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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.07.2024

Просмотров: 625

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.

Для определения принимают=I…2 В; оп­ределяют из условия: = (1,1…1,2). Для транзисторов малой мощности, рекомендуется задавать не менее 1мА, чтобы точка покоя базовой цепи не располагалась на нелинейном участке входной ВАХ. Если расчетное значение не удовлетворяет последнему условию, принимают = 1 мА.

  1. Определяется каскада. Падение напряжения на сопро­тивлениидля обеспечения высокой температурной стабильности режима покоя выбирается из условия= (0,1….0,3). Подставляяв формулу (1), получим выражение для расчета:

,

округлить до большего целого числа.

  1. Выбирается по справочнику транзистор из условий:

;

;

.

  1. Определяется ток .В справочной литера­туре приводится, как правило, диапазон изменения параметратранзистора. При расчете берется среднее значение. Дляпо входной ВАХ, соответствующей, оп­ределяется напряжение. Точка покоя входной цепи транзис­тора должна располагаться на линейном участке ВАХ, в противном случае нужно увеличить и повторить расчет. При этом пара­метры выбранного транзистора могут перестать отвечать условиям (п.5), в этом случае необходимо выбрать транзистор другого типа.

  2. Задается ток делителя = (2…5), рассчитываются сопротивления, ипо формулам:


= ;

= ;

.

Напряжения в формулы берутся по абсолютной величине.

  1. Производится расчет каскада по переменному току.

В

Схема замещения каскада по переменному току

схеме замещения каскада по переменному току в области средних частот не учтено наличие в транзисторе внутренней обратной связи (описываемой параметром транзистора), т.к. напряжение ОС, действующее на входе каскадамного меньше. Сопротивления входного делителяипредставлены в схеме замещения сопротивлением= =||.

По схеме замещения определяются параметры каскада по пе­ременному току:

= =||;

= ||.

(сопротивление относительно выходных зажимов при отключенном );


= ;

= =.

Для правильно рассчитанного каскада значение должно составлять (0,7...0,85).Коэффициент усилениядолжен быть много больше единицы. Ззначениекаскадов с ОЭ определяется значением па­раметратранзистора и соотношением междуи значением параметратранзистора, и может составлять (102…103) и вы­ше при использовании транзисторов с большим коэффициентом пе­редачи тока базы.

  1. Определяется необходимое для управления каскадом амп­литудное значение входного напряжения:

.

Весь размах должен укладываться на линейном участке входной ВАХ, иначе сигнал будет усилен с большими нелинейными искаже­ниями. Искажения могут возникнуть, если при измененииотдо=рабочая точка входной цепи тран­зистора выходит за границу линейного участка входной ВАХ. На входной ВАХ находят точку, соответствующую. Если точка располагается на нелинейном участке входной ВАХ, необходимо увеличить и повторить расчет, начиная с пункта 4.



Последовательность Расчета усилителя в области низких частот

Целью расчета является определение значение элементов схе­мы, наличие которых приводит к появлению частотных искажений усиливаемого сигнала в низкочастотной области (НЧ-область).

Такими элементами являются:

а) входной разделительный конденсатор ;.

б) выходной разделительный конденсатор ;

в) конденсатор в цепи эмиттера.

Коэффициент частотных искажений, вносимых усилителем на нижней рабочей частоте () определяется по формуле:

,

где – коэффициент частотных искажений, вносимыхi-м элементом схемы;n– число элементов схемы, вносящих частотные искажения в НЧ-области .

  1. Коэффициент частотных искажений () распределяется равномерно между всеми искомыми элементами схемы, определяется коэффициент частотных искажений (), выделяемый на каждый элемент, по формуле:

= .

  1. Определяются значения элементов схемы:

  • Емкость входного разделительного конденсатора:

,

где – входное сопротивление каскада на средних частотах;– внутреннее сопротивление источника входного сигнала. Принять=.

  • Емкость выходного разделительного конденсатора: