Полупроводниковый диод, его характеристики. Схемы выпрямителей напряжения (однополупериодная, трёхточечная, мостовая) и сглаживающие фильтры.
Прибор, который имеет два электрода и один выпрямляющий р–n-переход, называется полупроводниковым диодом.
В зависимости от технолог. процессов, исп. при их изготовлении, различают: точечные диоды, сплавные и микросплавные, с диффузионной базой, эпитаксиальные и т.д. По функциональному назначению полупроводниковые диоды делят на – выпрямительные, универсальные, импульсные (диоды Шотхи), обращенные, детекторные, туннельные (диоды Зенера), лавинно-пролетные, опорные или зенеровские (стабилитроны), с регулируемой емкостью (варикапы) и т. д.
Большинство п/п диодов выполняют на основе несимметричных р-n переходов. Низкоомную область диодов называют эммитором, высокоомную-базой. Эммитор легирован сильнее чем база и имеет меньшее сопротивление.
Основная хар-ка п/п диодов- ВАХ.
Теоретические вольт-амперные характеристики n-p-перехода и полупроводникового диода (рис.3.3) несколько отличаются. В области прямых токов это объясняется тем, что часть внешнего напряжения, приложенного к выводам диода, падает на объемном омическом сопротивлении базы (rб), которое определяется ее геометрическими размерами и удельным сопротивлением исходного материала. Его величина может лежать в пределах от единиц до нескольких десятков ом. Падение напряжения на сопротивлении rб становится существенным при токах, превышающих единицы миллиампер. Кроме того, часть напряжения падает на сопротивлении выводов. В результате, напряжение непосредственно на n-р-переходе будет меньше напряжения, приложенного к внешним выводам диода. Реальная характеристика идет ниже теоретической и становится почти линейной. Реальная ВАХ в области прямых напряжений описывается выражением:
|
|
|
Вольт-амперные характеристики: 1 –n-p-перехода, 2 –диода
Максимально допустимое постоянное обратное напряжение
Максимально допустимое импульсное обратное напряжение
Максимально допустимый постоянный прямой ток
Максимально допустимый импульсный прямой ток
Номинальный постоянный прямой ток
Прямое постоянное напряжение на диоде при номинальном токе
Постоянный обратный ток, указывается при максимально допустимом обратном напряжении
Диапазон рабочих частот
Ёмкость
Пробивное напряжение (для защитных диодов и стабилитронов)
Тепловое сопротивление корпуса при различных вариантах монтажа
Максимально допустимая мощность рассеивания
Биполярный транзистор, его устройство, параметры, характеристики и схемы включения.
Полупроводниковый прибор, имеющий три электрода и два взаимодействующих между собой p–n-перехода, предназначенный, как правило для усиления мощности сигнала, усилительные св-ва которого обусловлены явлениями инжекции и экстракции неосновных носителей заряда, называется биполярным транзистором.
|
|
|
Основными материалами для изготовления биполярных транзисторов служат кремний, германий и арсенид галлия. По технологии изготовления они делятся на сплавные, диффузионные и эпитаксиальные.
Биполярным транзистор называется потому, что в нем используются носители заряда двух видов: электроны и дырки. Прибор согласует низкоомную входную цепь эмиттера с высокоомной выходной цепью коллектора, третий электрод – база – является управляющим.
Упрощенная структура биполярного транзистора и условные обозначения с указанием направления токов при работе в нормальном активном режиме:
Э- эммитер к –коллектор б-база
Биполярные транзисторы – активные полупроводниковые приборы, позволяющие усиливать, генерировать и преобразовывать электрические колебания в широком диапазоне частот и мощностей. В соответствии с этим их можно разделить на низкочастотные (до 3 МГц), среднечастотные (3–30 МГц), высокочастотные (30–300 МГц), сверхвысокочастотные (более 300 МГц). По мощности их можно разделить на маломощные (не более 0,3 Вт), средней мощности (0,3–1,5 Вт) и большой мощности (более 1,5 Вт).
|
|
|
Принцип действия биполярного тран-ра:
Эммитерный переход открыт, коллекторный закрыт, ширина базы W << длины свободного пробега электронов L (прямое включение). Часть электронов попадая в р область базы рекомбинирует с дырками создавая ток базы, но т.к база легирована слабо(концентрация дырок < концентрации электронов), то оставшиеся электроны ускоряются полем закрытого коллекторного перехода и попадают в коллектор, вызывая ток коллектора.
Процесс перехода электронов из эммитера в базу – Инжекция, вытягиваение электронов из коллектором из базы – экстракция. Если Uэб=0, ток эммитера Iэ=0, в коллекторе будет протекать ток Iк=Iб.
Ток базы незначителен, поэтому стремятся уменьшить толщину базы, увеличить толщину коллекторного перехода.
Ki(a)=Iк/Iэ ~ 0.998 – коэффициент передачи по току. a<1!
Если включить транзистор так, чтобы коллекторный переход был открыт, а эммиторный закрыт , такое включение называется инверсным. ai=Iэ/Iк, ai<a.
В зависимости от того, какой из электродов транзистора является общей точкой действия входного и выходного напряжений, различают три основные схемы включения БТ: схема с общим эмиттером (ОЭ), схема с общей базой (ОБ) и схема с общим коллектором (ОК), называемая также эмиттерным повторителем.
|
|
|
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 476; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!