На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Реферат Типы биполярных транзисторов и их диодные схемы замещения. Кремниевые и германиевые транзисторы. Физические явления в транзисторах. Схемы включения и статические параметры. Влияние температуры на статистические характеристики, динамические параметры.

Информация:

Тип работы: Реферат. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 05.08.2009. Сдан: 2009. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


18
Курс: Компьютерная системотехника
Тема: Биполярные транзисторы

1. Биполярные транзисторы

Определение.

Транзистор ППП с 3-мя электродами, служащий для усиления сигналов (в общем случае по мощности) или их переключения.

2. Типы биполярных транзисторов и их диодные схемы замещения

Различают кремниевые (рис.1) и германиевые транзисторы (рис.2).

Рис.1. Рис.2.

На рис.1 и 2 показаны условные графические обозначения кремниевых (n-p-n) и германиевых (p-n-p) транзисторов и соответствующие им диодные схемы замещения.

Транзистор состоит из двух противоположно включенных диодов, которые обладают одним общим n - или p - слоем. Электрод связанный с ним называется базой (Б). Дав других электрода называются эмиттером (Э) и коллектором (К). Диодная эквивалентная схема, приведенная рядом с его графическим обозначением, поясняет структуру включения переходов транзистора. Хотя эта схема не характеризует полностью функции транзистoра, но она дает возможность представлять действующие в нем обратные и прямые токи и напряжения.

3. Физические явления в транзисторах

Эмиттерная область транзистора является источником носителей заряда, а область улавливающая эти носители заряда называется коллектром. Область, которая управляет потоком этих носителей, называется базой.

При подключении прямого напряжения между эмиттером и базой происходит инжекция носителей зарядов через открытый (смещенный в прямом направлении) переход Э-Б, т.е. переход их из области эмиттера в область базы.

Таким образом образуется эмиттерный ток (Iэ) через соответсвующий переход (ЭП эмиттерный переход).

Как известно, при “дырочной" проводимости типа “p" основными носителями заряда являются “дырки”, а неосновными электроны. Часть “дырок” пришедших в базовую область рекомбинируют в электроны, появляется ток базы (Iб), который очень мал по сравнению стоком эмиттера, так как только малая часть инжектированных “дырок” (носителей заряда) рекомбинирует.

Между коллектором и базой прикладывается обратное напряжение, поэтому говорят что носители заряда из области базы экстрагируются (втягиваются) в коллекторную область и за счет этого образуется ток коллектора (Iк).

Таким образом, на основании приведенных выше рассуждений можно записать следующие простые соотношения между токами эмиттера, базы и коллектора:

Iэ= Iб+Iк (1); Iб<<Iк (Iэ) (2); Iк Iэ (3);

Iк = = Iк / Iэ (0,90,99) <1 (4);

Iк = Iэ + Iкбо (5),

где Iэ управляемый ток, Iкбо неуправляемый (обратный) ток, протекающий через переход Б-К в направлении противоположном прямому току Iк через этот переход.

Iк = = Iк / Iб (6);

Iк = Iб + Iкбо;

Uб Uэ - Uэб (7);

= / 1 - (8);

4. Подача напряжений питания

Обычно переход Э-Б смещен в прямом направлении, а К-Б в обратном. Поэтому источники напряжений питания транзисторов должны быть включены, как показано на рис.3 и

Рис.3 Рис.4

Основная особенность транзисторов состоит в том, что коллекторный ток Iк является кратным базовому току Iб. Их отношение = Iк / Iб называют коэфициентом усиления по току.

5. Схемы включения и статические параметры

Существуют три основные схемы включения транзисторов:

1) ОЭ

2) ОБ

3) ОК

1) Схема с общим эмиттером применяется наиболее часто.

В этой схеме управляющее напряжение прикладывается к участку Б-Э, выходной сигнал снимается с резистора нагрузки, включенного в коллекторную цепь (потенциал эмиттера фиксирован).

Рис.5. Включение транзистора по схеме с ОЭ (а) и эквивалентная схема (б) для данного случая.

Вольт - амперные характеристики и режимы работы транзистора в данном случае приведены на рис.5.2.

