- •Курс лекцій
- •6.090803 «Електронні системи»,
- •6.090802 «Електронні прилади і пристрої»,
- •6.090804 «Фізична і біомедична електроніка»
- •Курс лекцій
- •6.090803 «Електронні системи»,
- •6.090802 «Електронні прилади і пристрої»,
- •6.090804 «Фізична і біомедична електроніка»
- •Передмова
- •Елементи фізики напівпровідників та електронно- діркових переходів
- •1.1 Загальні відомості про напівпровідники
- •1.1.1 Власна електропровідність напівпровідників
- •1.1.2 Домішкова провідність напівпровідників
- •1.1.3 Діркова провідність напівпровідників
- •1.1.4 Види струмів у напівпровідниках
- •Лекція 2 електронно-дірковий перехід
- •2.1 Електронно-дірковий перехід та фізичні процеси в ньому
- •3.1.2 Ємності переходу
- •3.1.3 Реальна вах р-n-переходу
- •3.1.5 Різновиди електричних переходів та контактів
- •Лекція 4 напівпровідникові діоди
- •4.1 Класифікація та система позначень діодів
- •4.1.1 Випрямлювальні діоди
- •Параметри випрямлювальних діодів
- •4.1.2 Напівпровідникові стабілітрони
- •5.1.2 Імпульсні діоди та перехідні процеси в них
- •5.1.3 Тунельні та обернені діоди
- •5.1.4 Варикапи
- •6.1.2 Способи вмикання й режими роботи біполярних транзисторів
- •6.1.3 Принцип дії біполярного транзистора в активному режимі
- •6.1.5 Схема вмикання транзистора зі спільним емітером та спільним колектором
- •Лекція 7 характеристики біполярних транзисторів
- •7.1 Статичні характеристики і параметри біполярних транзисторів
- •7.1.1 Статичні характеристики біполярного транзистора у схемі зі спільною базою
- •7.1.2 Статичні характеристики біполярного транзистора у схемі зі спільним емітером
- •7.1.3 Статичні характеристики біполярного транзистора у схемі зі спільним колектором
- •Лекція 8 параметри біполярних транзисторів
- •8.1 Граничні режими транзистора. Робочий діапазон температур
- •8.1.1 Пробої транзистора
- •8.1.2 Максимально допустима потужність, що розсіюється колектором
- •8.2 Диференційні параметри біполярного транзистора
- •8.2.1 Оцінка властивостей транзистора
- •8.2.2 Фізичні параметри та еквівалентні схеми біполярних транзисторів
- •9.1.2 Схема зі спільним емітером
- •9.2 Способи забезпечення режиму спокою транзисторного каскаду
- •9.2.1 Схема з фіксованим струмом бази
- •9.2.2 Схема з фіксованим потенціалом бази
- •9.2.3 Схема з температурною стабілізацією в емітерному колі.
- •9.2.4 Схема каскаду зі спільною базою та автоматичним зміщенням робочої точки
- •9.3 Динамічні характеристики біполярного транзистора та їх використання
- •9.3.1 Параметри режиму підсилення та їх розрахунок за динамічними характеристиками транзисторного каскаду
- •Лекція 10 деякі різновиди біполярних транзисторів
- •10.1 Частотні властивості біполярних транзисторів
- •10.1.1 Вплив ємностей переходів і розподільного опору бази на частотні властивості транзистора
- •10.2 Робота біполярного транзистора у ключовому режимі
- •10.3 Одноперехідний транзистор
- •10.4 Високочастотні малопотужні транзистори
- •10.5 Потужні транзистори
- •Лекція 11 польові транзистори
- •11.1 Польові транзистори з керувальними p-n-переходами
- •11.1.1 Статичні вхідні характеристики
- •11.1.2 Статичні прохідні (стокозатворні) характеристики
- •11.1.3 Статичні вихідні (стокові) характеристики
- •11.1.4 Диференційні параметри польових транзисторів
- •11.2 Польові транзистори з ізольованим затвором (мдн - транзистори)
- •11.2.1 Ефект поля.
