Эмиттерным повторителем

При постоянном значении /„ градиент концентрации dpldx = = const, так как величины q и Dp постоянны. При х = 0 концентрация дырок в базе на границе с эмиттерным переходом равна р„ (0). При х — w эту концентрацию можно считать равной нулю.

Наиболее сильно легированный крайний слой транзистора (п + -типа) называют эмиттером, другой крайний слой (п-типа)— коллектором, а средний слой (р-типа)— базой. Переход между эмиттером и базой называется эмиттерным переходом, а />-и-переход между коллектором и базой — коллекторным переходом.

напряжение l/i, то транзистор Тг закрыт и на каждом выходе транзистора Тг создается напряжение l/i, что соответствует выполнению функции И. При подключении к одному или каждому эмиттеру Т 2 источника сигнала (эмиттерных повторителей, аналогичных 7\) реализуется логическая функция Монтажное ИЛИ. Таким образом, элемент выполняет логическую функцию И — ИЛИ. Для осуществления переключения тока между Т2 и ТУ последующего каскада в цепи последовательно соединенных элементов необходимо выполнение основного условия Е„ = 0,5А U6.f, где Д?/б2 — перепад напряжения по базе Т2. Этот перепад Д?/С2 так же, как и в элементах ЭСЛ, составляет примерно 0,8 В. При закрытом транзисторе 7\ транзистор Г2 открыт; выходное напряжение составляет — 0,8 В. При открытом транзисторе 7\ на его коллекторе создается напряжение—0,8 В, транзистор Т2 закрывается. В этих условиях напряжение на выходе элемента ограничивается эмиттерным переходом TI последующего элемента на уровне \U6a + E0\. Таким образом, для данного элемента напряжение логической «1» определяется значением (7бз, а логического «О» — 1,5 U6a.

На 2.9 изображены электрические принципиальные схемы токового ключа и источника токов, которые используются при построении различных логических элементов на переключателях токов. Один из вариантов ячейки матрицы для формирования логических элементов показан на 2.10. Отличительной особенностью ячейки является то, что в качестве источника токов используется инверсно включенный многоэмиттерный п-р-л-транзистор с одним закороченным эмиттерным переходом. Соотношения между токами /г1//в, /г2//й (см. 2.9) определяются соотношениями площадей эмиттеров (т1=8э\/8эз и /п2=5э2/5эз> где 5Эз — площадь закороченного эмиттерного перехода).

где poo — равновесная концентрация дырок в базе на границе с эмиттерным переходом; U — напряжение эмиттер — база; Lp — диффузионная длина дырок. Каковы другие составляющие тока базы?

где Dn (х"э) — коэффициент диффузии электронов в базе на границе с эмиттерным переходом со стороны базы; тр — время жизни дырок в базовой области.

и коэффициенту диффузии электронов у границы с эмиттерным переходом.

Для расчета используется упрощенная эквивалентная схема в виде длинной /?С-линии ( 2.24, б, в). Резисторы со структурой рио. 2.23, а имеют поверхностное сопротивление ps = 100 -*--т- 200 Ом/кв и могут обеспечить номинальное значение сопротивления от 2 Ом до 30 кОм. Для получения резисторов с сопротивлением R < 100 Ом целесообразно использовать эмиттерную область в четырехслойной структуре ( 2.23, в). Резисторы с большими номинальными сопротивлениями (R > 10 кОм) занимают большую площадь кристалла; поэтому для получения резисторов с сопротивлением 10—100 кОм используется базовая область под эмиттерным переходом ( 2.23, б).

Вычислим шунтирующее сопротивление, учитывая пороговое напряжение, обусловленное диодом и эмиттерным переходом транзистора:

Электрический переход между эмиттерной и базовой областями полупроводникового прибора называется эмиттерным переходом, а между базовой и коллекторной областями — коллекторным переходом.

В связи с этим напряжение на приборе оказывается приложенным практически ко второму переходу, через который проходит ток /к. Представим конструкцию тиристора в виде двух условных транзисторов. Один транзистор р1-/11-р2-структуры, другой П[-р2-П2- структуры ( 6.1, б,в). Эмиттерным переходом для первого транзистора является первый переход, а для второго транзистора—третий переход. Второй переход служит общим коллекторным переходом обоих транзисторов. При этом полярность напряжений на переходах соответствует той, которая требуется для работы обоих транзисторов в усилительном режиме: эмиттерные переходы смещены в прямом направлении, коллекторный — в обратном.

