.

Основные свойства операционных усилителей

Операционный усилитель (ОУ) – это высококачественный усилитель, выполненный в виде полупроводниковой интегральной схемы, предназначенный для усиления как постоянных, так и переменных сигналов.

Преимущества и недостатки, а так же области применения Полевых Транзисторов

Основными преимуществами ПТ с управляющим переходом перед биполярными транзисторами являются
  • высокое входное сопротивление,
  • малые шумы (обусловлены тем, что носители заряда не пересекают p-n переходов, как в биполярных транзисторах, а двигаются вдоль них),
  • простота изготовления,
  • малое значение остаточного напряжения между истоком и стоком открытого транзистора. Так как в ПТ ток через канал вызван перемещением основных носителей, концентрация которых определяется преимущественно количеством примеси и поэтому мало зависит от температуры, то ПТ более температуростабильны.

Параметры и эквивалентные схемы Полевых Транзисторов

Основными параметрами Полевых Транзисторов, являются:
  • крутизна характеристики S=∆IС/∆UЗИ при UСИ=const, S=0,1… 500мА/В;
  • внутреннее  дифференциальное  сопротивление RИС ДИФ (внутреннее  сопротивление)  RИС ДИФ = ∆UСИ/ IС  при UЗИ=const, RИС ДИФ=10 … 50 кОм;
  • начальный ток стока IС НАЧ – ток стока при нулевом напряжении UЗИ; у ПТ  с  p-n  переходом  IС НАЧ =0,2 ÷ 600мА,  МОП  со  встроенным   каналом IС НАЧ=0,1 … 100мА, МОП с индуцированным каналом IС НАЧ=0,01 ÷ 0,5мкА;
  • напряжение отсечки UЗИ ОТС = 0,2 ÷ 10В;

Схемы включения Полевых Транзисторов

Включение ПТ с управляющим p-n переходом и каналом n типа в схемы усилительных каскадов с общим истоком и общим стоком показано на рис.8.5, а, б.

Разновидности и режимы работы полевых транзисторов

Полевыми транзисторами (ПТ) называются полупроводниковые приборы, которые в отличие от обычных биполярных транзисторов управляются электрическим полем, т.е. практически без затраты мощности управляющего сигнала. В англоязычной литературе эти транзисторы называют транзисторами типа FET (FieldEffectTransistor).
Различают шесть различных типов ПТ. Их условные обозначения в электрических схемах представлены на рис.8.1.

Эквивалентные схемы транзисторов

Эквивалентные схемы применяют для анализа цепей, содержащих транзисторы. Исходя из того, что биполярный транзистор есть совокупность двух встречно включенных взаимодействующих p-n переходов, его можно представить в виде эквивалентной схемы, показанной на рис.7.8.

Основные схемы включения и параметры транзисторов

Биполярный транзистор как усилительное устройство может быть представлен в виде четырехполюсника. В зависимости от того, какой из выводов транзистора является общим для входа и выхода четырехполюсника, различают схему включения транзистора с общим эмиттером (ОЭ), рис.7.3, общей базой (ОБ) рис.7.6 а, и общим коллектором (ОК) рис.7.6 б. Во избежание ошибок при этом надо помнить, что под входом (выходом) понимают точки, между которыми действует входное (выходное) переменное напряжение. Не следует рассматривать вход и выход по постоянному напряжению.

Усиление сигналов с помощью транзистора

Усиление с помощью транзистора. На рис.7.3 изображена схема усилительного каскада с транзистором типа n-p-n. Принято данную схему называть схемой с общим эмиттером, так как эмиттер является общей точкой для входа и выхода схемы.
Входное напряжение UВХ, которое нужно усилить, подается от источника колебаний на участок база – эмиттер. На базу подано также положительное смещение от источника Е1, являющееся прямым напряжением для эмиттерного перехода. При этом в цепи базы протекает некоторый ток. Цепь коллектора питается от источника Е2. Для получения усиленного выходного напряжения в эту цепь включена нагрузка RН. 

Режимы работы биполярного транзистора

Биполярный транзистор – полупроводниковый элемент с двумя p-n переходами и тремя выводами, который служит для усиления или переключения сигналов. Они бывают p-n-p и n-p-n типа. На рис.7.1, а и б показаны их условные обозначения.

Оптроны

Оптрон – это полупроводниковый прибор, в котором конструктивно объединены источник и приемник излучения, имеющие между собой оптическую связь. В источнике излучения электрические сигналы преобразуются в световые, которые воздействуют на фотоприемник и создают в нем снова электрические сигналы. Оптрон с одним излучателем и приемником называется оптопарой. Микросхема, состоящая из одной или нескольких с дополнительными согласующими и усилительными устройствами, называется оптоэлектронной интегральной микросхемой.