Полупроводниковые триоды широко применяются в радиоэлектронике. Полупроводниковый триод, или транзистор, представляет собой кристалл с двумя p-n-переходами, то есть с тремя слоями областей разного типа проводимости.
Порядок расположения областей p-n-p или n-p-n в принципе не влияет на работу прибора, однако полярность подключаемых напряжений у триодов типа p-n-p противоположна полярности напряжений, подаваемых на триоды типа n-p-n.
Рассмотрим принцип действия и устройство полупроводникового триода типа p-n-p. В левой области повы-шена концентрация примесей и, следовательно, увеличена концентрация основных носителей (в данном случае дырок), которые играют решающую роль в работе прибора. Эту область называют эмиттером. Правая область, где концентрация примесей и основных носителей значительно меньше, получила название коллектор а. Средняя область называется б а з о й. Носителями зарядов в этой области для триода типа p-n-p являются дырки, которые диффундируют (проникают) из эмиттера, так как к нему подключено положительное напряжение.
Когда к коллекторному переходу приложено обратное напряжение, то в коллекторной цепи возникнет лишь небольшой обратный ток. Если в это же время на эмиттерный переход подать прямое напряжение, то, во-первых, в эмиттерной цепи возникает ток изменяющийся в соответствии с изменением напряжения входного сигнала, и, во-вторых, обратный ток в коллекторном переходе заметно увеличится. Кроме того, этот ток тоже будет изменяться в соответствии с изменением напряжения Ес.
Влияние эмнттерного тока на коллекторный объясняется тем, что оба p-n-перехода расположены так близко один от другого, что носители, пройдя эмиттерный переход, попадают под влияние кол¬лекторного перехода. Большая часть из них преодолевает его, тем более что в коллекторе низка концентрация носителей данного типа, да и приложенное к нему напряжение (обратной полярности) способствует такому «дрейфу» носителей.
Благодаря описанному явлению триод обладает свойством усиления входного сигнала. Это объясняется тем, что в цепь коллектора включается большое сопротивление нагрузки на котором даже при относительно малом коллекторном токе выделяется сравнительно большое на¬пряжение сигнала. Значения тока и напряжения таковы, что мощность в нагрузке больше мощности входного сигнала.

Варикапы — полупроводниковые диоды, представляющие собой переменную емкость. В них используется, как это указывалось выше, горизонтальная часть характеристики p-n-перехода, которая находится в области отрицательных напряжений, не превышающих напряжение пробоя.

Варикапы чаще всего используются для решения следующих задач:

  • перестройка резонансной частоты колебательных контуров;
  • преобразование частоты на нелинейной емкости;
  • усиление электрических колебаний высокой частоты.

Для перестройки резонансной частоты колебательного контура варикап включают параллельно основной емкости контура, причем амплитуда переменной составляющей напряжения на контуре должна быть значительно меньше напряжения смещения. Изменяя величину напряжения смещения, мы изменяем емкость варикапа и, следовательно, резонансную частоту колебательного контура. Переменное же напряжение на контуре почти не влияет на емкость варикапа, так как это напряжение значительно меньше напряжения смещения.

Для преобразования частоты режим варикапа устанавливается несколько иной. Смещение, подаваемое на варикап, и амплитуда преобразуемого напряжения в этом режиме почти равны. Так как емкость варикапа изменяется не по линейному закону, а обратно пропорционально приложенному напряжению, то на его выходе будет сигнал не только на основной частоте, то есть соответствующей частоте входного сигнала, но будут также и сигналы на удвоенной, утроенной и т. д. частотах. Это так называемые гармоники. Если на выходе прибора поставить колебательный контур, настроенный на какую-либо гармонику, то будет выделяться именно эта гармоника, то есть сигнал с частотой, в два, три, четыре раза большей, чем частота входного сигнала. Таким образом, мы как бы умножили частоту сигнала. Правда, чем больше коэффициент умножения, то есть чем более высокую частоту по сравнению с основной (входной) мы выделили, тем меньше будет мощность выходного сигнала по сравнению с мощностью входного сигнала.

