Электроника. Основные требования к электронным приборам

Содержание

Слайд 2

Электроника Электроника Требования к уровню освоения содержания дисциплины и формы промежуточного и итогового контроля

Электроника

Электроника

Требования к уровню освоения содержания дисциплины и формы промежуточного и итогового

контроля
Слайд 3

Электроника Электроника Рекомендуемая литература Основная литература

Электроника

Электроника

Рекомендуемая литература

Основная литература

Слайд 4

Электроника Электроника Рекомендуемая литература Дополнительная литература

Электроника

Электроника

Рекомендуемая литература

Дополнительная литература

Слайд 5

Электроника Электроника – область науки и техники, которая изучает физические процессы,

Электроника

Электроника

– область науки и техники, которая изучает физические процессы, протекающие

при движении заряженных частиц в вакууме, газе, жидкости и твердом теле, а также занимается вопросами теории производства и применения приборов, основанных на этих процессах.
Электронные приборы – это устройства, через которые протекает электрический ток и в которых возможно управление током за счет изменения концентрации подвижных носителей при движении между электродами.
Основные принципы действия электронных приборов:
1. Формирование потока заряженных частиц.
2. Управление потоком с помощью электрических и (или) магнитных полей.
3. Отбор энергии от потока заряженных частиц в выходном устройстве.
Слайд 6

Электроника Классификация электронных приборов По применению (назначению): Генераторные, усилительные, выпрямительные и

Электроника

Классификация электронных приборов

По применению (назначению):
Генераторные, усилительные, выпрямительные и др.
По мощности: малой,

средней, высокой
По частоте (диапазону частот, длине волны) λ = ct = c/ƒ
НЧ
СЧ
ВЧ
СВЧ
Инфракрасное излучение <0,4 мм
По роду среды: электровакуумные, газоразрядные, жидкостные,
твердотельные
Слайд 7

Электроника Основные требования к электронным приборам 1. Главные параметры должны иметь

Электроника

Основные требования к электронным приборам

1. Главные параметры должны иметь определенные

номинальные значения (с заданными допусками).
2.Надежность (безотказность, долговечность, ремонтопригодность).
3. Стойкость к различным воздействиям и стабильность параметров (термостабильность, влагостойкость, стойкость к повышенному давлению и радиации, ударостойкость, вибростойкость и т.п.).
4. Требования к электрическим свойствам: должны работать в нужном диапазоне частот и обладать необходимым быстродействием, минимальной потребляемой энергией, электрической прочностью.
5. Минимальные размеры и масса (микроминиатюризация), технологичность, стоимость.
Слайд 8

Электроника Надежность. Количественная оценка Интенсивность отказов n – число однотипных элементов,

Электроника

Надежность. Количественная оценка

Интенсивность отказов
n – число однотипных элементов, отказавших в

течение промежутка времени t ,
N – число работоспособных элементов в начале этого промежутка времени.
Слайд 9

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


Слайд 10

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


Слайд 11

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)

Слайд 12

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


Слайд 13

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) Диэлектрики: ΔW

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)
Диэлектрики: ΔW > 6

эВ
Полупроводники: 0,1 эВ < ΔW < 3 эВ.
Пример:
Ge: ΔW =0,72 эВ, Si: ΔW =1,12 эВ, GaAs: ΔW =1,43 эВ.
Слайд 14

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) Полупроводники: между

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)

Полупроводники: между атомами

молекулы ковалентные связи, образующиеся за счет обобществления валентных электронов соседних атомов.
Слайд 15

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) Процесс образования

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


Процесс образования пары

«свободный электрон — дырка» — генерацией.
В дырку может «перескочить» валентный электрон из ковалентной связи соседнего атома. В результате ковалентная связь в одном атоме восстановится (этот процесс называется рекомбинацией), а в соседнем разрушится, образуя новую дырку.
Слайд 16

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) Таким образом,

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


Таким образом,

проводимость полупроводника обусловлена перемещением как отрицательно заряженных электронов, так и положительно заряженных дырок. Соответственно различают два типа проводимости — электронную, или проводимость n-типа, и дырочную, или проводимость р-типа.
У абсолютно чистого и однородного полупроводника при температуре, отличной от 0 К, свободные электроны и дырки образуются попарно, т. е. число электронов равно числу дырок. Электропроводность такого полупроводника, обусловленная парными носителями теплового происхождения, называется собственной.
Слайд 17

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) Если в

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


Если в

полупроводнике создать электрическое поле напряженностью Е, то хаотическое движение носителей заряда упорядочится, т. е. дырки и электроны начнут двигаться во взаимно противоположных направлениях, причем дырки — в направлении, совпадающем с направлением электрического поля. Возникнут два встречно направленных потока носителей заряда, создающих токи, плотности которых равны
Jn др = q n μn E , Jp др = q p μp E (1-1)
где q — заряд носителя заряда (электрона); n, p — число электронов и дырок в единице объема вещества; μn , μp — подвижность носителей заряда.
Слайд 18

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) Если в

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


Если в

полупроводнике создать электрическое поле напряженностью Е, то хаотическое движение носителей заряда упорядочится. Возникнут два встречно направленных потока носителей заряда, создающих токи, плотности которых равны
Jn др = q n μn E , Jp др = q p μp E (1-1)
где q — заряд носителя заряда (электрона);
n, p — число электронов и дырок в единице объема вещества;
μn , μp — подвижность носителей заряда.
Слайд 19

