WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Електроніка та мікропроцесорна техніка - Курсова робота

Електроніка та мікропроцесорна техніка - Курсова робота

Перемикаючі пристрої релейного типу володіють двома стійкими положеннями, які можуть розглядатися як положення "включено" і "вимкнено". По аналогії з двійковим численням в математиці, в якому існує тільки два дискретні значення "0" і "1", такі пристрої часто називаються також двійковими елементами.

Транзистор є одним з найбільш поширених елементів безконтактних перемикаючих пристроїв. Режим роботи транзистора в перемикаючому пристрої зазвичай називають ключовим. Цей режим характерний тим, що транзистор в процесі роботи періодично переходить з відкритого стану (режиму насичення) в замкнуте (режим відсічки) і навпаки, що відповідає двом стійким станам перемикаючого пристрою.

На мал. 7.19 зображена проста схема ключа на транзисторі рпр, включеному по схемі із загальним емітером.

Замикання транзистора (режим відсічки) спостерігається у тому випадку, коли обидва р-п переходи (емітерний і колекторний) закриті. Для цього достатньо, щоб зворотна напруга на цих переходах була близька до нуля (близько 0,05...0,1 В). З схеми мал. 7.19 видно, що для замикання транзистора типу рпр потрібно подати на його вхід таку напругу, щоб потенціал бази був вищий за потенціал емітера, тобто щоб напруга між базою і емітером задовольняла нерівність UБЕ≥0 (для транзисторів типу npn ознака цієї нерівності буде зворотною).

Напруга на колекторі замкнутого транзистора рівна

де IкБо- зворотний струм колектора.

У замкнутому стані транзистор може знаходитися необмежено довго. Вивести його з цього стійкого стану можна тільки за рахунок зовнішніх дій, наприклад шляхом подачі на вхід транзистора типу рпр запускаючого імпульсу негативної полярності.

Мал. 7.19. Ключова схема на транзисторі

Другим стійким станом є режим насичення відкритого транзистора.

Мал. 7.20. Графічне пояснення роботи транзистора в ключовому режимі: І - режим відсічки; // - активний режим; /// - режим насичення

Насичення наступає у тому випадку, коли обидва р-п переходи транзистора відкриті.

На мал. 7.20, а приведені вихідні статичні характеристики транзистора із загальним емітером. У сімействі цих характеристик проведена пряма навантаження АВ, що виражає залежність струму колектора від напруги на колекторі. Величина струму колектора визначається головним чином величиною струму бази: чим більше струм бази (вхідний струм), тим більше струм колектора. При деякому значенні струму бази колекторний струм досягає максимальної величини Ікмах. Така величина колекторного струму відповідає робочій точці А на мал. 7.20, а. При подальшому збільшенні струму бази струм колектора практично залишається незмінним. Тому струм отримав назву струму насичення і позначається Ікнас. Величина струму насичення відкритого транзистора може бути знайдена по формулі

Струму насичення колектора відповідає величина струму насичення бази

де β - коефіцієнт посилення транзистора по струму.

З мал. 7.20, а видно, що в області насичення (поблизу точки А) напруги між колектором і емітером, як і напруги між будь-якими іншими виводами транзистора, близькі до нуля.

На мал. 7.20, б показана залежність струму колектора від струму бази . З цього малюнка видно, що характеристика має злами на межах області замикання (відсічки) і насичення. Цесприяє чіткішій роботі перемикаючого пристрою. Слідує, проте, мати на увазі, що під час переходу транзистора з одного стійкого стану в інше можливі перехідні процеси, що спотворюють форму імпульсних струмів і напруги в ланцюгах транзистора. На мал. 7.21 приведені тимчасові діаграми, що ілюструють характер зміни колекторного струму під впливом імпульсного вхідного сигналу прямокутної форми.

Мал. 7.21. До пояснення перехідних процесів при роботі транзистора в режимі ключа

Якість транзисторного ключа визначається швидкістю перемикання, тобто часом його переходу з одного стану в інше. Чим вище частотні властивості транзистора, тим вище його швидкодія і тим краще він працює в ключовому режимі.

Контрольні запитання:

  1. Який має вплив температура на роботу транзистора?

  2. Частотні властивості транзистора?

  3. В чому суть роботи транзистора в ключовому режимі?