Входные характеристики приведены на Рис.6а, выходные на Рис.6б.

а) б)

Рис.6. Входные и выходные вольт - амперные характеристики транзистора включенного по схеме с ОЭ.

На семействе выходных характеристик выделяют три области:

1) Область линейного усиления;

2) Область наыщения:

3) Область отсечки.

В соответствии с этим транзистор может работать в трех режимах.

В области линейного усиления, увеличение тока базы приводит к пропорциональному изменению тока коллектора, при этом динамическое сопротивление участка К-Э стремится к

rкэ = vUк / vIк;

В области насыщения, изменение тока коллектора не приводит к существенному изменению напряжения на коллекторе. Динамичнское сопротивление участка К-Э стремится к 0.

В области отсечки Iк = Iкбо 0. Динамическое сопротивление сопротивление участка К-Э стремится к .

Величина Iк сверху ограничена допустимой рассеиваемой мощностью на участке К-Э. Превышение предельного тока Iк max ведет к разрушению транзистора, поэтому необходимо обеспечить схемные средства ограничения Iк. В простейшем случае это резистор в коллекторной (или эмиттерной) цепи фиксирующий ток коллектора на уровне Iк max = Eп / Rк. Но, в этом случае, потенциал коллектора изменяется при изменении тока коллектора (т.е. Uк = f (Iк)). Эта зависимость определяется так называемой нагрузчной прямой, отсекающей на осях координат два отрезка:

1) на оси абсцисс напряжение питания Еп при Iк = 0;

2) на оси ординат Iк max = Eп / Rк.

Пересечение нагрузочной прямой и выходной характеристики при конкретном токе базы дает, так называемую, рабочую точку.

Т.о. транзистор может работать в одном из следующих режимов (для n-p-n):

1) нормальный активный режим: Uбэ>0, Uкб>0

2) инверсный активный режим: Uбэ<0, Uкб<0

3) режим насыщения: Uбэ>0, Uкб<0

4) режим отсечки: Uбэ<0, Uкб>0

Нормальный активный режим.

В этом режиме переход Б-Э смещен в прямом направлении, а Б-К в обратном.

При анализе основных схем включения транзисторов (здесь ОЭ, а далее ОБ и ОК) воспользуемся упрощенным (эквивалентным) представлением биполярного транзистора для низких частот, изображенном на рис.5. б.

Входная цепь представлена динамическим входным сопротивлением rбэ, а в коллекторной цепи использован управляемый источник тока коллектора (Iк = S Uбэ),

где

При этом внутреннее динамическое сопротивление включено параллельно этому источнику тока, как и следует из теории электрических цепей (Теорема Теверена об эквивалентном генераторе). При определении основных характеристик и параметров схемы здесь и далее будем считать, что идеальные источники напряжений питания (Еп) и входного сигнала (Uвх).

Ток коллектора

1) Iк = / 1 - Iб + 1/1 - Iкбо = Iб + (1+) Iкбо Iб,

где: коэфициент передачи по току (т.е. коэфициент передачи тока из эмиттерной цепи в коллекторную) в схеме с ОЭ. Т. к. >>1, то в схеме с ОЭ возможно усиление по току (потому, что Iб<<Iк!).

2) Ток базы закрытого транзистора. При Uбэ = 0 (транзистор закрыт) Iб Iкбо, т.е. из базы вытекает ток, обратному тепловому току перехода К-Б.

3) Входное сопротивление

Тогда ток базы, который также зависит и от Uбэ можно примерно определить так:

Iб = Iк , где = h21 э

4) Коэфициент усиления по напряжению

5) Коэфициент усиления по току

6) Выходное сопротивление

Режим насыщения

В этом режиме оба перехода смещены в прямом направлении.

Внешним проявлением режима насыщения является отсутствие зависимости Iк от Iб. Для схемы с ОЭ существует некоторый “граничный” ток Iбн, при котором достигается насыщение коллекторного тока

Iкн = Iбн

При дальнейшем увеличении тока базы ток коллектора не увеличивается и может быть введен некоторый коэфици и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.