Шамшин В.Г. Основы схемотехники (2008) (1151958), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Может быть - дифференциальное или статическое при заданном токе;– обратный ток диода при приложении обратного напряжения Iобр;– максимальное обратное напряжение Uобр.Рис.П.2. Вольтамперная характеристика диодаВыпрямительные столбы и блоки, представляющие собой одну или несколько групп последовательно соединенных отдельных диодов, используются в высоковольтных установках.1602.1.2. Импульсные диодыИмпульсные диоды отличаются от силовых быстродействием переключения из одного состояния в другое. Это достигается в виду малой площади p-n-перехода и повышенной рекомбинационной способности зарядов засчет введения примесей золота.
Эти диоды дополнительно характеризуютсявременем установления прямого сопротивления и временем восстановленияобратного сопротивления при воздействии импульсных сигналов.2.1.3. СтабилитронСтабилитрон (опорный диод) – это полупроводниковый диод, имеющий на обратной ветви вольтамперной характеристики явно выраженныйучасток электрического пробоя. Используется для стабилизации уровня постоянного напряжения. Разновидностью стабилитронов являются двухсторонние (двуханодные) стабилитроны, имеющие симметричную вольтамперную характеристику..Рис.П.3.
Вольтамперные характеристики стабилитрона и стабистораОсновные параметры и характеристика стабилитрона:– напряжение стабилизации Uст;– минимально допустимый ток стабилизации Iстmin;– максимально допустимый ток стабилизации Iстmax - ток, при которомдостигается максимально допустимая рассеиваемая мощность Рmах;– диапазон токов ∆Iст = Iстmax – Iстmin, соответствующий напряжениюстабилизации;– внутреннее динамическое сопротивление Ri, характеризующее наклон рабочего участка вольтамперной характеристики;– температурный коэффициент напряжения стабилизации, характеризующий относительное изменение напряжения стабилизации при изменениитемпературы на 1оС;– несимметричность напряжения Нст стабилизации двуханодных стабилитронов, представляющая собой разность напряжений стабилизации приодинаковых токах стабилизации обоих анодов.161В системе обозначений стабилитронов четвертый элемент (цифры) означает напряжение стабилизации.Пример: КС156А - кремниевый стабилитрон, маломощный, напряжениестабилизации 5.6 В, разновидности А.Для стабилизации низких напряжений (до 1 В) используют прямую ветвьвольтамперной характеристики диода при Uст > Uк.
При малых напряженияхмежду электродами также наблюдается слабая зависимость напряжения надиоде от проходящего тока. Такие приборы называют стабисторами.2.1.4. Варикап - полупроводниковый прибор (диод), в котором используется зависимость барьерной емкости p-n-перехода от величины приложенного обратного напряжения.Варикапы используются в качестве конденсаторов с электрически управляемой емкостью и делятся на подстроечные и умножительные.Основной характеристикой прибора является зависимость емкости варикапа от величины обратного напряжения (вольтфарадная характеристика).Рис.П.4.
ВольтфараднаяхарактеристикаОсновные параметры и характеристика варикапа:– номинальная емкость Сном при обратном напряжении Uобр=4 В;– максимальная емкость Сmax прибора;– коэффициент перекрытия емкости Кс= Cmax / Cmin;– добротность Q, представляющая отношение реактивного сопротивления к полному сопротивлению на рабочей частоте сигнала;– температурный коэффициент емкости ТКЕ, характеризующий относительное изменение емкости от температуры.2. 2. Биполярные транзисторыРазличаются три способа включения транзисторов. По наименованиюобщего электрода соответствующая схема носит название:– с общей базой (ОБ),– с общим эмиттером (ОЭ),– с общим коллектором (ОК).162Рис.П.5. Схемы включения транзисторовДля каждой схемы включения используется свое соотношение, связывающее зависимость выходного тока от входного.2.2.1. Статические характеристикиОсновные свойства транзисторов определяются статическими входными Iвх = φ(Uвх) и выходными Iвых = φ(Uвых) характеристиками.
Вид характеристики зависит от схемы включения транзистора.Рис. П.6. Характеристики транзистора, включенного по схеме с общей базойНа выходных характеристиках можно выделить три области, соответствующие различным режимам работы транзистора:– область отсечки 1 при Iэ<0, в которой переходы заперты, т.к. к нимподводятся обратные напряжения.
Поэтому через них проходит незначительные токи, обусловленные движением неосновных носителей заряда. транзистор в этом режиме находится в закрытом состоянии.– активная область 2 при Iэ>0, в пределах которой выходной ток пропорционален входному, т.к. на эмиттерный переход подано прямое напряжение, открывающее эмиттерный переход, на коллекторный – обратное.– область насыщения 3 (Uкб >0 , Uэб>0) при Iэ = Iнас, в которой оба перехода находятся под прямым напряжением, выходной ток транзистора определяется в основном напряжением питания и сопротивлением нагрузки.163Рис.