- •11.3 Залежність характеристик і параметрів польових транзисторів від температури
- •Лекція 12 динамічний режим роботи польових транзисторів
- •12.1 Підсилювальні каскади на польовому транзисторі
- •12.2 Частотні властивості польових транзисторів
- •12.3 Потужні польові транзистори
- •12.3.1 Потужні мдн - транзистори
- •12.3.3 Транзистори з статичною індукцією
- •Лекція 13 тиристори
- •13.1 Будова, принцип дії та режими роботи тиристора
- •13.1.2 Диністорний режим
- •13.1.3 Триністорний режим
- •13.1.4 Симістори
- •13.2 Способи комутації тиристорів
- •13.2.2 Вимкнення тиристорів
- •Лекція 14 оптоелектронні напівпровідникові прилади
- •14.1 Загальні відомості
- •14.2 Випромінюючі діоди
- •14.3 Напівпровідникові фотоприймачі
- •14.3.1 Фоторезистори
- •14.3.2 Фотодіоди
- •14.3.3 Фотоприймачі з внутрішнім підсиленням
- •14.4 Оптрони та їх застосування
- •Список скорочень
- •Список літератури
- •10.2 Робота біполярного транзистора у ключовому режимі 128
- •12.1 Підсилювальні каскади на польовому транзисторі 160
- •6.090803 «Електронні системи»,
- •6.090804 «Фізична і біомедична електроніка»
- •Курс лекцій
- •6.090803 «Електронні системи»,
- •6.090802 «Електронні прилади і пристрої»,
- •6.090804 «Фізична і біомедична електроніка»
12.3.3 Транзистори з статичною індукцією
Це різновид потужних ПТУП з структурою, показаною на рисунку 12.9.
а) б) в)
Рисунок 12.9 – Структура ПТУП зі статичною індукцією (а), вигляд структури збоку (б), вихідні характеристики (в)
Вихідні характеристики ПТУП зі статичною індукцією не мають пологих ділянок, тобто вихідний опір приладів досить малий.
Транзистори мають дуже короткий канал і малу відстань від витоку до затвора (приблизно 10 мкм). Підвищення їх потужності забезпечується багатоканальною будовою і малими розмірами областей затвора, циліндричних за формою (діаметр приблизно дорівнює 25 мкм). При збільшенні напруги наростає струм стоку, обмеження якого не відбувається внаслідок того, що канал (область між затворами) короткий, затвор малий, і збільшення призводить до зменшення результуючої напруги на затворі стосовно витоку. Збільшення негативної напруги на затворі приводить до необхідності збільшення напруги для компенсації запірної дії , і тому вихідні характеристики при збільшенні зсуваються вправо.
Лекція 13 тиристори
13.1 Будова, принцип дії та режими роботи тиристора
13.1.1 Загальні відомості
Тиристором називають електроперетворювальний напівпровідниковий прилад з трьома або більше p-n – переходами, ВАХ якого має ділянку негативного диференційного опору і який використовують для перемикання. Назва тиристор походить від двох слів: thyra (гр.) – двері та (re) sistor (англ.) – опір. Залежно від числа зовнішніх виводів розрізняють двоелектродний прилад – диністор, триелектродний – триністор і чотириелектродний – біністор. У двох останніх, крім анода і катода, є ще вхідні електроди (відповідно один у триністора і два у біністора).
Система позначень тиристорів (крім силових) складається з 6 елементів.
Перший елемент – буква або цифра, що вказує на матеріал виготовлення.
Другий елемент – буква, що визначає різновид тиристора: Н – діодні тиристори (диністори), У – тріодні тиристори (триністори).
Третій елемент – цифра, що визначає призначення тиристора згідно з таблицею 13.1.
Таблиця 13.1
Потужність |
Диністо-ри |
Триністори |
||
незапірні |
запірні |
симетричні |
||
Малої потужності
|
1 |
1 |
3 |
5 |
Середньої потужності 0.3 А 10 А |
2 |
2 |
4 |
6 |
Четвертий, п’ятий і шостий елементи аналогічні до відповідних елементів у позначеннях діодів і транзисторів. Умовні позначення тиристорів на схемах наведена на рис. 13.1. З точки зору застосування тиристор – це напівпровідниковий ключ, тобто прилад, основне призначення якого полягає в замиканні та розмиканні кола навантаження під дією зовнішніх сигналів.
Подібно до транзисторних ключів тиристор має два статичні стани – закритий, з високим внутрішнім опором, і відкритий, з малим опором. У кожному стані тиристор може перебувати як завгодно довго. Перехід від одного стану до іншого відбувається швидко (лавиноподібно) під дією короткочасного зовнішнього сигналу.
Рисунок 13.1 – Умовні позначення тиристорів на електронних схемах: а – диністор; б – триністор з керуванням за катодом; в – триністор з керуванням за анодом; г – симетричний тиристор (симістор)
