Схемы включения биполярного транзистора

с общим эмиттером (ОЭ) — осуществляет усиление как по току, так и по напряжению — наиболее часто применяемая схема;

с общим коллектором (ОК) — осуществляет усиление только по току — применяется для согласования высокоимпедансных источников сигнала с низкоомными сопротивлениями нагрузок;

с общей базой (ОБ) — усиление только по напряжению, в силу своих недостатков в однотранзисторных каскадах усиления применяется редко (в основном в усилителях СВЧ), обычно в составных схемах.

Схемы включения полевого транзистораПолевые транзисторы, как с p-n переходом (канальные), так и МОП (МДП) имеют следующие схемы включения:

с общим истоком (ОИ) — аналог ОЭ биполярного транзистора;

с общим стоком (ОС) — аналог ОК биполярного транзистора;

с общим затвором (ОЗ) — аналог ОБ биполярного транзистора.

30. Семейство входных статических характеристик представляет собой зависимость

.

При входная характеристика представляет собой прямую ветвь вольт-амперной характеристики эмиттерного перехода. При данная характеристика смещается немного выше оси абсцисс, т. к. при отсутствии входного сигнала через запертый коллекторный переход протекает маленький обратный ток , который создает на объемном сопротивлении базовой области падение напряжения, приложенное к эмиттерному переходу в прямом направлении (рис. 3.9). Именно это падение напряжения и обусловливает протекание через эмиттерный переход маленького прямого тока и смещение вверх входной характеристики (рис. 3.8 б).

Рис. 3.8. Входные характеристики схемы с общей базой

При коллекторный переход смещается в прямом направлении, через него протекает прямой ток и, следовательно, падение напряжения на сопротивлении базы изменит полярность на противоположную, что вызовет при отсутствии входного сигнала протекание через эмиттерный переход маленького обратного тока и, следовательно, смещение входной характеристики вниз (рис. 3.8 ).

2. Семейство выходных статических характеристик (рис. 3.9) представляет собой зависимости

.

Выходные характеристики схемы с общей базой

Если , то выходная характеристика представляет собой обратную ветвь вольт-амперной характеристики коллекторного перехода. При ток в коллекторной цепи будет протекать даже при отсутствии источника коллекторного питания за счет экстракции инжектированных в базу носителей полем коллекторного перехода. При увеличении напряжения коллекторный ток практически не меняется, т. к. количество инжектированных в базу носителей не меняется , а возрастает только скорость их перемещения через коллекторный переход. Чем больше уровень тока , тем больше и коллекторный ток .

При изменении полярности на противоположную, меняется и включение коллекторного перехода с обратного на прямое. Поэтому ток вначале очень быстро снижается до нуля, а затем изменяет свое направление на противоположное.

31. Классификация логических элементов выполняется по следующим признакам.

1. По выполняемым логическим функциям:

Все логические функции любого числа логических переменных можно образовать с помощью трех основных операций:

· логическое отрицание (инверсия, операция НЕ): ;

· логическое сложение (дизъюнкция, операция ИЛИ): Y= X1 + X2;

· логическое умножение (конъюнкция, операция И): Y = X1*X2;

Возможны более сложные операции: ИЛИ-НЕ ( ).

Условное графическое обозначение ЛЭ и выполняемых ими функций:

2. По режиму работы ИС:

· статические;

· динамические.

Статические могут работать как в статическом, так и в динамическом (импульсном) режиме.
Динамические — только в импульсном.

3. По типу применяемых транзисторов:

· на биполярных и МДП-транзисторах;

· на арсенид-галлиевых МЕП и ГМЕП-транзисторах.

·

32. Электронные усилителиклассифицируют по следующим признакам:

_ по усиливаемой величине: усилители напряжения (УН), тока (УТ), мощности

(УP);

_ по назначению: измерительные; для устройств теле_ и радиовещания; общепро_

мышленного ипользования; операционные, используемые в аналоговых и ана_

лого_цифровых устройствах;

_ по характеру усиливаемых сигналов: усилители гармонических, импульсных и

другой формы сигналов;

_ по частоте усиливаемых сигналов: усилители постоянного тока (УПТ); усили_

тели звуковой частоты (УНЧ, f < 30 кГц); усилители высокой частоты (УВЧ,

f < 300 МГц); усилители сверхвысокой частоты (УСВЧ, f < 300 ГГц);

_ по ширине частотного спектра выходного сигнала: широкополосные и узкопо_

лосные (резонансные);

_ по схеме включения транзисторов: с общим эмиттером (ОЭ); с общей базой (ОБ);

с общим коллектором (ОК); с общим истоком (ОИ); с общим стоком (ОС); с

общим затвором (ОЗ);

_ по количеству каскадов усиления: однокаскадные; многокаскадные (каскад пред_

варительного усиления, промежуточные и выходной каскады);

_ по типу связи между каскадами и между оконечным каскадом и нагрузкой: рези_

стивная (гальваническая), ёмкостная,трансформаторная.

Важнейшим параметром усилителя является коэффициент усиления по мощнос_

ти, равный отношению изменения мощности выходного сигнала к изменению мощ_

ности входного сигнала. Помимо коэффициента усиления по мощности вводят также:

_ коэффициент усиления по напряжению

_ коэффициент усиления по току

Тогда коэффициент усиления по мощности Kp =KuKi . В некоторых схемах усиления один из двух коэффициентов (Ku или Ki) может быть меньше единицы.

12) Возникновение теплового и токового пробоев.

Электрический пробой.

Электрический пробой возникает в результате воздействия сильногоэлектрического поля в p-n переходе. Такой пробой является обратимый, то есть он не приводит к повреждению перехода, и при снижении обратного напряжения свойства диода сохраняются. Например. В таком режиме работают стабилитроны – диоды, предназначенные для стабилизации напряжения.

Тепловой пробой.

Тепловой пробой возникает в результате перегрева p-n перехода при протекании через него тока большого значения, и при недостаточном теплоотводе, не обеспечивающем устойчивость теплового режима перехода.

При увеличении приложенного к p-n переходу обратного напряжения Uобрмощность, рассеиваемая на нем, растет. Это приводит к увеличению температуры перехода и соседних с ним областей полупроводника, усиливаются колебания атомов кристалла, и ослабевает связь валентных электронов с ними. Возникает вероятность перехода электронов в зону проводимости и образованиядополнительных пар электрон – дырка. При плохих условиях теплоотдачи от p-nперехода происходит лавинообразное нарастание температуры, что приводит кразрушению перехода.

Токовый пробой транзистора возникает при достижении током максимально допустимого значения. В ряде случаев максимально допустимый ток транзистора определяется по снижению коэффициента передачи тока ниже определенного значения. Если токовый пробой не связан с перегоранием соединительных проводников, то он является обратимым. Вторичный пробой транзистора возникает или после развития одного из видов первичного пробоя, или непосредственно, минуя развитие первичного пробоя. Непосредственное развитие вторичного пробоя происходит обычно в области сравнительно высоких напряжений на коллекторе и связано с развитием так называемого «токового шнура». При этом коллекторный ток концентрируется в очень малой области коллектора, которая проплавляется и замыкает коллектор с базой. Вторичный пробой происходит при значениях тока и напряжения, меньших гиперболы максимальной мощности.