Дәріс жартылай өткізгіштік физика негіздері. Жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігі. P-n ауысу теориясы. Негізгі және негізгі емес заряд тасымалдаушылар. Негізгі ақпарат
жүктеу/скачать 1,04 Mb.
|
Д ріс жартылай ткізгіштік физика негіздері. Жартылай ткізгіште
- Бұл бет үшін навигация:
- А күшейту класы
- В күшейту класы
| Қалыпты немесе белсендi режим – эмиттерлi ауысуға тура кернеу, ал коллекторлы ауысуға керi кернеу берiледi. Дәл осы режимге эмиттер тоғын өткiзу коэффицентiнiң максималды мәнiне тең. Сонымен қатар, бұл жағдайда күшейтiлетiн сигнал минималды түрде бұрмаланады. Белсендi режимде p-n ауысулардың бiреуi ашық, екiншiсi жабық болады. Қиылу (жабық) режимде және қанығу режимiнде транзистор басқарылмайды. Белсендi режимде басқару тиiмдi жүргiзiледi, және де транзистор электрлiк сұлбаның белсендi элементi функциясын атқарады.
Инверстi режим – коллекторлы ауысуға тура кернеу, ал эмиттерлi ауысуға керi кернеу берiледi. Биполярлы транзистордың нақты құрылымын ескерсек, инверстi режимде қалыпты режиммен салыстырғанда (сондай-ақ транзисторлық құрылымды әзiрлеу кезiнде эмиттерлi қабатқа қарағанда коллекторлы қабат аздау жаратылғанын ескерсек) эмиттерлi тоқты өткiзу коэффициентi айтарлықтай азаяды, сондықтан iс жүзiнде өте сирек қолданылады. Екi еселенген инжекция немесе қанығу режимi – екi ауысуға да тура кернеу берiледi. Қанығу режимiнде екi ауысу да ашық. Бұл жағдайда шығыс тоғы кiрiс тоғына тәуелдi емес, ол тек жүктеме параметрлерiмен ғана анықталады. Коллекторлық және эмиттерлiк шықпаларының арасындағы кернеудiң аз болу себебiнен қанығу режимiн сигнал тасымалдау тiзбегiн тұйықтау мақсатында қолданылады. Қиылу (жабық) режим – екi ауысуларға бiрдей керi кернеу қойылған. Бұл режимде транзистордың шығыс тогы нөлге тең болғандықтан, оны сигнал тасымалдау тiзбегiн ашу үшiн қолданады. Қиылу (жабық) режимде – p-n ауысулардың екеуi де жабық және де транзистор арқылы салыстырмалы түрде өте аз тоқ ағады. Аналогты электронды құрылғылардағы биполярлы транзистордың негiзгi жұмыс iстеу режимi – қалыпты режим болып табылады. Қанығу және қиылу (жабық) режимдерiн бiрiктiрiп әдетте күштiк және ақпараттық тiзбектердi жалғау (коммутациялау) үшiн пайдаланады. Күшейткіш элементтердің (тразисторларды) қосылу сұлбалары. Төменде транзистордың ортақ эмиттерлі (ОЭ), ортақ коллекторлы (ОК) және ортақ базалы (ОБ) қосылу сұлбалары көрсетілген. Биполярлы транзисторды күшейткіш құрылымы ретінде ширек өрістілік (четырехполюсник) ретінде бейнелеуге болады. Транзистордың үш шықпаларының қайсысы төрт өрістіліктің кіріс және шығыстарымен ортақ болғанына байланысты ОБ, ОЭ, ОК қосылу сұлбалары болды. Қосылу сұлбаларының ішінде ОЭ қосылу сұлбалары кеңінен қолданылады. Сурет 1 Транзистор ОЭ сұлбасы бойынша қосылғанда оның кіріс тоғы – базалық тоқ, ал шығыс тоғы коллекторлық болып есептеледі. Егер транзистор ОБ бойынша қосылса онда шығыс тоғы ретінде (жалпы ОЭ сұлбасы сияқты) коллекторлық тоқ, ал кіріс тоғы ретінде эмитторлық тоқ (сурет 1 в) болып саналады. Транзистордың қосылу сұлбаларының ішінде маңызды орын алатыны ОК қосылу сұлбасы (1,б). Бұл жағдайда жүктеме эмиттелерлі тізбекке қосылғандықтан, бұл сұлбаны эмиттерлі қайталағыш сұлбасы