Система обозначений полупроводниковых диодов.

 

Согласно ГОСТ 10862-72 полупроводниковым диодам присваивается обозначение из четырех элементов:

 

Х – 1. — буква или цифра, обозначающая исходный материал

Г или 1 - Ge

К или 2 - Si

А или 3 - арсенид Ge

 

Х Х – 2. — буква, указывающая подкласс прибора

Д - диод

С - стабилитрон

А - СВЧ диоды

В - варикапы

И - туннельные и обращенные диоды

 

ХХ Х – 3. — число из трех разрядов

1 – назначение прибора и его электрические свойства

2, 3 - (от 1 до 99) порядковый номер разработки

Кроме стабилитронов. Для них, например,

КС147А – при U_ст. < 10 U_ст. = 4,7 В

КС213Б - 10 В < U_ст. < 99 В U_ст. = 13 В

2С950А - 100 В< U_ст. < 199 В U_ст. = 150 В

ХХХ Х – 4. — буква, указывающая разновидность прибора данного типа

 

 

Для полупроводниковых приборов, разработанных до 1964 г., применяется обозначение из трех элементов:

 

Х – 1. — буква Д - диод

 

Х Х – 2. — цифры, определяющие материал, из которого изготовлен VD,

его назначение и порядковый номер разработки

 

Например: Д9А – диод Ge, точечный, разновидность А.

 

 

РАБОЧИЙ РЕЖИМ ДИОДА.

 

В практических схемах в цепь диода включается какая-либо нагрузка, например резистор (рис.14а). В условном графическом обозначении полупроводникового диода треугольник (∆) является анодом, черточка – катодом. Прямой ток проходит тогда, когда анод имеет положительный потенциал относительно катода. Следовательно, ∆ нужно рассматривать как острие стрелки, показывающей условное направление прямого тока. Именно в этом направлении при прямом токе движутся дырки, электроны же движутся в противоположном направлении.

 

Рабочий режим – это режим работы диода с нагрузкой. Если бы диод обладал линейным сопротивлением, то расчет тока в подобной схеме не представлял бы затруднений, т.к. общее сопротивлении цепи равно сумме сопротивления диода постоянному току R₀ и сопротивления нагрузочного резистора R_н. Но VD обладает нелинейным сопротивлением, и значении R₀ у него изменяется при изменении тока. Поэтому расчет тока делают графически.

Дано: E, R_н и ВАХ диода

Найти: I и U_VD

 

i = U_R / R_н = (E – U) / R_н (*)

Уравнение для R_н – это уравнение первой степени относительно i и U. Его графиком является прямая линия, называемая линией нагрузки. Она строится по двум точкам на осях координат.

При i = 0, из (*) E=U, получим т.А (рис.14б).

Если U =0, то i = E / R_н , получим т.Б

Через т.А и т.Б проводим прямую, которая является линией нагрузки. Координаты точки Т дают решение поставленной задачи. Все остальные точки прямой АБ не соответствуют каким-либо рабочим режимам VD.

При построении линии нагрузки для сравнительно малых R_н, т. Б окажется за пределами чертежа. В этом случае следует отложить от т. А влево произвольное напряжение U (рис. 14в) и от полученной т. В отложить ток, равный U / R_н (отрезок ВГ). Прямая, проведенная через т. А и т. Г, будет линией нагрузки.

 

Рис. 14 Схема включения диода с нагрузкой и построение линии нагрузки.

 

Биполярные транзисторы

Общие сведения. Устройство.

VT является одним из основных элементов современных электронных устройств. VT широко применяется как в аппаратуре связи, так и в устройствах автоматики и вычислительной технике, а также в другой электронной аппаратуре.

Биполярный VT представляет собой п/п прибор с двумя взаимодействующими переходами и тремя или более выводами, усилительные свойства которого обусловлены явлениями инжекции и экстракции неосновных носителей заряда. Слово «биполярный» означает, что работа VT зависит от носителей обеих полярностей: отрицательно заряженных свободных электронов и положительно заряженных дырок.

Наиболее просто VT можно изготовить с помощью сплавной технологии, при которой на противоположных плоскостях исходной (базовой) пластинки из слабо легированного полупроводника, н – р, n – типа вплавлением создают p – области с несколько различной концентрацией примеси. Одна область с большей концентрацией примеси служит эмиттером, а другая – коллектором (собирателем носителей заряда). Между ними находится тонкий слой база. На границе раздела областей эмиттера и базы образуется эмиттерный переход, а на границе между коллектором и базой – коллекторный p – n – переход. Полученный таким образом VT представляет собой трехслойную структуру p – n – p. Если VT создается на базовой пластинке из p – полупроводника, то на её поверхностях получают n – области и VT имеет структуру n – p – n.

На рис. 1.1 показаны структурные схемы транзисторов p–n–p и n–p–n, их условные схемные обозначения и график распределения концентрации основных носителей заряда вдоль структуры VT, а на рис. 1.2 – разрез сплавного VT структуры p–n–p.

Рис. 1.1 Структурные схемы транзисторов p – n – p и n – p – n (а), их условные схемные обозначения (б) и график распределения концентраций основных носителей заряда вдоль структуры VT (в).

Рис. 1.2 Разрез сплавного плоскостного германиевого VT типа p – n – p.

 

Для величин, относящихся к базе, эмиттеру и коллектору, применяют в качестве индексов буквы «б», «э» и «к». Токи в проводах Б, Э и К обозначают соответственно iб, iэ, iк. Напряжения между электродами обозначают двойными индексами, н – р U – е м/д Б и Э U бэ, м/д К и Б – U кб.

На условном графическом обозначении транзисторов p – n – p и n – p – n стрелка показывает условное (от «+» к «–») направление тока в проводе эмиттера при прямом напряжении на эмиттерном переходе.

VT может работать в 4 режимах, в зависимости от напряжения на его переходах. При работе в активном режиме на эмиттерном переходе напряжение прямое, а на коллекторном – обратное. Режим отсечки, или запирания, достигается подачей обратного напряжения на оба перехода. Если на обоих переходах напряжение прямое, то транзистор работает в режиме насыщения (ключевой режим). Режим работы VT когда его включение обратно активному, называется инверсным. Активный режим является основным в линейных схемах, при этом на эмиттер подается прямое напряжение порядка десятых долей вольта, а на коллекторный переход – обратное напряжение порядка единиц и десятков вольт (усилители, генераторы). Режимы отсечки и насыщения характерны для импульсной работы VT.

В схемах с транзисторами обычно образуются две цепи. Входная, или управляющая цепь служит для управления работой VT. В выходной, или управляемой цепи получаются усиленные колебания. Источник усиливаемых колебаний включается во входную цепь, а в выходную включается нагрузка. Для величин, относящихся к входной и выходной цепи, применяют соответственно индексы «вх» и «вых» или 1 и 2.