Гусев - Электроника (944138), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Используя участок характеристики с отрицательным дифференциальныь1 сопротивлением, можно созчавать генераторы релаксационных колебаний (рис. 2.36,и), принцип действия которых состоит в следующем. Пока напряжение на тиристоре меньше (/лвм конденсатор С заряжается через резистор Л. Напряжение на нем увеличивается по экспоненциальному закону. При включении тиристора ((/е= Ь'„„„.) конденсатор С быстро разряжается Когда ток становится меныпе !„. тиристор выключается. Процессы зарялки и разрядки периодически повторяются. Данная электрическая цепь генерирует периодические импульсы экспопенциальной формы, 1)к Рис. 236.
Вкпгоченис тирисгора в пень ддя регулирования мощности (а); диаграммы напряжений и гоков в цепи (й), рслаксапионный генератор импульсов (в) Основные параметры тиристоров и их ориентировочные значения 1. Напряжение переключения (постоянное - - ()„~„, импульсное-. (),„„н, десятки - сотни В). 2. Наггрняжение в открьгтом состоянии ()„--падение напряжения на тиристоре в открытом состоянии (().,=! —:3 В). 3. Обратное напряжение (),„- напряжение, при котором тиристор может работать длительное время без нарушения его работоспособности (единицы .
- тысячи В). 4. Постоянное прямое напряжение в закрьпом состоянии (т;,— максимальное значение прямого напряжения, при котором не происходит включения тиристора (единицы — сотни В); 5. Неотпирающее напряжение на управляющем электроде Ьь„о, наибольшее напряжение не вызывающее отпирания тиристора (доли В). 6. Запирающее напряжение на управляющем электроде (I„, напряжение, обеспечивающее требуемое значение запирающего тока управляющего электрода (единицы — десятки В). 7. Ток в открытом состоянии Г„е — максимальное значение тока открьпого тиристора (сотни мА --сотни А).
8. Ток удержания 1„, (десятки--сотни мА). 9. Обратный ток У„„п (доли мА). ! О. От пирающий ток управления 1„„, — — наименьший ток управляющего зпектрода, необкодимыи для включения тиристора (десятки мА). 11. Скорость нарастания напряжения в закрьпом состоянии максимальная скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии (десятки . сотни В)мкс). !2. Время включения („„„- время с момента подачи отпираю(цего импульса до момента, когда напряжение на тиристоре уменьшится до 0,1 своего начального значения (мкс десятки мкс). 13. Время выключения (,м„я .
минимальное время, в течение которого к (иристору должно прикладываться запирающее напряжение (чесятки сотни мкс). 1)9 14. Рязссеиваемая мснцность )а !едииицы — десятки Вт). Обозначения гиристоров в соответствии с ГОСТ 10об2 — 72 состоят из шести .>лементов. Первый элемент — буква К, указывающаи исходный материал полупроводника; второй буква Н для диолных тиристоров и У для триолных; третий — цифра.
определяющая назначение прибора; четвертый и пятый -порядковый номер разработки; шестой--.буква, определяюн!ая зехнологию изготовления, например КУ201А, КН102И и т. д. а 2.10. Полевые тРАнзистОРы с з и Капал ' Лаалаипа р-чипа~ и, аз ° '! ~+ и лапал ~ Лалуига юрию или ) ,' арсепир галлиа агапа и - па д/ ау Рис.
2Д7. Упрощенная спруктура полевого транзистора с управляющич р-п-перека,юч (и); условные обозначения транзистора, ичсющеюз каи:щ и-типа (б) и р-тина (а)„' типовые структуры Ы, а): структура транзисюра с повып~снныч быстролействиеч (е) )20 Полупроводниковые приборы, работа которых основана на модуляции сопротивления полупроводниково1о материала поперечным электрическим полем, называют полевыми транз н с т о р а м и. У них в создании электрического тока участвуют носители щряда только одного типа !электроны или дырки).
!1олевые транзисторы бывают двух видов; с управляющим р-л-переходом и со структурой металл . диэлектрик †полупроводник (МДП-транзисторы). Транзистор с )т~равлзяюп)им р-и-переходом (рис, 2З7) представляет собой пластину !участок) из полупроводникового материала, имеюшего электропроводность определенного типа. от концов которой сделаны два вывода — электроды стока и истока. Вдоль пластины выполнен электрический переход !р-л-переход или барьер Шотки), от которого сделан третий вывод. "затвор. Внецтние напряжения прикладывают так, что между электродами стока и истока протекаез электрический ток. а напряжение, приложенное к затвору', смещает электрический переход в обратном направлении.
Сопротивление области, расположенной под электрическим переходом. которая носит название канала, зависит от напряжения на затворе. Это обусловлено тем, что размеры перехода увеличиваются с повышением приложенного к нему обратного напряжения, а увеличение области, обедненной носителями заряда, приводит к повьппснию электрического сопротивления канала. Таким образом, работа полевого |ранзистора с управляющим р-л-переходом основана на изменении сопротивления канала за счет изменения размеров области, обедненной основнылти носигелями заряда, которое происходит под действием приложешюго к затвору обратного напряжения.
Электрод„от которого начинают движение основные носители заряда в канале, называют истоком, а электрод, к которому движутся основные носители заряда, называют стоком. Упрошснная структура полевого транзистора с управляющим р-и-переходом приведена на рис. 2З7, а. Условные обозначения даны на рис. 2.37,б, в, а структуры выпускаемых промышленностью полевых транзисторов-- на рис. 2.37, г .--е. Если в пластинке полупроводника, например п-типа, созданы зоны с электропроводностью р-типа, то при подаче на р-и-переход напряжения, смешающсго его в обратном направлении. образуются области, обедненные основными носителями заряда (рис.
