Введение
Мы рассмотрели принцип действия некоторых электронных схем и изучили их достаточно детально, чтобы понимать значение большинства компонентов в практических схемах. Хотя мы можем теперь гарантировать, что наш простой усилитель на биполярном или полевом транзисторе будет работать на практике (то есть мы знаем, как установить правильный режим по постоянному току), пока еще в нашем рассмотрении имеются пробелы. Например, мы не знаем, как рассчитать коэффициент усиления напряжения в схеме усилителя с общим эмиттером или с общим истоком. Хотя обычно для достижения определенного значения коэффициента усиления применяется отрицательная обратная связь, нам необходимо иметь, по крайней мере, приблизительное представление о коэффициенте усиления без обратной связи, для того чтобы точно предсказать этот параметр для схемы с обратной связью. Поэтому в данной главе подробно рассматриваются характеристики полупроводниковых приборов и их связь с параметрами схемы. Сначала рассмотрен диод с -я-переходом, затем биполярный транзистор и потом полевой транзистор.
Характеристики р-п-перехода
Основные характеристики p-n-перехода качественно были обсуждены в гл. 1. Рассмотрим теперь его вольт-амперную характеристику, изображенную на рис. 6.1. Зависимость тока от напряжения определяется числом носителей тока, способных преодолеть потенциальный барьер обедненного слоя, и эта зависимость имеет вид
где /— ток диода (в амперах); V — приложенная э.д.с. (в вольтах); е — заряд электрона (в кулонах); к — постоянная Больцмана (в джоулях/кельвин); Т — температура перехода (в Кельвинах).
При большом отрицательном значении прикладываемой э.д.с. V
Дифференцируя в (6.3), получаем поэтому динамическое сопротивление равно если ток / выражен в миллиамперах, то
Следовательно, динамическое сопротивление диода обратно пропорционально прямому току. Прямой ток величиной 1 мА дает динамическое сопротивление около 25 Ом.
В действительности, изложенная выше теория является несколько упрощенной по отношению к реальному диоду. Материал полупроводника сам по себе имеет конечное объемное сопротивление, которое добавляется к динамическому сопротивлению -я-перехода. Кроме того, ток неосновных носителей (электронов из /^-области и дырок из «-области) приводит к увеличению эффективного сопротивления диода. Несмотря на эти дополнительные факторы, выражения (6.1)—(6.4) являются достаточно точными для большинства практических целей. В частности, для перехода база—эмиттер открытого транзистора отклонение от простой теории меньше, чем для отдельного диода: инжектированные неосновные носители затягиваются коллектором и удаляются из области базы.
Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5
- Предыдущая запись: Регистр сдвига
- Следующая запись: Усилитель напряжения на пентоде
- ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ АУДИОСИГНАЛОВ C АРУ (2)
- БУФЕРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ВЫСОКООМНОГО МИКРОФОНА (0)
- ШИРОКОПОЛОСНОЕ БУФЕРНОЕ УСТРОЙСТВО ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ (0)
- ПОНИЖАЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ СИСТЕМЫ B ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ 420-450 МГЦ (0)
- СХЕМА C ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ УСИЛЕНИЕМ СИГНАЛА (0)
- ПОЛОСОВОЙ УСИЛИТЕЛЬ (0)
- НИЗКОВОЛЬТНЫЙ МИКРОФОННЫЙ ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ (0)