Шпоры - электроника (933926), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Привести систему номинальных электрических параметров униполярного транзистора.
S1-S2/I(U) крутизна характеристики полевого транзистора (минимальное и максимальное значения) измеряемые при заданном токе стока (I) или при заданном напряжении на стоке (U).
I01-I02/U начальный ток стока полевого транзистора (мин. и макс. значения) и напр-ие на стоке, при котором это значение измеряется.
Iз/Uз ток утечки затвора при объединенных стоке и истоке и напр-ие между стоком и затвором, при котором измеряется ток утечки.
Cвх входная емкость полевого транзистора. C11=Cзи+Cзс.
Cпр проходная емкость полевого транзистора. C12=Cзс.
Cвых выходная емкость полевого транзистора. C22=Cзс+Cзи.
(U0)Uзи/Iс напряжение отсечки (U0) полевого транзистора или напряжение затвор-исток (Uзи) при заданном токе стока (Iс).
Uзс макс допустимое постоянное напр-ие между затвором и стоком.
Uзи макс допустимое постоянное напр-ие между затвором и истоком.
Uси макс. допустимое постоянное напр-ие между стоком и истоком.
Iс максимально допустимый постоянный ток стока.
P макс. допустимая постоянная рассеиваемая мощность на тр-ре.
S1/S2 Соотношение макс. крутизны полевых транзисторов в сборке
I01/I02 Соотн. начальных токов стока полевых транзисторов в сборке
Привести систему предельных эксплуатационных. параметров униполярного транзистора.
Условные графические обозначения тиристоров. Физическая структура, принцип действия и ВАХ прибора.
полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с четырёхслойной структурой р-n-p-n-типа, обладающий в прямом направлении двумя устойчивыми состояниями — состоянием низкой проводимости (тиристор заперт) и состоянием высокой проводимости (тиристор открыт). В обратном направлении тиристор обладает только запирающими свойствами. Т.е тиристор — это управляемый диод. Тиристоры подразделяются на тринисторы, динисторы и симисторы. Перевод тиристора из закрытого состояния в открытое в электрической цепи осуществляется внешним воздействием на прибор: либо воздействие напряжением (током), либо светом (фототиристор). Тиристор имеет нелинейную разрывную вольтамперную характеристику (ВАХ)
Эквивалентная схема тиристора и системы номинальных электрических и предельных эксплуатационных параметров для него.
Тиристор незапираемый триодный с управлением по катоду:
Тиристор триодный, запираемый в обратном направлении, с управлением по аноду Диодный тиристор (динистор)
Тиристорный оптрон (тиристорная оптопара)
Т иристор представляет собой четырёхполюсный p-n-p-n прибор, содержащий три последовательно соединённых p-n перехода J1, J2, J3. Контакт к внешнему p-слою называется анодом, к внешнему n-слою — катодом. В общем случае p-n-p-n прибор может иметь два управляющих электрода (базы), присоединённых к внутренним слоям. Прибор без управляющих электродов называется диодным тиристором (или динистором). Прибор с одним управляющим электродом называют триодным тиристором или тринистором (или просто тиристором).
a) Основная четырёхслойная p-n-p-n структура
b) Диодный тиристор
с) Триодный тиристор.
ВАХ
Эквивалентная схема тиристора и системы номинальных электрических и предельных эксплуатационных параметров.
Э квивалентная схема тиристора может быть представлена с помощью двух разнополярных транзисторов, имеющих общий коллекторный переход.
1. Напряжение включения (Uвкл) – это такое напряжение, при котором тиристор переходит в открытое состояние.
2. Повторяющееся импульсное обратное напряжение (Uo6p.max ) - это напряжение, при котором наступает электрический пробой. Для большинства тиристоров Uвкл = Uo6p.max.
3. Максимально допустимый прямой, средний за период ток.
4. Прямое падение напр-ия на открытом тиристоре (Unp = 0,5÷1В).
5. Обратный максимальный ток – это ток, обусловленный движением неосновных носителей при приложении напр-ия обратн. полярности.
6. Ток удержания – анодный ток, при котором тиристор закрывается.
7. Время отключ. – время, в течение которого закрывается тиристор.
Наименование предельного параметра | Буквенное обозначение |
Неповторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии и неповторяющееся импульсное обратное напряжение | UDSM |
Рабочее импульсное напряжение в закрытом состоянии и рабочее импульсное обратное напряжение | UDWM |
Постоянное напряжение в закрытом состоянии и постоянное обратное напряжение | UD |
Средний ток в открытом состоянии при температуре корпуса | ITAV Тс |
Действующий ток в открытом состоянии | IТRМS |
Ударный ток в открытом состоянии | IТSМ |
Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии, А/мкс | (diТ/dt)сrit |
Импульсная рассеиваемая мощность управления | РGМ |
Температура хранения | Tstgmin Тstgm |
Температура перехода | Tjmin Тjm |
Дать определение амплитудной, амплитудно-частотной, фазо-частотной и переходной характеристикам усилителя. Какую информацию несет каждая из них о поведении усилителя? Какие параметры усилителя можно извлечь из этих характеристик?
А мплитудная характеристика (1) усилителя отражает особенности изменения величины выходного сигнала при изменении входного. АХ определяет динамический диапазон усилителя: D = UВЫХmax/ UВЫХmin.
А ЧХ (2) показывает, как изменяется амплитуда выходного сигнала при неизменной амплитуде входного сигнала в частотном диапазоне, при этом считается, что форма сигнала не изменяется. АЧХ усилителя определяет зависимость коэффициента усиления от частоты усиливаемого сигнала. Для оценки изменения коэффициента усиления с изменением частоты вводится понятие частотных искажений K=K0/Kf. Две характерные точки на АЧХ определяют понятие "полоса пропускания" усилителя, которая определяет рабочий частотный диапазон усилителя. ∆f=fB-fH.
Ф ЧХ усилителя (3) — это зависимость угла сдвига фаз между входным и выходным напряжениями от частоты.
Ф ЧХ позволяет оценить фазовые искажения, возникающие в усилителях по тем же причинам, что и частотные. Переходная характеристика усилителя (4) – это зависимость выходного сигнала (тока, напряжения) от времени при скачкообразном входном воздействии. Частотная, фазовая и переходная характеристики усилителя однозначно связаны друг с другом. Области верхних частот соответствует переходная характеристика в области малых времен, области нижних частот – переходная характеристика в области больших времен.
Каким образом усилительные каскады связываются с генератором и нагрузкой, а также между собой. Достоинства и недостатки различных видов связи.
Каскад усиления — ступень усилителя, содержащая один или несколько усилительных элементов, цепи нагрузки и связи с предыдущими или последующими ступенями.
В качестве усилительных элементов обычно используются электронные лампы или транзисторы (биполярные, полевые), иногда, в некоторых специальных случаях, могут применяться и двухполюсники, например, туннельные диоды (используется свойство отрицательного сопротивления) и др. Полупроводниковые усилительные элементы (а иногда и вакуумные) могут быть не только дискретными (отдельными) но и интегральными (в составе микросхем), часто в одной микросхеме реализуется полностью законченный усилитель. В зависимости от способа включения усилительного элемента различаются каскады с общей базой, общим эмиттером, общим коллектором (эмиттерный повторитель) (у биполярного транзистора), с общим затвором, общим истоком, общим стоком (истоковый повторитель) (у полевого транзистора) и с общей сеткой, общим катодом, общим анодом (у ламп). Каскад с общим эмиттером (истоком, катодом) — наиболее распространённый способ включения, позволяет усиливать сигнал по току и напряжению одновременно, сдвигает фазу на 180°, то есть является инвертирующим. Каскад с общей базой (затвором, сеткой) — усиливает только по напряжению, применяется редко, является наиболее высокочастотным, фазу не сдвигает. Каскад с общим коллектором (стоком, анодом) — называется также повторителем (эмиттерным, истоковым, катодным), усиливает ток, оставляя напряжение сигнала равным исходному. Применяется в качестве буферного усилителя. Важными св-вами повторителя являются его высокое входное и низкое выходное сопротивления, фазу не сдвигает.
Каким образом строятся цепи смещения рабочей точки биполярных и униполярных транзисторов в усилительном каскаде? Достоинства и недостатки различных вариантов смещения рабочей точки.
Н еобходимый режим работы транзистора можно установить путем подачи на базу относительно эмиттера напряжения смещения, которое в зависимости от типа транзистора и режима его работы может иметь величину порядка 0,1—0,4 в. Смещение можно задать либо включением в цепь базы специальной батареи, либо путем использования коллекторной батареи. Чаще всего питание входной (базовой) и выходной (коллекторной) цепей транзистора осуществляют от 'одного и того же источника, добавляя в схему делитель напряжения или гасящее сопротивление. При этом эмиттерный переход включается в прямом направлении, а коллекторный — в обратном. Смещение на транзистор можно подавать либо параллельно с источником входного сигнала, либо последовательно с ним. Если источник сигнала подключен к общей нулевой шине усилителя или необходимо отделить по постоянному току выход источника сигнала от управляющего электрода транзистора, то источник должен быть подключен к базе (или эмиттеру) через разделительный конденсатор. В этом случае источник сигнала шунтируется _ цепью смещения и входным сопротивлением усилителя. Если источник сигнала не требует подсоединения к нулевой шине и обладает гальванической проводимостью (например, вторичная обмотка входного трансформатора), то его можно подсоединить последовательно с цепью смещения. Цепь смещения при этом необходимо блокировать конденсатором большой емкости для того, чтобы входной сигнал без потерь поступил на эмит-терный переход. Способ подачи смещения от общего источника с делителя из резисторов Вх и R2 называют смещением фиксированным напряжением база-эмиттер. Для того чтобы смещение оставалось практически неизменным при колебаниях температуры, при старении и смене транзистора, величину сопротивления R2 желательно выбирать как можно меньшей. Однако при этом падает входное сопротивление усилителя. В зависимости от выходной мощности и режима работы каскада ток делителя берется в 2—5 раз больше тока базы. С ростом тока делителя потребление энергии от источника питания возрастает, а полный к. п. д. каскада падает. Такой способ подачи смещения иногда находит применение в усилителях класса В.