Увеличении плотности

При увеличении отрицательного значения напряжения ?/зи < 0 сначала вместо обогащенного слоя образуется обедненный слой (см. 10.7), а затем при напряжении меньше порогового ^зипор ~ ин~ версный слой (см. 10.8), т. е. индуцированный канал р-типа между стоком и истоком. Если теперь в цепь стока включить источник ЭДС /?,, отрицательным полюсом к стоку, то в р-канале появится ток. При этом в силу неравенства

В МДП-транзисторе с встроенным каналом при ?/зи = 0 канал присутствует и при 1/си>0 протекает ток стока ( 2.26, кривая 2). При увеличении положительного напряжения ?/зи ток стока /с возрастает. При увеличении же отрицательного напряжения на затворе канал обедняется электронами и соответственно 1С уменьшается. При дальнейшем увеличении отрицательного напряжения на затворе канал исчезает, а начиная с ?/зи = U0 ток стока становится практически равным нулю. В данном случае UQ является напряжением отсечки.

При увеличении отрицательного значения напряжения ?/зи < 0 сна-» чала вместо обогащенного слоя образуется обедненный слой (см. 10.7), а затем при напряжении меньше порогового ^зииор ~ ин" версный слой (см. 10.8), т. е. индуцированный канал р-типа между стоком и истоком. Если теперь в цепь стока включить источник ЭДС ЕС отрицательным полюсом к стоку, то в р-канале появится ток. При этом в силу неравенства

При дальнейшем увеличении отрицательного скольжения момент уменьшается. Таким образом, характеристика Л/ (s) генератора в общем напоминает такую же характеристику двигателя и является ее продолжением в третьем квадранте системы координат ( 14.25).

При увеличении отрицательного значения напряжения (/зи < 0 сначала вместо обогащенного слоя образуется обедненный слой (см. 10.7), а затем при напряжении меньше порогового ^Инор ~ и!" версный слой (см. 10.8), т. е. индуцированный канал р-типа между стоком и истоком. Если теперь в цепь стока включить источник ЭДС /i'c, отрицательным полюсом к стоку, то в /;-канале появится ток. При этом в силу неравенства

Принцип действия транзистора заключается в том, что при изменении потенциала затвора меняется толщина р—я-перехо-ходов, а следовательно, и токопроводящее сечение канала. В результате меняется сопротивление между стоком и источником и соответственно ток в цепи стока. При увеличении отрицательного потенциала на затворе толщина р—n-перехода увеличивается, что приводит к уменьшению токопроводящего сечения канала. С уменьшением сечения канала увеличивается сопротивление между стоком и истоком и снижается значение тока в канале, т. е. значение тока стока /с. Уменьшение отрицательного потенциала на затворе вызывает уменьшение толщины р—n-перехода и увеличение сечения канала. Его сопротивление уменьшается, а ток стока увеличивается. Если на затвор подать переменное напряжение ?/вх, то ток в цепи стока /с будет изменяться по закону изменения UBX. Ток /с, проходя через сопротивление нагрузки в цепи стока 7?с, создает на нем падение напряжения, изменяющееся по закону UBX. При соответствующем подборе сопротивления резистора Rc можно усиливать сигнал.

Вторая структура ( 56, б), которая оказалась наиболее технологичной, характеризуется отсутствием встроенного канала. Поэтому при нулевом потенциале на затворе Е/3=0 проводимость между истоком и стоком практически отсутствует. Это объясняется тем, что цепь содержит два встречно включенных р—«-перехода. Не может быть проводимости между истоком и стоком при положительной полярности напряжения на затворе, так как в поверхностный слой полупроводника будут притягиваться дополнительные электроны. При увеличении отрицательного напряжения на затворе подвижные дырки — неосновные носители заряда в подложке n-типа устремляются к поверхности, накапливаются вблизи границы с диэлектриком и образуют индуцированный канал, по которому от истока к стоку может протекать ток (57). Толщина индуцированного канала •—10~9 м.

р—я-перехода. При увеличении отрицательного напряжения ?/зи насыщение будет происходить при меньших напряжениях Ucw, и напряжение ?/си.нас уменьшится (точки А', А" и т. д.).