Из (10.27в) следует, что условия для увеличения коэффициента усиления напряжения и уменьшения его зависимости от сопротивления цепи нагрузки противоречивы. Чем больше выходное сопротивление усилительного каскада ^вых =гк> тем больше как значение коэффициента усиления напряжения, так и его зависимость от сопротивления цепи нагрузки. Чтобы увеличить коэффициент усиления напряжения и уменьшить его зависимость от сопротивления приемника г , между выходом усилительного каскада с ОЭ и приемником следует включить согласующее устройство с большим входным и малым выходным сопротивлениями. Роль такого устройства может выполнять усилительный каскад на биполярном транзисторе, включенном по схеме с ОК ( 10.65), называемый также эмиттерным повторителем.

называется катодным (эмиттерным) повторителем. Схемы 5-12, б используются для согласования высокоомного источника сигнала с низкоомной нагрузкой.

Усилитель ( 2.7, а), в котором транзистор включен по схеме с общим коллектором, называют эмиттерным повторителем. В этом усилителе основной резистор, с которого снимается выходное напряжение, включен в эмиттерную цепь. Коллектор транзистора по переменной составляющей напряжения соединен с общей точкой усилителя -L, так как внутреннее сопротивление источника питания ?к очень мало. В эмиттерном ловторителе имеется отрицательная обратная связь как по постоянной, так и по переменной составляющим напряжения.

циента усиления напряжения, так и его зависимость от сопротивления цепи нагрузки.. Чтобы увеличить коэффициент усиления напряжения и уменьшить его зависимость от сопротивления приемника гн, между выходом усилительного каскада с ОЭ и приемником следует включить согласующее устройство с большим входным и малым выходным сопротивлениями. Роль такого устройства может выполнять усилительный каскад на биполярном транзисторе, включенном по схеме с ОК ( 10.65), называемый также эмиттерным повторителем.

циента усиления напряжения, так и его зависимость от сопротивления цепи нагрузки. Чтобы увеличить коэффициент усиления напряжения и уменьшить его зависимость от сопротивления приемника гн, между выходом усилительного каскада с ОЭ и приемником следует включить согласующее устройство с большим входным и малым выходным сопротивлениями Роль такого устройства может выполнять усилительный каскад на биполярном транзисторе, включенном по схеме с ОК ( 10.65), называемый также эмиттерным повторителем.

выходом. Выходной каскад является сложным эмиттерным повторителем на транзисторах Т7, Тд со стабилизатором тока на транзисторе 7Y

Выходное напряжение снимают с выхода эмиттерного повторителя. Благодаря этому параметры пилообразного напряжения почти не зависят от нагрузки, что выгодно отличает транзисторную схему с эмиттерным повторителем от рассмотренных схем генераторов пилообразного напряжения.

Третий каскад, выполненный на транзисторе VT&, является эмиттерным повторителем, обладающим высокой стабильностью, большим входным и малым выходным сопротивлениями, и является согласующим звеном между делителем и нагрузкой.

В схеме с ОК ( 35, в) общим электродом для входной и выходной цепи является коллектор. Входными величинами являются ток базы /б и напряжение t/бк, а выходными — ток эмиттера /э и напряжение U3K- Схема с ОК называется эмиттерным повторителем и имеет высокое входное (>200 кОм) и низкое выходное (<10 кОм) сопротивления. Эта схема не дает усиления по напряжению. Схему с ОК используют во входных каскадах усилителей для согласования двух каскадов усилителя, из которых предыдущий имеет высокое выходное, а последующий, обычно выходной каскад, — малое входное сопротивление. Другие особенности всех трех схем включения будут изложены в дальнейшем.

При работе транзистора по схеме с общим коллектором нагрузочный резистор lR3 включается в цепь эмиттера. В цепи коллектора резистор #к отсутствует ( 47). Как уже отмечалось, такая схема называется эмиттерным повторителем и использует-

Если в рассматриваемом случае на неинвертирующий вход подано положительное напряжение ?7вх1 и замкнута цепь отрицательной обратной связи, то на инвертирующий вход — базу транзистора VT2 ( 46, б) с выхода подается положительное напряжение 1/вых. Это приводит к тому, что это напряжение «повторяется» эмиттерным повторителем, собранном на VT2 и резисторе R3, и результирующее падение напряжения Щ на общем эмиттерном резисторе Re существенно увеличивается, приближаясь к значению ?/BXi. Вследствие этого [7Д = (t/Bxi — — Ul) -»- 0; /вх i ->• 0 и Явх i -> оо.