4. Насыщенный биполярный ключ. Схема, принцип работы, передаточная характеристика

Транзистор в режиме насыщения

Ток базы транзистора равен суме токов эммитерного и коллекторного перехода.

I_Бнас>IК/h_21Э =I_бгр

q_НАС=I_Бнас/I_Бгр

Превышение базового над его граничным значением называется коэффициентом насыщения.

Транзистор в режиме отсечки

Этот режим бывает 2-х видов:

1. режим пассивного запирания.

0<U_БЭ<U_БЭпор

R_У<U_БЭпор/I_К0

Это плохой режим отсечки, в транзисторе дополнительно рассеивается тепло. Этот режим может вызвать неопределенное состояние транзистора.

2. Режим глубокой отсечки.

Для p-n-p транзистора направление база-эмиттер меньше нуля.

U_БЭ<0

I_Б=-I_К0

R_У<Uзап/I_К0

Переключение происходит с задержками, которые вызваны изменением заряда и перезаряда барьерных емкостей.

Передаточная характеристика

Передаточная характеристика – зависимость выходного напряжения от величины входного напряжения. Есть 3 участка характеристики:

1. выходное напряжение находится в интервале от 0 до U_БЭ.Н. Транзистор в режиме отсечки, на выходе ключа напряжение равно напряжению питания.

2. U_вхЄ[U_БЭ.Н,U_ВХ.Н] на этом интервале транзистор находится в линейном режиме.

3. U_вхЄ[U_ВХ.Н, ∞] транзистор в режиме насыщения. На выходе низкий уровень напряжения.

5. Фоторезисторы: устройство, принцип работы, основные параметры и характеристики

Полупроводниковые фотоэлементы - фоторезисторы обладают свойством менять свое активное сопротивление под действием падающего на них света. Фоторезисторы имеют высокую чувствительность к излучению в самом широком диапазоне - от инфракрасной до рентгеновской области спектра, причем сопротивление их может меняться на несколько порядков. Фоторезисторам присущи высокая стабильность во времени, они имеют небольшие габариты и выпускаются на различные номиналы сопротивлений. Наибольшее распространение получили фоторезпсторы, изготовленные из сернистого свинца, сернистого кадмия, селенистого кадмия.

Фотоны излучения вызывают в полупроводнике генерацыю пар электрон-дырка, что приводит к сильному уменьшению сопротивления фоторезистора. Через фоторезистор протекает «световой ток».

Фоторезистор на схемах отображается следующим образом:

Внешний вид монокристалического фоторезистора:	Внешний вид монокристалического фоторезистора:

Схема включения фоторезистора

Вольт-амперная характеристика фоторезистора

Люкс-амперная характеристика фоторезистора

Спектральная характеристика фоторезистора

Частотная характеристика фоторезистора

Основные параметры фоторезисторов

Рабочее напряжение Uр – постоянное напряжение, приложенное к фоторезистору, при котором обеспечиваются номинальные параметры при длительной его работе в заданных эксплуатационных условиях. Максимально допустимое напряжение фоторезистора Umax – максимальное значение постоянного напряжения, приложенного к фоторезистору, при котором отклонение его параметров от номинальных значений не превышает указанных пределов при длительной работе в заданных эксплуатационных условиях.

Темновое сопротивление Rт – сопротивление фоторезистора в отсутствие падающего на него излучения в диапазоне его спектральной чувствительности.

Световое сопротивление Rс – сопротивление фоторезистора, измеренное через определенный интервал времени после начала воздействия излучения, создающего на нем освещенность заданного значения.

Кратность изменения сопротивления KR – отношение темнового сопротивления фоторезистора к сопротивлению при определенном уровне освещенности (световому сопротивлению). Допустимая мощность рассеивания Р– мощность, при которой не наступает необратимых изменений параметров фоторезистора в процессе его эксплуатации.

Общий ток фоторезистора – ток, состоящий из темнового тока и фототока.

Фототок – ток, протекающий через фоторезистор при указанном напряжении на нем, обусловленный только воздействием потока излучения с заданным спектральным распределением.

Удельная чувствительность – отношение фототока к произведению величины падающего на фоторезистор светового потока на приложенное к нему напряжение,

мкА / (лм · В)К0 = Iф / (ФU),

Интегральная чувствительность – произведение удельной чувствительности на предельное рабочее напряжение Sинт = К₀U_max. Постоянная времени t_ф – время, в течение которого фототок изменяется на 63%. Постоянная времени характеризует инерционность прибора и влияет на вид его частотной характеристики.