Федосеева - Основы электроники и микроэлектроники (989598), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Параметром транзистора, характеризующим его частотные свойства, является граничная частота, при которой коэффициент усиления тока уменьшается в -!~2 раз. Для схемы ОБ это частота 1„при которой и уменьшается в -1/2 раз, а 1р — то же для 6 в схеме ОЭ. Поскольку ток базы в (1 + б) раз меньше тока эмиттера, то = —. Отсюда следует, что граничная частота в схеме ОЭ 1+Р ' меньше, чем в схеме ОБ, и частотные свойства транзистора хуже.
Из рассмотрения принципа действия транзистора и его характеристик в схемах ОБ и ОЭ видно, что в схеме ОБ выходной ток 1„ практически повторяет по величине входной ток 1, (схема не дает усиления тока); в схеме ОЭ выходной ток 1„ во много раз больше входного тока 1б (происходит усиление тока). Следует добавить„ что в схеме ОК ток усиливается практически так же, как в схеме ОЭ, но она не дает усиления по напряжению.
Очевидно, что наибольшее усиление мощности электрических колебаний дает схема ОЭ. В справочниках приводится коэффициент усиления тока в схеме ОЭ: йэ!, = 6. Как видно из приведенных соотношений, а и 6 соответственно равны Ьэм и Ьэ!,; определение их по коллекторным характеристикам для схем ОЭ и ОБ производится аналогично показанному на рис. 1.36, в. Кроме рассмотренных параметров свойства транзистора характеризуются величинами, определяющими номинальный и предельный режимы работы и возможности использования транзисторов в различных устройствах. К ним относятся обратный ток коллектора, обратный ток эмнттера, граничная частота усиления тока, емкость коллекторного перехода.
Предельные режимы определяются максимально допустимыми значениями токов, напряжений и рассеиваемой мощности, которые нельзя превышать ни при каких условиях эксплуатации. К ннм относятся максимально допустимые постоянные токи коллектора 1. „,„„эмиттера 1,„,„, и базы 1бнбх„максимально допустимые постоянные напряжения (у,б„,, У„б„,„„(1„т„,„„максимально 1.4.4. Типы транзисторов н система нх обозначений Транзисторы разделяют на типы в зависимости от их назначения по граничной частоте усиливаемого сигнала и по мошностн, рассеиваемой на коллекторе. По частотным свойствам транзисторы делят на низкочастотные ()„( 3 МГц), средней частоты (3(~ (30 МГц), высокочастотные (30(~ <300 МГц) и СВЧ () ) 300 МГц). По максимально допустимой мощности, рассеиваемой коллектором, различают транзисторы малой мощности (Р„„,„, ( 0,3 Вт), средней мощности (0,3 ( Р„„,„, ( 1,5 Вт) н большой мощности (Р„„,„, ) 1,5 Вт). Для улучшения теплоотвода транзисторов средней и большой мощности используют радиаторы охлаждения; иногда роль радиатора охлаждения может играть корпус устройства, на котором укрепляется транзистор.
Внешний вид транзисторов разной мощности показан на рис. 1,37. Система буквенно-цифровых обозначений транзисторов такая же, как для диодов. В качестве второго элемента ставится буква Т. Третий элемент — трехзначное число, определяющее группу по электрическим свойствам н порядковому 4. Какие возможны схемы включения транзистора и какими свойствами онн отличаютсяэ 5. Нарисуйте входные и выходные характеристики транзистора в' схеме с общим эмнттером. 8. Перечислите первичные и А-параметры транзистора и покажите, как определяются коэффициенты усиления тока и и й по характеристикам. от 101 до 199; от 201 до 299; от 301 до 399.
от 401 до 499; от 501 до 599; от 801 до 899. Гнввв эзь ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ от 701 до 799; от 801 до 899; от 901 до 999. 1.5.1. Устройство и принцип действия полевого транзистора с р-и переходом Гериэнкэвые (р его) Нрэиккевые (п.р.п) й НТЗОГЕ НТВО! Полевым транзистором называют полупроводниковый прибор, обладающий усилительными свойствами, которые обусловлены потоком основных носителей заряда, протекающим через проводящий канал н управляемым поперечным электрическим полем.
ГТ403И ф 'Ж ГТ306А НТ306А з а э а т в эю Рис. 1.37. Внешний вид транзисторов разных типов (о), со снятой крышкой корпуса (б) и с радиатором охлаждения (а) Примеры обозначения транзисторов: ГТ)08Б — германиевый транзистор малой мощности, низкой частоты, порядковый номер разработки 08, группа по параметрам Б; КТЗ15à — кремниевый транзистор малой мощности, высокой частоты, порядковый номер разработки 15, группа Г; КТ808А — кремниевый транзистор большой мощности, срелней частоты, порядковый номер разработки 08, группа А. В эксплуатации еще находятся транзисторы прежних выпуснов со старыми обозначениями. Например, МПЗ9Б, МП41, П28 (гермаииевые, малой мощности, низкой частоты), П210А (германиевый транзистор большой мощности, низкой частоты).
