Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции по СЭ.doc
Скачиваний:
227
Добавлен:
13.03.2017
Размер:
8.47 Mб
Скачать

1.2.2. Виды диодов

Выпрямительные диоды предназначены для преобразования переменного тока в постоянный. К быстродействию и стабильности параметров выпрямительных диодов специальных требований не предъявляют. Схема простейшего выпрямителя, состоящая из трансформатора, диода, сопротивления нагрузки и временные диаграммы, характеризующие ее работу, приведены на рисунок 1.17.

рисунок 1.17

рисунок 1.18

Основные параметры выпрямительных диодов:

  1. Среднее прямое напряжение при указанном токе ;

  2. Средний обратный ток при заданном значении обратного напряжения и температуре;

  3. Допустимое амплитудное значение обратного напряжения ;

  4. Средний прямой ток ;

  5. Частота без снижения режимов;

Частотный диапазон выпрямительных диодов 50Гц-20 кГц. По максимальному допустимому среднему прямому току выпрямительные диоды делится на три группы:

  1. Диоды малой мощности ()

  2. Диоды средней мощности ()

  3. Мощные (силовые) диоды ()

Импульсные диоды предназначены для выпрямления разнополярных последовательностей импульсов. Имеют малую длительность переходных процессов при отпирании и запирании и могут работать с сигналами длительностью в наносекунды.

Стабилитроны - это диоды на ВАХ, которых имеется участок со слабой зависимостью напряжения от протекающего тока. Рабочий участок ВАХ стабилитрона находится в области электрического пробоя p-n перехода (рисунок 1.18). Выпускают кремниевые стабилитроны с от трех вольт до сотен вольт.

Параметры стабилитрона:

  1. Напряжение стабилизации ()

  2. Ток стабилизации

  3. Дифференциальное сопротивление в режиме стабилизации

  4. Статическое сопротивление

  5. Максимальный ток стабилизации , при превышении которого начинается тепловой пробой p-n перехода.

рисунок 1.19

Высокочастотные и сверхвысокочастотные диоды предназначены для работы на частоте до десятков гигагерц.

Туннельные диоды (рисунок 1.19) отличаются более высокой концентрацией примесей и предназначены для работы при малых напряжениях (десятые доли вольта) и небольших токах (единицы миллиампер).

1.3. Биполярные транзисторы

Биполярный транзистор – это полупроводниковый прибор с двумя близко расположенным p-n переходами и тремя выводами, усилительные свойства которого обусловлены явлением инжекции неосновных носителей заряда. Переходы образуются на границах трёх слоёв с чередующимся типом проводимости, из которых состоит транзистор. В зависимости от типа проводимости различают p-n-p и n-p-n транзисторы (рисунок 1.20).

Рисунок 1.20

Центральную область полупроводниковой структуры транзистора называют базой, один внешний слой – эмиттер, другой – коллектор. Название «эмиттер» отражает факт инжекции этим слоем в базу носителей заряда, а «коллектор» - собирание носителей заряда, инжектированных эмиттером и прошедших базу. Переход - эмиттерный переход, - коллекторный переход. Для эффективного собирания коллектором носителей заряда, инжектированных эмиттером в базу, толщина базы должна быть мала (менее одного мкм).

В зависимости от состояния полярности напряжения на p-n переходах транзистора различают 4 режима работы:

  1. Нормальный активный (или просто активный), в котором на эмиттерном переходе действует прямое смещение, на коллекторном – обратное.

  2. Насыщения - оба перехода смещены в прямом направлении.

  3. Отсечки – оба перехода смещены в обратном направлении.

  4. Инверсный активный – на эмиттерный переход подаётся обратное смещение, на коллекторный – прямое.

В зависимости от того, какой внешний вывод, транзистора является общим для входной и выходной цепей, существует три способа включения биполярного транзистора: с общей базой (ОБ); с общим этиттером (ОЭ): с общим коллектором (ОК) (рисунок 1.21).

Рисунок 1.21

В схеме с общей базой (ОБ): входное напряжение - выходное - ; входной ток - , выходной -. В схеме с общим эмиттером (ОЭ): входное напряжение выходное ; входной ток- , выходной . В схеме с общим коллектором (ОК): входное напряжение , выходное ; входной ток- , выходной .

Трехслойная структура реального планарного транзистора приведена на рисунок 1.22.

Рисунок 1.22

Площадь эмиттерного перехода меньше площади коллекторного, что необходимо для собирания коллектором почти всех носителей заряда, инжектированных из эмиттера.