П.7. Характеристики транзистора при включениипо схеме с общим эмиттером2.2.2. Параметры транзисторовТранзисторы характеризуются рядом параметров, используемых припроведении расчетов электронных схем. Все параметры условно можно разделить на несколько групп.Энергетические параметры:– допустимое напряжение между электродами Uкэдоп, Uкбдоп;– допустимый ток коллектора Iкдоп;– максимальная мощность рассеяния на коллекторе Ркдоп;– неуправляемый ток коллектора Iкбо.Физические параметры – сопротивления эмиттерного rэ, коллекторногоrк переходов, объемное сопротивление базы rб, емкости переходов Скб и Сбэ,коэффициенты передачи токов эмиттера a и базы b.Параметры транзистора, представляемого в системе четырехполюсника, – h11, h12, h21, h22 для соответствующей схемы включения.Частотные параметры определяют диапазон частот гармоническогосигнала, в пределах которого коэффициенты передачи входного тока в схемах ОБ и ОЭ h21Б и h21Э имеют определенную величину (рис.1.20).fa – граничная частота усиления транзистора, включенного по схеме с ОБ.fb – граничная частота усиления транзистора, включенного по схеме с ОЭ.Рис.П.8.
Частотные характеристики коэффициентов передачи тока164Величины fa и fb связаны между собой соотношением fb = fa / (1 + b о).Кроме значений граничных частот также используется значение предельнойчастоты усиления ft, под которой понимается частота, на которой коэффициент передачи тока базы равен единице (b=1) и ft = b· fb.Связь физических параметров с параметрами четырехполюсникаТаблица П.1ПараметрСхема с ОБСхема с ОЭСхема с ОКh11rэ + rб × (1 - a)rб + rэ × (b + 1)rб + rэ × (b + 1)H12rб / rк(B+1) rэ / rк1H21(b + 1)abh221 / rк(b+1) / rк(b+1) / rкМежду параметрами различных схем включения существует однозначная связь, определяемая соотношениями, приведенными в табл.П.2.Связь h-параметров для различных схем включенияТаблица П.2ПараметрСхема с ОБПараметрСхема с ОЭh11эh12эh21эh22эh111 - h21h11 × h22- h121 - h21h211 - h21h221 - h21h11бh12бh21бh22бh111 + h21h11 × h22- h121 + h21h211 + h21h221 + h212.2.3. Система обозначенийВторой элемент системы обозначений полупроводниковых приборовпоказывает его вид – Т- биполярный транзистор.
Третий элемент (цифра) длябиполярных транзисторов одновременно указывает на их мощностные и частотные параметры. По уровню мощности все транзисторы разделяются натри группы: маломощные (Pк < 0.3 Вт), средней мощности (Pк < 1.5 Вт),большой мощности (Pк > 1.5 Вт). Маломощным транзисторам соответствуютцифры 1, 2, 3, транзисторам средней мощности – 4,5,6, транзисторам большой мощности – 7,8,9.По частотным свойствам транзисторы подразделяются на низкочастотные (Fгр < 3 МГц), среднечастотные (Fгр < 30 МГц), высокочастотные (Fгр >30 МГц) и сверхвысокочастотные.
Низкочастотным транзисторам соответствуют цифры 1,4,7, среднечастотным – 2,5,8, высокочастотным – 3,6,9.Пример: КТ315Б – кремниевый биполярный транзистор малой мощности, высокочастотный, 15 номер разработки, разновидности – Б.1652.3. Униполярные (полевые) транзисторы2.3.1. Характеристики полевых транзисторовВ зависимости от выполнения затвора различаются униполярные транзисторы с управляющим p-n-переходом и с изолированным затвором.
Последние в зависимости от способа изоляции управляющего электрода от канала называются транзисторами МДП (металл - диэлектрик - полупроводник)и МОП (металл - окисел - полупроводник) транзисторами.На рис. П.9-П11 приведены сквозные Iс = j(Uзи) характеристики, показывающие зависимость выходного тока от напряжения между управляющимэлектродом (затвором) и истоком для транзисторов "n" и "p"-типа, а такжевид выходных характеристик Iс = j(Uси).Рис.П.9.
Статические характеристики транзистора с затвором "p-n" -типаРис. П.10.Статические характеристики транзистора со встроенным каналомРис.П.11. Статические характеристики транзистора с индуцированным каналом166На выходных характеристиках выделяются две характерных области:линейная (омическая) при Uси < Uотс - Uзи, где выходной ток пропорционаленвыходному напряжению, и область насыщения, в пределах которой выходной ток практически постоянен.2.3.2..
Параметры полевых транзисторовОсновными параметрами полевых транзисторов являются:─ ток стока насыщения Iсн (ток стока при Uзи = 0);─ напряжение отсечки Uотс (напряжение Uзи, при котором Ic=0);─ крутизна транзистора S = DIс / DUзи. Из-за нелинейности сквознойхарактеристики крутизна зависит от величины тока:─ внутреннее сопротивление Ri = DUси / DIс;─ коэффициент усиления m = DUси / DUзи;Коэффициент усиления, крутизна и внутреннее сопротивление связанымежду собой соотношением m = SRi;─ предельная частота усиления Fт = 1 / (2pCзиRi);─ внутренние межэлектродные емкости Сзи, Сзс, Сси.2.3.4.
Система обозначенийВ системе обозначений полевых транзисторов дополнительно предусматривается введение ряда дополнительных знаков, указывающих на конструктивно-технологических особенностей приборов. Цифра от 1 до 9 используется для обозначения модернизаций транзисторов, приводящих к изменению его конструкции или электрических параметров, буква С — дляобозначения транзисторных сборок, цифра, написанная через дефис,— длябескорпусных транзисторов.Пример: 2ПС202А-2 — набор маломощных кремниевых полевых транзисторов средней частоты, номер разработки 02, группа А, бескорпусный, сгибкими выводами на кристаллодержателе.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