Семейство передаточных характеристик транзистора приведено на 58, б. Если к транзистору будет приложено напряжение f/lCH=2 В, то при увеличении отрицательного напряжения на затворе ток стока /с уменьшится в связи с уменьшением ширины канала; при напряжении на затворе Lr3H"<—5 В ток стока прекратится.

Если на затвор подать отрицательный потенциал относительно истока ( 1.13,6), то переходы между затвором (р) и каналом («) окажутся смещенными в обратном направлении и в них, как и в любом р — /г-переходе, образуются обедненные слои. При увеличении отрицательного напряжения смещения обедненные слои расширяются в глубь канала и в конце концов могут сомкнуться между собой. В этом случае сопротивление между истоком и стоком будет бесконечно большим.

При дальнейшем увеличении отрицательного значения тока /в э. д. с.

следовательно, и коэффициент усиления переключательного транзистора. Проектируются структуры, в которых стремятся увеличить эффективность цепи питания при одновременном увеличении плотности компоновки. К таким структурам относятся структура с самосовмещенным инжектором (3.27,в) и структура с вертикальным р-п-р-транзистором, охватывающим пассивную часть базовой области переключательного транзистора (3.27,г). Следует отметить, что самосовмещенный инжектор используется и в структурах с боковой диэлектрической изоляцией (3.27,г). Стремление повысить нагрузочную способность инжекционной логики приводит к созданию структур с эмиттером переключательного транзистора, выполненным в виде скрытого я+-слоя специальной конфигурации. В подобных структурах п+-слой располагают только под коллектором переключательного транзистора, чем достигается рациональное распределение инжектированных в базу неосновных носителей заряда и повышение инверсного коэффициента усиления переключательного транзистора. Увеличение инверсного коэффициента усиления переключательного транзистора достигается также уменьшением толщины и концентрации примесей в базовой области под коллектором.

При увеличении плотности упаковки и уменьшении геометрических размеров активных и пассивных элементов

Использование ленточных (плоских) проводов и кабелей позволяет снизить габариты и массу электрических соединений на 40 ... 60% и более при значительном увеличении плотности компоновки, а также уменьшить трудоемкость монтажа на 20 ... 40% благодаря применению средств механизации и автоматизации. Прочность ленточных проводов на разрыв в 3 ... 5 раз выше, чем прочность обычных монтажных проводов; расположение жил в одной плоскости увеличивает гибкость соединительных устройств. У ленточных кабелей лучше теплоотвод и выше стабильность электрических параметров, особенно при применении экрана из фольгированного диэлектрика. В производстве удобны плетеные кабели, представляющие совокупность проводов, переплетенных изолирующей нитью ( 2.13, в). Изготовляются они на станках типа ткацких, могут включать провода различных сечений и типов: скрученные пары, одно- или многожильные провода, экранированные и без экрана, коаксиальные кабели. Например, тканый кабель типа 12В-ЗН-0,35 содержит 12 высокочастотных проводов и 3 низкочастотных провода сечением 0,35 мм2; длина кабеля 25 м. Разрезанием скрепляющих нитей можно освободить нужный проводник в том или ином месте кабеля.

Одной из основных проблем при конструировании модулей СВЧ является отвод теплоты. Обычно теплота от тепловыделяющих компонентов отводится за счет теплопроводности материалов герметичной конструкции. Иногда все элементы узла располагаются на мощном теплоотводе. Усилитель мощности ( 7.28) работает на частоте 2,25 ГГц, обеспечивая выходную мощность 7 Вт; его площадь 6,25 х 2,5 мм. В конструкции тепло-отвод осуществляется через медь и оксид бериллия. В случае менее теплонапряженного режима достаточно разместить подложки на теплоотводящих основаниях (см. 7.19). При увеличении плотности теплового потока могут быть использованы тепловые

гическая ошибка весьма распространена в литературе (например, у Р. Рихтера и Л. Дрейфуса). На самом деле при увеличении плотности тока под сбегающим краем щетки возникает электрическая дуга при напряжении 10... 12 В и в этом случае уже нельзя говорить ни об усредненном сопротивлении щеточного контакта, ни о его мгновенном значении.

Правда, при быстром изменении плотности тока нужно пользоваться динамической характеристикой, а не статической: при быстром увеличении плотности тока падение напряжения возрастает, а при уменьшении — уменьшается. Однако практика показывает, что несамостоятельные секции искрят очень редко, главным образом тогда, когда имеются механические причины искрения (подпрыгивание щеток). Поэтому можно считать, что щетки всех применяемых марок создают достаточно хорошие условия для демпфирования. Особые свойства щеточного контакта (наличие трех зон проводимости— см. § 4.3) приводят к тому, что время действительного контакта коллекторной пластины со щеткой значительно меньше теоретического времени коммутации. Так, например, при твердой электрографитированной щетке RE59 * действительное время контакта составляло от 40 до 50% от теоретического в зависимости от давления щеток, влажности воздуха и других факторов. При электрографитированной щетке RE4, которая мягче, чем RE59, — твердость которых, по Шору, соответственно 60 и 55 единиц, — время контакта составляло от 50 до 90% от теоретического. Все эти измерения проводились при тщательно притертых щетках. Если щетки плохо 'притерты, то время контакта может еще более сократиться. Наибольшее влияние на длительность контакта оказывает ток добавочных полюсов, определяющий характер коммутации. При замедленной коммутации контакт щетки с коллекторной пластиной оканчивался у края щетки, т. е. вся обегающая часть щетки участвовала в проведении тока. В то же время значительная часть набегающего края щетки не участвовала в проведении тока ( 4.25, а). Чем больше ток добавочных полюсов, тем раньше начинается коммутация ( 4.25, б). Однако в опытах со щетками RE59 не удалось повышением тока добавочных полюсов перенести коммутацию на переднюю часть щетки. При больших токах добавочных полюсов коммутация оканчивается уже перед концом короткого замыкания секции ( 4.25, в). При дальнейшем росте тока добавочных полюсов наступает перекоммутация (

При построении кривых изменения тока на 11.29, а не учитывалось падение напряжения в щеточном контакте. В действительности при быстром увеличении плотности тока под сбегающим краем щетки сопротивление щеточного контакта резко возрастает, что ведет к уменьшению остаточного тока или полному его устранению, даже в том случае, когда коммутация отличается от идеальной. Типичные кривые изменения тока в коммутируемой секции с учетом влияния сопротивления щеточного контакта приведены на 11.29, б. При незначи-

Важную роль в процессе коммутации играют щетки, которые по своей физической природе являются нелинейными сопротивлениями. При быстром увеличении плотности тока под сбегающим краем щетки сопротивление щетки резко возрастает, что ведет к уменьшению остаточного тока или полному его устранению даже в том случае, когда коммутация является неидеальной. В электрических машинах большой и средней мощности применяют электрографитированные щетки с большим падением напряжения в скользящем контакте (2,4—3,5 В на пару щеток). Такие щетки получают в электропечах путем нагревания заготовок из угля и кокса до температуры 2000—2500°С, при этом они принимают структуру графита.

При гальваностегии, как и при всех электролитических процесса», применяется постоянный ток обычно низкого напряжения (6— 24 В). Регулирование процесса осуществляется изменением плотности тока, значение последней меняется в зависимости от процесса от сотых и десятых долей А/дм2 при золочении и серебрении до десятых долей А/см2 при хромировании. При увеличении плотности тока увеличивается количество осаждаемого в единицу времени металла, однако при превышении ею определенного значения (своего для кандого процесса) качество покрытия резко ухудшается. Ванны для гальваностегии питаются от генераторов постоянного тока или от полупроводниковых преобразователей.

При увеличении плотности газа самостоятельный разряд в стримерной форме возникает при меньших длинах промежутка. Например, если в элегазе при 8 — 1 разряд в стримерной форме возникает при / ^ ^ 1 см, то при 6 = 4 он возникает при / ^ 0,25 см.

Кроме того, при увеличении плотности газа увеличение поглощения фотонов в газе приводит к возрастанию роли фотоионизации в процессе воспроизводства электронных лавин. Практически при указанных выше значениях (б/)кр фотоэффект с катода уже не играет роли в воспроизводстве электронных лавин. При дальнейшем повышении плотности газа активная длина промежутка, участвующая в воспроизводстве лавин в начальной стадии формирования разряда, составляет все меньшую часть от действительной длины промежутка. При этом возрастает роль микронеоднородностей на поверхности анода, искажающих электрическое поле вблизи него и приводящих к уменьшению экс-