- •Предисловие
- •1. Простейшие компоненты
- •1.1. Резисторы
- •1.2. Варисторы и негисторы
- •1.3. Терморезисторы
- •1.4. Конденсаторы
- •1.5. Ионисторы
- •1.6. Моточные компоненты
- •1.6.1. Катушки индуктивности и дроссели
- •1.6.2. Трансформаторы и пьезотрансформаторы
- •2. Полупроводники и переходы
- •2.1. Общие сведения об электропроводности веществ
- •2.1.1. Диэлектрики, проводники, сверхпроводники и полупроводники
- •2.1.2. Носители заряда. Проводимости полупроводников: собственная и примесная
- •2.1.3. Диапазоны энергий и распределение носителей заряда в них
- •2.2. Электронно-дырочный переход
- •2.2.1. Получение электронно-дырочного перехода
- •2.2.4. Пробои электронно-дырочных переходов
- •2.3. Переход и диод Шоттки: получение и включения в прямом и обратном направлении
- •2.4. Гетеропереходы
- •2.5. Эффекты полупроводников
- •2.5.1. Эффект Ганна
- •2.5.2. Эффект поля
- •2.5.3. Эффект Суля
- •2.5.4. Эффекты Пельтье и Зеебека
- •2.5.5. Туннельный эффект
- •2.5.6. Эффект Холла
- •3. Полупроводниковые диоды
- •3.1. Конструкция и основные параметры полупроводниковых диодов
- •3.1.1. Общие сведения о полупроводниковых диодах
- •3.1.2. Конструкции и простейшие способы изготовления полупроводниковых диодов
- •3.1.3. Некоторые основные параметры полупроводниковых диодов
- •3.2. Выпрямительные диоды
- •3.3. Импульсные диоды
- •3.4. Варикапы
- •3.5. Стабилитроны и стабисторы
- •3.6. Светодиоды
- •3.7. Полупроводниковые лазеры
- •3.8. Фотодиоды
- •4. Биполярные транзисторы
- •4.1. Общие сведения о транзисторах
- •4.2. Конструкция некоторых биполярных транзисторов
- •4.3. Принцип действия биполярных транзисторов
- •4.4. Схемы включения биполярных транзисторов
- •4.4.1. Схема включения транзистора с общим эмиттером
- •4.4.2. Схема включения транзистора с общим коллектором
- •4.4.3. Схема включения транзистора с общей базой
- •4.5. Биполярные фототранзисторы
- •4.6. Влияние частоты на усилительные свойства биполярных транзисторов
- •4.7. Влияние температуры на режимы работы биполярных транзисторов
- •5. Полевые транзисторы
- •5.1. Общие сведения о полевых транзисторах
- •5.2. Полевые транзисторы с управляющим переходом
- •5.2.1. Конструкция полевых транзисторов с управляющим переходом
- •5.2.2. Принцип действия полевых транзисторов с управляющим переходом
- •5.3. Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •5.3.1. Полевые транзисторы со встроенным каналом
- •5.3.2. Полевые транзисторы с индуцированным каналом
- •5.4. Режимы работы полевых транзисторов
- •5.4.1. Динамический режим работы транзистора
- •5.4.2. Ключевой режим работы транзистора
- •6. Биполярные транзисторы с изолированными затворами
- •6.1. Общие сведения о БТИЗ
- •6.2. Конструкция и принцип действия БТИЗ
- •6.3. Основные параметры БТИЗ
- •7. Тиристоры
- •7.1. Общая информация о тиристорах
- •7.2. Динисторы
- •7.3. Тринисторы
- •7.4. Запираемые тиристоры
- •7.5. Симисторы
- •7.6. Фототиристоры
- •7.7. Основные параметры тиристоров
- •8. Вакуумные и ионные компоненты
- •8.1. Общие сведения об электровакуумных приборах
- •8.2. Электровакуумные диоды
- •8.2.2. Основные параметры и анодная характеристика электровакуумных диодов
- •8.3. Триоды
- •8.3.1. Конструкция и принцип действия триодов
- •8.3.2. Основные характеристики и параметры триодов
- •8.4. Тетроды
- •8.4.1. О тетродах и влиянии экранирующих сеток на их параметры
- •8.4.2. Динатронный эффект
- •8.5. Лучевые тетроды
- •8.6. Пентоды
- •8.7. Лампы бегущей волны
- •8.8. Лампы обратной волны
- •8.10. Магнетроны
- •8.11. Мазеры
- •8.12. Тиратроны
- •8.13. Крайтроны и спрайтроны
- •9. Введение в микроэлектронику
- •9.1. Интегральные микросхемы
- •9.3. Гибридные интегральные микросхемы
- •9.4. Полупроводниковые микросхемы
- •10. Устройства отображения информации
- •10.1. Индикаторы
- •10.1.1. Светодиодные индикаторы
- •10.1.2. Жидкокристаллические индикаторы
- •10.2. Общие сведения об электронно-лучевых трубках
- •10.3. Жидкокристаллические дисплеи и панели
- •10.3.1. Общие сведения о жидкокристаллических дисплеях
- •10.3.2. Электролюминесцентная подсветка жидкокристаллических дисплеев
- •10.3.3. Светодиодная подсветка жидкокристаллических дисплеев
- •10.3.4. Время отклика жидкокристаллических дисплеев и влияние температуры на их работу
- •10.4. Плазменные панели
- •10.5. Органические светодиодные дисплеи
- •10.6. Дисплеи на углеродных нанотрубках
- •10.7. Сенсорные экраны и классификация их типов
- •10.8. Голографические системы
- •11. Аналоговые устройства
- •11.1. Усилители сигналов и их классификация
- •11.2. Основные параметры и характеристики усилителей
- •11.2.1. Основные параметры усилителей
- •11.2.2. Важнейшие характеристики усилителей
- •11.3. Работа простейшего усилителя на различных частотах
- •11.4. Выходные усилительные каскады
- •11.4.1. Однотактный трансформаторный каскад
- •11.4.2. Двухтактный трансформаторный каскад
- •11.4.3. Двухтактный бестрансформаторный каскад
- •11.5. Основные сведения о режимах работы усилителей
- •11.5.1. Проходная динамическая характеристика и общие сведения о классах усиления
- •11.5.2. Режим работы класса A
- •11.5.3. Режим работы класса B
- •11.5.4. Режим работы класса AB
- •11.5.5. Режим работы класса C
- •11.5.6. Режим работы класса D
- •11.6. Сведения об обратных связях и о влиянии, которое они оказывают на работу усилителей
- •11.6.1. Основная информация об обратных связях
- •11.6.2. Влияние обратных связей на коэффициенты усиления каскадов
- •11.7. Автогенераторы
- •11.8. Усилители постоянного тока
- •11.8.1. Усилитель постоянного тока с непосредственными связями
- •11.8.2. Дифференциальный усилитель
- •11.8.3. Операционные усилители
- •11.8.4. Обзор некоторых параметров операционных усилителей
- •Список литературы
- •Предметный указатель
113Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru
Электроды и выводы от них изолированы друг от друга, подобно конденсатору, слоем стекла баллона и вакуумом, в результате чего между всеми электродами триода присутствуют паразитные ѐмкости. Ёмкость сетка-катод именуют входной, так как управляющее напряжение подают как раз между сеткой и катодом. Выходной сигнал получают между анодом и катодом, что стало причиной соответствующего обозначения выходной ѐмкости. Между входом и выходом присутствует третья – самая пагубная паразитная ѐмкость сетка-анод – называемая проходной.
Входная и выходная ѐмкости шунтируют сигнал на высокой частоте, что снижает частотные свойства триодов, а проходная ѐмкость может инициировать положительную обратную связь с выхода на вход, которая способна привести к автогенерации.
8.4. Тетроды
8.4.1. О тетродах и влиянии экранирующих сеток на их параметры
Итак, к наиболее значительным недостаткам электровакуумных триодов относят низкий коэффициент усиления и относительно высокую проходную ѐмкость, обычно достигающую нескольких единиц пикофарад. Чтобы минимизировать указанные недостатки, были разработаны лампы с двумя сетками – тетроды.
Тетродом называют электровакуумный компонент, который состоит из катода, экранирующей сетки, которую закрепляют в промежутке между управляющей сеткой и анодом. К выводу второй, экранирующей сетки, прикладывают постоянное напряжение положительной полярности, обычно составляющее 0,3 … 0,8 от величины анодного напряжения. Напряжение экранирующей сетки не
114Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru
должно иметь значительную переменную составляющую, и поэтому его часто снимают с выхода сглаживающего фильтра. На упрощѐнной принципиальной схеме рис. 8.4 показан усилительный каскад, выполненный на одном тетроде.
Рис. 8.4. Тетрод в усилительном каскаде
На рисунке обозначение R1 имеет нагрузка тетрода, которая включена в анодную цепь. По резистору R2 течѐт постоянный ток экранирующей сетки, и на нѐм падает избыток напряжения. Конденсатор C1 шунтирует вывод экранирующей сетки, замыкая на общий провод переменную составляющую напряжения.
Экранирующая анод сетка более густа, нежели управляющая сетка, и минимизирует ускоряющее поле анода настолько, что даже при анодном напряжении в сотни вольт и отсутствии сеточного напряжения анодный ток тетрода не течѐт. В результате флюктуации анодного напряжения, приводящие к изменениям поля экранированного анода, практически не оказывают воздействия на силу анодного тока. Экранирующая сетка приводит к увеличению коэффициента усиления лампы до многих сотен, повышению входного сопротивления и вызывает многократное снижение проходной ѐм-
115Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru
кости, которая для микромощных тетродов достигает тысячных долей пикофарада, а для мощных – десятых долей пикофарада. Эти достоинства могли бы номинировать тетроды на звание замечательных электронных ламп, однако исключительно важный недостаток
– динатронный эффект – объясняет крайне редкое применение тетродов рассмотренной конструкции в электронных усилителях. Также недостатком выступает необходимость применения двух и более компонентов в цепи питания экранирующей сетки.
8.4.2. Динатронный эффект
На рис. 8.5 отражена зависимость токов анода и второй экранирующей сетки тетродов от величины анодного напряжения.
Рис. 8.5. Зависимости Iа = f (Ua) и Iс2 = f (Uа)
Если анодное напряжение отсутствует, то электроны, получаемые в результате эмиссии, достигают экранной сетки и отдают ей свою энергию, вызывая протекание по ней тока наибольшей силы. Так как анод экранирован второй сеткой, то электроны не долетают до анода и анодный ток минимален.
Если подать некоторое напряжение анод-катод, то поле анода, устремляющее электроны к аноду, вызовет увеличение анодного тока и уменьшение тока экранной сетки. Если ещѐ увеличить посто-