Динамическим сопротивлением

К динамическим параметрам относятся диапазон частот ( в основном для аналоговых ИС) и быстродействие (для цифровых ИС). Эти параметры главным образом зависят от вида активных элементов, а также величин рабочих и паразитных емкостей. Например, предельные рабочие частоты у биполярных транзисторов достигают 1000 МГц, в то время как у полевых — только 100 МГц. Эти же различия во многом определяют быстродействие ИС, оцениваемое по времени задержки прохождения сигнала от входа к выходу. Для логических схем на биполярных транзисторах, работающих в ключевом режиме,

К динамическим параметрам относятся: время перехода из состояния логического 0 в состояние логической 1 — t°>1 и время перехода из состояния логической 1 в состояние логического 0 — t 1 >0 ; время задержки распространения сигналов при включении i-jl? и отключения t® '* микросхемы; средняя; задержка 1 3 распространения сигнала и др.

К динамическим параметрам относятся: /01 — время перехода из состояния логического 0 в состояние логической 1; I10 — время перехода из состояния логической 1 в состояние логического 0; 'з.ср— среднее время задержки: tt-ep — (tol + tlo)/2. Параметр ?3.ср характеризует среднее время выполнения логических операций, т. е. быстродействие устройства.

К динамическим параметрам относятся временные параметры. Эпюры напряжений, поясняющие отсчет временных параметров, показаны на 7.1. На этом рисунке представлены эпюры напряжений на входе А и инвертирующем выходе Б одного из элементов в кольце последовательно соединенных ИМС и эпюры выходного напряжения на неинвертирующем выходе В. К динамическим параметрам относятся:

К важнейшим динамическим параметрам тиристора относится величина (di/dt)max — критическая скорость нарастания анодного тока при включении тиристора. При превышении допустимого значения (di/dt)max возможен перегрев отдельных участков полупроводниковой структуры и тепловое проплавление перехода; обычно (di/d/)max = = 104-100 А/мкс, но у специальных быстродействующих или импульсных тиристоров (dt'/dOmax доходит до 500— 1000 А/мкс.

Считая в общем случае оба четырехполюсника нелинейными, под передаточными функциями будем понимать передаточные функции для относительно малых приращений, определяемые по дифференциальным (или динамическим) параметрам нелинейных элементов. При этом и под входными и под выходными величинами, которые для общности обозначим через х, будем понимать приращения (приращения величин напряжений, токов или комплексных амплитуд напряжений, токов).

К динамическим параметрам тиристора относятся: время включения гвкл — промежуток времени между началом управляю-

В условное обозначение тиристора входят буквы и цифры, обозначающие его вид, класс по напряжению, группы по динамическим параметрам (критической скорости нарастания прямого напряжения, времени выключения и времени включения) ( 3.5).

Статическими параметрами высокочастотных диодов являются те же параметры, что и у низкочастотных выпрямительных диодов. К динамическим параметрам относят граничную частоту работы /гр, индуктивность диода ?д, емкость корпуса диода Скорп и барьерную емкость перехода Свар при заданном напряжении смещения на диоде U06v, сопротивление базы ГБ .

для величины С(и), аналогично динамическим параметрам (2.3), используют понятие динамической емкости С
К динамическим параметрам диода относятся его временные или частотные характеристики. К таким параметрам относятся:

В основе применяемых в электронике генераторов электромагнитных колебаний лежат приборы, обладающие отрицательным динамическим сопротивлением.

характеристике прибора участка БВ с отрицательным динамическим сопротивлением.

При дальнейшем росте приложенного напряжения большинство электронов переходит в верхнюю зону и их подвижность, а следовательно, и ток через кристалл начинает вновь возрастать. Участок с отрицательным динамическим сопротивлением может появиться только при динамических режимах в СВЧ диапазоне.

К числу приборов с отрицательным динамическим сопротивлением относятся также лавинно-пролетные диоды (ЛПД), структура которых показана на 5.16, а. Принцип работы этих приборов существенно различается. Главной особенностью ЛПД является то, что он обладает отрицательным сопротивлением на сравнительно узком участке диапазона СВЧ, вне пределов которого это сопротивление положительно. Из 5.16, б видно, что рабочая точка А, которой соответствуют напряжение UA и ток IA, лежит в зоне лавинного пробоя, поэтому эти диоды получили название лавинно-пролетных.

статическим и дифференциальным, а при быстрых изменениях тока динамическим сопротивлением или обратными им проводимостями.

При низких напряжениях электрического пробоя мощность, выделяющаяся в приборе на участке // обратной ветви В АХ ( 1.3), невелика, поэтому возможна длительная работа прибора. Этот режим работы используется в стабилитронах — кремниевых диодах, специально предназначенных для стабилизации напряжения. Рабочим участком ВАХ стабилитрона является участок //, который характеризуется напряжением стабилизации и ограничен минимальным и максимальным значениями тока. Изменение напряжения стабилизации Д?/ при изменении тока через прибор Д/ характеризуется динамическим сопротивлением стабилитрона: /•СТ = Д^/Д/. В идеале гст = 0.

Схема замещения анодной цепи тиристора при выключении представлена на 6.27,6: на первом этапе переходного процесса выключения (от начала коммутации t = t^ до t = t%) анодный ток тиристора задается внешней нагрузкой, а тиристор замещается динамическим сопротивлением г дин и источником остаточного напряжения U0; на этапе восстановления обратной запирающей способности (^— —/з) тиристор представляется источником тока г0бР:

4. Составить схему и рассчитать элементы устройства, создающего постоянный ток t— (2,5/1/) а в пределах от U^15 в до С/=100 в с точностью ±5%, где U — постоянное напряжение. Падение напряжения на вентилях считать равным Д?/=0,4 в; динамическим сопротивлением вентилей пренебречь. Сопротивление Нагрузки /?нагр = 50 ОМ.

с участками резкого изменения величин или даже с отрицательным динамическим сопротивлением. Такие приборы удобно использовать в режиме переключения электрических цепей. Из ключевых полупроводниковых приборов назовем прежде всего тиристор.

Если сопротивление резистора и э. д. с. источника выбраны так, что нагрузочная линия пересекается с характеристикой нелинейного элемента в одной точке, лежащей на участке с отрицательным динамическим сопротивлением, то в системе возникнет периодический процесс изменения напряжений и токов, определяемый реактивными элементами схемы. Такая система будет представлять собой генератор несинусоидальных колебаний. Возможная схема генератора с тиристором — нелинейным элементом первого типа (управляемым током) — приведена на

вытекающим из (9.58) и (9.59). Другими словами, условие (9.60) соответствует требованию о том, чтобы нагрузочная линия, проведенная для выбранного сопротивления, проходила так, как это показано на 9.26, б, имея единственную точку пересечения с характеристикой нелинейного элемента на участке с отрицательным динамическим сопротивлением.