Расчет и проектирование маломощного биполярного транзистора на основе германия - Курсовая работа

Министерство образования и науки Украины Запорожская государственная инженерная академия.2 Статические характеристики транзистора в схеме с ОБ3.1 Первичные и вторичные параметрыТермин «биполярный» призван подчеркнуть роль обоих типов носителей заряда (электронов и дырок) в работе этого класса транзисторов: инжекция неосновных носителей сопровождается компенсацией их заряда основными носителями. Между р-областями и полупроводником n-типа образуются p-n переходы. Процесс введения примесей контролируется таким образом, чтобы в одной р-области была большая их концентрация (на рисунке - в левой р-области), чем в другой. Наружная область с наибольшей концентрацией примеси называется эмиттером, вторая наружная область - коллектором, а внутренняя область - базой. Электронно-дырочный переход (p-n переход) между эмиттером и базой называют эмиттерным переходом (ЭП), а между коллектором и базой - коллекторным переходом (КП).В зависимости от знака напряжения, подаваемого на эмитерный и коллекторный переходы, различают три режима работы транзистора: режим насыщения - на оба р-n перехода подано прямое напряжение; В режиме насыщения, когда на эмиттерный и коллекторный переходы подается прямое напряжение, потенциальный барьер снижается, и через переходы в область базы инжектируются неосновные носители заряда - дырки в случае транзистора p-n-р. В результате база насыщается неосновными носителями, транзистор ведет себя как малое сопротивление, и токи через него ограничиваются в основном за счет элементов внешней цепи. В активном режиме обычно на эмиттерный переход подается прямое напряжение, а на коллекторный переход - обратное (хотя возможно и так называемое инверсное включение, когда на ЭП подается обратное напряжение, а на КП - прямое). Таким образом, ток через транзистор в основном является током неосновных носителей заряда, величина которого определяется величиной прямого напряжения, приложенного к эмиттерному переходу.Схема включения транзистора для усиления электрических колебаний содержит две цепи: входную и выходную. Входная цепь - в данном случае между эмиттером и базой - является управляющей; в нее последовательно с источником питания включается источник слабых электрических колебаний , которые надо усилить. Выходная цепь - между коллектором и базой - является главной цепью; в нее последовательно с источником включается нагрузка , на которой надо получить усилительный сигнал. При этих условиях изменение тока коллектора , практически равные изменениям тока эмиттера , создают в усилителях низкой частоты на большом сопротивлении электрические колебания, мощность которых значительно превышает мощность колебаний в низкоомной входной цепи, т.е. происходит усиление электрических колебаний [9]. Соответственно каждая из схем включения называется: 1) схема с общей базой (ОБ), (общий электрод-база), 2) схема с общим эмиттером (ОЭ) (общий электрод-эмиттер), 3) схема с общим коллектором (ОК) (общий электрод-коллектор).Характеристики транзистора представляют собой зависимость одной из этих величин от другой при неизменной третей величине.Статические характеристики представляют собой графики экспериментально полученных зависимостей между токами, протекающими в транзисторе, и напряжениями на его р-n переходе. Выходные характеристики транзистора, включенного по схеме ОБ, представляют собой зависимость тока коллектора от напряжения коллектор - база при постоянном токе эмиттера, поэтому их называют коллекторными: (2.4) Входные характеристики транзистора, включенного по схеме ОБ, представляют собой зависимость тока эмиттера от напряжения эмиттер - база при постоянном напряжении коллектор - база; эти характеристики называют эмиттерным. В этой схеме входной ток - ток базы , выходной - ток коллектора , входное напряжение создается между базой и эмиттером , а выходное - между коллектором и эмиттером . Поскольку ток коллектора гораздо больше тока базы, а создаваемое им напряжение на нагрузке в высокоомной выходной цепи значительно превышает напряжение во входной цепи, то, значит, схема ОЭ усиливает и ток, и напряжение, и следовательно, дает очень большое усиление мощности сигнала.Для оценки свойств транзисторов наряду с их характеристиками используют параметры. Сопротивления эмиттерного и коллекторного переходов зависят от режима транзистора и могут быть определены как дифференциальные сопротивления для данной рабочей точки по статическим характеристикам транзистора в схеме ОБ; сопротивление эмиттерного перехода - по входной характеристики как отношение малого приращения напряжения эмиттера к вызванному им приращению тока эмиттера при постоянном напряжении коллектора: (3.1) сопротивление коллекторного перехода - по выходной характеристике как отношение приращения напряжения коллектора к вызванному им малому приращению тока коллектора при постоянном токе эмиттера: (3.

Содержание

Введение

Раздел 1. Устройство и принцип действия транзистора

1.1 Конструкция и строение транзистора

1.2 Режимы работы транзистора

1.3 Основные схемы включения транзистора

Раздел 2. Характеристики транзистора