Поперечного электрического

Фильтры, в которых произведение продольного сопротивления на соответствующее поперечное сопротивление представляет собой некоторое постоянное для данного фильтра число (число k), не зависящее от частоты, принято называть k-фильтрами.

Довольно часто четырехполюсники, особенно фильтры и аттенюаторы, собирают по так называемым Т-образным ( 14-7), и П-об-разным ( 14-8) схемам. На обеих схемах приняты обозначения: Zi — суммарное «продольное» сопротивление; Z2 — суммарное «поперечное» сопротивление. Для таких четырехполюсников нетрудно найти коэффициенты уравнений любого типа, как это было показано в примерах 14-2 и 14-3, и вторичные параметры, например, по формулам

ры, собирают по Т-образным П-образным мам. На обеих обозначения: Z\ — дольное» сопротивление, Z2— -суммарное «поперечное» сопротивление. Найдем коэффициенты А, В, C,D для Т-образной схемы. Для этого составим, например, зависимости между напряжениями и токами при холостом ходе для Т-образной схемы. Из 1-13, а следует, что

Фильтры, в которых произведение продольного сопротивления на соответствующее поперечное сопротивление представляет собой неко-

ненных между собой активными сопротивлениями, или из угля с таким расчетом, чтобы поперечное сопротивление щетки было достаточно для ограничения тока короткого замыкания, а продольное не вызывало бы чрезмерно большого падения напряжения при протекании нагрузочного тока. Число витков обмотки выбирается так, чтобы на виток приходилось 0,5 — 1 в и чтобы, следовательно, регулирование напряжения происходило практически плавно.

Трансформаторы с плавным регулированием напряжения выполняются в единицах относительно малой мощности. Широкое распространенно приобрели регулировочные трансформаторы, работающие по автотрансформаторной схеме. В таких трансформаторах обмотка располагается на сердечнике в один слой и выполняется из неизолированного провода. По обмотке скользят щетки специальной конструкции, причем ширина щетки должна быть такой, чтобы переход с витка на виток происходил без разрыва рабочей цепи. Для ограничения тока короткого замыкания, возникающего в этом случае в перекрываемых щеткой витках обмотки, щетка может быть выполнена из ряда контактов, соединенных между собой активными сопротивлениями, или из угля с таким расчетом, чтобы ее поперечное сопротивление было достаточно для ограничения тока короткого замыкания, а продольное не вызывало чрезмерно большего падения напряжения при протекании нагрузочного тока. Число витков обмотки выбирается так, чтобы на виток приходилось 0,5—1 в и чтобы, следовательно, регулирование напряжения происходило плавно. Регулировочные трансформаторы выполняются на мощности до 100 кв-а с числом щеток от 10 до 30 при нагрузке на щетку до 40 а.

г) Согласованная нагрузка П-фильтра имеет индуктивный характер, следовательно, и поперечное сопротивление П-фильгра имеет индуктивный характер. Продольное сопротивление фильтра обратно поперечному, т. е. имеет емкостный характер. Поэтому фильтр имеет схему высокочастотного фильтра, у которого коэффициент фазы в полосе затухания b — —180°.

г) Согласованная нагрузка П-фильтра имеет индуктивный характер, следовательно, и поперечное сопротивление П-фильгра имеет индуктивный характер. Продольное сопротивление фильтра обратно поперечному, т. е. имеет емкостный характер. Поэтому фильтр имеет схему высокочастотного фильтра, у которого коэффициент фазы в полосе затухания b — —180°.

Для отклонения луча используются две пары длинных катушек, создающих приблизительно однородные поперечные поля. Кроме того, в области анода прожектора снаружи трубки устанавливаются корректирующие (подстроечные) катушки, создающие короткие поперечные магнитные поля. Регулированием тока этих катушек можно в небольших пределах отклонять луч для подбора наилучшего режима прохождения электронов сквозь анодную диафрагму, а также воздействовать на электроны, возвращающиеся от мишени, для обеспечения наиболее полного улавливания их первым эмиттером умножителя — анодной диафрагмой прожектора. Двусторонней мишенью является весьма тонкая пластинка (толщиной 4—5 мкм), изготовляемая в большинстве суперортико-нов из специального стекла с повышенной электропроводностью. Благодаря очень малой толщине поперечное сопротивление оказывается, небольшим и потенциальный рельеф, формируемый на одной стороне мишени, переходит за счет поперечной проводимости на другую ее сторону. В то же время поверхностное (продольное) сопротивление мишени является достаточно большим, и заметного «растекания» заряда по поверхности мишени за время передачи кадра не происходит. Таким образом, потенциальный рельеф, созданный при записи на стороне мишени, обращенной к фотокатоду, переходит на другую ее сторону (обращенную к прожектору). При этом поперечная проводимость мишени обеспечивает достаточно полное соответствие распределения потенциала на обеих сторонах мишени, а большое продольное сопротивление препятствует быстрому сглаживанию потенциального рельефа.

