Увеличение обратного

На участке be, соответствующем значительному насыщению ферромагнитного материала, увеличение напряженности приводит лишь к весьма малым приращениям магнитной индукции. Последняя возрастает на этом участке примерно в той же степени, что и в случае катушки без ферромагнитного магнитопровода (прямая 4 на 6.6). Хотя при любых значениях напряженности ферромагнитного материала Ц„>Ио и Цг>!. ПРИ #->=с Ц„-*Мо и Иг-1-

Решение. Увеличение напряженности смещения приводит к соответствующему сдвигу характеристик усилителей ( 4.11, в). Результирующая кривая ЕЯ позволяет сделать вывод, что диапазон регулирования тока в нагрузке сохранится, хотя для получения максимального тока в нагрузке потребуется приблизительно в полтора раза увеличить напряженность, а следовательно, и ток управления. Коэффициент усиления на участке аЪ характеристики не изменится, а на участке be — снизится приблизительно вдвое ( 4.11, в).

Увеличение напряженности поля в области перехода вызывает увеличение ширины перехода. Это явление называется модуляцией толщины перехода; оно имеет существенное значение при работе полупроводниковых приборов.

Увеличение напряженности теплового режима характеризуется плотностью теплового потока, который в конце 60-х годов составлял 0,1 ...0,3 Вт/см2, в 70-е годы—0,5... 1,0 Вт/см2, а в перспективе к 2000г. ожидается, что он составит 8... 10 Вт/см2. Эффективность и качество конструкций РЭС в значительной степени зависят от их способности отводить теплоту. Так, удельная мощность на единицу объема и массы составляет для источников вторичного электропитания на дискретных элементах и печатных платах 20...30 Вт/дм3 и 25...30 Вт/кг соответственно, на микросборках в металлическом корпусе—100... 150 Вт/дм3 и 60... 80 Вт/кг и на основе металлических подложек, охлаждаемых жидкостью,—200 ...300 Вт/дм3 и 180 ...300 Вт/кг. Эти данные

до —Н2 получим другую симметричную петлю гистерезиса M2n2N2m2M2. Если дальнейшее увеличение напряженности поля от //2 до Hs и от —Н2 до —Hs не приводит к расширению симметричной петли гистерезиса, а только добавляет участки на концах в виде линий A/2S, и .V25', то петля M2n2N2m2M? будет являться предельной симметричной петлей магнитного гистерезиса, пересекающей ось абсцисс в точках Нс и —Нс, а ось ординат—в точках Вг и (—Вг). Величины Нс и Вг являются соответственно коэрци-ТИРЧОЙ силой и остаточной индукцией ферромагнитного материала. Кривая, соединяющая М\, М2 и другие вершины симметричных петель гистерезиса между центром О оси координат и точкой 5i (жирная кривая), называется основной кривой намагничивания ферромагнитного материала. Связь между магнитной индукцией В (Тл) и напряженностью поля Н (А/м) выражается формулой

В §4.10 указывалось на дополнительный эффект экранирования от встречной напряженности поля. Например, в случае экранирования тороидом наибольшее снижение напряженности поля на экранируемом элементе аппарата достигается при размещении его в месте максимума встречной напряженности поля от тороида (выше тороида при z = —гэ). Так, при расположении тороидального экрана под высоковольтным электродом, например в виде сферы, рост напряженности поля от заряда тороида в диапазоне ±гд от центра симметрии тороида (см. 4.37) позволяет выровнять поле вблизи ВЭА в этом диапазоне. Действительно, напряженность поля, создаваемая зарядом ВЭА, быстро уменьшается по мере удаления от поверхности ВЭА. Если тороид разместить на расстоянии za от поверхности ВЭА, то напряженность поля на ней будет снижена в максимальной степени. Увеличение напряженности поля заряда тороида по мере приближения к центру его симметрии и далее вплоть до максимума напряженности при гэ приводит к снижению скорости уменьшения напряженности поля заряда ВЭА вплоть до полного выравнивания поля в указанном выше диапазоне ±гэ от центра тороида. Поэтому эта зона может быть названа зоной выравнивания поля тороидом. Ее длина максимальна вдоль оси симметрии тороида и равна 2z3 = 1/2 RQ, т. е. при увеличении радиуса осевой линии тороида пропорционально увеличивается масимальная длина зоны выравни-

Большое влияние на величину разрядного напряжения оказывает неплотное прилегание электродов к диэлектрику. Из-за различия диэлектрических проницаемостей воздуха и диэлектрика в воздушных прослойках создается местное увеличение напряженности, и в них при сравнительно низком напряжении на промежутке начинаются ионизационные процессы. Образующиеся при этом ионы создают объемные заряды и искажают электрическое поле, а излучение из зоны ионизации способствует появлению начальных электронов. В итоге

чивания может быть разбита на три участка: участок Ой, на котором магнитная индукция возрастает пропорционально напряженности поля [Л (Я) имеет прямолинейный характер], так как ферромагнитный материал не насыщен; участок ab, называемый коленом кривой намагничивания, который характеризуется все большим насыщением ферромагнитного материала, вследствие чего темп роста магнитной индукции уменьшается, а также уменьшается значение магнитной проницаемости ца, и участок Ы, где зависимость В (Я) становится почти прямолинейной, имеющей небольшой угол наклона к оси абсцисс, — этот участок соответствует значительному насыщению ферромагнитного материала; следовательно, в этом случае увеличение напряженности поля приводит лишь к незначительным приращениям магнитной индукции.

При обратном включении p-n-перехода ( 16.15) электрическое поле источника напряжения напряженностью Еи направлено в ту же сторону, что и контактное поле перехода напряженностью Е, поэтому напряженность результирующего поля в переходе Е2 = Е + ?„. Увеличение напряженности электрического поля в p-n-переходе повышает потенциальный барьер на значение обратного напряжения источника:

Одной из важнейших характеристик ферромагнитных материалов является основная кривая намагничивания, т. е. зависимость индукции от напряженности магнитного поля В = / (//). Основная кривая намагничивания ( 22-6) строится, как геометрическое место вершин семейства симметричных петель гистерезиса, полученных для Н, возрастающих от 0 до со. Петля гистерезиса представляет собой кривую, описывающую изменение магнитной индукции В материала при полном цикле его перемагничивания, т. е. при изменении напряженности магнитного поля, в котором находится материал, от + Ямакс до — Ямакс и вновь до + //макс. Изменяя величину Ямакс, можно получить семейство петель гистерезиса. При этом для каждого материала существует наибольшее значение Ямакс, после которого увеличение напряженности не приводит к изменению формы и размеров петли. Петля, полученная при этом значении напряженности поля, называется предельной. Точки этой петли + Вг и — Вг, соответствующие Н — О, называются остаточной индукцией. Точки + Нс и — Нс, соответствующие В — О, называются коэрцитивной силой. Все петли, кроме предельной, называются частными циклами. Площадь петли гистерезиса пропорциональна энергии, затраченной на один цикл перемагничивания.

кривая /); более высокие значения /кр наблюдаются я у сверхпроводника второго рода — т. е. у сильно деформированного материала с внутренними неоднородностями (кривая 2). Неоднородности состава и строения материала играют большую роль. При воздействии на сверхпроводник вто-рого рода внешнего магнитного поля оно не проникает в материал до начального значения Я = Якр1; при дальнейшем усилении поля материал переходит в смешанное состояние; наряду со сверхпроводящими областями, в нем появляются тонкие нити с нормальным, проводящим состоянием, вдоль которых направлены элементарные магнитные потоки. Вихревые - сверхпроводящие • токи, охватывающие такую нить, поддерживают магнитный поток, сконцентрированный вдоль нее. Увеличение напряженности поля сопро-

При освещении tt-базы в ней генерируются пары электрон — дырка. Для рассматриваемого типа базы неосновными носителями являются дырки, которые диффундируют к коллекторному переходу и переходят в коллекторную область. Это вызывает увеличение обратного тока коллектора. При постоянном напряжении эмиттер — база работа фототранзистора и его характеристики аналогичны характеристикам обычного диода. Переход дырок в коллектор приводит к накоплению в базе нескомпенсированного отрицательного объемного заряда, а следовательно, и уменьшению потенциального барьера эмиттерного перехода и увеличению тока /к. Это явление эквивалентно усилению интегральной чувствительности фототранзистора. Фототранзистор можно включать в измерительные схемы как обычный транзистор по схеме с ОЭ, ОБ и ОК.

Теперь рассмотрим обратное смещение р-н-пере-хода ( 2.7). В этом случае внешнее напряжение приложено в обратном направлении, т. е. знаком « + » к и-области. При этом увеличивается ДФ = ДФ0+С/ Увеличение 'обратного смещения приводит также к расширению ^-«-перехода. Поскольку

Обратная ветвь характеристики диода в диапазоне рабочих напряжений незначительно отличается от теоретической вследствие появления неконтролируемых токов как за счет утечек по поверхности вентильного элемента, так и за счет термогенерации носителей заряда в области перехода. Дальнейшее увеличение обратного напряжения вызывает резкое нарастание тока в результате ударной ионизации атомов или локального перегрева структуры. Поэтому напряжение U в точке перегиба принято считать напряжением пробоя.

