Транзистор представляет

1. Режим насыщения (точка А). В этом режиме транзистор полностью открыт и протекающий через него ток равен максимальному значению: /к = EK/Rn.

Открытый транзистор полностью шунтирует нагрузку. В этом случае имеем: (7ВЫХ » С/ост к О, /н=0.

мый в ней транзистор полностью аналогичен транзистору, который использовался для получения монолитной схемы. На поверхности кристалла образован слой SiCh, поверх которого нанесены тонкопленочные сопротивление и конденсатор.

объем полупроводника, занимаемого п—р-переходом, что он займет весь канал и перемещение носителей заряда между истоком и стоком станет невозможным — транзистор полностью закроется (что хорошо видно из рассмотрения вольт-амперной характеристики полевого транзистора, приводимой на 17, д). В отличие от биполярных транзисторов, управляемых током, полевые транзисторы управляются напряжением, и, поскольку это напряжение приложено к управляющему п—р-переходу в обратной (запирающей) полярности, то ток в цепи управления практически не протекает (при напряжении 5 В ток управления не превышает 10~10 А). Условные графические изображения полевых транзисторов с «-каналом и р-каналом приведены на 17, б, г.

Устройство выборки-хранения может быть выполнено в виде конденсатора С, который с помощью ключа подключается на некоторое, обычно весьма малое время к источнику сигнала ?/вх (t) и заряжается до значения напряжения сигнала в этот момент времени. После этого производится подключение конденсатора С ко входу операционного усилителя А ( 122, а). Операционный усилитель включен по схеме повторителя с коэффициентом передачи К — 1 и имеет очень высокое входное сопротивление: /?вх = = 108ч-1010 Ом. Вследствие этого напряжение сигнала на конденсаторе в режиме хранения практически постоянно и изменяется с весьма малой скоростью, определяемой в основном током утечки самого конденсатора (выполняемого обычно на основе высококачественных диэлектриков — полиэтилена, фторопласта) и в лучших схемах не превышает единиц милливольт в I с, В быстродействующих схемах в качестве ключа используют биполярные или полевые МОП-транзисторы ( 122, б), работающие в режиме обогащения. При отсутствии сигнала управления МОП-транзистор имеет очень высокое сопротивление, достигающее 1013 Ом, и конденсатор оказывается отключенным от источника сигнала. При подаче на затвор импульса управления транзистор полностью открывается (при этом сопротивление составляет несколько десятков — сотен Ом) и конденсатор подключается к источнику сигнала на заданное время, запоминая тем самым значение сигнала в момент отсчета,

Построение по первому способу сводится к проведению так называемой нагрузочной прямой. Эта прямая будет являться выходной динамической характеристикой. Чтобы построить нагрузочную прямую необходимо знать положение хотя бы двух точек, принадлежащих этой прямой. Для вычислений координат этих точек в декартовой системе рассмотрим два крайних состояния транзистора. Первое состояние — транзистор полностью закрыт. Этому состоянию соответствует режим холостого хода, когда ток через транзистор теоретически не проходит, так как его сопротивление (см. 5.17) бесконечно большое: гтр=оо. На графике статических выходных характеристик, например для схемы включения транзистора с ОБ, эта точка будет иметь координаты точки В на 5.19: /к = 0; (Укб = ?'к-

растет до тех пор, пока транзисторы (или лампы) усилителя не установятся в режим отсечки (транзистор закрыт) или насыщения (транзистор полностью открыт). При этом рост напряжения прекращается и генератор переходит в стационарный режим. Работа усилителя в нелинейном режиме приводит к тому, что выходные колебания генератора резко отличаются по форме от гармонических. Для получения гармонических колебаний в нагрузку усилителя или в цепь обратной связи вводят частотно-избирательную систему, подавляющую все гармонические составляющие кроме одной. Для этой цели чаще всего используют одиночный колебательный контур достаточно высокой добротности Q, который отфильтровывает практически все гармонические составляющие кроме колебаний с ЧИСТОТОЙ, равной его резонансной частоте Fp. Добротность реальных контуров колеблется от 50 до 300. Значение добротности определяет форму частотной характеристики контура, которая называется резонансной. Чем выше значение добротности, тем острее резонанс, т. е. больше амплитуда выходного сигнала и меньше полоса пропускания 2&.F (см. 5.26). Добротность контура на резонансной частоте

пряжение отсутствует ( 19.13, а), переход эмиттер — база заперт и ток коллектора равен нулю. Следовательно, напряжение на коллекторе равно напряжению источника питания (— ?к) ( 19.13,6) и транзистор заперт. Когда на вход схемы подают отрицательные запускающие импульсы (интервалы времени 1\—1%, ^з— (*), переход эмиттер — база открывается и в коллекторной цепи проходит ток. Амплитуда импульсов UH ( 19.13, а) выбирается такой, чтобы коллекторный ток при заданных RK и Ек достигал максимального значения, равного току насыщения /к нас ~ Ек/RK ( 19.14). При этом напряжение на коллекторе UK3 нас близко к нулю ( 19.13,6), т.е. транзистор полностью открыт. Избирательные усилители применяют в тех случаях, когда необходимо усилить сигнал в достаточно узком диапазоне частот. Распространенным типом избирательных усилителей являются резонансные ( 19.15).

Эффект Миллера исчезает, когда транзистор полностью открывается, т. е. сопротивление открытого транзистора достигает своего минимального значения, задаваемого напряжением затвор — исток (момент времени /3 на 4.31,6). Итак, процесс установления сопротивления открытого транзистора определяется зарядом входной емкости — это время задержки включения транзистора /3,вкл ( 4.31, б), которое оценивается по формуле

чески не регулируется током входной цепи. В этом режиме транзистор полностью открыт.

Электронный автогенератор работает следующим образом. Сразу же после включения источника питания появляется некоторое напряжение на выходе усилителя (оно возникает либо из-за бросков тока, появляющегося при включении, либо из-за флуктуации токов и напряжений шума во всех элементах реальных электронных цепей). Это начальное напряжение усиливается усилителем и через цепь обратной связи в фазе подается на вход усилителя. Происходит самовозбуждение генератора, и напряжение на выходе усилителя растет до тех пор, пока транзисторы (или лампы) усилителя не установятся в режим отсечки (транзистор закрыт) или насыщения (транзистор полностью открыт). При этом рост напряжения прекращается и генератор переходит в стационарный режим.

Плоскостной биполярный транзистор представляет собой трехслойную структуру типа п-р-п ( 10.14) и типа р-п-р. На 10.15, а и б даны условные изображения этих транзисторов. Транзистор называется биполярным потому, что физические процессы в нем связаны с движением носителей зарядов обоих знаков (свободных дырок и электронов).

Пренебрегая значением параметра /Z2, получаем аналогично 6.13 схему замещения биполярного транзистора, включенного по схеме с ОЭ ( 10.18), в режиме малых сигналов, где h} , =''вх и 1//122 ~гвых ~ входное и выходное сопротивления, Лц/р — источник тока, управляемый током базы /,, . Последнее обстоятельство позволяет считать, что биполярный транзистор представляет собой прибор, управляемый током.

Транзистор представляет собой полупроводниковый прибор, состоящий из трех областей с чередующимися типами проводимости. Эти области разделяются электронно-дырочными переходами ( 6.1). Средняя область называется базой, крайние — эмиттером

На 7.13 схематически изображена конструкция современного полевого кремниевого транзистора типа К.П102 с каналом р-типа, изготовленного по диффузионно-планарной технологии. Транзистор представляет собой прямоугольный кристалл кремния площадью около 1 мм2. Методом диффузии в теле кристалла образован канал — тонкая область с р-проводимостью. Сам кристалл обладает n-проводимостью и является затвором. По краям канала также методами диффузии образованы более массивные участки с р-проводимостью — сток и исток. На них нанесены алюминиевые контакты. Между затвором и каналом образуется р— «-переход.

Необходимо подчеркнуть, что биполярный транзистор представляет собой полупроводниковый прибор, управляемый входным током (током эмиттера или током базы). Это обусловлено малым входным сопротивлением транзистора, при котором трудно задать фиксированное входное напряжение. Так, для схемы ОБ входное сопротивление — это сопротивление /?-и-перехода при прямом смещении.

Плоскостной биполярный транзистор представляет собой трехслойную структуру типа п-р-п ( 10.14) и типа р-п-р. На 10.15, 0 и б даны условные изображения этих транзисторов. Транзистор называется биполярным потому, что физические процессы в нем связаны с движением носителей зарядов обоих знаков (свободных дырок и электронов).

Пренебрегая значением параметра й2, получаем аналогично 6.13 схему замещения биполярного транзистора, включенного по схеме с ОЭ ( 10.18), в режиме малых сигналов, где пц -гвх и 1/А22 ~гвых ~ входное и выходное сопротивления, Л2 , /Б - источник тока^ управляемый током базы /Б . Последнее обстоятельство позволяет считать, что биполярный транзистор представляет собой прибор, управляемый током.

Плоскостной биполярный транзистор представляет собой трехслойную структуру типа п-р-п ( 10.14) и типа р-п-р. На 10.15, а кб даны условные изображения этих транзисторов. Транзистор называется биполярным потому, что физические процессы в нем связаны с движением носителей зарядов обоих знаков (свободных дырок и электронов).

биполярный транзистор представляет собой прибор, управляемый током.

Транзистор представляет собой систему двух электронно-дырочных переходов, образованных слоями п—р-п- или p-w-p-типа. Наибольшее распространение получили сплавные транзисторы на основе германия и кремния, причем отдельные технологические операции при их производстве соответствуют изготовлению полупроводниковых диодов. Так, основой транзистора на 3.1,а является пластинка кремния р-типа, в углубления которой вплавляются две неодинаковые навески из олова с примесью фосфора для создания сильнолегированных областей и-типа. В процессе производства ( 3.1,6) полученная заготовка 1 припаивается к кристаллодержателю 2 и помещается в корпус 3. В его основании обычно предусматриваются стеклянные изоляторы 4 для внешних выводов 5.

Биполярные транзисторы являются активными полупроводниковыми приборами, обеспечивающими усиление мощности электрических сигналов. По структуре биполярный транзистор представляет собой полупроводниковый прибор с тремя чередующимися слоями полупроводников с.электропроводностями разных типов. На границе раздела слоев образуется два /?-п-перехода, природа которых описана в § 1.3. В зависимости от характера электропроводности внешних слоев различают транзисторы типа р-п-р ( 2.9, а) и п-р-п ( 2.9, в). Условные обозначения транзисторов этих типов показаны соответственно на 2.9, б, г.