Иногда рассматривается коэффициент обратной связи по напряжению
Иногда рассматривается коэффициент обратной связи по напряжению - раздел Философия, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА и ЭЛЕКТРОНИКА ...
Величина h12 » 2×10-3-2×10-4 из-за малости часто не принимается во внимание.
параметры биполярных транзисторов зависят от температуры окружающей среды.
Выделяют три области работы транзистора (рис. 85, б). При работе транзистора как усилителя эмиттерный переход открыт, а коллекторный закрыт. Это – активная область работы, в которой транзистор можно считать линейным активным элементом. Область, в которой оба перехода смещены в обратном направлении, называют областью отсечки. Область, в которой оба перехода смещены в проводящем направлении, называют областью насыщения.
2.2.4.Полевые транзисторы
Полевымназывают транзистор, управляемый электрическим полем, или транзистор с управляемым каналом для тока.
В отличие от биполярных полевые транзисторы имеют высокое входное сопротивление и поэтому требуют очень малых мощностей для управления.
Ток в полевом транзисторе создается носителями заряда только одного знака (электронами или дырками), вследствие чего эти транзисторы часто называют униполярными.
Носители заряда в полевом транзисторе являются основными для активной области и его параметры не зависят от времени жизни неосновных носителей (как у биполярных транзисторов). Это и определяет высокие частотные свойства и меньшую зависимость от температуры.
Изготавливают полевые транзисторы из кремния. В зависимости от электропроводности исходного материала различают транзисторысp - и n - каналом.
Каналом считают центральную область транзистора. Электрод, из которого в канал поступают основные носители заряда, называют истоком (И), а электрод, через который основные носители уходят из канала, – стоком (С). Электрод, служащий для регулирования поперечного сечения канала, называют затвором (З).
Полевые транзисторы подразделяются на два основных типа: с затвором в виде p-n-перехода и с изолированным затвором.
Структурная схема; схема включения и схемное изображение полевого транзистора с затвором в виде p-n-перехода показаны на рис. 86.
Полевой транзистор представляет собой пластину, например, n-типа, на верхней и нижней гранях которой создаются области с проводимостью противоположного типа, например, p-типа. Эти области электрически связаны, образуя единый электрод-затвор. Область с n-проводимостью, расположенная между p-областями; образует токовый канал. На торцевые поверхности пластины наносят контакты, образующие два других электрода И иС, к которым подключается источник питания Uс и при необходимости сопротивление нагрузки. Между каналом и затвором создаются дваp-n-перехода. Ток протекает от истока к стоку по каналу, сечение которого зависит от затвора.
При увеличении отрицательного потенциала на затворе p-n-переходы запираются и расширяются практически за счет канала, сечение канала, а, следовательно, и его проводимость, уменьшаются, ток через канал падает, рис. 87, а. При некотором Uз = Uзо, называемом напряжением отсечки, области p-n-переходов смыкаются по всей длине канала, сток и исток оказываются изолированными друг от друга, ток Iс равен нулю.
Если при Uз = constувеличивать Uс, то ток через канал (Iс) возрастет рис. 87, б. При этом увеличивается падение напряжения на канале, которое способствует увеличению обратного напряжения на p-n-переходах, вызывая тем самым сужение канала. При некотором Uс = Uнас, называемом напряжением насыщения, канал настолько сужается, что дальнейшее увеличение Uс не увеличивает Iс.
Полевые транзисторы с изолированным затвором или МДП-транзисторы находят более широкое применение, так как имеют более простую конструкцию и обладают лучшими электрическими свойствами.
У МДП-транзисторов (металл – диэлектрик – полупроводник) между полупроводниковым каналом и металлическим затвором расположен изолирующий слой диэлектрика.
Принцип работы МДП-транзисторов основан на эффекте изменения проводимости приповерхностного слоя полупроводника под воздействием поперечного электрического поля. Они управляются напряжением и имеют чрезвычайно большое входное сопротивление и в отличие от полевых транзисторов с затвором в виде p-n-перехода сохраняют его большим независимо от величины и полярности входного напряжения. Применяются две конструкции МДП-транзисторов: со встроенным каналом и с индуцированным каналом.
УМДП-транзисторов со встроенным каналом в полупроводниковой пластине (подложке), например, n-типа, в процессе изготовления в приповерхностном слое создаются области, например p-типа, образующие электроды стока и истока (рис. 88, а). Перемычка между С и И с проводимостью p-типа является каналом для протекания тока стока Iс даже при отсутствии управляющего напряжения Uз = 0 на затворе.
рис. 88. МДП-транзистор со встроенным каналом: а) структурная схема; б) передаточная характеристика; в) схемное изображение
При подаче положительного напряжения на затвор электрическое поле выталкивает основные носители (дырки) из канала, его сопротивление растет, а Iспадает.
Такой режим носит название “режима обеднения”. При отрицательном напряжении на затворе электрическое поле притягивает дырки из подложки, они скапливаются в области канала, сопротивление канала уменьшается, Iс растет (“режим обогащения”). Передаточная характеристика МДП-транзистора показана на рис. 88, б. Его стоковые характеристики Iс = f(Uс) при Uз = const по виду аналогичны характеристикам транзистора с затвором p-n-типа (рис. 87, б). Схемные изображения МДП-транзисторов со встроенным каналом n-типа и p-типов представлены на рис. 88, в.
УМДП-транзисторов с индуцированным каналом последний заранее не создается, и в транзисторах, использующих пластину с проводимостью, например, n-типа, при Uз> 0 и Uз = 0 ток Iс = 0 (рис. 89, а, б).
Образование канала в таких приборах происходит при подаче на затвор только отрицательного напряжения (Uз < 0). Тогда в результате вытеснения из поверхностного слоя электронов и подтягивания дырок из n-пластины происходит образование между стоком и истоком инверсного слоя полупроводника с проводимостью, аналогичной проводимости С и И, в данном случае p-типа, и, чем более отрицательным будет напряжение на затворе, тем больший Iсбудет в канале. Передаточная характеристика такого транзистора показана на рис. 89, б. Стоковые характеристики МДП-транзистора с индуцированным каналом аналогичны характеристикам транзистора с затвором в виде p-n-перехода (рис. 87, б). Схемные изображения МДП-транзисторов с индуцированным каналом n- и p-типов представлены на рис. 89, в.
Основные характеристики полевых транзисторов:
- крутизна характеристики передачи
S = dIс / dUз при Uс= const;
- дифференциальное сопротивление стока (канала) на участке насыщения
Rвых = dUс / dIс при Uз= const.
Полевые транзисторы используются в усилителях, а также находят применение в качестве сенсорных датчиков, в устройствах для обнаружения скрытой проводки.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Национальный минерально сырьевой университет Горный...
Порядок расчета
1. Зададимся условными направлениями токов в ветвях (номер введем в соответствии с порядковым номером сопротивлений).
2.Составим уравнения для каждого из независимых узлов по первому закон
Метод узловых потенциалов
Этот метод основан на составлении уравнений по первому закону Кирхгофа, схема рис.5
-I1 + I2 - I3 = 0
Контрольные задачи
1. Определить напряжение на индуктивности, если ток катушки Z
ЦЕПИ С ИНДУКТИВНЫМИ СВЯЗЯМИ
Индуктивно связанными элементами электрической цепи переменного тока называются индуктивные катушки, в которых кроме ЭДС самоиндукции создается ЭДС от действия переменного магн
Контрольные задачи
1.В симметричной электрической цепи при соединении звездой Z = 5еj30B Ом ;
Заземленная нейтраль
Ток однофазного короткого замыкания в сети с заземленной нейтралью достаточно велик и сопровождается возникновением дуги. Это делает невозможным использование таких сетей в угольных шахтах и помещ
Изолированная нейтраль
При однофазном замыкании на землю в сети с изолированной нейтралью ток короткого замыкания определяется сопротивлением изоляции, которое, в свою очередь, определяется активным и емкостным сопротивл
Защитное заземление
Защитным заземлением называется преднамеренное соединение с землей всех нетоковедущих металлических частей электроустановки не находящихся под напряжением, но которые могут оказаться под напряже
Защитное зануление. Принцип действия
Занулением называется преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок с нулевым, многократно заземленным проводом, рис.49.
Закон полного тока
Расчет магнитной цепи производится на основании закона полного тока.
Феррорезонансные явления в цепи переменного тока
Нелинейность кривой намагничивания обусловливает нелинейность индуктивного сопротивления катушки на магнитном сердечнике, для которой индуктивное сопротивление будет во много раз больше, чем без се
ТРАНСФОРМАТОРЫ
Трансформаторы - это электротехнические устройства, предназначенные для преобразования тока одного уровня напряжения в переменный ток другого уровня напряжения той же частоты. Т.е.
