6.Пассивные и активные цепи. Линейные, нелинейные и параметрические цепи

Активная—это цепь, содержащая внутренние источники энер­гии, например усилитель. Пассивная — это цепь, не содержащая внутренних источников энергии, например цепь, состоящая только из пассивных элементов —резисторов, конденсаторов, индуктив­ных катушек. Цепи, параметры элементов которых меняются во времени по заданному закону, считаются параметрическими. Радиоэлектронная цепь считается линейной, если параметры ее элементов не зависят от токов и напряжений. Примером ли­нейной цепи может быть цепь, состоящая из идеализированных элементов R, L, С, ни одни из которых не зависит от протекаю­щих токов и напряжений. Цепь считается нелинейной, если параметры ее элементов за­висят от токов и напряжений. Такими являются цепи, содержа­щие элементы сопротивления с нелинейными вольт-амперными характеристиками, элементы емкости с нелинейными вольт-кулонными характеристиками и элементы индуктивности с нелинейными ампер-веберными характеристиками, а также реальные радио­электронные цепи с диодами, транзисторами, с резисторами и конденсаторами в виде p-n-перехода.

Математически нелинейные цепи описываются уравнениями с коэффициентами, зависящими от переменных этих уравнений — от токов или напряжений.

7.Пассивные и активные четырехполюсники. Основные уравнения, параметры и эквивалентные схемы. Комплексные функции передачи, входные функции и параметры.

Четырехполюсник – это часть схемы произвольной конфигурации, имеющая две пары зажимов, обычно называемые входными и выходными. Пример: трансформатор, усилитель, потенциометр, линия электропередачи и другие электротехнические устройства, у которых можно выделить две пары полюсов. В общем случае четырехполюсники можно разделить на активные, в структуру которых входят источники энергии, и пассивные, ветви которых не содержат источников энергии.

основные уравнения четырехполюсника ; , где , , , - коэффициенты четырехполюсника.

ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ СХЕМЫ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ

13. Устройство и принцип действия биполярного транзистора бт, Классификация, ре­жимы работы бт, Коэффициент передачи по току.

Биполярный транзистор – полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими p-n-переходами и тремя или более выводами, усилительные свойства которого обусловлены явле­ниями инжекции и экстракции носителей заряда. Два взаимодействующих электронно-ды­рочных перехода имеются в полупроводниковых структурах, содержащих три области полу­проводника с чередующимся типом проводимости. На рис. 4.1, а, б показано устройство и УГО БТ со структурой р-n-р- и n-р-n-типа соответственно. Принцип их действия одинаков, различие заключается только в полярности подключения источников внешнего напряжения и в направлении протекания токов через электроды.

О дну из крайних областей транзисторной структуры легируют сильнее, ее используют обычно в режиме инжекции и называют эмит­тером. Промежуточную область называют ба­зой, а другую крайнюю область – коллекто­ром. Коллекторная область предназначена для экстракции инжектированных в базу носителей заряда. Электронно-дырочный переход между эмиттерной и базовой областями называют эмиттерным, а между коллекторной и базовой – коллекторным. Чтобы переходы транзистора были взаимодействующими, ширина базы должна быть много меньше диффузионной длины неосновных носителей базы. Для повыше­ния эффективности экстракции носителей в коллектор площадь поперечного сечения коллек­торного перехода должна быть много больше площади поперечного сечения эмиттерного пе­рехода. Режимы работы БТ отличаются включением двух его переходов, каждый из которых может быть открыт или закрыт. Поэтому различают следующие режимы работы транзистора. В активном режиме эмиттерный переход включен прямо (открыт), коллекторный – обратно (закрыт). Данный режим является основным, поскольку области БТ выполняют собственные функции. В нем транзистор работает в усилительных устройствах. В режиме отсечки оба перехода БТ включены обратно, их сопротивления велики, токи малы, а напряжения на них определяются напряжением внешних источников. В режиме насыщения оба перехода БТ включены прямо, их сопротивления малы, токи велики, а напряжения на них малы. В им­пульсных устройствах под действием входного сигнала БТ переключается из режима отсечки в режим насыщения и обратно, очень быстро минуя при этом активный режим работы. В ин­версном режиме коллекторный переход включен прямо, эмиттерный обратно. Коллектор при этом выполняет функции эмиттера, а эмиттер – функции коллектора. Поскольку структура БТ в общем случае не является полностью симметричной, то эффективность работы в данном ре­жиме оказывается хуже, чем в активном. Поэтому данный режим работы на практике не ис­пользуется. Классификация биполярных транзисторов. По мощности, рассеиваемой кол­лектором, транзисторы бывают: малой мощности P к max ≤ 0,3 Вт; средней мощности 0,3 Вт < Р к max ≤ 1,5 Вт; большой мощности P к max > 1,5 Вт. По частотному диапазону в зависимо­сти от граничной или максимальной рабочей частоты транзисторы делятся на низкочастотные fгр ≤ 3 МГц; средней частоты 3 МГц < fгр ≤ 30 МГц; высокочастотные 30 Мгц < f гр ≤ 300 МГц; сверхвысокочастотные fгр > 300 МГц. Эффективность передачи электрических сигналов со входа на выход оптрона определяется коэффициентом передачи по току Ki, т.е. отношением тока на выходе оптрона Iвых к вызвавшему его входному току Iвх : для статического режима Ki = Iвых/Iвх; для динамического режима Kiд = dIвых/dIвх.