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) Так как

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


Так как

носители заряда противоположного знака движутся в противоположном направлении, то результирующая плотность тока в полупроводнике
Jдр = Jn др + Jp др = (qnμn + qpμp)E (1.3)
Движение носителей заряда в полупроводнике, вызванное наличием электрического поля и градиента потенциала, называют дрейфом, а созданный этими зарядами ток — дрейфовым
(или ток проводимости).
Слайд 20

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) Удельная проводимость

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


Удельная проводимость полупроводника:
σ

= J др / E = q(nμn + pμp ) (1.4)
Таким образом, удельная проводимость зависит от концентрации носителей и от их подвижности.
В полупроводниках при повышении температуры вследствие интенсивной генерации пар носителей концентрация подвижных носителей увеличивается значительно быстрее, нежели уменьшается их подвижность, поэтому с повышением температуры проводимость растет. Для сравнения можно отметить, что в металлах концентрация электронов проводимости почти не зависит от температуры и при повышении температуры проводимость уменьшается вследствие уменьшения подвижности электронов.
Всегда μp < μn и, следовательно, σр < σn.
Слайд 21

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) Удельная проводимость

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


Удельная проводимость полупроводника:
σ

= J др / E = q(nμn + pμp ) (1.4)
Таким образом, удельная проводимость зависит от концентрации носителей и от их подвижности.
Всегда μp < μn и, следовательно, σр < σn.
Слайд 22

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) В полупроводниках

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


В полупроводниках

может быть еще диффузионный ток, причиной возникновения которого является разность концентраций носителей (т.е. градиент концентрации).
Так как носители имеют собственную кинетическую энергию, то они всегда переходят из мест с более высокой концентрацией в места с меньшей концентрацией, т. е. стремятся к выравниванию концентрации.
Диффузионный ток, так же как ток проводимости, может быть электронным или дырочным.
Слайд 23

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) В полупроводниках

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)

В полупроводниках может

быть еще диффузионный ток, причиной возникновения которого является разность концентраций носителей (т.е. градиент концентрации).
Слайд 24

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) Если носители

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


Если носители заряда

распределены равномерно по полупроводнику, то их концентрация является равновесной.
Под влиянием каких-либо внешних воздействий в разных частях полупроводника концентрация может стать неодинаковой, неравновесной.
Например, если часть полупроводника подвергнуть действию излучения, то в ней усилится генерация пар носителей и возникнет дополнительная концентрация носителей, называемая избыточной.
Диффузионный ток также возникает в месте контакта двух полупроводников с различным типом проводимости.
Слайд 25

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) Для создания

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


Для создания

полупроводниковых элементов широко применяют примесные полупроводники.
С четырехвалентными германием и кремнием используют пятивалентные примеси (мышьяк, сурьму, фосфор) и трехвалентные примеси (бор, алюминий, индий, галлий).
Слайд 26

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) В случае пятивалентной примеси

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)



В случае

пятивалентной примеси
Слайд 27

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) В таких

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


В таких

полупроводниках электропроводность обеспечивается главным образом избытком свободных электронов.
Их называют полупроводниками n-типа, а примеси — донорными.
За счет тепловой энергии в полупроводнике n-типа могут образовываться и отдельные дырки при генерации пар «свободный электрон — дырка».
Электроны в полупроводнике n-типа называют основными, а дырки — неосновными носителями зарядов.
Донорный уровень находится в верхней части запрещенной зоны (рис. 1.5,б). Переход электрона с донорного уровня в зону проводимости происходит тогда, когда он получает небольшую дополнительную энергию.
Слайд 28

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) При введении трехвалентной примеси

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)



При введении

трехвалентной примеси
Слайд 29

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) Дырки в

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


Дырки в таких

полупроводниках становятся основными носителями зарядов, создавая эффект перемещения положительных зарядов. Трехвалентные примеси называют акцепторными, а полупроводники с такой примесью — полупроводниками p-типа.
Неосновными носителями в этом случае выступает небольшое количество свободных электронов, образовавшихся в результате тепловой генерации пар «свободный электрон — дырка».
Валентные уровни акцепторной примеси расположены в нижней части запрещенной зоны, поэтому при небольшой дополнительной энергии (0,01—0,05 эВ) электроны из валентной зоны могут переходить на этот уровень, образуя дырки.
Слайд 30

Электроника Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория) Уровень Ферми,

Электроника

Основные положения теории электропроводности твёрдых тел (зонная теория)


Уровень Ферми, температурный

потенциал
Уровень Ферми — это такой энергетический уровень, вероятность заполнения которого подвижными зарядами равна 1/2 (при любой температуре тела).
В общем случае уровень Ферми характеризует работу, затрачиваемую на перенос заряженных частиц, обладающих массой и находящихся в среде, имеющей градиент электрического потенциала и какое-то количество этих частиц. Поэтому для полупроводников это энергия, значение которой зависит от концентрации носителей заряда в данном теле. Зная уровень Ферми, можно вычислить концентрации носителей заряда, и наоборот.
Слайд 31

Электроника ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЕРЕХОДЫ Электрический переход – это граничный слой между двумя

Электроника

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЕРЕХОДЫ

Электрический переход – это граничный слой между двумя областями,

физические характеристики которых существенно отличаются.
Переходы между двумя областями полупроводника с различным типом электропроводности называют электронно-дырочными или p-n-переходами.
Переходы между двумя областями с одним типом электропроводности, отличающиеся концентрацией примесей (и следовательно удельной проводимостью), называют электронно-электронными (n+-n-переход) или дырочно-дырочными (p+-p-переход),
Переходы между двумя полупроводниковыми материалами, имеющими различную ширину запрещенной зоны, называют гетеропереходами.
Если одна из областей, образующих переход, является металлом, то такой переход называют переходом металл — полупроводник.
Слайд 32

Электроника ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЕРЕХОДЫ Электронно-дырочный переход, у которого pp ≈ nn, называется

Электроника

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЕРЕХОДЫ


Электронно-дырочный переход, у которого pp ≈ nn, называется

симметричным.
Если концентрации основных носителей заряда в областях различны (nn >> pp или pp >> nn), то такие р-n-переходы называют несимметричными.
В зависимости от характера распределения примесей, обеспечивающих требуемый тип электропроводности в областях, различают два типа переходов: резкий (ступенчатый) и плавный.
Резкость границы играет существенную роль, так как в плавном p-n-переходе трудно получить те вентильные свойства, которые необходимы для работы диодов и транзисторов.


