Вольт - амперная характеристика электронно-дырочного перехода.
Nbsp; Государственный комитет по образованию РФ Пермский государственный технический университет Березниковский филиал Бильфельд Н. В.
Конспект лекций
По промышленной электронике
Учебное пособие
Березники, 1997
Содержание
Элементная база...........................................................................................................
Электронно дырочный переход..................................................................................................................................
Вольт - амперная характеристика электронно-дырочного перехода......................................................
Полупроводниковые приборы....................................................................................................................................
Классификация полупроводниковых приборов.............................................................................................
Полупроводниковые резисторы..................................................................................................................................
Линейные резисторы..................................................................................................................................................
Варисторы.......................................................................................................................................................................
Терморезисторы (термисторы и позисторы)......................................................................................................
Тензорезисторы.............................................................................................................................................................
Полупроводниковые диоды.........................................................................................................................................
Выпрямительные диоды.........................................................................................................................................
|
|
|
Стабилитроны.............................................................................................................................................................
Туннельный диод......................................................................................................................................................
Обращенные диоды..................................................................................................................................................
Варикап.........................................................................................................................................................................
Биполярные транзисторы...........................................................................................................................................
Схемы включения транзистора............................................................................................................................
Вольтамперные характеристики биполярных транзисторов..................................................................
h-параметры биполярных транзисторов...........................................................................................................
Формулы пересчета h-параметров.......................................................................................................................
Полевые транзисторы...................................................................................................................................................
Устройство и работа транзистора с каналом n-типа....................................................................................
Полевые транзисторы с изолированным затвором.......................................................................................
|
|
|
Транзистор с индуцируемым каналом..............................................................................................................
Тиристоры.........................................................................................................................................................................
Свето и фотоэлектрические полупроводниковые приборы..........................................................................
Светодиод......................................................................................................................................................................
Фоторезистор...............................................................................................................................................................
Фотодиод.......................................................................................................................................................................
Фототранзистор..........................................................................................................................................................
Оптроны........................................................................................................................................................................
Микросхемы.....................................................................................................................................................................
Усилительные каскады переменного напряжения и тока..........
Структурная схема усилителя...................................................................................................................................
Основные показатели усилителей......................................................................................................................
|
|
|
Однокаскадные усилители.........................................................................................................................................
Усилительный каскад с общим эмиттером.....................................................................................................
Усилительный каскад с эмиттерной температурной стабилизацией...................................................
Усилительный каскад с коллекторной температурной стабилизацией..............................................
Усилительный каскад с общим коллектором................................................................................................
Усилительный каскад с общей базой................................................................................................................
Усилительные каскады на полевых транзисторах...........................................................................................
Режимы работы усилительных каскадов.............................................................................................................
Режим А..........................................................................................................................................................................
Режим B..........................................................................................................................................................................
Режим С..........................................................................................................................................................................
Многокаскадные усилители напряжения и мощности...................................................................................
|
|
|
Двухкаскадный усилитель напряжения с резистивно емкостной связью..........................................
Обратные связи в усилителях....................................................................................................................................
Усилители мощности..............................................................................................
Однотактный усилитель мощности........................................................................................................................
Двухтактный усилитель мощности.........................................................................................................................
Бестрансформаторные усилители мощности......................................................................................................
Усилители постоянного тока...........................................................................
УПТ с одним источником питания.........................................................................................................................
УПТ с компенсирующим стабилизатором...........................................................................................................
УПТ на комплементарных транзисторах.............................................................................................................
УПТ с двумя источниками питания.......................................................................................................................
Дрейф в УПТ.....................................................................................................................................................................
Дифференциальный УПТ.......................................................................................................................................
УПТ с преобразованием напряжения................................................................................................................
Операционные усилители...................................................................................
Операционный усилитель на микросхеме К140УД8.......................................................................................
Обратные связи в операционных усилителях.....................................................................................................
Неинвертирующий усилитель..............................................................................................................................
Инвертирующий усилитель...................................................................................................................................
Сумматор.......................................................................................................................................................................
Дифференциатор........................................................................................................................................................
Интегратор....................................................................................................................................................................
Компаратор..................................................................................................................................................................
Модель замкнутой системы управления..........................................................................................................
Избирательные усилители.................................................................................
Избирательные усилители с RC фильтрами в цепях обратной связи........................................................
Избирательные усилители с LC фильтрами.........................................................................................................
Электронные генераторы....................................................................................
Условия самовозбуждения автогенератора.........................................................................................................
LC - автогенераторы......................................................................................................................................................
RC - автогенераторы......................................................................................................................................................
RC - автогенератор c Г-образным RC звеном...................................................................................................
RC - автогенератор c мостом Вина......................................................................................................................
RC - автогенератор c двойным Т-образным мостом.....................................................................................
Автогенераторы на элементах с отрицательным сопротивлением.............................................................
Стабилизация частоты в автогенераторах...........................................................................................................
Источники вторичного электропитания..................................................
Однофазные выпрямители.........................................................................................................................................
Однополупериодный выпрямитель...................................................................................................................
Двухполупериодный мостовой выпрямитель................................................................................................
Двухполупериодный выпрямитель с выводом от средней точки...........................................................
Трехфазные выпрямители..........................................................................................................................................
Трехфазный мостовой выпрямитель.................................................................................................................
Фильтры.............................................................................................................................................................................
