Температурной зависимостью

Передовая технология электронных схем. Вследствие меньшего объема электронных схем в устройствах мини-ЭВМ упрощаются задачи температурной стабилизации ЭВМ, согласования параметров схем, следовательно, легче применять схемы с большей степенью интеграции. Это в свою очередь сокращает размеры блоков, удешевляет их, делает мини-ЭВМ более надежными.

Звено автоматического смещения /?и^и является также звеном температурной стабилизации, как и в усилителе на биполярном транзисторе.

В транзисторных усилителях обращают внимание в основном на быстрый дрейф, стабилизацию напряжения источника питания и температурную стабилизацию. При стабилизации напряжения источников питания с точностью ±0,0001 и температурной стабилизации с точностью ± 1 °С дрейф нуля идр удается снизить до 5—20 мВ.

Рассмотренный способ температурной стабилизации называют эмиттерной стабилизацией. Недостатком его является необходимость повышения напряжения питания коллекторной цепи, так как при включении резистора R3 в эмиттерную цепь коллекторное напряжение уменьшается за счет падения напряжения на резисторе R3.

В случае коллекторной температурной стабилизации напряжение обратной связи подается из коллекторной цепи в цепь базы с помощью резисторов с сопротивлениями Ru—Re ( 5.10), включенных между коллектором и базой транзистора. При повышении температуры коллекторный ток увеличивается, а коллекторное напряжение уменьшается. Это приводит к снижению потенциала базы, а следовательно, к уменьшению тока базы /g и коллекторного тока /к, который стремится к своему первоначальному значению. В результате коллекторный ток и коллекторное напряжение изменяются незначительно. Таким образом, введение резисторов с сопротивлениями Rf, и R& приводит к существенному ослаблению влияния температуры на характеристики усилительного каскада.

Как видно из потенциальной диаграммы 6.10, б, в отсутствие входного напряжения Фб^фба—^к/З и фк1«2/3?к. Такой режим соответствует жесткой температурной стабилизации и выбору рабочих точек транзисторов в середине линейных участков характеристик.

На 6.11, а приведена схема двухкаскадного УПТ на транзисторах различных типов (транзистор типа п-р-п и транзистор типа р-п-п). Входная цепь и схема соединения с нагрузочным устройством не показаны, они могут быть осуществлены по схеме 6.9, а. Как видно из 6.11, а, здесь произведено непосредственное соединение коллектора транзистора Тг типа п-р-п и базы транзистора Т2 типа р-п-р. Это оказалось возможным благодаря применению во втором каскаде транзистора типа р-п-р, у которого эмиттер через резистор Ra подключен к источнику питания ?к. При этом падение напряжения на резисторе Re, необходимое для жесткой температурной стабилизации, приблизительно равно ?к/3, что согласуется с падением напряжения на резисторе /?4, которое при выборе рабочей точки транзистора Tj в середине линейного участка переходной характеристики тоже приблизительно равно Ек/3.

При стабилизации напряжения источников питания с точностью ±0,01%, температурной стабилизации с точностью ±ГС удается снизить дрейф усилителя до ыдр=5-^20 мВ при работе в температурном диапазоне от —50 до +50°С.

Усилитель постоянного тока, состоящий из транзисторов Т3, Т5, собран по дифференциальной схеме. В него входит также транзистор Тц, являющийся динамической нагрузкой транзистора Т5. Для согласования параметрического стабилизатора с усилителем постоянного тока к его выходу подключен эмиттерныи повторитель, собранный на транзисторе 7\. Диод Д2 предназначен для температурной стабилизации параметрического стабилизатора.

На 1.26, а, б приведены схемы рассмотренных усилителей сообщений и модулированных (гармонических) сигналов. В первой схеме выходное колебание снимается с резистора /?к, во второй — с колебательного контура через трансформатор. Источник ?в (см. 1.24, г) отсутствует, так как его заменяет падение напряжения на резисторе R\, созданное источником ?„. Это падение напряжения заряжает конденсатор С\ через внутреннее сопротивление источника ивх(0> которое и играет роль источника Ef,. Цепь /?э Сэ (совместно с R\) необходима для температурной стабилизации рабочей точки (уменьшения изменения токов под действием нагрева полупроводникового триода). Цепь /?р Ср не пропускает на выходные клеммы постоянную составляющую напряжения. Для того чтобы эта цепь не ослабляла переменную составляющую напряжения на резисторе, необходимо, чтобы 1/(йСр) «/?р.

