Прянишников В.А. Электроника. Курс лекций (1998) (1166121), страница 4
Текст из файла (страница 4)
В результате на анодных характеристиках тетрода появляетвя характерный провал с участком отрицательного сопротивления, Если рабочая точка тетрода оказывается на этом у састке, то в цепи могу~ возникнуть автоколебания. Для исключения этого явления необходимо соблюдать условия, прн которых напряжение ла аноде не снижается ниже напряжения на экраниручощсй сетке, т. е. Ук>1/в Анодные характеристики тетрода с экранируюгцей сеткой приведены на рис.
1.13 Значение катодного тока такого тетрода можно определить по формуле 7, =1,.' 1„=6~Г,-1 Р,б', +Рв1!.,)"-, Лекцця1. Элект вакуумные и ибо ы где бВ, ввапряжение на зкранирующей сетке, Є— ее проницаемость. Поскольку Р,>. Р„то приближенно можно считать, что ток анода не зависит ог авволввов о напряжения. На практике зта зависимость сохраняется„хотя и очень оаваблсна. Типовые параметры тетродов приведены в табл. 1.4. Тетроды с экрапирующей сеткой используются исключительно как генераторпые лампы, вак как искажения аподной характеристики в этом случае не играют существенной роли блав.одаря дсйсввню резонансного контура.
Таблица 1 4 Основные параметры серийных тетродов и пентодов Певвлвов)ом называют лампу с тремя сетками. Введение третьей сетки обусловлено необходимостью устранения динатронного эффекта, свойственного тетроду. Эта сетка называется эапвиэтвой (или антидинатронной) и располагается между экранирующей сеткой и анодом. Напряжение на этой сетке обычно делают равным напряжению на катоде, для этого иногда ее соединяют с катодом внутри колбы. Завввитная сетка создает в просвранстве анод — -экранирующая сетка поле, которос препятсвъует захвату вторичных электронов экранирующей сеткой и способствует возвращению их на анод. В результате провал на анодных характеристиках тстрода устраняется.
Ток кагода пентода определяется уравнением, аналогичным (1.19), с добавлевием "и сна, обусловленного наличием защитной сетки: 1,:=1, е 1, = 6 Я,. + Р,. СI + Р ~3, + Р, Ю )' ~1.20) гле К вЂ” напряжение на защитной сетке, Р., — — ее проницаемость. При бво=б и выполнении ущювия Р.Ъ: Р, это выражение приводится к виду 1,,'-"1,,=-бв У,+РДУ,)"-, (1.21) тода, который зависит ваться напряжением на актеристик в пентоде 19 Раздея 1. Элементы электронной техника 0 50 100 150 200 ~/., В Рис.!!4.
Тиювьм хармтерлсн1кя ммшмаи;ны~ лелтяла, отсутствует, то он может работать прн низком напряжении на аноде, Типовые характеристики пентода приведены на рис. 1.14 Благодаря весьма высокому внутреннему сопротивлению пентодов их характеристики при у„> !т, идут практически горизонтально. Крутизна пентодов доел аточно велика и лежит в пределах от 5 до 50мА/В, а внутреннее сопротивление часто превьплает ! МОм. Благодаря этому коэффициент усиления пентода может быть больше 1000. Маломощные пентоды имеют в обозначении буквы Ж или К, а мощные — бук П. е — укву Лекция 2 Полупроводниковые диоды Электронно-дырочный переход и его свойства. Электронно-дырочпым переходом называют тонкий слой между двумя частями полупроводниково1 о кристалла„в котором одна часть имеет элек.ронную, а другая -- дырочную электропроводность.
Технологический процесс созадния электронно-дырочпого перехода может быль различным: сплавление !сплавные диоды), диффузия одного вещества в другое !диффузионные диоды), эпитаксия -- ориентированный рост одного кристалла на поверхноши другого !эпнтакснальные дио ы): . П и др. о конструкции электронно-дырочпые переходы могут быть симметричными и несимметричными, резкими и плавными, плоскостными и точечными и др.
Однако для всех типов переходов основным свойством является несимметричная элек1ропроводность, при которой в одном направлении кристалл пропускает ток, а в другом — - не пропускает. Лекция 2. Полупроводниковые лнолы Лг,, Ре 1!гх=е!г,1гг. '. и (2. 1) где грг=lсууц -. тепловой пшепциал, ,гу, и Р, — коппептраггии эпектронов и дырок в Аг- и Р-областях, к, —. кондепзрацпя носителей в нелегировагг лом полупроводнике. Контактная разность потенциалов д ш германия имеет значение 1),б ., 0.7 В.
