- •Глава 1. Основные теории электрических цепей и сигналов.
- •§1. Основные понятия теории электрических цепей.
- •§ 2. Элементы электрических цепей и их уравнения. Классификация цепей по признаку линейности.
- •§ 3. Зависимые (управляемые) источники.
- •§ 4.Топологические параметры. Электрическая цепь и уравнение соединений.
- •Глава 2. Электрические цепи при гармоническом воздействии.
- •§1. Основные понятия линейных цепей. Среднее и действующее значение синусоидального тока.
- •§2. Гармонические колебания. Изображение синусоидальных токов векторами и комплексными числами.
- •§3. Комплексная форма уравнений элементов.
- •§3.1. Цепь переменного тока с резистором, активная мощность.
- •§3.2. Цепь переменного тока с индуктивностью, реактивная мощность.
- •§3.3. Цепь переменного тока с емкостью.
- •§3.4. Расчет цепи с реальной индуктивностью.
- •§3.5. Расчет активно-емкостной цепи, треугольники напряжений, сопротивлений; мощность.
- •§4. Колебательные контуры и их частотные характеристики.
- •§4.1. Последовательный колебательный контур.
- •§4.2. Резонанс напряжения.
- •§4.3. Свободные колебания в реальном lc - контуре.
- •§4.4. Уравнение резонансной кривой последовательного контура.
- •§4.5. Вынужденные колебания в параллельном колебательном контуре. Резонанс токов.
- •§4.6. Связанные контуры как полосовой фильтр.
- •Глава 5. Электронные приборы.
- •§1. Классификация электронных приборов.
- •В газоразрядных (или ионных) приборах движение электронов происходит в атмосфере инертных газов. Электрические процессы в них представляют собой разряд в газе.
- •§2. Полупроводниковые приборы.
- •§2.1. Собственная электропроводность.
- •§2.2. Примесные полупроводники.
- •§2.3. Электронно-дырочный переход.
- •§3. Полупроводниковые диоды, их свойства и назначение.
- •§3.1. Применение полупроводниковых диодов для выпрямления переменного тока.
- •§3.2. Полупроводниковые стабилитроны.
- •§3.3. Варикапы.
- •§3.4. Тиристор.
- •§3.5. Оптоэлектронные устройства.
- •§3.6. Фотодиоды.
- •§4. Полевые транзисторы.
- •§4.1. Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом.
- •§4.2. Полевые транзисторы с изолированным затвором.
- •§4.3. Дифференциальные параметры полевых транзисторов.
- •§ 5. Биполярные транзисторы.
- •§ 5.1. Статические характеристики. Дифференциальные параметры транзистора.
- •§ 5.2. Определение н-параметров транзисторов по характеристикам.
- •Глава 6. Усилители.
- •§1. Основные показатели.
- •§2. Резисторный усилитель напряжения.
- •Из последней формулы следует, что для расширения полосы пропускания усилителя в сторону верхних частот необходимо уменьшать с0Rэ.
- •§3. Дифференциальный усилитель.
- •§4. Операционные усилители.
- •§5. Основные схемы включения операционных усилителей.
- •§6. Обратная связь в усилительных устройствах.
- •Коэффициент передачи усилителя с обратной связью:
- •§7. Диаграмма Найквиста
- •§8. Повышение стабильности усиления и расширение полосы
- •§9. Частотно-зависимая обратная связь
- •При малых относительных расстройках .
§4.2. Полевые транзисторы с изолированным затвором.
Дальнейшим развитием полевых транзисторов являются транзисторы с изолированным затвором. У них металлический затвор отделен от канала тонким слоем диэлектрика. Эти приборы называются МДП-транзисторами («металл-диэлектрик-полупроводник») или МОП-транзисторами («металл-оксид-полупроводник»), так как диэлектриком обычно служит слой двуокиси кремния .
М ДП-транзисторы бывают двух типов: транзисторы со встроенными каналами (канал создается при изготовлении) и транзисторы с индуцированными каналами (канал возникает под действием напряжения, приложенного к управляющим электродам).
На рис 22,а показано устройство полевого транзистора со встроенным каналом. Основанием (подложкой или базой) служи кремниевая пластинка электропроводимости p-типа. В ней созданы области истока и стока электропроводимости -типа, их соединяет узкая область n-типа – встроенный канал. На поверхности канала имеется диэлектрический слой (показанный штриховкой). В таком транзисторе через проводящий канал протекает ток при напряжении .
При подаче на затвор отрицательного (обратного) напряжения относительно истока, в канале создается поперечное электрическое поле, под влиянием которого электроны проводимости выталкиваются из канала в области истока, стока и в основание. Канал обедняется электронами, сопротивление его увеличивается, уменьшается. Такой режим работы транзистора называется режимом обеднения.
П ри подаче на затвор положительного (прямого) напряжения, под действием поля, созданного этим напряжением, из области истока и стока, из основания в канал будут проходить электроны, проводимость канала увеличивается и ток стока возрастает. Этот режим работы называется режимом обогащения.
На рис 22,б. представлена передаточная характеристика МДП-транзистора при . Левая от оси ординат часть передаточной характеристики представляет работу транзистора в режиме обеднения, не отличается от соответствующей характеристики транзистора с управляющим p-n-переходом. Правая часть – представляет работу транзистора в режиме обогащения.
Другим типом является транзистор с индуцированным (инверсионным) каналом, устройство которого представлено на рис 23,а. У этого типа транзистора канал возникает только при подачи на затвор напряжения определенной полярности. При отсутствии этого напряжения канала нет, между истоком и стоком -типа расположено основание p-типа и на одном из переходов получается обратное напряжение. Транзистор заперт.
Если подать на затвор положительное (прямое) напряжение, то под влиянием поля затвора электроны проводимости будут перемещаться из области истока, стока и основания к затвору. Когда напряжение , при котором концентрация электронов в приповерхностном слое превысит концентрацию дырок, то в этом случае произойдет инверсия типа электропроводимости, т. е. образуется тонкий канал n-типа и транзистор начинает проводить ток. Чем больше , тем больше проводимость канала и ток стока. Таким образом МДП-транзистор с индуцированным каналом может работать только в режиме обогащения. Его передаточная характеристика представлена на рис 23,б.
Выходные характеристики МДП-транзисторов аналогичны характеристикам полевых транзисторов с управляющим переходом.
МДП-транзисторы обладают рядом достоинств: входное сопротивление порядка ОМ, входная емкость меньше 1 пФ, предельная частота доходит до сотен мегагерц.