Элементы схем. Полупроводниковый выпрямительный диод. Биполярные транзисторы

1. Полупроводниковый выпрямительный диод

2. Кремниевый стабилитрон

IСТАБ
IД.НОМ
IМАКС
UСТАБ.НОМ

3. Биполярные транзисторы

Структура биполярного
транзистора
Тип n-p-n
тип p-n-p
Представление токов в транзисторе

4. Биполярные транзисторы

Эмиттерный
переход
Коллекторн
ый
переход
Закрыт
Закрыт
отсечки,
запирания
Открыт
Закрыт
активный или
линейный
Закрыт
Открыт
инверсный
Открыт
Открыт
насыщения
Режимы работы транзистора
Режим
работы

5. Биполярные транзисторы

Структура биполярного транзистора в активном режиме

6. Биполярные транзисторы

Изменение энергетических состояний на переходах транзистора

7. Биполярные транзисторы

I K
I Ý
Э
К
Б
коэффициент передачи эмиттерного
тока
(0,985< <0,995)
I Ê
I Á
Э
коэффициент передачи базового тока
К
Различные типы биполярных транзисторов
Б
n-p-n- типа или n-типа электропроводности(инжектируются основные носители n-);
p-n-p- типа или p- типа электропроводности (дырки являются в эмиттере основными
носителями)

8. Биполярные транзисторы

Iк Iк
Iэ Iэ
I эп
Iк
Iэ
Iэ
э
1
0,985 0,995
б
,
2
W
1 К
L
*

9. Биполярные транзисторы

I I2
N I1
iэ I1 I I 2
iк N I 1 I 2
I1 I10 (e Т 1)
iб iэ iк
I 2 I 20 (e Т 1)
U
U кб
Из условий
iэ 0; I k I кб 0 ;U к 0
можно получить
,
а из условий
ik 0; I э I кб 0 ;U э 0
можно получить
I 20
I 20
I кб 0
1 2 N
I эб 0
1 I N

10. Биполярные транзисторы

эб
кб
I эб 0
I кб 0 I
Т
Т
iэ
(e 1)
(e 1)
1 I N
1 I N
U
U
U эб
U кб
I
I кб 0
ik N эб 0 (e 1)
(e 1)
1 I N
1 I N
Т
Т
iб iэ iк
iÊ N (iÝ I I 2 ) I 2 N iÝ I 2 ( I N 1) N iÝ
N iÝ I ÊÁÎ
U ÊÁ
rÊÁ
I ÊÁ 0
(1 I N ) N iÝ I ÊÁ 0
1 I N

11. Биполярные транзисторы

U ÊÝ U ÁÝ U ÊÁ
IÝ I Ê I Á
I Ê
I
Ê
1
I Á
IÁ
iÊ iÁ I ÊÁ 0 (1 )
1
1 N
1 N
iÊ iÁ I ÊÁ 0 (1 )
r
к
rкб
1
Семейства ВАХ при включении транзистора с общим эмиттером
U ÊÝ
rÊ

12. Биполярные транзисторы

β
β
Зависимость коэффициента передачи тока β от электрического режима
1
1
2 f
o
( j )
1 j экв.
ÝÊÂ
ñÊÁ R Ê
α(ω) 1
0,707 α0
ω
ωα
2
1 экв.
0

13. Биполярные транзисторы

î
j
1 j ÝÊÂ
1
1 ÝÊÂ.
2
ß( / β0
ω
ω
β
ω
Т
ß=1
.
Ý ÊÂ
C
CÊ* CÊÁ 1 0
*
ÊÁ
RÊ Í

14. Биполярные транзисторы

, f ( )
0, 707
î
1
1
2 f
f 1 f
о
0, 707

15. Биполярные транзисторы

Эпитаксиально – диффузионные
Планарные

16. Биполярные транзисторы

U ÂÛ Õ I Ê * RÊ
I ÄÅË
U R Ý (0,1 0,15)*U ÈÏ
R1
R2
U È Ï U R Ý U ÁÝ .ÐÒ
I Á .ÐÒ
U R Ý U ÁÝ .ÐÒ
I ÄÅË
I
U ÈÏ
(2 5) * I Á .ÐÒ Ê . ÐÒ
R1 R2
U ÂÛ Õ * RÊ Í
KU
EÃ
RÃ RÂÕ
RÂÕ r/ rÝ *(1 ÐÒ )
26 ì Â
rÝ
IÝ ì À
Á
rÁ/
- объемное сопротивление базы = 20 – 50 Ом
RÂÛ Õ rÊ Ý = 500 - 1000 кОм

17. Биполярные транзисторы

Схема ОЭ
Схема ОБ

18. Операционные усилители

КU→ ∞
RВХ→ ∞
RВЫХ→ 0
∆UВЫХ = КУUВХ,

19. Операционные усилители

20. Операционные усилители

Из условия I1 = I2 (при RВХ RВЫХ 0 ) имеем
I1
ÊU
U ÂÕ U 0
R1
U ÂÛ Õ
U ÂÕ
U U ÂÛ Õ
I2 0
R2
ÊÓ
U ÂÛ Õ
U0
R2
Ê Ó R2
R1
Ê Ó R1 R1 R2
1 R2
1
1
KÓ R1

21. Операционные усилители

U
R1
U
U
ВХ
K
K
ÊU
1
Ï Î ÂÒ
R
R
2
1
1
KU . Ï Î ÂÒ
Êó
1 Ê ó
U
R
ВЫХ
U ВЫХ
1
U
ВХ
R
R
1
R R
1
U ВЫХ 1
НЕИНВ
U
R
1
2
R
R
2
1
1 K U
ИНВ
2

22. Дифференциальный каскад

I Ýñóì
IÝ
I ÁÐÒ
2(1 )
1
tg
R
RÊ Í
2
EÝ
I Ý 1 I Ý 2 2I Ê
RÝ
U ÂÛ Õ KUÄÈÔ (U ÂÕ1 U ÂÕ 2 )

23. Дифференциальный каскад

U ÂÛ Õ U ê1 U ê 2 0
KUÑÔ
U ÂÛ Õ
U U ÂÕ 2
( ÂÕ1
)
2
1
U ÂÛ Õ (U ÂÕ1 U ÂÕ 2 ) KU . ÄÈÔ (U ÂÕ1 U ÂÕ 2 ) KU .ÑÔ
2
Rвх.диф 2Rвх.оэ 2[rб' rэ (1 )]
KUÄÈÔ
R
U ÂÛ Õ
RÃ
( RÊ Í )
U
2
IÍ
RÊ
2
2 ÂÛ Õ
K
I . ÄÈÔ
EÃ
R
EÃ
R RÃ
Ã
IÃ
RÂÕ .Î Ý
RÊ Í
RÂÕ .Î Ý
2
2
2 2

24. Дифференциальный каскад

KU .ÑÔ
U ÂÛ Õ .ÑÔ
U ÂÕ .ÑÔ
RÊ
( RÊ 1 RÊ 2 )
2 Rê
RÂÕ .ÑÔ
RÝ 2 Rý
ÊÎ ÑÑ (ï ðè.RÍ )
RÊ
KU . ÄÈÔ
KU .ÑÔ
RÃ
RÂÕ .Î Ý
2 RÝ
RÝ
ÊÎ ÑÑ 2
4
RÝ
RÃ
RÃ RÂÕ . ÄÈ Ô
RÂÕ .Î Ý
2 Rý
2
I Ê .Ò3
EÝ EÝ
IÝ
RÝ RÝ
Rэкв= (rкб+R1-2)║(rкэ+βRэ)≈ rкб,