Общие принципы усиления переменного напряжения и тока

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Санкт-Петербургский государственный университет

промышленных технологий и дизайна

Высшая школа печати и медиатехнологий

КАФЕДРА ПОЛИГРАФИЧЕСКОГО

ОБОРУДОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ

РЕФЕРАТИВНАЯ РАБОТА №1

По теме «Общие принципы усиления переменного напряжения и тока»

Выполнил студент группы 3- ТИДА -2

Король А.О.

Зачетная книжка №

ПРОВЕРИЛ:

Щаденко А.А.

____________________________

(подпись, дата)

Санкт-Петербург

2021

Содержание

Содержание        2

Основная часть        3

Биполярный транзистор        3

Схемы включения биполярных транзисторов        5

Параметры и характеристики биполярных транзисторов        6

Статические характеристики        6

Динамические характеристики        7

Параметры биполярных транзисторов        8

Полевые (униполярные) транзисторы        10

Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом        10

Полевые транзисторы с изолированным затвором        10

Схемы включения полевых транзисторов        12

Параметры и характеристики полевых транзисторов        13

Статические характеристики        13

Динамические характеристики        14

Параметры полевых транзисторов        15

Список использованных источников        17

Основная часть

Транзистор – электронный прибор, основанный на технологии полупроводников, задачей которого является управление током в цепи двух электродов, посредством третьего. Основной областью применения является усиление слабого сигнала за счет использования дополнительного источника питания. Существует два подвида транзисторов – полевой и биполярный.

Биполярный транзистор

Механизм работы биполярного транзистора основан на использовании таких явлений как инжекция и экстракция неосновных носителей заряда.

Инжекция – ввод неосновных носителей заряда под действием прямого напряжения.

Экстракция – вывод неосновных носителей заряда под действием обратного напряжения.

В отличие от полевого транзистора, в биполярном, исходя из названия, в переносе участвуют и электроны, и дырки. Биполярные транзисторы принято разделять на две категории: n-p-n и p-n-p-биполярные, в зависимости от чередования в них полупроводниковых слоёв. Принципиальных различий в принципах их работ нет, поэтому рассмотрим его на примере транзистора n-p-n типа.

В биполярных транзисторах существует три выхода:

База – слаболегированная область, располагающаяся, между p-n переходами транзистора. Соответствующие p-n переходы называются коллекторными и эмиттерными.

Коллектор – прилегающая к базе область, задача которой состоит в экстракции носителей зарядов из базы.

Эмиттер – вторая прилегающая к базе область, задача которой состоит в инжекции носителей зарядов в базу.

Принцип действия состоит в следующем: между эмиттером и коллектором течет сильный ток, а между эмиттером и базой более слабый, управляющий ток. Сильный коллекторный ток будет изменять в соответствии с изменением с управляющего тока базы. В активном режиме работы транзистора p-n переход эмиттер-база подключается с прямым смещением, а p-n переход база-коллектор с обратным. Так как первый переход открыт, то электроны переходят в базу, где частично рекомбинируются с дырками, но их большая часть переходит до второго перехода из-за слабой легированности базы, и ее малой толщины. Поскольку электроны не являются основными носителями заряда в базе, то электрическое поле перехода помогает им его преодолеть, и ток коллектора получится лишь незначительно слабее тока эмиттера, и, если мы увеличиваем ток базы, переход эмиттер-база откроется сильнее, что позволит большему количеству электронов пройти. А так как ток коллектора изначально был больше, чем ток базы, то изменение будет достаточно большим, т.е. произойдет усиление слабого сигнала, поступившего в базу.