деп атайды. Транзисторды белсенді сызықтың емес ширекөрістілік ретінде сипатайтын негізгі параметрлер (кез келген қосылу сұлбасында) күшейту коэффициент болып табылады: тоқ бойынш: ; кернеу бойынша: ; қуат бойынша: ; сонымен қатар, кіріс кедергісі: ; шығыс кедергісі: . Төменде транзистордың әрбір қосылу сұлбасына арналған жоғарыдағы параметрлерді анықтау жолдары көрсетілген. ОБ сұлбасы үшін: ; мұнда Rкір Б – бірнеше Ом құрайтын эмиттерлі ауысуының ашық кедергісі; мұнда kиб>>1, өйткені Rн >>Rкір Б Сонымен, ОБ қосылу сұлбасы аз кіріс кедергісімен, ток, бойынша күшейтудің болмауымен, кернеу және қуат бойынша жоғары күшейтумен сипатталанады. ОЭ сұлбасы үшін: ; , мұнда В-база тогын өткізудің статистикалық коэффициенті (-база тогын өткізудің дифференциалды коэффициенті). Транзисторлардың түрлі қосылу сұлбаларындағы есептеулер нәтижелерін салыстыру үшін ВВ деп аламыз, сонда. ; мұнда Киэ>>1, өйткені Rн >>Rкір Б Сонымен, ОЭ сұлбасында ОБ сұлбасына қарағанда кіріс кедергісі көбірек болды. Тоқ, кернеу және қуат бойынша күшейту жоғарырақ болды. ОК сұлбасы үшін: , яғни? ОК сұлбада: ; ; , ; , яғни . Сонымен, ОК (эмиттерлі қайталағыш сұлбасы) басқа сұлбаларға қарағанда кіріс кедергісінің мәні жоғары және токпенен қуатты күшейтеді. ОК қосылу сұлбасы оның кіріс кедергісінің мәнінің жоғару болу себебінен кеңінен қолданылады. ОЭ сұлбалы транзистор кернеу (И), тоқ (І), және қуат (Р) бойынша күшейтуді қамтамасыз етеді. Шығыс кернеуі Uшығ кіріс кернеуіне қарағанда 1800-С-қа ауытқыған. А,В,АВ, С және Д күшейту класстары (және транзистордың жұмыс істеу режимдері). А күшейту класы Uкір өзгеруі күшейткіш элементтің, сызықты бөлімінде орындалады. Сондай-ақ, шығыстағы сигналдың формасы кірістегі сигналдың формасына дәлме дәл қайталайды деп есептеуге болады, яғни А режимінде сызықтың емес бұрмаланулар болмайды немесе өте аз болады. Кемшілігі күшейту каскадының п.э.к 30-40%, өйткені тоқтап тұру (покой) тоғының мәні жоғары, нәтижесінде қорек көзінің энергиясының шығыны жоғары болды. А күшейту класы аз қуатты күшейткіштерде ғана (дыбыстың алдын-ала күшейту каскадтарында) және сигналдардың кішкене ғана ауытқуына жол берілмейтін өлшеу құралдарында қолданылды. В күшейту класы. Энергия шығынын азайту үшін пайдалы сигналдық 1-ші гармониясы амплитудасына қатысты І0 тоғын азайту керек. Осы мақсатта В режимінде бастапқы жұмыс нүктесі сипаттаманың осы мен абциссасы қиылысқан жерден таңдалынады. Режимде (Т) күшейту элементі арқылы ток периодтың бір бөлігі ішінде өтеді қиылу бұрышы, және =300, -градус түрінде бейнеленген период бөлігі, және ол импульс негізінің жартысына тең. В режимінде 1-ші гармоника тоғының І0 мәні шамамен 1,6 есеге өнейдейді ал п.э.к. - шамамен 60-70% өседі. Периодтың қандай да бір бөлігінде күшейту элементі жабық болатын режимдердегі жұмыс тоқты қию жұмысы деп аталынады. Сондықтан сызықты емес ауытқулар өте үлкен. Теория бойынша ұзақтығы жарты периодтқа тең синусоидалы формадағы импульсте тоқ, жоғарғы гармоникалар болмайды. В режимінде дыбыстың сигнал қуатын күшейткіш ретінде қолданылатын екітактілі күшейткіштер транзисторы жұмыс істейді (сызықтың емес ауытқұлар аз). жүктеу/скачать 1,04 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|