Использовать транзисторы

В том случае, когда коллектор р — п — р-транзи-стора в электрической схеме заземлен, можно использовать транзистор, коллектором которого служит подложка, роль базы выполняет ограниченная изолирующим р — п-переходом область эпитаксиального слоя, а в качестве эмиттера служит область базы «нормального» п — р — n-транзистора (см. 1.1).

Биполярный транзистор, как" и любой другой электронный элемент, может работать в определенном диапазоне токов, напряжений и мощностей. Нельзя, например, превышать определенную величину тока коллектора или нельзя использовать транзистор при напряжении на коллекторе меньше определенной величины. Эти границы использования принято называть предельными или предельно допустимыми режимами. Предельный режим в отличие от предельно допустимого определяется только физической границей возникновения явления в транзисторе, которое делает его неработоспособным, т. е. предельный режим — это физическая граница возможного использования. Однако из-за неизбежного разброса параметров полупроводниковых приборов, необходимости повышения надежности при эксплуатации на практике используется (приводится в ТУ и справочниках) предельно допустимый режим. Предельно допустимый режим — режимная граница использования транзистора, определяемая помимо .физической границы некоторыми соображениями технико-экономического характера. На практике это означает введение коэффициента запаса.

Структура МНОП транзистора с индуцированным каналом р-типа показана на 21.8, а. Здесь диэлектрик состоит из двух слоев: нитрида кремния (Si3N4) и окисла кремния (SiO2). Пороговое напряжение можно менять, подавая на затвор короткие (порядка 100 мкс) импульсы напряжения разной полярности, с большой амплитудой 30... 50 В. При подаче импульса +30 В устанавливается пороговое напряжение иШаор=—5 В. Это напряжение сохраняется, если использовать транзистор или напряжения на затворе ?/зи=±10В. В таком режиме МНОП транзистор работает как обычный МДП транзистор с индуцированным каналом р-типа.

Преимуществом рассмотренного преобразователя является его простота и автоматическая защита от коротких замыканий на выходе (при коротком замыкании в генераторе срываются колебания). Недостатки преобразователя: 1) выброс в токе коллектора (что не дает возможности полностью использовать транзистор по току) создает выбросы э. д. с., равные Ls —37-, на коллекторной обмотке трансформатора (чем подымает напряжение на запертом транзисторе свыше 2/Увх и увеличивает потери) и 2) зависимость режима работы от изменения нагрузки (изменяется частота и форма кривой). Первый недостаток можно преодолеть, применяя схему с переключающим трансформатором в базовых цепях транзисторов (здесь не рассматривается). Второй недостаток ограничивает мощность преобразователей с самовозбуждением величинами 30—50 Вт, а для получения больших мощностей применяют схемы с независимым возбуждением.

которого включена нагрузка — обмотка электромагнита. Чтобы уменьшить напряжение на обмотке при выключении, ее шунтируют диодом Д2. Включение тиристора осуществляется через импульсный трансформатор Тр импульсом iBX. Для выключения тиристора необходимо разомкнуть ключ /С/. В качестве К1 можно использовать транзистор в ключевом режиме.

Если вместо диода использовать транзистор, включенный по схеме с ОБ, антилогарифмирующее звено работает лучше. Чтобы получить отрицательное входное напряжение, необходимо изменить полярность диода, включенного на входе.

В качестве ключа можно использовать транзистор или тиристор.

1. Выбираем схему диодного включения транзисторов. В качестве входных диодов необходимо использовать транзистор при таком включении, при котором обеспечивается быстрое рассасывание носителей из

Трансформаторы согласования широко используются в различных усилительных и измерительных устройствах, в тех случаях, когда без них не удается получить желаемые технико-экономические характеристики. Чаще всего трансформаторы согласования применяются в выходных каскадах усилителей низкой частоты, связывая выходную цепь последнего усилительного каскада с внешней нагрузкой, а в ряде случаев симметрируя при этом выходную цепь. Для межкаскадной связи трансформаторы согласования применяют тогда, когда требуется большая амплитуда тока сигнала выходной цепи оконечного каскада. В этом случае использования трансформатора согласования позволяет на порядок повысить усиление мощности сигнала, использовать транзистор в предоконеч-ном каскаде меньшей мощности и снизить расход энергии питания. Межкаскадный трансформатор необходим и при работе на транзистор с общей базой, так как резисторный каскад в этом случае не дает усиления. Данный вид трансформаторов применяется во входных цепях, когда источником сигнала являются датчики напряжения с очень низкими выходными сопротивлениями. При необходимости симметрирования входной или выходной цепи устройства иногда выгоднее воспользоваться согласующим трансформатором, чем специальными схемами с применением транзисторов. Для транзисторных устройств необходимы малогабаритные согласующие трансформаторы. Следует иметь в виду, что иногда при использовании дополнительных схемных элементов с транзисторами, исполняющими функции трансформатора согласования, можно разработать блок с меньшим объемом и весом. Кроме того, трансформаторы согласования предназначаются для преобразования тока или напряжения электрического сигнала, имеющего спектр звуковых или ультразвуковых частот.