Емкостной фильтр.....................................................................................................................................................
Индуктивный фильтр..............................................................................................................................................
Г-образные фильтры.................................................................................................................................................
П-образный фильтр...................................................................................................................................................
Электронные фильтры.............................................................................................................................................
Стабилизаторы............................................................................................................
Структурная схема компенсационного стабилизатора..................................................................................
Принципиальная схема компенсационного стабилизатора........................................................................
Компенсационный стабилизатор тока..............................................................................................................
Стабилизатор напряжения на микросхеме К142ЕН.........................................................................................
Импульсные стабилизаторы постоянного напряжения..................................................................................
Схема импульсного стабилизатора со стабилитроном...............................................................................
Стабилизатор с широтно-импульсной модуляцией.....................................................................................
Импульсные устройства......................................................................................
Электронные ключи и простейшие формирователи импульсных сигналов..........................................
Последовательный диодный ключ.....................................................................................................................
Параллельный диодный ключ..............................................................................................................................
Двойной диодный ключ..........................................................................................................................................
Транзисторные ключи..................................................................................................................................................
Ограничители импульсов...........................................................................................................................................
Компараторы на аналоговых элементах...............................................................................................................
Триггер Шмидта на компараторе с положительной ОС............................................................................
Мультивибраторы и одновибраторы......................................................................................................................
Генераторы линейно меняющегося напряжения (ГЛИН)..............................................................................
Умножители напряжения......................................................................................
Последовательный удвоитель напряжения.........................................................................................................
Управляемые выпрямители...............................................................................
Однофазный управляемый выпрямитель на тиристоре.................................................................................
Однофазный двухполупериодный управляемый выпрямитель с импульсно-фазовым блоком управления.
Преобразователи напряжения.........................................................................
Инверторы.........................................................................................................................................................................
Автономный инвертора тока................................................................................................................................
Автономный инвертор напряжения...................................................................................................................
Автономный резонансный инвертор.................................................................................................................
Конверторы.......................................................................................................................................................................
Импульсные преобразователи постоянного напряжения..............................................................................
Элементная база.
Электронно дырочный переход.
Согласно зонной теории к полупроводникам относятся материалы с полностью заполненной валентной зоной и имеющие запрещенную зону. Наибольшее распространение получили германий и кремний. Чтобы получить полупроводники того или иного типа проводимости к ним добавляют примеси. Примеси создающие избыток электронов называются донорами, а полученные в результате полупроводники называются полупроводниками n-типа. Примеси создающие избыток дырок называются акцепторами, а полученные в результате полупроводники называются полупроводниками p-типа.
И электроны и дырки являются носителями заряда. Для n-полупровод-ников основными носителями заряда являются электроны, а не основными дырки. Для p-полупроводников наоборот.
Электронно-дырочным переходом называют область на границе двух полупроводников, один из которых имеет электронную, а другой дырочную проводимость.
Перемещение зарядов из области с большей концентрацией в область с меньшей концентрацией называется диффузией, а ток диффузионным. На границе возникает p-n переход (за счет диффузионного тока), который характеризуется определенным потенциалом, за счет которого возникает электрическое поле. В то, же время не основные носители заряда вследствие теплового эффекта могут хаотично перемещаться. Некоторые достигают p-n перехода и перемещаются в область с противоположной проводимостью, увлекаемые полем. Такое перемещение называется дрейфом, а ток дрейфовым. Таким образом возникает равновесие, когда диффузионный ток становится равным дрейфовому току.
Выводы:
· До соединения двух полупроводников концентрация электронов "-" в n-области и дырок "+" в p области равны. Концентрация отрицательных ионов "-" в полупроводнике p-типа равна концентрации положительных ионов "+" в полупроводнике n-типа. Кроме того в каждой области имеется небольшое количество не основных носителей.
· После соединения происходит диффузия дырок в область n-типа и диффузия электронов в область p-типа. Как только дырка покинет область p-типа вблизи границы раздела образуется отрицательный заряд иона акцепторной примеси и наоборот. Iдиф=Ipp+Inn (сумма токов образованных дырками области p и электронами области n).
· Одновременно с перемещением основных носителей заряда начинается перемещение не основных носителей заряда. Iдр=Ipn+Inp (сумма токов образованных дырками области n и электронами области p). pn - переход оказывает для них ускоряющее воздействие.
· При отсутствии внешнего поля устанавливается динамическое равновесие таким образом, что Iдиф=Iдр. Так как эти токи направлены в разные стороны, то результирующий ток становится равным нулю.
Вольт - амперная характеристика электронно-дырочного перехода.
Если к pn переходу приложить внешнее напряжение, совпадающее с полем неподвижных ионов рис. 1 то это приведет к расширению запирающего слоя. При этом сопротивление перехода велико, а ток через него мал. В этом случае ток называют обратным Iобр., а переход закрытым.
При противоположном напряжении внешнего источника рис 2. ширина запирающего слоя уменьшается и при напряжении 0.3-0.5 В исчезает. В этом случае ток называют прямым, а переход открытым.
Этим обуславливается односторонняя проводимость электронно-дырочного перехода.
1. Евн<Езап. Прямой ток мал.
2. Евн>Езап. Запирающий слой отсутствует.
3. Небольшой ток за счет не основных носителей заряда.
4. Пробой.
Полупроводниковые приборы.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 718; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!