При проектировании сквозь сигнальную пластинку оптического изображения сопротивление мишени будет изменяться согласно распределению освещенности, причем чем ярче освещен элемент мишени, тем меньше будет поперечное сопротивление фотослоя в этом месте. Поэтому в промежутке между коммутациями потенциал светлых элементов мишени повысится значительно больше, чем потенциал темных элементов. Таким образом, на коммутируемой поверхности мишени создается положительный потенциальный рельеф, причем глубина его может быть достаточно большой в связи с существенным различием поперечного сопротивления темных и светлых элементов мишени. При развертке поверхности освещенной мишени потенциал ее элементов по-прежнему доводится электронным лучом до равновесного значения, равного потенциалу катода. Но, поскольку потенциалы элементов мишени в соответствии с распределением освещенности были различны, изменение потенциалов элементов при коммутации также будет различным — в цепи сигнальной пластинки создается видеосигнал.

Полевые транзисторы выполняют на основе пластины из полупроводникового материала с двумя р—n-переходами и тремя омическими контактами в каждой из областей с различными типами проводимости. 'Структура полевого транзистора представлена на 7.6, а схема его включения на 7.7. Область с управляемыми сечением и толщиной называется каналом. Электрод, из которого в канал входят основные носители заряда, называют истоком. Электрод, служащий для регулирования поперечного сечения канала, называют затвора^. Регулирование величины тока, протекающего через транзистор (ток стока /с), осуществляется с помощью поперечного электрического поля, создаваемого напряжением поля, приложенным к затвору.

Величину коэффициента RH можно определить из условия равновесия между силами Лоренца и напряженностью поперечного электрического поля, созданного сместившимися электрическими зарядами:

где b - ширина пластины полупроводника; ?, - напряженность поперечного электрического поля.

Полупроводниковые (монолитные) ИМС на полевых транзисторах. Полевым транзистором называют полупроводниковый прибор, работа которого основана на изменении сопротивления слоя полупроводникового материала под действием поперечного электрического поля. Наиболее широко применяют транзисторы со структурой металл — диэлектрик — полупроводник (МДП-транзисторы). Схематично устройство такого транзистора показано на 11.7.

Широкое распространение получили микросхемы на полевых структурах, работа которых основана на регулировании уровня тока в приповерхностном слое полупроводникового материала за счет влияния поперечного электрического поля на электропроводность канала. В цифровых ИМС практическое применение получили полевые транзисторы с оксидным диэлектриком, образующие структуру металл—диэлектрик — проводник (МДП).

Канальный ток транзистора определяется также подвижностью носителей. За счет большей подвижности электронов по сравнению с дырками транзисторы с n-каналом характеризуются, как правило, более высокой крутизной проходных характеристик. С увеличением поперечного электрического поля начинает проявляться и механизм изменения крутизны характеристики транзистора, связанный с изменением подвижности носителей в канале. Кроуфордом получено эмпирическое соотношение, связывающее изменение подвижности с напряжением на затворе. В малых полях с напряженностью до 1,5 • 106 В/см подвижность, по Кроуфорду, не меняется; с возрастанием напряжения на затворе измеренное значение сопротивления стока отличается от расчетного на постоянную величину R:

влиянием заряда обедненной области и зависимостью эффективной подвижности носителей or поперечного электрического поля можно пренебречь, показал, что кроме паразитных реактивностей выводов транзистора необходимо учитывать также индуктивный характер отставания вектора тока сигнала от вектора напряжения между стоком и истоком.

лярном току. У края проводника будет происходить накапливание движущихся зарядов, что приведет к возникновению поперечного электрического поля. Описанное явление носит название эффекта Холла. В металлических проводниках ток представляет собой упорядоченное движение электронов. Обозначив заряд электрона ^о, силу, действующую на электрон, можно определить по формуле

В полевых транзисторах используют эффект воздействия поперечного электрического поля на проводимость канала, по которому движутся носители электрического заряда.

Если неподвижный проводник, по которому проходит ток, находится в магнитном голе, силы поля, действуя на упорядочение движущиеся в проводнике заряды, отклонят их в направлении, перпендикулярном току. У края провод-пика будет происходить накапливание движущихся зарядов, что приведет к возникновению поперечного электрического поля. Описанное явление носит название эффекта Холла.

Если обозначить напряженность поперечного электрического поля Ет, то на электрон будет действовать еще одна сила