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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.07.2024

Просмотров: 577

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.

,

где – выходное сопротивление каскада на средних частотах.

  • Емкость конденсатора () в цепи эмиттера транзистора:

,

где .

Если в результате расчетов значения некоторых элемен­тов получатся большими (это, в первую очередь, относится к значениям емкостей конденсаторов ) производят перераспределе­ние. При этом увеличивают допустимыйдля элементов с большим расчетным значением за счет уменьшениядругих эле­ментов. После перераспределенияпроизводится повторный расчет.

Экзаменационные вопросы

  1. Собственные и примесные полупроводники, их проводимость. Дрейф и диффузия носителей заряда.

  2. Образование p-n-перехода. Процессы вp-n-переходе при подаче внешнего напряжения.

  3. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) p-n-перехода. Пробой перехода. Виды пробоя.

  4. Разновидности полупроводниковых диодов. Принцип действия, основные параметры и характеристики выпрямительных диодов и стабилитронов.

  5. Емкости p-n-перехода. Варикап

  6. Биполярные транзисторы (БТ): устройство, принцип действия, режимы работы.

  7. Схемы включения БТ, основные статические характеристики и параметры в схеме с общим эмиттером (ОЭ), влияние температуры.

  8. Биполярные транзисторыкак линейный четырехполюсник. Системаh-параметров, схема замещения транзистора вh-параметрах. Определениеh-параметров по характеристикам транзистора.

  9. Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом: устройство, принцип действия, основные характеристики, параметры, схема замещения, влияние температуры.

  10. Полевые транзисторы с изолированным затвором (МДП-транзисторы): устройство, принцип действия и характеристики МДП-транзисторов с индуцированным и встроенным каналом.

  11. Тиристоры: устройство, принцип действия, характеристики, параметры, способы выключения.

  12. Усилители. Их основные параметры и характеристики.

  13. Искажения сигналов в усилителях.

  14. Обратные связи в усилителях.

  15. Усилитель напряжения на БТ. Режим покоя, выбор рабочей точки. Классы усиления.

  16. Стабилизация режимов покоя.

  17. Принцип работы усилителя по схеме с ОЭ. Свойства схемы.

  18. Усилитель по схеме с ОК. Свойства схемы.

  19. Усилители напряжения на полевых транзисторах

  20. Усилители постоянного тока (УПТ). Дрейф нуля в УПТ. Дифференциальный каскад.

  21. Работа дифференциального каскада при воздействии дифференциального и синфазного входных сигналов.

  22. Операционный усилитель (ОУ). Основные характеристики и параметры ОУ.

  23. Инвертирующий и неинвертирующий усилители на основе ОУ.

  24. Примеры включения ОУ (интегрирующие, дифференцирующие устройства, сумматоры).

  25. Ключевой режим работы ОУ. Компараторы.

  26. Мультивибратор на ОУ.



Литература

  1. Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника. – Ростов н/Д: Феникс, 2002. – 576 с.

  2. Забродин Ю.С. Промышленная электроника. – М.: Высшая школа, 1982. – 496 с.

  3. Гусев В.Г., Гусев В.М. Электроника. – М.: Высшая школа, 1991. – 622 с.

  4. Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 320 с.

  5. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник /Под ред. Б.Л. Перельмана. – М.: Радио и связь, 1981. – 700 с.

  6. Полупроводниковые приборы, диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы: Справочник / Под ред. Н.Н. Горюнова. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 743 с.

  7. Галкин В.И. и др. Полупроводниковые приборы: Справочник /В.И. Галкин, А.Л. Булычев, В.А. Прохоренко. – Минск: Беларусь, 1987. – 285 с.