Інструкційна картка № 8 для самостійного опрацювання навчального матеріалу з дисципліни "Основи електроніки та мікропроцесорної техніки"

І. Тема: 2 Електронні прилади

2.3 Транзистори. Тиристори

Мета: Формування потреби безперервного, самостійного поповнення знань; розвиток творчих здібностей та активізації розумової діяльності.

ІІ. Студент повинен знати:

  • Що собою являє польовий транзистор;

  • Принцип роботи ПТ;

  • Графічні позначення;

  • Основні характеристики ПТ.

ІІІ. Студент повинен уміти:

  • Вибирати транзистори;

  • Застосовувати польові транзистори.

ІV. Дидактичні посібники: Методичні вказівки до опрацювання.

V. Література: [3, с. 44-49].

VІ. Запитання для самостійного опрацювання:

  1. Польові транзистори.

VІІ. Методичні вказівки до опрацювання: Теоретична частина.

VІІІ. Контрольні питання для перевірки якості засвоєння знань:

  1. На чому ґрунтується принцип роботи уніполярних транзисторів?

  2. Які бувають типи польових транзисторів?

  3. Їх принцип роботи?

  4. Як графічно позначаються польові транзистори?

ІХ. Підсумки опрацювання:

Підготував викладач: Бондаренко І.В.

Теоретична частина: Транзистори. Тиристори

План:

  1. Польові транзистори.

Література

1. Польові транзистори

До класу уніполярних відносять транзистори, принцип дії яких ґрунтується на використанні носіїв заряду лише одного знаку (електронів або дірок). Керування струмом в силовому колі уніполярних транзисторів здійснюється зміною провідності каналу, через який протікає струм під впливом електричного поля. Тому уніполярні транзистори ще називаються польовими (ПТ).

Розрізняють ПТ з керуючим р-п переходом (з затвором у вигляді р-п переходу) та з ізольованим затвором. Останні, в свою чергу, поділяються на ПТ із вбудованим каналом та індукованим каналом. ПТ з ізольованим затвором належать до різновиду МДН-транзисторів: конструкція "метал - діелектрик - НП". Коли в якості діелектрика використовують оксид кремнію: конструкція "метал - оксид - НП", ПТ називають відповідно МОН-транзистором.

Характерною рисою ПТ є великий вхідний опір (108 – 1014 Ом).

Широкого розповсюдження ПТ набули завдяки високій технологічності у виробництві, стабільності характеристик і невеликій вартості за масового виробництва.

Польові транзистори з керуючим р-п переходом

Конструкція та принцип дії ПТ з керуючим р-п переходом пояснюється на моделі, наведеній на рис. 2.23.

Рис. 2.23 - ПТ з керуючим р-п переходом

У такого ПТ канал протікання струму являє собою шар НП, наприклад, n-типу, вміщений між двома р-п переходами. Канал має контакти із зовнішніми електродами. Електрод, від якого починають рух носії заряду (у даному разі - електрони), називається витоком В, а електрод, до якого вони рухаються - стоком С.

НП шари p-типу, що створюють із n-шаром два р-п переходи, виконані з більш високою концентрацією основних носіїв, ніж n-шар. Обидва p-шари електрично з'єднані і мають зовнішній електрод, що називається затвором З.

Вихідна напруга підмикається між стоком і витоком, а вхідна напруга (керуюча) - між витоком та затвором, причому на затвор подається зворотна щодо витоку напруга.

Принцип дії такого ПТ полягає у тому, що зі змінами вхідної напруги змінюється ширина р-п переходів, які являють собою ділянки НП, збіднені носіями зарядів (запірний шар). Оскільки p-шар має більшу концентрацію домішки, зміна ширини р-п переходів відбувається головним чином за рахунок більш високоомного n-шару. При цьому змінюється переріз струмопровідного каналу, а отже і його провідність і відповідно вихідний струм приладу.

Особливість цього транзистора полягає у тому, що на провідність каналу впливає як керуюча напруга так і напруга Uсв.

На рис. 2.24,а зовнішню напругу прикладено лише у вхідному колі транзистора. Зміна напруги призводить до зміни провідності каналу за рахунок зміни на однакову величину його перерізу вздовж усього каналу. Та оскільки ІІСВ=0Увихідний струм /-Н).

Рис. 2.24 - Вплив напруг на провідність каналу ПТ з керуючим р-п переходом: а) при Uсв =0; б) при Uзв =0

Loading...

 
 

Цікаве