double arrow

Простейший стабилизатор напряжения с использованием стабилитрона

Стабилитроны.

Стабилитроны- это полупроводниковые диоды, напряжение обратного пробоя которых слабо зависит от величины протекающего через него обратного тока.

Tкоэф.стабилизации напряжения = 0,05…0,0005 (%/℃)

Стрелками на схеме обозначено условно положительное направление токов и напряжений. Используя I и II законы Кирхгофа для данной схемы можно написать:

1) При номинальном значении напряжение питания ( ) выбираем рабочую точку А1, (0.2-0.3) , .

2) При увеличении увеличивается ток , , также увеличится и точка А1 переходит в точку А3.

3) При уменьшении уменьшается ток , , также уменьшается и точка А1 переходит в точку А2.

По ГОСТу значение Uпит может отклоняться на 15 % от стандартного.

При изменении рабочей точки напряжении на стабилитроне изменяется очень незначительно.

Для получения точных количественных значений токов и напряжений в стабилизаторе используют следующую схему замещения


Решив совместно приведенные уравнения можно исследовать стабильность напряжения на нагрузке при изменении , R для различных значений R1, для выбранных значений параметров стабилитрона.

Схема замещения для приращения .

iобр
iпр
Оптроны – единицы,десятки кВ.

t
iпр
iобр
Tнм
Т
фотодиод
светодиод
Блок питания, усилитель
Инф.часть, система управления

t


Оптрон- оптически связанный между собой источник и приемник светого излучения. при протекании прямого тока через светодиод он излучает световой поток,который облучает фотодиод,под действием этого светового потока увеличивается Iобр фотодиода,и этот ток испускается как информационный сигнал,что через светодиод протекают импульсы и токи,имеющие определенную длительность и частоту следования.

Лекция№3(№2)

Простейший стабилитрон напряжения с использованием статиэлектрона.

Стрелками на схеме обозначены условные положительные направления токов и напряжений. Используя 1 и 2 законы Кирхгофа для данной системы, можно написать следующие уравнения:

При номинальном напряжении питания выбираем рабочую точку А1

Напряжение питания увеличивается, а напряжение стабилитрона постоянно, то ток на первом резисторе увеличивается.

При изменении рабочей точки напряжение на стабилитроне изменяется очень незначительно.

Для получения точных количественных значений токов и напряжений используют следующую схему замещения:

Решив совместно уравнения можно исследовать стабильность напряжение на нагрузке при изменении напряжения источника и напряжения нагрузки при различном значении сопротивления нагрузки, для выбранных значениях параметров стабилитрона и значении сопротивления на первом резисторе.

Схема замещения для приращения напряжения питания:

Транзисторы.

Биполярные транзисторы.

Биполярный транзистор – это полупроводниковый прибор,содержащий 2 взаимодействующих между собой p-n перехода и предназначенныйдля преобразования,усиления или генерирования электрического сигнала.

Основа – пластина полупроводникового материала p-типа ,с 2 сторон которой,с помощью определеных технологий(диффузия или плавение) создано 2области(коллекторная область и эмитерная область),и к этим областям присоединены выводы:эмиттер и коллектор.

Назначения эмиттерной области - инжектировать носители заряда в базовой области. Назначение коллекторной области – собирать носители заряда, которые инжектируются эмиттером.

Схема включения биполярного транзистора с общей базой:

За счет напряжения эмиттер-база эмиттерный переход смещается в прямом направлении, дырки, инжектированные эмиттером, за счет диффузии попадают в область базы, а так как базовая область выполняется узкой, дырки «проходят» базовую область и втягиваются полем коллекторного перехода , эта часть дырок образует основную составляющую часть тока коллектора и только маленькая часть рекомбинирует с элетр. базы и участвует в образовании базового тока. За счет напряжения база-коллектор коллекторный переход смещается в обратном направлении, через коллекторный переход протекает обратный ток, это дрейфовый ток не основных носителей.

α─коэффициент передачи α=

γ─коэффициент инжекции γ=

δ─коэффициент передачи δ=

При увеличении напряжения база-коллектор увеличивается объемный заряд в коллекторном переходе, он расширяется за счет высокоомной n-области, что приводит к сужению базовой области и уменьшается ток базы . При постоянном токе эмиттера, ток базы уменьшается, что приводит к увеличению тока коллектора, это обстоятельство учитывается введением дополнительного члена в уравнении:

Изменение ширины базовой области за счет изменения напряжения база-коллектор называется эффект модуляции ширины базы.

*Зеленым подсвечен материал,не прозвучавший на лекциях.


Схема включения биполярного транзистора с общим эмиттером

φ


αIe
Ic
-
-
+
+
E
Uec
Ueb
Ie
P
P
- - - - - - - -  

- - - - - - - -  
+ + + + + + + + +
+ + + + + + + + +

B

Под действием напряжения у эмиттер базы, p-n переход смещается в прямом направлении,дырки,инжектированные эмиттером попадают в область базы,а т.к. базовая область выполняется узкой,и концентрирование электронов в область базы много меньше чем концентрация дырок в области эмиттера,то только маленькая часть дырок рекомбинируется электронами базы и участвует в образовании базового тока,основная часть дырок за счет диффузии проходит в область базы и втягивается полем С-перехода. Эмиттерный переход – низковольтный переход,выдерживает маленькое обратное напряжние(единицы вольт).


pp>>np

nn>>pn

pp>>nn

Условные графические обозначения биполярных транзисторов:

Стрелка эмиттера показывает направление протекания базового тока между базой и эмиттером, и протекания коллекторного тока между коллектором и эмиттером.

Для получения простых аналитических выражений для токов базы, коллектора и эмиттера используется нелинейная, инжекционная модель биполярного транзистора Эберса Молла.

Уравнения описывают работу биполярного транзистора в различных режимах:

1. активном (усилительном)

2. режим отсечки

3. режим насыщения

4. инверсном режиме

Выходные характеристики биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером.

Лекция№4

Входные характеристики полярного транзистора включенного в схему с общим эмиттером.

При входная характеристика биполярного транзистора представляет собой прямую ветвь вольтамперной характеристики диода.

При увеличивается объемный заряд коллекторном p-nпереходе, он расширяется за счет высокоомной p-области и это приводит к сужению базовой области и уменьшению базового тока.

h-параметр биполярного транзистора.

h-параметры применяются при исследование схем с использованием биполярных транзисторов для расчета приращений или переменных составляющих сигнала.

точки 1 и 2 Входное сопротивление

точки 3 и 4 Коэффициент усиления

напряжения

точки 5 и 6 Коэффициент усиления потока

точки 7 и 8 Выходная проводимость


Сейчас читают про: