- •Глава 1
- •Глава 2
- •2.1 Идеальная вольт-амперная характеристика диода
- •2.2 Результаты изучения вах идеального диода
- •2.3 Отличие реальной вах диода от идеальной
- •2.3.1 Прямое включение (прямая ветвь)
- •2.3.2 Обратное включение (обратная ветвь)
- •2.4 Туннельный пробой
- •2.5 Лавинный пробой
- •2.6 Тепловой пробой
- •2.7 Ёмкости p-n-перехода
- •2.8 Разновидности диодов
- •2.8.1 Выпрямительные диоды
- •2.8.2 Импульсные диоды
- •2.8.3 Диоды с выпрямляющим контактом металл-полупроводник (диоды Шотки)
- •2.8.4 Стабилитроны и стабисторы
- •2.8.5 Варикапы
- •2.8.6 Туннельные диоды
- •2.8.7 Обращённые диоды
- •2.9 Маркировка диодов
- •Глава 3
- •3.1 Основные схемы включения транзисторов
- •3.2 Распределение потока носителей заряда в биполярном транзисторе
- •3.2.1 Активный режим работы
- •3.2.2 Режим насыщения
- •3.2.3 Режим отсечки
- •3.3 Статические характеристики транзистора
- •3.3.1 Статические характеристики транзисторов в схеме с общей базой
- •3.3.2 Статические характеристики транзисторов в схеме с общим эмиттером
- •3.3.3 Отличия статических характеристик транзисторов в схеме с об от статических характеристик транзисторов в схеме с оэ
- •3.4 Пробой в транзисторе
- •3.5 Зависимость коэффициента усиления от режима работы транзистора
- •3.6 Малосигнальные параметры транзисторов (система “h-параметров”)
- •3.7 Частотные характеристики
- •3.9 Работа на импульс по схеме с оэ Этот пункт предназначен для домашнего рассмотрения.
- •Глава 4
- •4.1 Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом
- •4.1.1 Принцип действия полевого транзистора с p-n-переходом
- •4.1.2 Статические характеристики полевого транзистора с p-n-переходом
- •4.2 Полевые транзисторы с изолированным затвором (мдп-транзисторы)
- •4.2.1 Принцип действия транзистора с изолированным затвором и индуцированным каналом
- •4.2.2 Статические характеристики транзистора с изолированным затвором
- •4.2.3 Полевой транзистор с изолированным затвором и встроенным каналом
- •4.3 Полевые транзисторы со статической индукцией (сит)
- •4.4 Частотные свойства полевых транзисторов
- •4.5 Работа полевых транзисторов на прямоугольный импульс
- •4.6 Полупроводниковые приборы с зарядовой связью
- •4.6.1 Основные характеристики (параметры) приборов с зарядовой связью
- •4.6.2 Разновидности приборов с зарядовой связью
- •Глава 5
- •5.1 Динистор
- •5.2 Тиристор с управляющим электродом (тринистор)
- •5.3 Симметричные тиристоры (симисторы)
- •5.4 Способы переключения. Процесс включения тиристора
- •5.5 Основные параметры и конструкция тиристоров
- •5.6 Icbt-транзисторы
- •Глава 6
- •6.1 Полупроводниковые приёмники излучения
- •6.1.1 Фоторезисторы
- •6.1.2 Фотодиоды
- •6.1.2.1 Спектральная характеристика фотодиодов
- •6.1.2.2 Фотодиоды на основе контакта металл-полупроводник
- •6.1.2.3 Фотодиоды на основе гетероперехода
- •6.1.3 Полупроводниковые фотоэлементы
- •6.1.4 Фототранзисторы
- •6.1.5 Фототиристоры
- •6.2 Полупроводниковые излучатели света
- •6.2.1 Светодиоды
- •6.2.1.1 Параметры светодиодов
- •6.2.1.2 Кпд или эффективность светодиодов
- •6.2.2 Полупроводниковые лазеры
- •6.2.2.1 Конструкция и принцип действия инжекционного лазера
- •6.2.2.2 Структура полупроводникового лазера
- •6.2.2.3 Основные отличия
- •6.2.3 Электролюминесцентные порошковые излучатели
- •6.2.4 Плёночные люминесцентные излучатели
- •6.3 Оптоэлектронные приборы
- •6.3.1 Оптроны
- •6.3.2 Варисторы
5.3 Симметричные тиристоры (симисторы)
Симистор (СТ) – тиристор, имеющий практически одинаковые характеристики при различных полярностях напряжения.
Могут быть двухвыводные симисторы и симисторы с управляющим электродом.
В зависимости от того, где расположен управляющий электрод, существуют различные способы управления этим СТ.
Крайние p-n-переходы (1-й и 4-й) зашунтированы объёмным сопротивлением соответствующих p-областей.
Если подать напряжение, то 1-й p-n-переход окажется включенным в обратном направлении. За счёт шунтирования -областью этот переход полностью выкл. из работы. В результате мы получаем структуру обычного тиристора, гдеI – катод, а II – катод. 2 и 4 – прямое направление; 3 – обратное направление смещения. Работа ничем не отличается от работы тиристора.
Если подать обратную полярность, то 4-й p-n-переход оказывается под обратным смещением и шунтирован зоной . При этом он полностью выкл. из работы. В результате получаем тиристор, у которогоI – катод и II – анод.
Если данную структуру сделать симметричной относительно зоны n, то получаем полностью симметричный прибор (одинаковое напряжение включения).
Данный прибор можно сделать управляемым. Для этого нужно в одну из зон поместить дополнительные носители. Если вводить в и, то управление будет несимметричным. Поэтому делают выпрямляющийp-n-переход в каждой из p-областей, соединяемых между собой.
Можно подключить управляющий электрод к средней зоне n. В этом случае также можно управлять процессом включения-выключения.
При применении симистора необходимо разобраться, какие сигналы могут подаваться на управляющий электрод. Туда могут подаваться как положительные импульсы, так и разнознаковые.
Симистор можно заменить двумя тиристорами.
5.4 Способы переключения. Процесс включения тиристора
1. Включение путём увеличения анодного напряжения до напряжения .
В этом случае тиристор включается по своей естественной характеристике.
2. Включение с помощью тока управления.
При таком включении в одну из областей тиристора через управляющий электрод обеспечивают инжекцию неравновесных носителей заряда. В некоторой области появляется избыточный заряд, и при достижении некоторого критического значения происходит включение тиристора.
Этот процесс не может происходить мгновенно, поэтому нужно, чтобы управляющий импульс имел соответствующую амплитуду и длительность. Процесс включения тиристора можно представить в виде двух интервалов времени.
− время задержки, определяющееся временем диффузии инжектированных носителей.
Одновременно на тиристоре происходит падение напряжения. Напряжение уменьшается до 0,9. В дальнейшем происходит накопление избыточных носителей заряда и увеличение тока.
В течение т. н. времени нарастания происходит резкое падение напряжения. Переход из точки 1 в точку 2, т. е. длительность импульса управления, должен происходить дольше времени , чтобы прибор включился. Это времяt не зависит от управляющего импульса. Оно сильно зависит от сопротивления нагрузки и от анодного напряжения. Чем меньше это время, тем меньше теряется мощности. Чем выше частота коммутации, тем больше вероятность перегрева тиристора.
3. Включение тиристора за счёт быстрого изменения анодного напряжения .
Через тиристор будет проходить ёмкостный ток, обусловленный наличием барьерных ёмкостей p-n-перехода:
=,
где и. То:
.
Рассмотрим выключение тиристора:
1. Выключение тиристора путём разрыва анодной цепи.
Тиристор может оказаться в выключенном состоянии только после рассасывания заряда в базовых областях. Если до полного рассасывания этого заряда вновь подать напряжение, то тиристор опять окажется во включённом состоянии, т. е. для выключения необходимо некоторое время . При выключении тиристора разрывом цепи рассасывание носителей заряда происходит только за счёт рекомбинации. Время выключения зависит только от времени жизни носителей заряда. У большинства тиристоровво много раз больше, чем. Время выключения задаёт частотные характеристики тиристора.
2. Выключение тиристора за счёт подачи обратного напряжения.
Такой процесс выключения не влияет на время выключения. Происходят те же процессы, что и при обрыве анодной цепи. Это связано с тем, что для выключения тиристора необходимо уменьшить потенциал коллекторного перехода.
Тиристор – прибор с неполным управлением.