Активный режим. Физика работы.

Iк= a Iэ+ Iко Iко-обратный ток колектора, a-коэффициент передачи тока эмитера

 

 

Схемы включения транзисторов.

1)Схема с общей базой

 

Iвх-Iэ

Iвых-Iк

Uвх-Uэб

Uвых-Uкб

 

2)Схема с общим эмитером

 

3) Схема с общим колектором

 

Каждая схема характеризуется семействами входных и выходных статических ВАХ

Iвх=f(Uвх) | Uвых-const

Iвых=f(Uвых) | Iвх-const

ВАХ транзисторов

1)ОЭ

 

Iк=bIб +(Uкэ/r*к)+I*к₀ b-коэффициент передачи Iб

                                       b=a/1-a

ОБ

Iк=aIэ+I к₀+(Uкб/rк) r*к=(rк/1+b)  I*к₀=I к₀(1+b)

 

Малосигнальная эквивалентная схема замещения транзистора

ОЭ

 

 

rк≈100 Ом rэ=dUбэ/dIб | Uк- const

rэ=2jt/Iэ⁰ =(Si)≈50мВ/ Iэ⁰

r*к=dUкэ/dIк | Iб- const ≈100кОм

Ск*=Ск(1+b) ≈ 5-15мкФ 

 

ОБ

rэ=dUбэ/dIэ | Uк- const

r*к=dUкб/dIк | Iэ- const    

 

Частотные свойства транзистора

Зависят от емкостей транзистора, межэлектородных емкостей, и от коэффициентов a и b

fср=fсрa/b – для b

 

h – параметры транзистора

 

 

ΔU₁=h₁₁ΔI₁+h₁₂ ΔU₂

ΔI₂=h₂₁ΔI₁+h₂₂ ΔU₂

 

h₁₁= ΔU₁/ ΔI₁    │ΔU₂=0 – входной сигнал

h₁₂= ΔU₁/ ΔU₂ │=μ=0 – коэф. обр. отриц. внутр.связи

│ΔI₁=0

h₂₁= ΔI₂/ ΔI₁   │ ΔU₂=0 – коэф усиления I

h₂₂= ΔI₂/ ΔU₂ │=1/rк выходная проводимость

│ΔI₁=0

 

Связь h-параметров с собственными параметрами транзистора

	ОБ	ОЭ
h11	rэ+rб(1-α)	rб+rэ(1+β)
h12	0	0
h21	α	β
h22	1/rк	1/rк*=(1+ β)/rк

 

Полевые транзисторы (ПТ)

В ПТ используется носитель заряда одного типа. Работа ПТ основана на управлении R канала ПТ поперечным электрическим полем.

ПТ с:           p-n переходом

                   МДМ или МОП

«+»- очень простые, высокая технологичность, большое Rвх., малая стоимость.

«-»-малая крутизна

ПТ с p-n переходом

 

Структура и работа.

 

ВАХ: выходная

rc=ΔUcч/ΔIc

Uзи=const(отсечки)

 ≈10-100кОм

 

Стокозатворная характеристика

 

крутизна:

S=(dIc/dUзи)

Uc=const

 

( МДП )-транзисторы-МОП

МОП:          -с встроенным

                   -с индуцируемым

 

Структура и работа.

 

 

 

Работа основана на явлении изменения проводимости при поверхностном слое полупроводника на границе с диэлектриком под воздействием электрического поля.

ВАХ:

 стокзатворная изолированный канал

 

Встроенный канал

cтокзатворная

 

 

 

r_к=1/s “+”высокое Rвх 10^12…14 Ом, высокие допустимые напряжения

Применение:цифровая схемотехника, аналоговые ключи, входные-выходные каскады усилителей мощности, управляемые R.

 

Терристор

П/п прибор с 3-мя и более p-n переходами, применяется для переключения токов. Различают 2-х электродные – динистор и 3-х электродные – тринистор.

Динистор: структура и работа

	p n  p  n

 

Если преложить «+» к аноду то П1-П3 смещаются прямо ->их R мало, П2 смещается обратно. По мере возрастания Uлк ширина П2 увеличивается ->и с Uак создается U пробоя ->динистор открывается. После пробоя П2 его R резко падает и внешнее Uак перераспределяется на П1и П3 ->резко возрастает напряжение, ->I тоже растет ->возникает «+» обратная связь. Чем больше открывается П2, тем больше отпирается П1 и П3,тем больше I.

Ток через динистор, когда он открыт, ограничивается внешними элементами

ВАХ

 

 

Если U на динисторе =0 тогда ток определяется отношением E/Rн

Применение: можно построить генератор.

 

 

 

 

Тринистор:

Одна из баз имеет внешний вывод- управляющий электрод.

 

Подавая ток через базу можно увеличивать ток через переход П3 и создовать условия для раннего отпирания тринистора -> I управл.может управлять моментом отпирания

 

Применяют: управляемые выпрямители, преобразователи частоты, инверторы

Пр.

 

Симисторы.