В отличие от биполярного транзистора действие полевого транзистора обусловлено носителями заряда одной полярности— либо только электронамн в канале а-типа, либо только дырками в канале р-типа. Поэтому их называют униполярными. Различают два основных вида полевых транзисторов: с управллюи(им р-а переходом и с изолированным затвором. Рассмотрим устройство и принцип действия полевого транзистора с р-и переходом (рис. !.38).
Он представляет собой полупроводниковую пластину а-типа, от торцов которой с помощью невыпрямляющих металлических контактов сделаны выводы Контрольные вопросы !. Что представляет собой биполярный транзистору 2. По схеме включения транзистора объясните его принцип лействия как управляемого прибора. 3. Объясните процесс усиления электрических колебаний с помощью транзистора. 73 номеру разработки; устанавливается пнем по сотням.
Малой мощности низкой частоты средней частоты высокой частоты и СВЧ Средней мощности низкой частоты средней частоты высокой частоты н СВЧ Гюльшой мощности низкой частоты средней частоты высокой частоты и СВЧ в соответствии со следующим распределе- Затвор А( р-п перви Ноток Стон и-канал п-ка а Рис. 1.38. Полевой транзистор с управляющим р-п переходом: а, б — упрощенные структуры; а, г — условные графические обозначения с каналом и-типа и р-типа; д — схема включения, поясняющая принцип действия электродов.
Слой полупроводника между этими контактами, в котором регулируется поток носителей заряда, называют проводящим каналом (в данном случае — и-типа). Электрод полевого транзистора, через который в проводящий канал втекают носители заряда, называют истоком И, а электрод, через который из канала вытекают носители заряда, — стоком С. На грань пластины в ее центральной части наплавляют акцепторное вещество, создающее область р-типа; в результате образуется р-п переход.
От р-области сделан вывод третьего электрода для подачи на р-и переход обратного напряжения. В таком режиме слой, обедненный носителями заряда имеет проводимость, близкую к нулю. Электрод, на который подается напряжение, создающее электрическое поле для управления протекающим через канал током, называют затвором 3. Прн создании р-и перехода только с одной стороны пластины (рис. 1.38, а) канал и-типа образуется между областью р-и перехода и непроводящей подложкой, на которой укреплена пластина. Чаще всего создают р-и переходы с двух сторон пластины— на противоположных гранях — н электрически соединяют обе р-области в один вывод затвора (рис. 1.38, б). В этом случае проводящий канал образуется в пластине между областями двух р-и переходов.
На рис. 1.38, в, г показаны условные графические обозначения полевых транзисторов с каналами и-типа н р-типа. В схеме включения полевого транзистора (рис. 1.38, д) между истоком и стоком подается напряжение //,„ такой полярности, чтобы основные носители заряда (электроны в канале и-типа) двигались по каналу в направлении от истока к стоку. При этом через канал и по внешней цепи протекает ток стока /,. Цепь между стоком н истоком является главной.
На затвор относительно истока подается напряжение (/хю обратное для р-п перехода. Оно создает поперечное по отношению к каналу электрическое поле, напряженность которого зависит от величины приложенного напряжения. Чем больше это напряжение, а следовательно, сильнее электрическое поле, тем шире запирающий слой и уже канал (пунктнр на рис. !.38, д). С уменьшением поперечного сечения канала уменьшается его проводимость, что приводит к уменьшению тока /, в цепи. Цепь между затвором и истоком является управляющей.
Таким образом, принцип действия полевого транзистора с р-и переходом основан на изменении проводимости канала за счет изменения ширины области р-и перехода под действием поперечного электрического поля, которое создается напряжением затвор— исток. Если в цепь затвор — исток последовательно с источником постоянного напряжения Е, включить источник усиливаемого сигнала, а в главную цепь между стоком и истоком последовательно с источником питания Е, — нагрузку /с„ (рнс.
1.39), то будет происходить процесс усиления сигнала. Слабый сигнал вызывает изменения поперечного электрического поля; оно пульсирует с частотой сигнала„ что в свою очередь приводит к периодическим расширениям и сужениям канала. Это вызывает пульсации тока /, и напряжения на нагрузке //„. Переменная составляющая этого напряжения представляет собой усиленный сигнал на выходе, значительно больший по мощности, чем сигнал в цепи управления на входе. ~ — ~с Овых вх Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
