Файл: С.Н. Гринфельд Физические основы электроники уч. пособие.doc

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.07.2024

Просмотров: 605

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

С.Н. Гринфельд физические основы электроники

1. Электропроводность полупроводников

1.1. Строение и энергетические свойства кристаллов твердых тел

1.2. Электропроводность собственных полупроводников

1.3. Электропроводность примесных полупроводников

1.4. Дрейфовый и диффузионный токи в полупроводниках

2. Электронно-дырочный переход

2.1. Электронно-дырочный переход при отсутствии внешнего напряжения

2.2. Электронно-дырочный переход при прямом напряжении

2.3. Электронно-дырочный переход при обратном напряжении

2.4. Вольт-амперная характеристика электронно- дырочного перехода. Пробой и емкость p-n-перехода

3.1. Общие характеристики диодов

3.2. Виды диодов

4. Полупроводниковые транзисторы

4.1. Биполярные транзисторы

4.1.1. Общая характеристика

4.1.2. Принцип действия транзистора

4.1.3. Схемы включения транзисторов

4.1.5. Влияние температуры на статические характеристики бт

4.16. Составной транзистор

4.2. Полевые транзисторы

4.2.1. Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом Структура и принцип действия пт

Характеристики птуп

Параметры птуп

Эквивалентная схема птуп

Схемы включения полевого транзистора

Температурная зависимость параметров птуп

4.2.2. Полевые транзисторы с изолированным затвором

Структуры пт с изолированным затвором

Статические характеристики мдп-транзистора с индуцированным каналом

Статическая характеристика передачи (или сток – затвор)

Статические характеристики мдп-транзистора со встроенным каналом

Максимально допустимые параметры полевых транзисторов

5. Тиристоры

5.1. Классификация тиристоров

5.2. Диодные тиристоры (динисторы)

5.3. Триодные тиристоры

5.4. Симметричные тиристоры (симисторы)

5.5. Зависимость работы тиристора от температуры

6. Усилители

6.1. Классификация, основные характеристики и параметры усилителей

6.2. Искажения в усилителях

6.3. Обратные связи в усилителях

6.3.1. Виды обратных связей

6.3.2. Влияние последовательной отрицательной ос по напряжению на входное и выходное сопротивления усилителя

6.3.3. Влияние отрицательной ос на нелинейные искажения и помехи

6.3.4. Влияние отрицательной ос на частотные искажения

6.3.5. Паразитные ос и способы их устранения

6.4. Усилители низкой частоты

6.5. Каскады предварительного усиления

6.5.1. Каскад с оэ

6 Рис. 6.21. График разрешенной области надежной работы транзистора.5.2. Стабилизация режима покоя каскада с оэ

6.5.3. Работа каскада с оэ по переменному току

6.5.4. Каскад с ок

6.5.5. Усилительный каскад на полевом транзисторе

6.5.6. Схема с ос (истоковый повторитель)

7. Усилители постоянного тока

7.1. Определение усилителя постоянного тока. Дрейф нуля

7.2. Однотактные усилители прямого усиления

7.3. Дифференциальные усилители

7.3.1. Схема дифференциального каскада и ее работа при подаче дифференциального и синфазного входных сигналов

7.3.2. Схемы включения дифференциального усилителя

7.3.3. Коэффициент ослабления синфазного сигнала

7.3.4. Разновидности дифференциальных усилителей

8. Определение и основные характеристики операционных услителей

8.1. Устройство операционных усилителей

8.2. Характеристики операционных усилителей

Усилительные характеристики

Дрейфовые характеристики

Входные характеристики

Выходные характеристики

Энергетические характеристики

Частотные характеристики

Скоростные характеристики

8.3. Классификация оу

8.4. Применение операционных усилителей

Неинвертирующий усилитель на оу

Повторитель напряжения

И Рис. 8.12. Схема инвертирующего усилителянвертирующий усилитель

Инвертирующий сумматор

У Рис. 8.14. Схема усредняющего усилителясредняющий усилитель

Внешняя компенсация сдвига

Дифференциальный усилитель

Неинвертирующий сумматор

Интегратор

Дифференциатор

Логарифмический усилитель

Усилители переменного напряжения

9. Устройства сравнения аналоговых сигналов

9.1. Компараторы

9.2. Мультивибратор

10. Микроэлектроника

10.1. Основные определения

10.2. Типы Интегральных схем

10.2.1. Классификация ис

10.2.2. Полупроводниковые ис

10.2.3. Гибридные ис

10.3. Особенности интегральных схем как нового типа электронных приборов

ЛабораторНые рабоТы Лабораторная работа 1 исследование статистических характеристик биполярного транзистора

О Рис. 1. Схема исследования характеристик транзистора по схеме с оЭписание лабораторной установки

Порядок выполнения работ

Лабораторная работа 2 исследование однокаскадного усилителя с общим эмиттером

Описание лабораторной установки

Порядок выполнения работы

Лабораторная работа 3 дифференциального усилителя постоянного тока

Описание лабораторной установки

Порядок выполнения работы

Контрольная работа

Задание

Последовательность расчета усилителя

Последовательность Расчета усилителя в области низких частот

Экзаменационные вопросы

Литература

Содержание

Софья наумовна гринфельд физические основы электроники Учебное пособие

681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27.

На линейном участке выходных характеристик транзистора, полу­ченных экспериментально в схеме ОЭ, выбрать рабочую точку А (т.е. задать IбпиUкэп), в кото­рой требуется найтиh-параметры (рис. 2).

Далее при постоянном токе базы Iбпзадать приращениеи найти получающееся при этом приращение тока коллектора. Выходная проводимость транзи­стораh22Эвычисляется по форму­ле:

,

    1. Определение коэффициента передачи тока в схеме ОЭ h21э.

По выходным характеристикам схемы ОЭ (рис. 2) при посто­янном напряжении на коллекторе (UКЭП=const), определить приращение тока коллектора, переходя вдоль вертикаль­ной оси с характеристики с базовым токомIБ1, до другой -с базовым токомIБ3. Коэффициент передачи токаh21Эвычисляется по формуле:

.

    1. Определение входного сопротивления в схеме с ОЭ h11э.

На входных, характеристиках транзистора с ОЭ (рис. 3), полу­ченных экспериментально, выбрать ра­бочую точку А, ту же, что и при опре­делении параметра h22Э.

Задать приращение тока базы () при постоянном напряжении на коллекторе и найти получившееся при этом приращение напряжения базы (). Входное сопротивлениеh11эоп­ределяется по формуле:

Рис. 3. Входные характеристики транзистора

.

    1. Определение коэффициента обратной связи по напряжению h12э.

По входным характеристикам в той же рабочей точке А при постоян­ном токе базы задать приращение напряжения «коллектор – эмиттер» () (перейти на соседнюю характеристику) (рис.3.). Определить получающееся при этом изменение напряжения «база – эмиттер» ().

Коэффициент обратной связи по напряжению h12энаходится по формуле:

.

Для маломощных низкочастотных транзисторов, работающих в активном режиме в схеме с ОЭ, значения h-параметров лежат в пределах:

h11э = 102...103 Ом;h12э = 10-4...10-3;

h21э = 10...100 ;h22э = 10-5...10-4Ом –1.

Лабораторная работа 2 исследование однокаскадного усилителя с общим эмиттером

Цель работы: изучить основные свойства, характеристики и параметры одиночногоусилительного каскада, построенного на биполярном транзисторе, включенном по схеме с ОЭ. Научиться снимать амплитудную и амплитудно-частотную характеристики.

Описание лабораторной установки

Исследование усилителя ОЭ (рис. 4) проводится с помощью лабораторной установки 87Л-О1.

П

Рис. 4. Схема усилительного каскада ОЭ

итание схемы осуществляется от источника питания ГН2. Входной сигнал подается с генератора низкой частоты (ГНЧ). Регулирование частоты осуществляется ручкой «Частота» ГНЧ, амплитуды – ручкой «Амплитуда» ГНЧ. В качестве усилительного элемента используется биполярный транзистор МП40 или МП39.

Измерение входного и выходного напряжений усилительного каскада производится с помощью электронного осциллографа CI-73.

Навесные элементы:

R1= 33 кОм;

C1= 20 мкФ;

R2= 3 кОм;

С2= 20 мкФ;

R3= 5,1 кОм;

С3= 20 мкФ;

R4= 820 Ом;

С4(не используется);

R5= 5,1 кОм.

Порядок выполнения работы

  1. Собрать схему в соответствии с рис. 4. Подключить источник питания ГН2. Включить тумблер сеть, установить напряжение питания ЕС= 15 В.

  2. Исследовать режим работы усилителя по постоянному току. Снять зависимость напряжения на коллекторе Uкэпот величины сопротивленияR2(взять 4 - 5 значений сопротивления от 1 до 15 кОм.). На выходных характеристиках построить линию нагрузки и нанести на нее полученные значения напряженияUкэп.

  3. Исследовать режим работы усилителя по переменному току. Используя результаты эксперимента (п. 2), выбрать такое значение R2, при котором.

  4. Снять амплитудную характеристику приR5=иR5=R3. Для этого подать на вход усилителя с ГНЧ сигнал частотой 1 кГц. Изменяя амплитуду входного сигнала, снять 5 – 6 то­чек зависимостиUвыхf(Uвх).

Повторить эксперимент для другого значения R5. Построить график, определить динамический диапазон входных напряжений.

  1. Снять нагрузочную характеристику . Для этого взять несколько значенийR5от 2 до 20 кОм при. Вы­числить Кuдля каждого значенияR5, построить график.

  2. Снять амплитудно-частотную, характеристику (АЧХ) усилителя приR5=R3,на частоте 1 кГц.

  3. Результаты занести в таблицу:

, Гц

20

100

200

103

2103

5103

104

5104

105

Uвых, В

Ku

  1. Построить АЧХ и определить полосу пропускания усилителя (Uвх)

Uвх =_____________В.

Лабораторная работа 3 дифференциального усилителя постоянного тока

Цель работы: ознакомиться с особенностями работы, основными характеристиками и параметрами дифференциального усилителя постоянного тока, являющегося основным при построении широкого класса интегральных операционных усилителей.

Описание лабораторной установки

В исследуемой схеме (рис. 5) два одинаковых транзистора Т1и Т2образуют два плеча моста, два других плеча представлены одинаковыми резисторамиR3иR8.

Питание схемы осуществляется от источника питания ГН2 (0,5 – 15 В). Входной сигнал подается от генератора низкой частоты (ГНЧ) через де­литель 1 : 10.

Для измерения напряжения источника питания и амплитуды входного сигнала служит осциллограф.

Плавное регулирование частоты осуществляется ручкой «частота» ГНЧ.

Выходное напряжение измеряется осциллографом.

Навесные элементы: транзисторы МП – 39 или МП – 40

R1=R9 = 12 кОм;

R2=R10 = 3 кОм,

R3=R8 = 10 кОм;

R7= 2,4 кОм;

R4= 22 кОм (переменный);

R5= 1 кОм (переменный);

R6= 470 Ом (переменный).

Смотрите также файлы