В справочных данных на транзисторы для режима отсечки обычно приводится обратный ток коллектор — эмиттер /кэВ при заданном напряжении на коллекторе и при заданном сопротивлении R, включенном между базой и эмиттером. Таким образом, два ключевых режима транзистора — режимы насыщения и отсечки — позволяют использовать транзистор как замкнутый или разомкнутый ключ S. Остальные элементы на схемах замещения, приведенных на 4.5, соответствуют неидеальности транзисторного ключа.

Структура МНОП транзистора с индуцированным каналом р-ттлпа показана на 21.8, а. Здесь диэлектрик состоит из двух слоев: нитрида кремния (Si3N4) и окисла кремния (SiO2). Пороговое напряжение можно менять, подавая на затвор короткие (порядка 100 мкс) импульсы напряжения разной полярности, с большой амплитудой 30... 50 В. При подаче импульса +30 В устанавливается пороговое напряжение С/Жпор=—5В. Это напряжение сохраняется, если использовать транзистор или напряжения на затворе if73H=±10B. В таком режиме МНОП транзистор работает как обычный МДП транзистор с индуцированным каналом /ьтипа.

Примечания: 1. Не допускается отключение базы при наличии напряжения между коллектором и эмиттером. Запрещается использовать транзистор в схемах, у которых цепь базы разомкнута по постоянному току.

Из этой формулы следует, что для уменьшения Pta целесообразно использовать транзисторы с достаточно хорошими усилительными свойствами, малыми паразитными емкостями при минимально возможных напряжении питания и запасе помехоустойчивости. При современном уровне развития технологии с использованием боковой диэлектрической изоляции тонкослойных структур достижимо значение Pt3 — 1пДж (при Р = = 1 мВт обеспечивается время задержки ta = 1нс).

В практике разработки и производства радиоэлектронной аппаратуры часто приходится сталкиваться с такими ситуациями, когда не удается достигнуть требуемого уровня микроминиатюризации, так как наряду с микросхемами необходимо использовать транзисторы, диоды, конденсаторы, резисторы и другие дискретные элементы.

Схема двухтактного усилителя мощности, работающего в режиме В, приведена на 18.11, а графики, поясняющие работу одного из плеч, показаны на 18.12, б. В двухтактном усилителе желательно использовать транзисторы с близкими характеристиками, работающие по очереди в режиме В. Последнее достигается выбором небольшого напряжения смещения для попадания в точку В, при котором в режиме покоя еще отсутствует входной базовый ток.

Недостатком инверторов семейства МДП ( 20 3) является нахождение нагрузочных транзисторов (VT2) в открытом состоянии, независимо от состояния ключевых транзисторов (УТ1). Существенно лучшими показателями обладает инвертор КМДП логики ( 20.4, а), у которого нагрузочный транзистор VT2 включается и выключается в противофазе с транзистором УТ1. Для упрощения схемы управления удобно использовать транзисторы VTl и VT2 с разными типами проводимости каналов. Это позволяет соединить их затворы между собой и управлять однополярными импульсами. Рассмотрим принцип действия инвертора.

В каких схемах нецелесообразно использовать транзисторы?

При достаточно высокоомной нагрузке более целесообразно использовать транзисторы по схеме с ОЭ, как это представлено на 4.18,6. Здесь начальное смещение получается за •счет генераторов тока, реализованных на резисторах /?ei и Rt,2. Входной сигнал подается через разделительные емкости CPi и 128

В каких схемах нецелесообразно использовать транзисторы?

В каких схемах нецелесообразно использовать транзисторы?

В качестве ключей импульсных преобразователей постоянного напряжения можно использовать транзисторы, запираемые (двухоперационные) тиристоры и обычные одноопе-рационные тиристоры, снабженные узлами принудительной коммутации, т.е. дополнительными схемными элементами, обеспечивающими выключение тиристоров в заданные моменты времени.

В-третьих, в транзисторных модуляторах лучше использовать транзисторы в инверсном включении, когда коллекторная область инжектирует носители в базовую область, а эмиттер собирает эти носители. Целесообразность применения транзистора в инверсном включении связана с тем, что в этом случае остаточное напряжение насыщенного транзистора меньше, чем в нормальном включении:

Предельные значения токов и напряжений определяют границы рабочей области транзистора. Для повышения надежности рекомендуется использовать транзисторы в облегченных режимах (при значениях параметров .не более 70-г'80% от максимзльных), запрещается ставить транзистор в режим при одновременном достижении двух предельно допустимых параметров.