Очень перспективными являются различные гибридные схемы на полевых и биполярных транзисторах, обладающие хорошими усилительными свойствами при улучшенной температурной стабилизации. Переключающие схемы на полевых транзисторах отличаются низким потреблением мощности при малых рабочих токах, хотя сопротивление их канала во включенном состоянии обычно на порядок превышает сопротивление биполярных транзисторов при насыщении.

Для ант и ферромагнетиков х ^ Ю~8 -г Ю~8 и отличается специфичной температурной зависимостью. По мере повышения температуры, начиная от О К, у растет, достигая максимума при температуре, называемой точкой Йгеля вм, и далее начинает падать.

Метод с использованием датчиков Холла (ДХ) требует микроминиатюризации ДХ до размеров ЦМД. При этом ДХ должны также обладать достаточной механической прочностью, хорошей воспроизводимостью характеристик, малой температурной зависимостью и др. Полезный сигнал должен быть порядка 100 мкВ при индукции 5 мТл. В принципе изготовить ДХ, удовлетворяющие данным условиям, можно, но они будут обладать всеми недостаткам;!, которые присущи ДХ, представляющим собой четырехполюсники (Наличие четырех выводов, необходимость компенсации неэквипотенциальности и др.). Кроме того, они характеризуются большим потреблением, наличием собственного магнитного поля и т. п.

Позистор имеет положительный температурный коэффициент сопротивления. Материалом для изготовления резисторов служит ' титанат-бариевая керамика с примесью редкоземельных элементов. Этот материал обладает аномальной температурной зависимостью:

Зависимость В от температуры обусловлена главным образом температурной зависимостью времени жизни неосновных носителей в области базы. Поскольку с повышением температуры замедляются процессы рекомбинации, обычно наблюдается рост коэффициента усиления транзистора по току.

Выбор жидкой диэлектрической среды,' в которую погружается образец, имеет важное значение. Требуется иметь достаточно точные данные о значениях et и tg 81. Поскольку диэлектрическая проницаемость в-i неполярных жидкостей снижается с повышением температуры, необходимо в расчетные формулы подставлять значение Е!, соответствующее температуре в момент измерения, пользуясь температурной зависимостью е ( 4-15). Необходимо также соблюдение условия ег =; ех. Так, например, при испытаниях полиэтилена (EJ = 2,3) по указанным соображениям используют хро-матографический безводный бензол (БХ — 2,28). При испытаниях пенопластов (ех = 1,1 -=- 1,3) в качестве среды используют воздух (е, = 1). Диэлектрическую проницаемость фторопласта-4 определяют в циклогексане или в конденсаторном масле.

тивления достигается за счет введения акцепторной примеси - хлора, брома, йода. Селен в отличие от других полупроводников обладает аномальной температурной зависимостью концентрации свободных носителей заряда: она уменьшается с ростом температуры ( 3.24, а); подвижность свободных носителей заряда при этом возрастает ( 3.24, б). Температурная зависимость удельной проводимости селена представлена на 3.24, в.

Температурная зависимость номинального значения сопротивления резистора определяется температурной зависимостью удельной объемной проводимости ov, которая для кремния /г- и р-типов представлена соответственно на 2.32, а, б. Если уровень легирования кремния велик и влиянием на электропроводность электронно-дырочных пар, образующихся за счет тепловой генерации из валентной зоны, можно пренебречь, то концентрация подвижных носителей заряда будет слабо зависеть от температуры. Для кремния р-типа при произвольной температуре удельная проводимость

щения нуля до 15 мВ и обеспечить работу ОУ в диапазоне питающих напряжений ±(5 — 15) В. Однако ИМС ОУ общего применения с полевыми транзисторами на входе имеют большие напряжения смещения (до 50 мВ), а также большой температурный дрейф (до 40мкВ/град), что обусловлено сильной температурной зависимостью входных токов полевых транзисторов.

Образование второй фазы в германии, кремнии и в ряде других полупроводниковых материалов связано с температурной зависимостью растворимости в твердой фазе полупроводников таких элементов, как медь, золото, железо. Эти металлы, кроме того, обладают достаточно высокой подвижностью при температурах диффузии, что приводит к диффузии этих примесей на всю глубину пластин при реальных временах процессов. Так, в кремнии при температурах 1073 — 1373 К коэффициенты диффузии этих металлов находятся в пределах 10 " и — Ю-10 м2/с.

который определяется температурной зависимостью диэлектрической проницаемости полупроводника ег и контактной разностью потенциалов UK:

конденсаторы) обладают рядом недостатков: диапазон их номиналов ограничен, большой разброс параметров, резисторы обладают существенной температурной зависимостью, а между элементами большое число паразитных связей.