Содержание

1. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ 3

1.1. Строение и энергетические свойства кристаллов твердых тел 3

1.2. Электропроводность собственных полупроводников 6

1.3. Электропроводность примесных полупроводников 8

1.4. Дрейфовый и диффузионный токи в полупроводниках 11

2. ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД 13

2.1. Электронно-дырочный переход при отсутствии внешнего напряжения 13

2.2. Электронно-дырочный переход при прямом напряжении 15

2.3. Электронно-дырочный переход при обратном напряжении 17

2.4. Вольт-амперная характеристика электронно- дырочного перехода. Пробой и емкость p-n-перехода 18

3.ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ 23

3.1. Общие характеристики диодов 23

3.2. Виды диодов 26

4. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ 31

4.1. Биполярные транзисторы 31

4.1.1. Общая характеристика 31

4.1.2. Принцип действия транзистора 33

4.1.3. Схемы включения транзисторов 34

4.1.4. H-параметры транзистора 38

4.1.5. Влияние температуры на статические характеристики БТ 40

4.16. Составной транзистор 42

4.2. Полевые транзисторы 43

4.2.1. Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом 43

4.2.2. Полевые транзисторы с изолированным затвором 47

5. ТИРИСТОРЫ 52

5.1. Классификация тиристоров 52

5.2. Диодные тиристоры (динисторы) 53

5.3. Триодные тиристоры 55

5.4. Симметричные тиристоры (симисторы) 56

5.5. Зависимость работы тиристора от температуры 57

6. УСИЛИТЕЛИ 58

6.1. Классификация, основные характеристики и параметры усилителей 58


6.2. Искажения в усилителях 62

6.3. Обратные связи в усилителях 65

6.3.1. Виды обратных связей 65

6.3.2. Влияние последовательной отрицательной ОС по напряжению на входное и выходное сопротивления усилителя 69

6.3.3. Влияние отрицательной ОС на нелинейные искажения и помехи 70

6.3.4. Влияние отрицательной ОС на частотные искажения 70

6.3.5. Паразитные ОС и способы их устранения 71

6.4. Усилители низкой частоты 72

6.5. Каскады предварительного усиления 72

6.5.1. Каскад с ОЭ 72

6.5.2. Стабилизация режима покоя каскада с ОЭ 76

6.5.3. Работа каскада с ОЭ по переменному току 78

6.5.4. Каскад с ОК 80

6.5.5. Усилительный каскад на полевом транзисторе 82

6.5.6. Схема с ОС (истоковый повторитель) 84

7. УСИЛИТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 86

7.1. Определение усилителя постоянного тока. дрейф нуля 86

7.2. Однотактные усилители прямого усиления 87

7.3. Дифференциальные усилители 89

7.3.1. Схема дифференциального каскада и ее работа при подаче дифференциального и синфазного входных сигналов 89

7.3.2. Схемы включения дифференциального усилителя 91

7.3.3. Коэффициент ослабления синфазного сигнала 94

7.3.4. Разновидности дифференциальных усилителей 95

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ операционных услителей 97

8.1. Устройство операционных усилителей 97

8.2. Характеристики операционных усилителей 99

8.3. Классификация ОУ 104

8.4. Применение операционных усилителей 104

9. УСТРОЙСТВА СРАВНЕНИЯ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ 117

9.1. Компараторы 117

9.2. Мультивибратор 119

10. МИКРОЭЛЕКТРОНИКА 122

10.1. Основные определения 122

10.2. Типы Интегральных схем 123

10.2.1. Классификация ИС 123

10.2.2. Полупроводниковые ИС 125

10.2.3. Гибридные ИС 126

10.3. Особенности интегральных схем как нового типа электронных приборов 126

ЛАБОРАТОРНые РАБОТы 129

Лабораторная работа 1 ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА 129

Лабораторная работа 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОКАСКАДНОГО УСИЛИТЕЛЯ С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ 132

Лабораторная работа 3 ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА 133

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 137

Задание 137

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ 138

Последовательность расчета усилителя 138

Последовательность Расчета усилителя в области низких частот 141

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ 142

ЛИТЕРАТУРА 143


Учебное издание