тором положительном напряжении. Поэтому при самых малых отрицательных напряжениях неосновные носители зарядов попадают в поМе перехода и вызывают там лавинное размножение носителей зарядов, которые ускоряются полем барьера и вызывают резкое увеличение обратного тока перехода.

Под действием света в базовой области образуются свободные носители зарядов — электроны и дырки. Неосновные носители (дырки), направляясь к коллекторному переходу, проходят в область коллектора и вызывают увеличение обратного тока /кбо. Если напряжение между базой и эмиттером неизменно, то работа фототранзпстора не будет отличаться от работы фотодиода. В данном случае фототоком является приращение обратного тока коллектора. Такой фототранзистор не имеет вывода базы.и отличается от фотодиода повышенной интегральной чувствительностью. Вывод базы в фототранзисторах типа ФТ-1 используют для создания смещения, необходимого для получения линейной характеристики при измерении малых световых сигналов. Рабочее напряжение фототранзистора ФТ-1 равно 3 в, теп-

При некотором обратном напряжении С/проб, различном для р-л-пе-реходов разных конструкций, наступает пробой р-п- перехода, представляющий собой резкое увеличение обратного тока. Если ток в цепи р-л-перехода не ограничен внешней цепью, в режиме пробоя происходит разогрев р-л-перехода и возможно его расплавление и выход из строя, поэтому работа в режиме пробоя для большинства р-л-переходов считается недопустимой.

быстром переключении (за время, меньшее, чем г) с прямого напряжения на обратное инжектированные прямым током неосновные носители заряда не исчезают мгновенно, а рассасываются постепенно за время порядка т, вызывая кратковременное увеличение обратного тока, напоминающее бросок тока в ЯС-цепи, на которую подан импульс напряжения. При подаче перепада напряжения U(t) на цепь, состоящую из резистора R и р-л-перехода ( 12, а, б), в течение некоторого времени fBOC, называемого временем обратного восстановления, сопротивление р-/7-перехода обратному току остается малым, падение напряжения на нем Up.n(t) — небольшим ( 12, в), а его обратный ток lit) — соответственно большим ( 12, г). Время обратного восстановления *вос определяется в первую очередь временем жизни неосновных носителей заряда и зависит также от режима переключения — возрастает с увеличением /пр. Приближенно можно считать fBOC ~ т.

7.96. У полупроводникового диода #пр=40 Ом; /?0бр= =0,4 МОм; С=80 пФ. Определить: а) на какой частоте емкостное сопротивление станет равно ^?0бр и вследствие этого произойдет заметное увеличение обратного тока (но он все еще будет малым) ; б) на какой частоте емкостное сопротивление станет равно #Пр и произойдет резкое ухудшение выпрямляющего действия диода.

После прекращения прямого тока неравновесный заряд не-может исчезнуть мгновенно ( 20, б), и в первый момент наблюдается резкое увеличение обратного тока, протекающего через диод. Только после уменьшения концентрации дырок в базе как за счет рекомбинации, так и за счет ухода через р—-«-переход обратный ток восстановится до нормальных значений /обр,-что произойдет через время тв ( 20, в). Это явление связано-со спецификой работы р—л-перехода и представляет собой проявление так называемого эффекта накопления.

Номинальные значения емкостей диффузионных конденсаторов лежат в пределах от 3—5 до 4000—5000 пФ. Конденсаторы с номинальными значениями емкостей до нескольких тысяч пикофарад, реализуемые на основе p-n-переходов, изготовляют с помощью специальных режимов диффузии, в результате чего получаются короткозамкнутые транзисторные структуры, занимающие большую площадь подложки. Важнейший недостаток конденсаторов полупроводниковых ИМС, выполняемых на обратно смещенных р-п-переходах, — зависимость их емкости от изменений напряжений на переходе. Эта зависимость может привести к значительной модуляции емкости, уменьшить которую можно только путем такого обратного смещения перехода, которое намного превышало бы амплитуду напряжения сигнала, поступающего на конденсатор. Однако увеличение обратного напряжения уменьшает номинальное значение емкости конденса-

нается непосредственно под эмиттером. Отсюда следует, что для обеспечения необходимого тока коллектора при минимальном последовательном падении напряжения коллекторный контакт должен располагаться как можно ближе к эмиттерному. С другой стороны, расстояние между базовой областью и коллекторным контактом должно значительно превышать длину, на которую диффундируют примесные атомы при формировании р-базы и контактной «^-области к коллектору в боковых направлениях. Без учета этого ограничения коллекторная и базовая области могут сомкнуться, что вызовет резкое уменьшение напряжения пробоя и увеличение обратного тока перехода коллектор — база. При типичных значениях глубины коллекторного перехода это расстояние должно составлять 12—15 мкм.