Однофазный трансформатор напряжения
Рассмотрим принцип работы трансформатора на примере однофазного трансформатора схематически представляющего собой магнитопровод с двумя обмотками w1 и w2 (рис.56
Асинхронный двигатель
Асинхронный двигатель наиболее распространен в качестве электропривода различных механизмов благодаря своей простоте и надежности. Более 60 % всей вырабатываемой в мире энергии преобразуется в меха
Синхронная машина
Синхронная машина переменного тока используется с механизмами, требующими постоянного рабочего момента. К таким механизмам относятся компрессоры, вентиляторы, насосы и т.д.
Машина постоянного тока
Электрические машины постоянного тока предназначены для преобразования электрической энергии, как в механическую, так и обратно. Поэтому в первом случае они называются двигателем, а во втором – ген
ОБЕСПЕЧЕНИЕ электробезопасности
При коммутации электрических цепей (включении, выключении электроприемников) возникает либо искровой разряд, либо дуга между расходящимися контактами. Во взрывоопасной атмосфере ( в угольной шахт
Контроль изоляции электрических сетей. Реле утечки
Однофазное короткое замыкание в сети с изолированной нейтралью может остаться незамеченным, поскольку ток замыкания небольшой. Однако незамеченное и вовремя не отключенное однофазн
Назначение защитного отключения
Назначение защитного отключения - обеспечение автоматического отключения электроустановки при возникновении в ней опасности поражения человека током. Меры защиты – быстрое отключение участка сети
Устройства, реагирующие на ток замыкания на землю
При возникновении опасных напряжений на корпусе электроустановки (рис.72) возникает ток утечки, срабатывает реле тока РТ, включенное между корпусом и землей, размыкает свой нормально замкнутый конт
P-n-переход и его свойства
Действие полупроводниковых приборов основано на использовании свойств полупроводников. Полупроводники занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. К полупроводникам относятс
Полупроводниковые диоды
Полупроводниковым диодом называют двухэлектродный полупроводниковый прибор, содержащий один электронно-дырочный p-n переход.
По конструктивному исполнению полупроводниковые диоды разделяют
Интегральные микросхемы
Интегральная микросхема – микроэлектронное изделие, содержащее не менее пяти активных элементов (транзисторов, диодов) и пассивных элементов (резисторов, конденсаторов, дросселей), которые и
Электронные усилители
2.5.1.Общие сведения
Электронным усилителем называют устройство, предназначенное для усиления напряжения, тока и мощности электрических сигналов.
Усилитель на биполярном транзисторе с общим эмиттером
Рассматриваемый усилитель (рис. 97) предназначен для усиления гармонических сигналов (сигналов синусоидальной формы) в диапазоне низких частот. Название такой схемы объясняется тем, что эмиттер зде
RC-автогенератор с двойным Т-образным мостом
Рассмотрим схему RC-автогенератора с двойным Т-образным мостом(рис. 106). На очень низких частотах, при w ® 0 коэффициент обратной связи b ® 1, так как сопротивления конденсаторов ста
Обозначения и таблицы истинности логических элементов
Операция “НЕ” или логическая операция отрицания означает, что при этой операции логическая функция Y противоположна аргументу X. Аналитически это может быть записано как
Интегральных микросхем
Для оценки качества логических интегральных микросхем используются их основные параметры и характеристики.
К основным параметрам относятся:
1. Быстродействие - время реакции на из
RS-триггер
Асинхронные RS-триггеры являются простейшими и получили широкое распространение в импульсной и цифровой технике. В частности, они служат основой триггеров других типов и легко могут быть построены
Цифровые счетчики импульсов
Цифровые счетчики импульсов (ЦСИ) - это устройства, реализующие счет числа входных импульсов и фиксирующие это число в каком-либо коде.
Обычно счетчики строят на основе триггеров (ч
Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи
Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) – устройство, предназначенное для преобразования цифрового кода в аналоговый сигнал.
На рис. 114 представлена схема простейшего ЦАП. ЦАП представляет
Микропроцессор и микроЭВМ
Процессор – устройство, предназначенное для обработки информации по заданной программе. Микропроцессор – процессор, выполненный по интегральной технологии на одной или нескольких интегральных микро
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов