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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.07.2024

Просмотров: 590

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.

Порядок выполнения работы

  1. Ознакомиться с работой дифференциального УПТ и описанием лабораторной установки.

  2. Подготовить установку к работе: съемные элементы установить на панели, подключить к схеме источник питания ГН2 (гнезда – Е1 и ), соеди­нить гнезда +Е2 и. Включить тумблер «Сеть». Установить напряжение пи­тания Е1 = 15 В.

  3. Произвести балансировку схемы: гнезда 1 и 4 закоротить, выход схемы (гнезда 2 и 3) подключить к измерительному прибору АВМ2; изменяя значения сопротивлений R4,R5,R6, добиться нулевого показания измерительного прибора (вольтметра).

  4. П

    Рис. 5. Схема дифференциального УПТ

    одготовить схему для снятия характеристик УПТ: подключить ис­точник входного сигнала (ГНЧ) к входу усилителя (гнезда 1 и 4), выход схе­мы (гнезда 2 и 3) подключить к осциллографу.

Рис. 6. Схема подачи синфазного сигнала

Снять амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) усилителя , при таком значении напряжения на входе (Uвх), которое на вы­ходе не приводит к искажениям. 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 =_____________В

  1. Снять и построить амплитудную характеристику УПТ при подаче на вход дифференциального сигнала на частотеf= 1 000 Гц (5 - 6 точек). Определить КUд.

  2. Произвести балансировку усилителя (см. пункт 3).

  3. Подать синфазный сигнал на входы УПТ (рис. 6) и снять зависи­мость . НапряжениеUвых1снимается с выхода 2 относительно,aнапряжениеUвых2 – с выхода 3 относительно. Определить КUс.

  4. Определить коэффициент ослабления синфазного сигнала по формуле:

.

Контрольная работа

Вариант задания соответствует сумме двух последних цифр учебного шифра студенческого билета.

Перед выполнением контрольной работы необходимо изучить теоретический материал.

Ответы на теоретические вопросы должны быть ясными, сформулированными самостоятельно. В процессе расчета каждого параметра необходимо сначала привести его расчетную формулу, затем подставить числовые значения и записать ответ, указывая единицы полученной величины. При расчетах сопротивлений резисторов или емкостей конденсаторов необходимо полученные значения округлять до ближайших стандартных значений. Схемы и графики выполняются карандашом с использованием чертежных инструментов в соответствии с принятыми стандартными требованиями.

Задание

Выполнить расчет усилительного каскада с общим эмиттером.

И

Усилительный каскад с общим эмиттером

сходные данные для расчёта:

  1. напряжение на выходе каскада ;

  2. сопротивление нагрузки ;

  3. нижняя граничная частота ;

  4. допустимое значение коэффициента частотных искажений каскада в области низких частот .


Объяснить:

  1. назначение элементов и принцип работы усилителя на транзисторе, включенного по схеме с ОЭ;

  2. причины нестабильности параметров транзисторных усилителей.

Определить:

  1. сопротивление коллекторной нагрузки ;

  2. сопротивление в цепи эмиттера ;

  3. напряжение источника питания ;

  4. тип транзистора;

  5. режим работы транзистора;

  6. сопротивления делителя напряжения и, стабилизирующие режим работы транзистора;

  7. коэффициент усиления каскада по напряжению ;

  8. коэффициент усиления каскада по току ;

  9. коэффициент усиления каскада по мощности ;

  10. входное и выходноесопротивления;

  11. ёмкости разделительных конденсаторов и;

  12. ёмкость конденсатора в цепи эмиттера .

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

Вариант

, В

, Ом

, Гц

1

3,0

600

100

1,28

2

2,0

400

110

1,25

3

2,5

250

120

1,30

4

2,7

500

130

1,40

5

2,2

260

140

1,35

6

3,6

650

150

1,32

7

3,4

500

200

1,36

8

3,8

620

140

1,41

9

2,9

360

120

1,35

10

2,8

400

110

1,34

11

2,4

450

170

1,28

12

1,9

300

150

1,40

13

2,5

700

140

1,35

14

3,0

400

200

1,25

15

1,7

280

150

1,30

16

2,0

340

200

1,40

17

2,6

410

120

1,27

18

3,7

520

140

1,41

19

3,2

680

170

1,37



Последовательность расчета усилителя

    1. Выбирается сопротивление из следующих соображений. Коэффициенткаскада прямо пропорционален. Ос­новным требованием к усилителю напряжения является обеспечение высоких коэффи­циентов усиления, с этой точки зрениянеобходимо выбирать много больше. С другой стороны, от значениязависит тре­буемое напряжение питания каскада (). Уравнение выходной цепи каскада по постоян­ному току имеет вид:

. (1)

Из выражения (1) видно, что увеличение ведет к уве­личению требуемого, поэтомувыбирается из условия:

= (3…5) .

  1. Определяется амплитуда переменной составляющей тока коллектора:

.

  1. Задаются координаты точки покоя выходной цепи транзис­тора. Они должны удовлетворять условиям:

;

.