а гдгя кремния 0,9., 1,2 В. Высоту потеггциальног о барьера можно изменять приложением впеплгее о наггряжения к Р-ллереходу. Если внешнее напряженис создает в Р-к-переходе поле, кото рос совпадает с внутренним, то вы гога потепциальлого барьера увелигиваезся, при обратггой полярностг ггригггггкегн гого напрюкепия высо г а потепциалыюго барьера уменьшается. Если приггожегшое напряжение Рке 2 ! Режг Л р-гкггетеехоя к рык;релеяекке объемкого заряда к кем ;кг 2! Устройство электронно дырочного перехода показано на рис. 2.!гс Одна часть этого перехода ле.* провала донорпой примесью и имеет эпектропную прово-' димость (гт'-обласгь).
Другая часть, легированная акцепторной примесью, имеет дырочную проводимость !Р-обггасгь) Концентрация электронов в одной части и концентрация дырок в другой существенно различаются. Кроме тшо. в обеих частях имеется небольшая концентрация пеосновных носителей. Злсктроггы в Аг-обггасз и стремятся проникнуть в Р-областгч где концентрация электронов значительно ниже. Аналогично, дырки из Р-области перемещаются в гетобласгь, В результате всгрсчпого лвижения противоположных зарядов возникает так налаваемыи диффузионный ток.
Электроны и дырки, перейдя через грашпгу раздела, оставляют после себя противоположпгяе заряды, которые препятствуют лальнейшему г:.рохождению диффузионного тока. В результате на -рапице устанавливается динамическое равновесие и при замыкании А'- и Р-областей зок влепи нс протекает. Распределение плотности объемного заряда в переходе приведено на рис. 2, ! бг, !'!ри этом вцузри кристалла на границе раздела возникает собственное электрлческое поле Е„к,,„, ншгравкепие которого показано на рис. 2.1.
Напряженность этого поля максимальна па г.ранице раздела, где прсисходит скачкообразное из. мепспие знака объемного заряда. На некотором удалении от границы раздела объсмпыи заряд отсутствует и полупроводник является нейтральным. Высота потенциального барьера иа Р-п-псреходе определяется контактной разностью гпыепциалов гт'- н Р-областей. Контактная разность потенциалов, в свою очередь, зависит от концентрш;ии примесей в этих областях: Раздел 1.
Элементы электропной техники 1и,=1,е "Ят, (2 2) где У -- напряжение на р-и-переходе. Рнс. 2.2. Приложение оермного ~я) н прямого ~б) напряжений н р-и-перехопу равно контактной разности потенциалов, то потенциальный барьер исчезает полностью. Вольт-амперная характеристика Р-и-перехода представляет собой зависимость тока через переход при изменении ца нем значения и полярности приложенного напряжени>~, Если приложенное напряжение спи>кает потенциальный барьер, то опо называется прямым, а если повышает его — — обратным. Приложение прямого и обратного напряжения к р-и-переходу показано на рис. 2.2.
Обратный ток в р-и-переходе вызываегся неосновпыми носителями одной из областей, которые, дрейфуя в электрическом поле области объемного заряда, попадают в область, где о>т уже явлшотся основными носителями. Так как концентрация основных носителей сугцественно превышает концентрацию неосновных, то появление незначительного дополнительного количества основных носителей практически не изменит равновесного состояния полупроводника.
Таким образом, обратный ток зависит только от количества неосновных носителей, появляюгдихся на границах области объемного заряда. Внешнее прилаженное напряжение определяе~ скорость перемещения этих носителей из одной области в другую, но не число носителей, проходящих через переход в единицу времени. Следовагельпо, обратный ток через переход является током проводимости и не зависит от высоты потенциального барьера, т. е. он остается постоянным при изменении обратного напряжения на переходе. Этот ток называется током насыщения и обозначается 1аг,=1,. При прямом смещении Р-л-перехода появляется (диффузионный) ток, вь>звашзьш диффузией основных носителей, преодолевающих потенциальный барьер. Пройдя р-л-переход, эги носители попадают в область полупроводника, для которой олн являются неосновпыми цосигелямн.
Коццентрвцня неосновных а) носителей при этом может су- Е,,н, щественно возрасти по сравнению Ф Р с равновесной концентрацией. Та- кое явление носит название нп. 1яоя жекции носителей. Таким образом, прн протекании прямого тока через переход из электронной области в дырочную будер происходить инжекцня электронов, а из дыб) рочной области будет происходить инжекция дырок, Диффузионный ток зависит от высоты потенциального барьера и по мере его снижения увеличивается экспоненцнально: Лекция 2. Полул оводннковые диоды Кроме диффузионного тока прямой ток содержит ток проводимости, протекающий в противоположном направлении, поэтому полный ток при прямом .:,.' смещении р-л-перехода будет равен разности диффузионного тока (2.2) и тока ррсводнмости 1а, =с 1„,~- 1,—.-1,(е"Ыг- 1).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