2.37, а). Сопротивление полупроводника между электродами истока и стока увеличивается, зак как ток проходит только по узкому каналу между переходами. Изменение напряжения затвор в исток приводит к изменению размеров зоны объемного заряда (размеров р-п-перехода), г. е. к изменению сопротивления канала.
Канал может быть почт.и полностью перекрыл и тогда сопротивление между истоком и стоком будет очень высоким (несколько десятки МОм). Напряжение между затвором и истоком, при котором ток стока достигает заданного низкого значения (1 - О), называют напряжением отсечки полевого гранзистора С~ „„,, Строго говоря, при напряжении отсечки транзистор должен закрываться полностью. но наличие утечек и сложность измерения особо малых гоков заставляют считать напряжением отсечки то напряжение, при котором ток достигает определенного малого значения. Поэтому в технических условиях на транзистор указывают, при каком токе стока произведено измерение Ьзи„,. Ширина р-л-перехода зависит также от тока. протекающего через канал. Если ГсиФО, например ~/с >0 (рис, 2.37, а), то ток Рс, протекаюШий через транзистор.
создаст по длине последнего падение напряжения, которое оказывается запирающим для перехода затвор канал. Это приводит Ш /с /с поч (гзн бсииас (/сниаг ~знрпус а) -(уз (/зппп ср(/з~р с с/ Рис. З зо Выходные характеристики полевого гранзнстора с упрввляюгиим р-и-переходом (а); его входная характеристика (о) и харакгеристнка передачи (стокозатворная) (и). У сру обаис . УУ пгьгогаи обисг иии об.ас ь п,иьппсии, ПУ об.гасгь ир б ('зиог г у „<г о,, = (-'ги и;) уг,„— ~р (гси ас) г и, гг=) (- згг „) ) (/згг) ( 'г "г к увеличению ширины р-и-перехода и соотиегсгвенно к уменьшению сечения и проводимости канала, причем ширина р-и-перехода увеличивается по мере приближения к области стока, где будет иметь место наибольшее падение напряжения, вызванное ~оком 1с на сопротивлении канала А,и. Так, если считать, что сопротивление транзистора определяется только сопротивлением канала, то у края р-уьперехода.
обращенного к истоку, будет действовать напряжение (/зи, а у края. обращенного к стоку, -- напряжение ) (/зи)+ (/си. При малых значениях напряжения (/си и малом 1с транзистор ведет себя как линейное сопротивление. Увеличение (/ приводит к почти линейному возрастанию 1с, а уменьшение (Уси - к соответствукндему уменьшению 1с. По мере роста (уси характеристика 1 =1((/ ) все сильнее отклоняется от линейной, что связано с сужением канала у стокового конца. При определенном значении тока наступает так называемый режим насып(они я (участо)с П на рис. 2.Зиса), который характеризуется тем. что с увеличением (/ „ток 1с меняется незначительно. Это происходит потому, что при большом напряжении 1/с. канал у стока стягивается в узкуто горловину.
Наступает своеооразное динамическое равновесие. при котором увеличение 1/си и рост тока 1с вызывают дальнейшее сужение канала и соответственно уменьшение тока 1. В итоге последний остается почти постоянным. Напряжение. при котором наступает режим насыщения. называется напряжением насыщения. Оно, как видно из рис. 238, и. меняется при изменении напряжения (/,„. Так как влияние (/,и и 1/с на ширину канала у стокоиоуо вьувода практически одинаково. го тле У, „.„„Уачальпь>й ~ок стока.
под ко>орнч и >из,> зоь при ('з>> — — О и гп>пряжепии па с>оке, прея~иван»псч >ы жспис иасьппения ) ('сп) -- ) ('сп., ) Так как управа >ение полевыч грапзис>ором > г)»>сс в >яетсн напряжением па за~воре. >о для количесзнс»пой о вчп;и уира. вляющего Лейсгвия ытв> ра ипю|п,зу>о> крупг>ю ч; ~ а> гяисгики ')~ я~)> )>77> Крузизиа злр»к»ерик>икп.аосппаез максима ~ь»о " лепил »ри (зи =.-О. Для»прете.>сипя >напевая,'~':О»; точ напряжении ( >я >~родиффереа>п>руеч выр ~жс~>пс ш (ч~„, .
~ж,„ -"-" ~ -'-") При ('я„=й выражение (".73) >рпче1 впз Итак, пипр>ь»сс гии янссчьзь пп(нч)сл> нппс прп .палов напряжс пии Е,и< Г>сп„,,„. численно равпо напряжению иасыптеиия при Г)>и=О. а п.шряжепие насьппения ~>ри определенном напряжен»» на >аыюрс ('п„равпо разнос>и па»ряжения о>сечки и иапряя; ния за> вор исз ок При гпа и~ель»~>к> .вел>гчепии >глпряжеппя (7 и я сзоково>, конпа паблюзлезся "р, оог и-г;пс; >ла В,>ь о апск к; рьк срп»ка> ~ в ч»» ~гачзис>ора можне вылепи>ь,пи )>пг очи - > г '7 ) „ l? (>>.п>сзь ()л ~плывя>о.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
