Транзистора рассмотрим

Задача 6.8. Определить КПД транзистора, работающего в режиме, использованном в условиях задачи 6.7. Ответ. п = 24,8%.

Задача 6.9. Определить максимальное (пиковое) значение напряжения на коллекторе транзистора, работающего в режиме, использованном в условиях задачи 6.7.

Пример 5-2. Заданы параметры плоскостного транзистора, работающего при низких частотах по схеме с общей базой: а = 0,96, гэ = = 30 ом, гк= 1,5 Мом, г§ == 400 ом. Сопротивление нагрузки в кол-

11.27(УО). Проходная характеристика транзистора, работающего в схеме коллекторного детектора ( 1.11.5), аппроксимирована многочленом второй степени:

Амплитудный детектор с ОУ. Выполнение- обычных амплитудных детекторов на диодах или биполярных транзисторах в ИМС не встречает трудностей. Однако в большинстве устройств, где используется детектор, к нему предъявляются определенные требования к линейности зависимости выходного напряжения детектора от амплитуды входного высокочастотного напряжения. Эта зависимость приближается к линейной лишь в том случае, когда амплитуда подводимого к детектору напряжения значительно превышает протяженность переходного нелинейного участка вольт-амперной характеристики диода или транзистора, работающего в схеме детектора. Учитывая, что этот участок вольт-амперной характеристики составляет десятые доли вольта, можно ожидать линейности детектора при напряжении сигнала порядка десятка вольт и более. Такого напряжения высокочастотного сигнала в транзисторных схемах практически не бывает,, что связано с низким напряжением

Рассмотрим динамический режим транзистора, работающего по схеме с ОЭ ( 6.13). При работе транзистора совместно с нагрузкой RH, включенной в цепь коллектора, напряжение источника питания ?к распределяется между нагрузкой и переходом коллектор — эмиттер (С/кэ) : ?к = f/кэ + АсЯн. поэтому ток коллектора изменяется по линейному закону в соответствии с выражением /к = (?к — 1/кэУЯн- Графическая зависимость /к = f (t/кэ) представляет собой прямую линию, которая называется нагрузочной прямой. Для исследования свойств транзистора в динамических режимах нанесем нагрузочную прямую на семейство выходных статических характеристик ( 6.13, б). Точка пересечения нагрузочной прямой с осью токов совпадает с точкой, для которой удовлетворяется условие 1кКн — ?к-

Несмотря на то что после момента времени 12 коллекторный ток остается постоянным, заряд в базе продолжает нарастать, но уже с постоянной времени тн, определяемой как среднее время жизни неосновных носителей в базовом и коллекторном слоях транзистора, работающего в режиме насыщения. В базе транзистора происходит накопление неосновных носителей заряда (в данном случае электронов).

Коэффициент /121э является важным параметром транзистора, работающего по схеме с ОЭ.

8.22. Покажите, что для идеального транзистора, работающего в режиме отсечки, токи эмиттера и коллектора определяются выражениями:

8.24. Определить эмиттерный и коллекторный токи для идеального транзистора, работающего в режиме отсечки, если обратный ток коллектора /КБК = 5 мкА, обратный ток эмиттера /эвк—3,6 мкА, коэффициент передачи тока эмиттера а = 0,96.

8.38. Определить остаточное напряжение f/0 транзистора, работающего при 7=300 К и имеющего следующие параметры: /к=Ю мкА, /Б =20 мкА; а = 0,95, а/=0,7.

Рассмотрим более детально принцип действия транзистора типа р—п—р ( 31). К переходу эмиттер — база напряжение Еэ прикладывается в прямом направлении, а к переходу база — коллектор напряжение Ек в обратном (или запорном) направлении. Обычно ЕК>ЕЯ. Если ключи /Ci и /(2 .замкнуть, то через эмиттерный переход будет осуществляться инжекция дырок из эмиттера в область базы. В то же время электроны будут проходить из области базы в область эмиттера. Через эмиттерный переход пройдет ток по следующему пути: +Е3, миллиамперметр м,А\, эмиттер — база транзистора, миллиамперметр мА2, ключи /Ci и Ка, —Еа.

Рассмотрим прохождение токов в цепях транзистора при замыкании всех трех ключей. Подключение к транзистору внешних источников питания понижает потенциальный барьер эмит-терного перехода и повышает потенциальный барьер коллекторного перехода. Вследствие малого значения потенциального барьера эмиттерного перехода и разности концентраций происходит перемещение дырок из эмиттера в базу и электронов из базы в эмиттер. В реальных транзисторах концентрация дырок в области эмиттера больше, чем концентрация электронов в области базы, поэтому ток через эмиттерный переход /э создается в основном за счет движения основных носителей эмиттера — дырок.

Параметры определяются по приращениям токов и напряжений вблизи рабочей точки транзистора. Рассмотрим метод определения ft-параметров транзистора по статическим характеристикам для схемы с общим эмиттером. На семействе вы-

Рассмотрим принцип работы базового элемента семейства ЭСЛ. На базу вспомогательного транзистора УТг подается постоянное опорное напряжение (7°х < Uon < U^. Если все входные напряжения имеют низкий уровень (Ul = U^, U2=:U^), транзисторы F7\ и VT2 закрыты. В этом случае эмиттерный ток транзистора VT-.., протекая через резистор Rt, вызывает на нем падение напряжения, являющееся для транзисторов VT1 и VT2 запирающим. Поэтому на первом выходе будет высокий уровень напряжения ?/вых1 = t/Lx, а на втором выходе — низкий t/ei« 2 = t/ вы* •

Рассмотрим влияние паразитных связей активного типа ( 4.1,6). Паразитные транзисторы — TR и Т1'—ТЗ'. Транзистор Тц закрыт обратным потенциалом -\-Un. На подложку подается максимальный отрицательный потенциал. Транзисторы Т1'— ТЗ' при закрытых транзисторах Т1—ТЗ закрыты; при переходе последних в режим насыщения первые понижают уровень нулевого сигнала на выходе схемы за счет связи коллектора с подложкой через открытый паразитный транзистор.

Рассмотрим работу транзистора типа р — п — р ( 1.10).

Рассмотрим связь между основными электрическими параметрами транзистора и параметрами его структуры. Пороговое напряжение транзистора с индуцированным каналом при нулевом напряжении исток — подложка [3]

распространение имели р-п-р транзисторы, потому что технологию их производства было легче освоить. Принцип действия транзисторов обоих типов одинаков. Устройство биполярного транзистора рассмотрим на примере транзистора со сплавными р-п переходами ( 5.2,а).

§ 15.29. Принцип работы биполярного транзистора. Рассмотрим принцип работы транзистора р-л-р-типа в схеме с общей базой ( 15.20, а). Вследствие диффузии в переходном слое между эмиттером и базой и между базой и коллектором имеются объемные заряды (на 15.19, а не показаны). В р-области объемные заряды отрицательны, а в л-области — положительны.

этом сопротивлении падения напряжения, которые прикладываются к переходам транзистора, создавая обратные связи. Кроме того, и само сопротивление базы определяет значение постоянных времени заряда барьерных емкостей переходов. Поэтому для определения роли сопротивления базы и его места в эквивалентной схеме транзистора рассмотрим распределение токов в базе. Характер такого распределения в значительной степени зависит от конструкции транзистора ( 4.29).

Рассмотрим теперь переходный процесс отпирания МДП-транзистора. При подаче на затвор скачка отпирающего напряжения t/+и (момент времени /1 на 4.21) ток стока i'c со скоростью, задаваемой постоянной времени TS, дости-