- •Лекция 1 Задачи курса
- •Элементы физики полупроводников
- •P-n переход, структура, работа.
- •Лекция 2 Статические характеристики диодов
- •Лекция 3 Динамические параметры p-n перехода
- •Полупроводниковые диоды.
- •Выпрямительные диоды.
- •Стабилитроны и стабисторы.
- •Светодиоды.
- •Фотодиоды.
- •Туннельные диоды.
- •Варикапы.
- •Лекция 4 Транзисторы.
- •Биполярные транзисторы.
- •Основные схемы включения транзистора.
- •Работа биполярного транзистора.
- •Лекция 5 Характеристики биполярных транзисторов.
- •Статические характеристики.
- •Модель биполярного транзистора Эберса - Молла.
- •Частотные свойства биполярных транзисторов.
- •Составные транзисторы.
- •Лекция 6 Униполярные (полевые) транзисторы.
- •Основные структуры полевых транзисторов.
- •Транзистор с изоляцией канала от затвора обратносмещенным p-n переходом.
- •Транзисторы структуры металл - диэлектрик - полупроводник (мдп).
- •Статические характеристики полевых транзисторов.
- •Лекция 7 Частотные свойства полевых транзисторов.
- •Некоторые особенности использования полевых транзисторов.
- •Тиристоры.
- •Лекция 8
- •2. Полупроводниковые устройства.
- •2.1. Усилительные устройства.
- •2.1.1. Усилительный каскад на биполярном транзисторе с заземленным эмиттером.
- •Лекция 9
- •2.1.2. Усилительный каскад на биполярном транзисторе с отрицательной обратной связью по току.
- •2.1. 3. Эмиттерный повторитель.
- •2.1.4. Дифференциальный усилитель.
- •2.2. Полупроводниковые источники стабильного тока.
- •Лекция 10
- •2.3. Обратная связь в усилителях сигналов.
- •2.3.1. Влияние обратной связи на свойства усилителя.
- •2.3.2. Разновидности обратной связи.
- •2 Рис. 74. Параллельная обратная связь..4. Частотные свойства усилителей.
- •Лекция 11
- •2.5. Операционный усилитель (оу).
- •2.5.1. Принципиальная схема, состав, функциональное назначение.
- •2.5.2. Основные параметры операционного усилителя.
- •2.5.3. Основные включения операционного усилителя.
- •Решающие элементы аналоговых вычислительных машин (авм).
- •Сумматор.
- •2.5.4.2.Интегратор.
- •Дифференциатор.
- •Решение дифференциальных уравнений.
- •Триггер Шмитта.
- •Лекция 12
- •3. Источники питания электронной аппаратуры.
- •3.1. Структурные схемы источников питания.
- •3.2. Выпрямители.
- •3.2.1. Однополупериодный выпрямитель.
- •3.2.2. Двухполупериодный выпрямитель.
- •3.2.3. Мостовой выпрямитель.
- •3.2.4. Выпрямители с умножением напряжения.
- •3.3. Фильтры.
- •Лекция 13
- •3.4. Стабилизаторы напряжения.
- •3.4.1. Компенсационные стабилизаторы.
- •3.4.2. Импульсный стабилизатор.
- •3.4.3. Источник питания с преобразованием частоты.
- •Лекция 14
- •4 Импульсная техника.
- •4.1 Импульсный сигнал, его характеристики.
- •4.2 Формирователи импульсных сигналов.
- •Лекция 15
- •4.3 Ключ на биполярном транзисторе.
- •Лекция 16
- •4.4 Процессы переключения ключа на биполярном транзисторе.
- •Лекция 17
- •4.5 Транзисторные ключи на полевых транзисторах.
- •4.6 Генератор импульсной последовательности (мультивибратор).
- •4.7 Триггер на биполярных транзисторах.
Тиристоры.
Полупроводниковые приборы с тремя p-nпереходами, имеющие участок на вольт-амперной характеристике с отрицательным сопротивлением, называюттиристоры. Двухэлектродные тиристоры называютдинисторами, а трехэлектродные –тринисторами.
П
Рис.
50. Четырехслойная структура тиристора
и ее отображение двухтранзисторной
схемой, изображенние динистора на
принципиальных схемах.
К
Рис.51 ВАХ динистора.
Указанная характеристика является характеристикой неуправляемого тиристора, т.е. динистора. Напряжение при котором происходит открывание тиристора называют напряжением переключения –Uпер, ток соответствующий этому напряжению – ток переключения –Iпер. Если напряжение на динисторе больше напряжения переключения (произошло открывание динистора), то ток в цепи будет определяться только сопротивлением остальной части цепи. Если после включения динистора уменьшать напряжение, то будет уменьшаться и ток, и при достижении точкиIосиUос (остаточные ток и напряжение) происходит выключение динистора. При подаче обратного напряжения, возможно, что его величина будет больше пробивного напряжение –Uпробтогда произойдет тепловой пробой и динистор станет неработоспособным. Таким образом, основными статическими параметрами динистора являются: напряжение переключения, остаточный ток и остаточное напряжение.
Если от слоя p2 сделать вывод, то получим четырехслойную и трехэлектродную конструкцию, которую называют управляемый динистор или тринистор. Слойp2 это база транзистора структурыn-p-n, и, следовательно подавая управляющий ток в базу можем открывать этот транзистор, т. е. открывать тринистор. Таким образом, создание дополнительного вывода приводит к появлению нового полупроводникового устройства – тринистора. На принципиальных электрических схемах тринистор изображают в соответствии с рис. 52. Как видно на рисунке это устройство имеет три электрода: А – анод, К – катод, уэ – управляющий электрод.
О
Рис.52. Тиристор
Рис. 1 Применение тиристора.
Н
Рис. 2 Применение тиристора. Рис.53. Использование
тиристора. Рис. 54. Осциллограмма
работы тиристорной схемы.
При снятии осциллограмм использованы следующие масштабы: по времени – 5мС/дел, канал А – 100В/дел, канал В – 200мВ/дел.
Анализируя осциллограмму, приходим к выводу: открывание тринистора происходит в момент времени t1, т.е. когда напряжение достигает 100В, - выключение (моментt2) происходит тогда, когда ток проходящий по тринистору становится равным нулю. В положительном полу периоде при достижении напряжения величины 100В происходит открывание динистора. При этом ток, возникающий в цепи управляющего электрода тринистора открывает его. Величина управляющего тока может быть определена выражениемIупр = (Uвх –Uост –Uупк)/10000. В этом выражении:Uвх – входное напряжение равное 100В,Uост – остаточное напряжение динистора, обычно равное нескольким вольтам,Uупк – напряжение на прямосмещенном переходе управляющий электрод – катод тринистора.
Мы рассмотрели только основные четырехслойные полупроводниковые устройства: динистор и тринистор. Однако в настоящее время электронная промышленность производит и другие четырехслойные устройства: симисторы и тринисторы с двойным управлением.
Симистор (симметричный тиристор) – тиристор, который имеет ВАХ симметричную относительно начала координат. На рисунке 55 приведена вольт-амперная характеристика симистора. Как видно из ВАХ симистор включается как при положительном напряжении на нем, так и при отрицательном напряжении. Если симистор управляемый, то открывание его происходит при наличии управляющего тока как при положительном, так и при отрицательном напряжении.
Обычно управление тиристором осуществляет его открытие, т.е. перевод в проводящее состояние. Однако сейчас имеются тиристоры с двойным управлении, не только на открывание, но и на закрывание. Такие тиристоры имеют два управляющих электрода.
На рисунке 56 показано изображение неуправляемого и управляемого симисторов на принципиальных электрических схемах.