Слайд 33

Электроника ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЕРЕХОДЫ Чаще всего используется переход между двумя областями полупроводника,

Электроника

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЕРЕХОДЫ


Чаще всего используется переход между двумя областями полупроводника,

имеющими различный тип электропроводности.

При соединении полупроводников p и n типа уровень Ферми становится общим.

Слайд 34

Электроника ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД ПРИ ОТСУТСТВИИ ВНЕШНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ Жеребцов. Основы электроники. с.31-33

Электроника

ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД ПРИ ОТСУТСТВИИ ВНЕШНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ




Жеребцов. Основы

электроники. с.31-33
Слайд 35

Электроника ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД ПРИ ПРЯМОМ НАПРЯЖЕНИИ Жеребцов. Основы электроники. с.33-35

Электроника

ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД ПРИ ПРЯМОМ НАПРЯЖЕНИИ



Жеребцов. Основы электроники. с.33-35

Слайд 36

Электроника ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД ПРИ ОБРАТНОМ НАПРЯЖЕНИИ Жеребцов. Основы электроники. с.35-36

Электроника

ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД ПРИ ОБРАТНОМ НАПРЯЖЕНИИ



Жеребцов. Основы электроники. с.35-36

Слайд 37

Электроника ПЕРЕХОД МЕТАЛЛ-ПОЛУПРОВОДНИК Жеребцов. Основы электроники. с.37

Электроника

ПЕРЕХОД МЕТАЛЛ-ПОЛУПРОВОДНИК




Жеребцов. Основы электроники. с.37

Слайд 38

Электроника ПРОБОЙ p-n ПЕРЕХОДА

Электроника

ПРОБОЙ p-n ПЕРЕХОДА



Слайд 39

Электроника ЕМКОСТИ p-n ПЕРЕХОДА Емкость p-n-перехода подразделяют на две составляющие: барьерную,

Электроника

ЕМКОСТИ p-n ПЕРЕХОДА

Емкость p-n-перехода подразделяют на две составляющие: барьерную, отражающую

перераспределение зарядов в p-n-переходе, и диффузионную, отражающую перераспределение зарядов вблизи p-n-перехода.
С6ар для резкого перехода можно определить из приближенного выражения
где S, d0—площадь и толщина p-n-перехода при U = 0.


Слайд 40

Электроника ЕМКОСТИ p-n ПЕРЕХОДА

Электроника

ЕМКОСТИ p-n ПЕРЕХОДА




Слайд 41

Электроника ЕМКОСТИ p-n ПЕРЕХОДА При подключении к p-n-переходу прямого напряжения емкость

Электроника

ЕМКОСТИ p-n ПЕРЕХОДА

При подключении к p-n-переходу прямого напряжения емкость p-n-перехода

определяется в основном диффузионной составляющей емкости, которая зависит от значения прямого тока I и времени жизни неосновных носителей τP :
При обратном смещении перехода диффузионная емкость отсутствует.



Слайд 42

Электроника ВОЛЬТАМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА p-n ПЕРЕХОДА Результирующий ток, протекающий через p-n переход:

Электроника

ВОЛЬТАМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА p-n ПЕРЕХОДА


Результирующий ток, протекающий через p-n переход:



Уравнение Эберса-Молла

IТ называется тепловым или обратным током насыщения. Для п/п с определенными концентрациями примесей этот ток зависит только от температуры и не зависит от приложенного напряжения.

При обратном смещении результирующий ток перехода:

Выводы. Идеализированный p-n-переход имеет вентильные свойства.

Слайд 43

Электроника ВОЛЬТАМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА p-n ПЕРЕХОДА При увеличении t0 растут и прямой и обратный ток

Электроника

ВОЛЬТАМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА p-n ПЕРЕХОДА



При увеличении t0 растут и

прямой и обратный ток
Слайд 44

Электроника ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ Подробно см. Методичка 5189 (теретическая часть л.р.) и др. рекомендуемая литература

Электроника

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ

Подробно см. Методичка 5189 (теретическая часть л.р.) и др.

рекомендуемая литература
Слайд 45

Электроника ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ

Электроника

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ

Слайд 46

Электроника ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ Эквивалентная схема диода а) б), в) г), д)

Электроника

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ

Эквивалентная схема диода

а)
б), в)
г), д)

Слайд 47

Электроника ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ Выпрямительные диоды, стабилитроны, варикапы и др. типы диодов см. лит.

Электроника

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ

Выпрямительные диоды, стабилитроны, варикапы
и др. типы диодов см. лит.

Слайд 48

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ см. методичка 5189 (теор. часть) и др. лит-ра .

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ
см. методичка 5189 (теор. часть) и др. лит-ра
.

Слайд 49

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Слайд 50

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ IК = IЭ – IБ = αIЭ где

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

IК = IЭ – IБ = αIЭ
где α = 0,95...0,99

— коэффциент передачи тока эмиттера.
Слайд 51

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Электрический и тепловой пробой коллекторного перехода в транзисторе

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Электрический и тепловой пробой коллекторного перехода в транзисторе происходит в

основном так же, как и в диоде.
Но в транзисторе при чрезмерном коллекторном токе может возникать тепловой пробой без предварительного электрического пробоя, т. е. без повышения напряжения на коллекторном переходе до пробивного. Это явление, связанное с перегревом коллекторного перехода в какой-то его части, получило название вторичного пробоя.
Слайд 52

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Три схемы включения транзисторов – с общей базой

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Три схемы включения транзисторов –
с общей базой (ОБ),

общим эмиттером (ОЭ) и
общим коллектором (ОК).
Слайд 53

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Режимы работы транзистора: активный, когда переходы Э-Б ←

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Режимы работы транзистора:
активный, когда переходы
Э-Б ← UПР , К-Б

← UОБР ;
насыщения,
когда оба перехода включены в прямом направлении;
отсечки (запирания),
когда оба перехода включены в обратном направлении;
инверсный, когда
Э-Б ← UОБР , К-Б ← UПР
Слайд 54

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Различают 3 вида коэффициентов усиления: • коэффициент усиления

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Различают 3 вида коэффициентов усиления:
• коэффициент усиления по току
КI

= ΔIВЫХ / ΔIВХ ;
• коэффициент усиления по напряжению
КU = ΔUВЫХ / ΔUВХ ;
• коэффициент усиления по мощности
КP = ΔPВЫХ / ΔPВХ = =КI * КU
Слайд 55

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Входное сопротивление: RВХ = ΔUВХ / ΔIВХ .

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Входное сопротивление:
RВХ = ΔUВХ / ΔIВХ .

Слайд 56

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ СХЕМА с ОБЩЕЙ БАЗОЙ (ОБ) Миловзоров О.В., Панков

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

СХЕМА с ОБЩЕЙ БАЗОЙ (ОБ)

Миловзоров О.В., Панков И.Г.
Электроника: Учеб.

пособие для вузов.
М.: Высшая школа, 2004. –с. 24 – 26.
Слайд 57

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ СХЕМА с ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ (ОЭ) Миловзоров О.В., Панков

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

СХЕМА с ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ (ОЭ)

Миловзоров О.В., Панков И.Г. Электроника:

Учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 2004. –с. 26 – 27.
Слайд 58

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ СХЕМА с ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

СХЕМА с ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ

Слайд 59

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ СХЕМА с ОБЩИМ КОЛЛЕКТОРОМ (ОК) Миловзоров О.В., Панков

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

СХЕМА с ОБЩИМ КОЛЛЕКТОРОМ (ОК)

Миловзоров О.В., Панков И.Г. Электроника: Учеб.

пособие для вузов. М.: Высшая школа, 2004. –с. 30 – 31.
Слайд 60

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Слайд 61

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Статические вольт-амперные характеристики Эти характеристики показывают зависимости между

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Статические вольт-амперные характеристики

Эти характеристики показывают зависимости между токами и напряжениями

в транзисторе и снимаются при постоянном токе и отсутствии нагрузки в выходной цепи.
Входная характеристика — это IВХ = f (UВХ) при фиксированных значениях UВЫХ = const.
Выходные характеристики (обычно семейство характеристик) — это IВЫХ = f (UВЫХ) при IВХ = const (или UВХ = const).
Иногда используется проходная характеристика –
IВЫХ = f (UВХ) при UВЫХ = const.
Для каждой из трех схем включения существует свое семейство характеристик.
Слайд 62

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Входные характеристики схемы с ОЭ С ростом температуры характеристика, наоборот, смещается влево.

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Входные характеристики схемы с ОЭ

С ростом температуры характеристика, наоборот, смещается

влево.
Слайд 63

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Выходные характеристики схемы с ОЭ IК = f (UКЭ) при IБ =const

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Выходные характеристики схемы с ОЭ

IК = f (UКЭ) при IБ

=const
Слайд 64

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Выходные характеристики схемы с ОЭ (См. также Жеребцов И.П. Основы электроники, с.76-78)

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Выходные характеристики схемы с ОЭ

(См. также Жеребцов И.П. Основы электроники,

с.76-78)
Слайд 65

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Проходные характеристики схемы с ОЭ IК = f (UБЭ) при (UКЭ =const).

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Проходные характеристики схемы с ОЭ

IК = f (UБЭ) при (UКЭ

=const).
Слайд 66

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Входные и выходные характеристики схемы с ОБ IЭ

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Входные и выходные характеристики схемы с ОБ

IЭ = f (UЭБ)

при UКБ = const.

UЭБ< 0 соответствует прямому включению эмиттерного перехода.
Характеристика при UКБ = 0 практически совпадает с прямой ветвью ВАХ п/п диода

Слайд 67

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Входные и выходные характеристики схемы с ОБ Выходные

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Входные и выходные характеристики схемы с ОБ

Выходные характеристики — это

зависимости IК = f (UКБ) при IЭ = const.

При UКБ > 0 активный режим, где IК = α IЭ,
т. к. α ≈ 1,
то IК ≈ IЭ.

Слайд 68

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Модуляция толщины базы (эффект Эрли).

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Модуляция толщины базы (эффект Эрли).

Слайд 69

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Входные и выходные характеристики схемы с ОБ Наклон

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Входные и выходные характеристики схемы с ОБ

Наклон характеристик численно

определяется дифференциальным сопротивлением коллекторного перехода:
и заданном UКБ.
С учетом эффекта Эрли IК = α IЭ + IК Б0 + UКБ / rК .
Область при UКБ < 0 – режим насыщения (полный ток IК ↓↓↓).
(См. также Жеребцов И.П. Основы электроники, с.79-81; Лачин, Савелов Электроника, с.58-63)
Слайд 70

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Модели биполярных транзисторов Используются модели – в виде физической

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Модели биполярных транзисторов

Используются модели – в виде физической (эквивалентные схемы)

или активного четырехполюсника.

Простейшая модель в виде эквивалентной схемы –
модель Эберса-Молла.

Слайд 71

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Модифицированная модель Эберса-Молла

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Модифицированная модель Эберса-Молла

Слайд 72

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Модели биполярных транзисторов Модель в виде физической схемы замещения малосигнального интегрального транзистора

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Модели биполярных транзисторов

Модель в виде
физической схемы замещения малосигнального интегрального

транзистора
Слайд 73

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Модели биполярных транзисторов в виде активных четырехполюсников

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Модели биполярных транзисторов в виде активных четырехполюсников

Слайд 74

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Модели биполярных транзисторов Система H-параметров Здесь в качестве

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Модели биполярных транзисторов

Система H-параметров
Здесь в качестве независимых переменных выбираются

i1 и u2,
тогда u1 = f1(i1,u2), i2 = f2(i1,u2) .
Для полных приращений зависимых переменных запишем:

Заменим , , и на комплексные составляющие, а частные производные обозначим через H:

Слайд 75

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Модели биполярных транзисторов - четырехполюсники где коэффициенты H: Физический

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Модели биполярных транзисторов - четырехполюсники

где коэффициенты H:

Физический смысл H11 –

входное сопротивление при к.з. на выходе.

при или при U2 = const.


Это коэффициент обратной связи по напряжению при х.х. на входе.

при или при I1 = const.

Слайд 76

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Модели биполярных транзисторов - четырехполюсники Это коэффициент передачи тока

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Модели биполярных транзисторов - четырехполюсники

Это коэффициент передачи тока при к.з.

на выходе.

Это выходная проводимость при холостом ходе на входе.
H-параметры наиболее удобны для измерений. На низких частотах H-параметры считаются действительными величинами и обозначаются h.

при или при U2= const

при или при I1 = const

Слайд 77

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Модели биполярных транзисторов - четырехполюсники Система Y-параметров Здесь напряжения

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Модели биполярных транзисторов - четырехполюсники

Система Y-параметров

Здесь напряжения u1 и u2

– независимые переменные,
i1 = f1(u1,u2) и i2 = f2(u1,u2) .
По аналогии с H-параметрами (также записывается система уравнений для полных приращений зависимых переменных, а затем , , и заменяются на комплексные составляющие, а частные производные обозначаются через y):
Слайд 78

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Модели биполярных транзисторов - четырехполюсники Для низких частот y-параметры

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Модели биполярных транзисторов - четырехполюсники

Для низких частот y-параметры являются чисто

активными, и поэтому их обозначают буквой g с соответствующими индексами.
Входная проводимость (КЗ на выходе)
при или при U2=const.
Нетрудно видеть, что y11 является величиной, обратной h11: y11 = 1/h11.

Проводимость обратной связи (обратная проводимость) (КЗ на входе)
при или при U1=const.

Слайд 79

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Модели биполярных транзисторов - четырехполюсники при или при U1=const.

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Модели биполярных транзисторов - четырехполюсники

при или при U1=const.

Проводимость управления (крутизна)

при КЗ на выходе:

при или при U2=const.

Величина у21 характеризует управляющее действие входного напряжения u1 на выходной ток i2 .
Выходная проводимость (КЗ на входе):

Параметр у21 связан с h-параметрами простым соотношением
y21 = h21/h11

Заметим, что y22 и h22 являются различными величинами, так как они определяются при разных условиях (КЗ на входе и ХХ на входе).

Слайд 80

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Влияние температуры на характеристики биполярных транзисторов

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Влияние температуры на характеристики биполярных транзисторов

Слайд 81

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Частотные свойства биполярных транзисторов (И.П.Жеребцов Основы электроники, с.97-99)

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Частотные свойства биполярных транзисторов
(И.П.Жеребцов Основы электроники, с.97-99)

С повышением частоты усиление,

даваемое транзисторами, снижается. У этого явления две главные причины.
Во-первых, на более высоких частотах сказывается вредное влияние емкости коллекторного перехода Ск.

Таким образом, вследствие влияния (главным образом) емкости СК на высоких частотах уменьшаются коэффициенты усиления α и β.

Слайд 82

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Частотные свойства биполярных транзисторов Вторая причина — отставание

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Частотные свойства биполярных транзисторов

Вторая причина — отставание по фазе переменного

тока коллектора от переменного тока эмиттера.
Слайд 83

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Частотные свойства биполярных транзисторов Те частоты, на которых

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Частотные свойства биполярных транзисторов

Те частоты, на которых α = 0,7α0

и β = 0,7β0, называют предельными частотами усиления для схем ОБ и ОЭ (соответственно fα и fβ).
Слайд 84

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Частотные свойства биполярных транзисторов Максимальная частота генерации fmах

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Частотные свойства биполярных транзисторов

Максимальная частота генерации fmах : КP =

1
Граничная частота усиления тока fгр (или fТ ):
КI = 1
Зависимость коэффициента передачи тока базы от частоты

при f >3 fβ

На высоких частотах изменяются все параметры транзистора и они будут комплексными величинами.

Слайд 85

Электроника БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Частотные свойства биполярных транзисторов Улучшение частотных свойств транзисторов: ↓СК ↓τпр

Электроника

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Частотные свойства биполярных транзисторов

Улучшение частотных свойств транзисторов:
↓СК
↓τпр

Слайд 86

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ (FET – Field Effect Transistor) Полевые транзисторы: принцип действия,

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ (FET – Field Effect Transistor)

Полевые транзисторы: принцип действия,

отличие от биполярных, схемы включения, схемы замещения (физическая и в виде активного четырехполюсника), основные параметры, преимущества и области применения.
Устройство и принцип действия полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом. Вольтамперные характеристики в схеме с общим истоком, основные параметры.
Устройство и принцип действия МДП транзисторов со встроенным каналом. Вольтамперные характеристики и основные параметры.
Устройство и принцип действия МДП транзисторов с индуцированным каналом. Вольтамперные характеристики в схеме с общим истоком и основные параметры.
Устройство и принцип действия полевых транзисторов с барьером Шоттки. Нормально открытые и нормально закрытые транзисторы. Вольтамперные характеристики в схеме с общим истоком.

Литература:
Миловзоров, Панков. Электроника. с.32-38.
Жеребцов. Основы электроники. с. 114-123 (в т.ч. рис.7.5).
Щука. Электроника. с. 252-254.

Слайд 87

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ FET – Field Effect Transistor) Здесь управление током,

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

FET – Field Effect Transistor)

Здесь управление током, протекающим

по каналу от Истока к Стоку, осуществляется поперечным электрическим полем, которое создается напряжением, приложенным к управляющему электроду – Затвору относительно истока транзистора.
Таким образом, ПТ имеет 3 вывода И, С и З.
В отличии от БТ, в ПТ используются носители только одного знака (или электроны, или дырки), поэтому такие транзисторы называют также униполярными.
Канал выполнен из п/п либо n, либо p-типа и изолируется от затвора или p-n переходом, или слоем диэлектрика. В зависимости от этого ПТ делятся на ПТ с управляющим переходом и МДП транзисторы.
Схемы включения: ОИ, ОЗ, ОС.
Слайд 88

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Полевые транзисторы
с управляющим p-n-переходом

Слайд 89

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Устройство и принцип работы

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Устройство и принцип работы

Слайд 90

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом Выходная (стоковая) характеристика

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом

Выходная (стоковая) характеристика IC = f(UCИ)

при UЗИ = const.
Проходная (управляющая, передаточная, стокозатворная) характеристика IC = f(UЗИ) при UСИ = const.
Слайд 91

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом Напряжение отсечки UОТС=

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом

Напряжение отсечки UОТС= UЗИ ,
при

котором IC ≈ 0.
Управляющее действие затвора:
крутизна: S = ΔIC / ΔUЗИ
при UСИ = const.
Слайд 92

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом RВХ - очень

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом

RВХ - очень большое, т.к.

IВХ=IЗ очень мал
(управляющий p-n-переход всегда закрыт).
Слайд 93

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Полевые транзисторы с изолированным затвором МДП (металл–диэлектрик–полупроводник) MISFET

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Полевые транзисторы
с изолированным затвором

МДП (металл–диэлектрик–полупроводник) MISFET
и
МОП (металл–оксид–полупроводник) MOSFET.


Канал n или p-типа может быть встроенным (т.е. созданным при изготовлении) и индуцированным (т.е. наводящимся под влиянием напряжения, приложенного к затвору).
Слайд 94

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Полевые транзисторы с изолированным затвором МДП транзистор с встроенным каналом (обедненного типа)

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Полевые транзисторы с изолированным затвором

МДП транзистор с встроенным каналом
(обедненного

типа)
Слайд 95

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ МДП транзисторы с встроенным каналом Устройство и принцип работы

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

МДП транзисторы с встроенным каналом

Устройство и принцип работы

Слайд 96

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ МДП транзисторы с встроенным каналом Вольт-амперные характеристики

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

МДП транзисторы с встроенным каналом

Вольт-амперные характеристики

Слайд 97

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Полевые транзисторы с изолированным затвором МДП транзисторы с индуцированным каналом (обогащенного типа)

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Полевые транзисторы с изолированным затвором

МДП транзисторы
с индуцированным каналом
(обогащенного типа)


Слайд 98

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ МДП транзисторы с индуцированным каналом При UЗИ =

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

МДП транзисторы с индуцированным каналом

При UЗИ = 0 канал отсутствует
Если

UЗИ > UЗИпор, возникает канал
Слайд 99

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ МДП транзисторы с индуцированным каналом UЗИпор = 0,1…0,2

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

МДП транзисторы с индуцированным каналом

UЗИпор = 0,1…0,2 В для N-МДП

ПТ
и UЗИпор = 2…4 В для P-МДП ПТ.
Слайд 100

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Полевые транзисторы с барьером Шоттки (ПТШ) (или полевые

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Полевые транзисторы с барьером Шоттки (ПТШ)
(или полевые транзисторы с

управлящим переходом «металл-п/п» – MEП-транзисторы)

GaAs:
подвижность электронов 4…5 х103 см2/В.с
(0,8…1,3 х103 у Si)
ширина запрещенной зоны > чем у Si

Слайд 101

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Полевые транзисторы с барьером Шоттки (ПТШ) (MEП-транзисторы)

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Полевые транзисторы с барьером Шоттки (ПТШ) (MEП-транзисторы)


Слайд 102

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Полевые транзисторы с барьером Шоттки (ПТШ) (MEП-транзисторы) При

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Полевые транзисторы с барьером Шоттки (ПТШ) (MEП-транзисторы)

При напряжении UЗИ <

U0 ПТШ закрыт: IС = 0. Пороговое напряжение отпирания

Путем выбора значений NД и dК0, получают ПТШ, имеющие U0 > 0 или U0 < 0.