Примером варикапа могут служить диоды типа Д901А — Д901Е. При обратном напряжении 4 В они имеют емкость 22-=-44 пФ. Максимальное напряжение 45-^-80 В соответствует минимальной емкости 7-11 пФ. Добротность варикапов на частоте 50 МГц при напряжении 4 В составляет 25—30. Мощность рассеяния до 250 мВт.

Если интересует больше интересных материалов, рекомендуем посетить интересный информационный портал — http://imaxin.ru где вы найдете массу полезный статей на абсолютно разные темы от бизнеса до развлечений.

Тиристоры — это приборы с тремя p-n-перехо­дами. Если к прибору приложить напряжение, то переходы будут находиться под прямым напряжением, а переход под обрат­ным. Ток через прибор в этом случае будет небольшой, так как имеется запорный слой. Однако если па так назы­ваемый управляющий электрод, связанный с внутренним слоем п, подать отрицательное напряжение (импульс), то этот слой отпирается и ток через прибор резко увеличи­вается. Вернуть прибор в исходное положение можно те­перь только путем снятия напряжения с основных электро­дов. Таким образом, тиристор ведет себя как тиратрон, отсюда и название прибора. Если у тиристора управляющий электрод подключен к слою p, то управляющий импульс должен быть положительным. Мощность импульса управ­ления у тиристоров в миллионы раз меньше, чем мощность, переключаемая ими, которая может достигать единиц ме­гаватт.

Читать полностью »

Специальные диоды в отличие от выпрямительных предназначены для более узких целей. Здесь будут рассмотрены лишь некоторые из таких приборов: опорные диоды, ти­ристоры, варикапы.

Опорные диоды предназначены для стабили­зации низких напряжений и являются своего рода полупроводниковыми стабилитронами. Как известно, полупроводниковые приборы работают при сравнительно неболь­ших напряжениях (3-20 В), поэтому обычные ионные стабилитроны, потенциал зажигания которых примерно 70-100 В, не могут быть использованы в полупроводнико­вых схемах. В то же время левая часть характеристики полупроводникового диода во многом напоминает характе­ристику стабилитрона и, следовательно, в принципе полу­проводниковому диоду можно задать режим стабилитрона. Однако рабочий режим стабилитрона устанавливается после пробоя р-n-перехода.

Следовательно, обычный диод здесь непригоден, поскольку в результате пробоя теряет вентильные свойства. Значит, необходим такой прибор, р-n-переход которого мог бы полностью восстанавливать свои свойства после каждого выключения схемы.

Промышленность выпускает полупроводниковые ста­билитроны КС-133А, КС-147А, КС-168А мощностью 300 мВт, рассчитанные на напряжение стабилизации 3,3; 4,7 и 6,8 В соответственно, а также стабилитроны КС-920, КС-950 и КС-980 мощностью 5 Вт и напряжением стабили­зации 120, 150 и 180 В.

Точечные диоды предназначены для выпрямления токов высокой частоты (в детекторах, смесителях и т п.). У этих диодов резко снижена емкость перехода, поскольку если она велика, то в области высоких частот (при обратных напряжениях) сопротивление прибора переменному току уменьшается, и он теряет вентильные свойства.

Точечные диодыВ точечном диоде кристалл 1 (кремний или германий) укреплен в держателе 3, к которому приварен вывод 6. В кристалл упирается контактная пружинная игла 2, выполненная из тантала с ниобием или платины с родием. Чтобы контакт между кристаллом и острием иглы был надежным, а его площадь оставалась небольшой (точечной), через диод при его изготовлении пропускают импульс тока, и острие иглы приваривается к кристаллу. Другой конец контактной пружины соединен с выводом 5. Необходимую жесткость всей конструкции придает керамическая или стеклянная трубка-баллон 4.

Точечные диоды рассчитаны на прямые токи порядка нескольких десятков миллиампер и небольшие прямые и обратные напряжения. Емкость перехода у них составляет всего единицы пикофарад.

Теорию выращивания вешенок можно почитать на сайте inet-life.ru.

 

Страница 3 из 812345...Последняя »

© 2010 Основы электроники и связи | Карта сайта
Полное или частичное копирование материалов разрешено при размещении активной гиперссылки на сайт