больше В прямом« нии, чем в „обратном". 11а рис, !0.47 к левому эл рочпому переходу батарея Езй подключена в прямом напр а к правому переходу в обратном направлении (батарея Е рея Е, ) Таким образом, через левый переход устанавлнвае электронов (отдаваемых донаторами и восполпяемых батаре -) вается патах правлении от и-ооластн к Р-облаем), в то время как поток атареей) в наоток злехгво.
нов нз правой и-области в р-область отсутствует. В, лектрзгзы проникшие в р-область через левый переход, диффундируют уют к правому переходу н втягиваются в правую и-область благ электрическому полю, создаваемому батареей Ехп в этой обласга Ряс. 10 40 Таким образом, левая п-область эмиттирует электроны в правузз п-область, которая играет примерно такую же роль, как г акад в электронной лампе.
В соответствии с выполняемыми фуггкциямя' левую и-область называют эмиттером, а правую — коллектоРО" Средняя часть кристалла, в дашюм случае р-областгч назь'вас ется базон или основанием. Соответственно этому и обозначены эл'"'Р т а. ды на рис. 10А7: З-эмиттер, К-коллектор и Б-база. ПРи опРелелении полЯРности батаРей Езй и Ехй сг'еДУ~" Рб д е .база водствовагься следующим правилом; к электродам эмиттер, всегда должо подаваться г!Рямое напряжение, а к электродам !юя нлнтеякз лектор-база обратное. Применительно к плоскосгному Ускл то пока. типа Р— и — Р батареи должны быть подключены так, как э вано на рис. 10.48. Все, что выше было сказано об усилителях и Р ей может быть распространено и па усилители типа Р— п Р 422 х = Э еризуюпгее степень ис„арактер аг пальзоваг зш тока эмигтера является о ся одним из основных л параметр , етров кристаллического триада.
Дчя повышения нспользо м ванна тока эмиттера толщину базы делают достаточно маРу лой (десятые, сотые и даже чй тысячные доли миллиметра). гьзагодаря этому, а также -аг благодаря отпосительно малой скорости рекомбинации, число собираемых коллектором элек- Ряс. 10.49 тронов (вли дырок) удастся доводить до 0,95 —: 0,98 от общего числа эмиттируемых г г электронов (дырок), Таким образом, ток коллектора почти равен току эмиттера (по всег- эй да меньше), 1(ля выяснения механизма Усиления в кристаллическом .Вг триоде существенное значение имеет форма вольт-амперных характеристик последнего .м В от (Ркс, 10,49 и рис. !0.80).
отличие от обычных элек- Т ОНН Р нных ламп, характеристи- н" д ьй Рнс 1О. 49 определяют Ряс. 10. 50 вени Р ду с ТРяадамя плоскостного типа давольно ешраяае Распрастра')Няя ие цал чяля эяя„,Р 'у""х'з тях называемые „точечные" триоды, в которых яньяхцяя абразэц„ая (яяя дыРак) асушестядяется я электронна-дырачяам переходе, мачт мя'хду асгзаяяай массой полупроводника я айлястьш а араэадн. проц ' а т"ця я месте контакта металла а полупроводникам. Выясяеяяе зйяадях цх цяя ПРащя я нагляднее удается провести яа хрястая яячесхкх ' "~~"астгзага типа, чем н агранячияается рассмотрение в данной хяяге. .гд и„й з гзяй 4чз что все токи В данном случае Определяются дыдищь „, нмосзью левой н правой р-областей ), отлнчгзЕМ, "з Рочкоз движении электронов н средней р-обласги (в усн; П ОВОДИХ1 п) или дырок в средней и-области (в усилителе как г'Ри д ,зателе опсходнт частичная рекомбинацня электронов н дырок, е и-Р р " Р ок электронов (или дырок), посылаемых эмнттером ) пропсх ие ВЕСЬ ПОТОК игает коллектора.
в базУ, досз' г„гггг Отношение 44 4 йу (!0.81) м зависимость напряжения на коллекторе от тока колле рый рассматривается как независимое перемеггное (8р ' кото. ллекто а, „сдается как функция Ток эмиттера является для семейства характери ) СТИК и !гаметром (вместо напряжения сетки в лампе). ('х) па. На рис, 10.5! представлена типичная зависимость на р действующего между эмнттером и базой, от тока э,и р женив напряж гбб коллектора, ИЯХ Тоха Фв Представленные на рис, !О.ОС характеристики мг быть сравнены с анод и могут анодио-седг /-г / /Збнв точными характернстз тзками электронной лампы. В сд, случае ге /.вв кристаллического триода н . а не- ЗаВИСИМЫМ ПЕРЕМЕННЫМ яздя. ется ток эмиттера и пара- бде в метром ток коллектора .гв а в случае лампы независимым гэ аl переменным является сеточное напряжение и параметрон анодное напряжение.
Отсюда Рггс. 10.51 видно, что в отличие от электронной лампы кристал- лический триод представляет собой устройство, в котором управ- ление осуществляется током, а не напряжением. Усиливаемое колебание (сигнал) в схемах с заземленной базой вводи гся в цепь эмиттер †ба, а нагрузочное сопротивление в цепь коллектора (рис, 10А7 и 10.48). При правильном выборе рабочей точки иа хаРактеРистике иэ(гэ) (Рис. !0.51) и Усилении относи- тельно слабых сигналов, обеспечивается практически линейная . связь между током гэ и напри>кением сигнала. Так как ток код лектора г' почти равен току эмиссии г,, то изменение тоха коллектора практически совпадает с изменением г',. Из рис. 10.49 видно, что характеристики коллекторного тока обладают чрезвычайно большим наклоном и идут почти параллельи ЬИО оси ин.
Это обстоательство можно тРактовать как РезУльтат оче"ь большого сопротивления коллектора, т. е. сопротивления, Опреде ляемого как '"к = — при г', = сопя. к (!0.89) Это сопротивление очень велико (порядка мегома) и во ми много иода раз больше, чем входное сопротивление кристаллического ТРио" ' т.
е. сопротивление между электродами эмиттер-база (поР"Д сотен омов). нагрузочное сопротивление в схеме рис. 10.47 и Т я в цепь коддектора, то величина его можщ быть !0,48 вю'ю „рядка, что и г„(обычно берут несколько сотен взята ) !) результате, относительно малое изменение напрятаго же тысяч О" нада приводит к очень большому относительному измезгви ', одного напряжения, т. е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