Толщина проводящего канала

толщина обедненной области

где UбШ – высота барьера Шоттки (UбШ =0,8 В),
NД – концентрация донорных примесей в канале,
εП =13,1 – относительная диэлектрическая проницаемость GaAs.

Слайд 103

Электроника ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Полевые транзисторы с барьером Шоттки (ПТШ) (MEП-транзисторы) Проходные

Электроника

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Полевые транзисторы с барьером Шоттки (ПТШ) (MEП-транзисторы)

Проходные (сток-затворные) и выходные

(стоковые) ВАХ ПТШ


Обычно для НО ПТШ U0 ≈ - (0,4…0,8) В, для НЗ ПТШ U0 ≈ 0,1…0,2 В.
В СВЧ микросхемах перспективными являются ПТШ (МЕП-транзисторы) на гетероструктурах (ГМЕП-транзисторы).

Слайд 104

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Электронные лампы Электровакуумные приборы (ЭВП) – это

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Электронные лампы

Электровакуумные приборы (ЭВП) – это приборы, в которых

ток образуется движением электронов в вакууме или газе.
Электронные лампы: генераторные, усилительные, выпрямительные и др.
Диод – имеет 2 электрода: катод и анод.
Триод (К, А + сетка).
Лампы с двумя и более сетками называются многоэлектродными (тетрод, пентод, гексод, гептод и октод).
Комбинированная лампа (двойной диод, двойной триод, триод — пентод, двойной диод — пентод и др.).
Слайд 105

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Электронные лампы Катоды Прямого накала Косвенного накала Алунд (изоляция)

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Электронные лампы

Катоды

Прямого накала Косвенного накала

Алунд (изоляция)

Слайд 106

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Устройство и работа электровакуумного диода

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Устройство и работа электровакуумного диода

Слайд 107

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Устройство и работа электровакуумного диода Электроны, ушедшие

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Устройство и работа электровакуумного диода

Электроны, ушедшие с катода безвозвратно,

определяют ток катода
iК = nq < Ie,
где n — число электронов, ушедших за 1 с с катода и не возвратившихся.
В диоде: iа = iК.
Слайд 108

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Устройство и работа электровакуумного диода При изменении

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Устройство и работа электровакуумного диода

При изменении Uа изменяется iК

и iа = iК.
В этом заключается электростатический принцип управления анодным током.
Если Uа < 0 то iа = iК = 0.
Основное свойство диода — способность проводить ток в одном направлении от катода к аноду, имеющему положительный потенциал.
Слайд 109

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Устройство и работа электровакуумного диода Для диода,

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Устройство и работа электровакуумного диода

Для диода, работающего в режиме

объемного заряда:
iа ≈ g ua3/2
(закон степени трех вторых)

Этот закон неприменим для режима насыщения, когда iа = Is = const.
Кривая ОАБ –теоретическая характеристика диода.

Слайд 110

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Устройство и работа электровакуумного диода Анодная характеристика

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Устройство и работа электровакуумного диода

Анодная характеристика диода iа= f

(Uа) при UН = const
Слайд 111

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Устройство и работа электровакуумного диода Параметры диодов:

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Устройство и работа электровакуумного диода

Параметры диодов:
UН ,

IН , Ie .
Крутизна S = Δiа / Δuа при UН = const .
У современных диодов S = 1…50 мА/В.
Внутреннее дифференциальное сопротивление (Ri):
Ri = Δuа / Δiа= 1/ S
составляет сотни, а иногда десятки Ом.
R0 : R0 = uа / iа .
Обычно сопротивление R0 несколько больше Ri . Из закона степени 3/2 следует, что R0 = 3/2 Ri,
Слайд 112

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Устройство и работа электровакуумного триода (Жеребцов Основы

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Устройство и работа электровакуумного триода
(Жеребцов Основы электроники с.224-226, 227-234,

249-250

Сетка служит для электростатического управления анодным током.

Слайд 113

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Устройство и работа электровакуумного триода iк =

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Устройство и работа электровакуумного триода
iк = ia +

ig .
В триоде катодный и анодный токи равны только при ug < 0, так как в этом случае ig = 0.
Коэффициент усиления
при ia = const
В современных триодах μ равен единицам или десяткам.
Слайд 114

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Устройство и работа электровакуумного триода Проницаемость D

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Устройство и работа электровакуумного триода


Проницаемость D = 1/

μ .
Очевидно, что D < 1.
Запирающее ugзап (отрицательное), когда ia = 0 .
Слайд 115

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Статические ВАХ электровакуумного триода Анодно-сеточные (проходные) характеристики iа= f(Ug) при Uа= const.

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Статические ВАХ электровакуумного триода

Анодно-сеточные (проходные) характеристики iа= f(Ug) при

Uа= const.
Слайд 116

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Статические ВАХ электровакуумного триода Анодные (выходные) характеристики

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Статические ВАХ электровакуумного триода

Анодные (выходные) характеристики iа= f(Uа) при

Ug = const.
Слайд 117

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Параметры электровакуумного триода UН , IН а

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Параметры электровакуумного триода

UН , IН
а также максимальные допустимые параметры:


Ра max, Ua max, Uк-п mах, Iк mах .
Крутизна S = Δiа / Δug при Ua= const
У современных триодов S = 1...50 мА/В.
Ri = Δuа / Δiа при Ug = const (Ri = 0,5 — 100 кОм)
В триоде μ (или D), S и Ri связаны формулой Баркгаузена: μ = S Ri (или )
Слайд 118

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Многоэлектродные электровакуумные лампы. Тетрод g2 – экранирующая

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Многоэлектродные электровакуумные лампы. Тетрод

g2 – экранирующая (экранная),
Ca-g –

проходная емкость .
Ослабление поля анода экранирующей сеткой g2 учитывается проницаемостью этой сетки D2.
Ослабление поля управляющей сеткой g1 зависит от ее проницаемости D1.

Проницаемость тетрода D = D1 . D2 .

Коэффициент усиления μ ≈ 1/ D . (несколько сотен)

Слайд 119

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Многоэлектродные электровакуумные лампы. Тетрод На экранную сетку

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Многоэлектродные электровакуумные лампы. Тетрод

На экранную сетку подается положительное напряжение


Ug2 = (0,2…0,5)Ua .
Сеточное напряжение, запирающее лампу
Ug1 ≈ – D1Ug2 .
Слайд 120

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Многоэлектродные электровакуумные лампы. Тетрод Недостаток тетрода – динатронный эффект («провал» в характеристике).

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Многоэлектродные электровакуумные лампы. Тетрод

Недостаток тетрода – динатронный эффект

(«провал» в характеристике).
Слайд 121

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Многоэлектродные электровакуумные лампы. Пентод g3 – защитная

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Многоэлектродные электровакуумные лампы.
Пентод

g3 – защитная (антидинатронная) сетка.
Обычно

Ug3 = 0. Электрическое поле, создаваемое между g3-A, тормозит, останавливает и возвращает на анод вторичные электроны, выбитые из анода.
Слайд 122

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Многоэлектродные электровакуумные лампы. Пентод Проницаемость пентода D

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Многоэлектродные электровакуумные лампы.
Пентод

Проницаемость пентода D = D1 .

D2 . D3 .

Коэффициент усиления μ ≈ 1/ D . (несколько тысяч).
Ri ↑до ед.МОм, Са-g1< чем у тетрода.

Слайд 123

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Многоэлектродные электровакуумные лампы. Пентод Семейство анодных характеристик

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Многоэлектродные электровакуумные лампы.
Пентод

Семейство анодных характеристик пентода снимается при

Ug2 = const и Ug3 = const.
Слайд 124

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Более подробно: Устройство, принцип работы, характеристики, достоинства

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Более подробно:

Устройство, принцип работы, характеристики, достоинства и недостатки.
И.П.Жеребцов

Основы электроники, с.251-260
Слайд 125

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Вакуумные интегральные схемы (ВИС) – приборы, где активными

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Вакуумные интегральные схемы (ВИС)

– приборы, где активными элементами

являются электровакуумные микролампы с размерами, близкими к размерам интегральных транзисторов.
Электровакуумные микролампы (ЭВмЛ) по своим свойствам во многом подобны полевым транзисторам. Вакуумные интегральные триоды называют также вакуумными полевыми транзисторами.
В основе работы ЭВмЛ лежат те же физические явления, что и в основе работы электровакуумных триодов. В них используются холодные (не подогреваемые) катоды, работающие на основе электростатической (автоэлектронной) эмиссии.
При изготовлении ВИС используется хорошо отработанная технология полупроводниковых ИС.
Слайд 126

Электроника ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Электровакуумные микролампы 1 - холодный катод (изготовлен

Электроника

ПРИБОРЫ ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Электровакуумные микролампы

1 - холодный катод (изготовлен в виде

острия),
2 - управляющий электрод (аналог управляющей сетки)
Между массивной частью катода и УЭ, выполненным из металлической пленки, располагается диэлектрический слой SiО2.
Структура выполнена на поверхности диэлектрической подложки и накрывается диэлектрическим пустотелым колпачком.
- Предыдущая
Урок 105 Обобщение по разделу Апрель
Следующая -
Ресурсы, население и хозяйство России

Похожие презентации

20180424_literaturnye_geroi
Машины постоянного тока
19 октября – день Царскосельского Лицея
Газопереработка. Газовое крыло ОАО Татнефть
Итоговое тестирование
Пасха. История, традиции, обряды
Оценка уязвимости объектов транспортной инфраструктуры и транспортных средств
Introduction robot: a mechanic al piece robots and robotics intelligent systems computation and search tools. Math review
Людина і суспільство
ГК Куйбышевазот. Высокотехнологичная установка аммиака
Во что верят православные христиане. Вариант 2
Нефтегазовая литология
Фундаменты глубокого заложения. (Лекция 9)
Кормоуборочный комбайн
Царство животных
Парк первого президента РК в городе Актау. Концептуальный план
Спички. Спичечный дом
Создание Валентинки
Происхождение человека
Технология механической обработки материалов
Провідникові матеріали. Класифікація провідникових матеріалів
Активная и пассивная безопасность автомобиля
Каникулы с книгой - это здорово! Рекомендации для тех, кто пойдёт в 7-й класс
Лэпбук на тему: Говорим по татарскиТатарча сөйләшәбез
TOP 5 most expensive phones in the world
Памяти первого директора посвящается
20160406_prezentatsiya_microsoft_office_powerpoint_4
Библейский центр подготовки пасторов (БЦПП)
Вы можете прислать нам Вашу презентацию и мы опубликуем ее на сайте.
Обратная связь
Для правообладателей
Email: Нажмите что бы посмотреть