Устройство биполярного транзистора

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

 

Кафедра электропривода

 

 

Курсовой проект

по курсу «Электроника и микросхемотехника»

на тему «Расчёт усилителя мощности типа ПП2»

 

 

Днепропетровск 2010 г

СОДЕРЖАНИЕ.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

РАСЧЁТ КОЛЛЕКТОРНОЙ ЦЕПИ ТРАНЗИСТОРОВ (VT7, VT8)

ОКОНЧАТЕЛЬНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

РАСЧЁТ ЦЕПЕЙ ТРАНЗИСТОРОВ VT5 и VT6

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ЦЕПЕЙ СМЕЩЕНИЯ

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ВЫБОРА ТРАНЗИСТОРА VT3

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ВЫБОРА ТРАНЗИСТОРА VT4

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ЦЕПИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ДЕФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ

1ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ ТИПА ПП2

ПЕРЕЧЕНЬ ЕЛЕМЕНТОВ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

 

Кафедра электропривода

 

 

Курсовой проект

по курсу «Электроника и микросхемотехника»

на тему «Расчёт усилителя мощности типа ПП2»

 

 

Днепропетровск 2010 г

СОДЕРЖАНИЕ.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

РАСЧЁТ КОЛЛЕКТОРНОЙ ЦЕПИ ТРАНЗИСТОРОВ (VT7, VT8)

ОКОНЧАТЕЛЬНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

РАСЧЁТ ЦЕПЕЙ ТРАНЗИСТОРОВ VT5 и VT6

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ЦЕПЕЙ СМЕЩЕНИЯ

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ВЫБОРА ТРАНЗИСТОРА VT3

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ВЫБОРА ТРАНЗИСТОРА VT4

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ЦЕПИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ДЕФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ

1ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ ТИПА ПП2

ПЕРЕЧЕНЬ ЕЛЕМЕНТОВ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Устройство биполярного транзистора

Биполярным транзистором называется электронный прибор с двумя взаимодействующими p-n -переходами и тремя или более выводами. P-n -переходы образуются тремя близко расположенными областями с чередующимися типами электропроводности: p-n-p или n-p-n. Такие транзисторы называют биполярными, так как их работа основана на использовании в качестве носителей заряда как электронов, так и дырок. Примерный вид структуры и обозначения на схемах биполярных транзисторов представлены на рис.3.1,а. Жирной чертой показаны невыпрямляющие контакты выводов; на рис.3.1,б даны обозначения n-p-n транзистора и p-n-p транзистора.

 

Рис. 3.1

 

Большинство биполярных транзисторов изготавливается на основе кремния. Чаще используется структура n-p-n, так как в этом случае основными носителями являются электроны, а они более подвижны чем дырки. Ниже будут рассматриваться в основном биполярные транзисторы типа n-p-n, однако выводы в основном справедливы и для биполярных транзисторов типа p-n-р, с той лишь разницей, что прямое и обратное напряжение у них имеют противоположный знак по сравнению с n-p-n.

Несмотря на кажущуюся симметрию структуры биполярного транзистора по отношению к базе, p - n -переходы его несимметричны. Область эмиттера имеет более высокую концентрацию основных носителей по сравнению с коллектором. Часто область эмиттера обозначают с плюсом: n⁺ - эмиттер, n – коллектор, подчеркивая тем самым более высокую концентрацию электронов в эмиттере. Эмиттер выполняет роль поставщика основных носителей заряда к коллектору. Из-за большой концентрации электронов эмиттер имеет высокую проводимость (или малое объемное сопротивление). База является более высокоомной областью по сравнению с эмиттером. Основных носителей в ней – дырок – здесь мало. Однако дырки являются неосновными носителями в областях эмиттера и коллектора.

К эмиттерно-базовому переходу обычно прикладывается относительно небольшое прямое напряжение. Поэтому мощность, рассеиваемая в области эмиттера, сравнительно невелика, коллекторный переход находится обычно под достаточно большим обратным напряжением, что приводит к большой мощности, рассеиваемой в нем. Поэтому этот коллекторный переход имеет гораздо большую площадь по сравнению с эмиттером. По конструкции и технологии изготовления различают биполярные транзисторы сплавные, эпитаксиально-диффузионные, планарные.

Рабочей областью транзистора является так называемая активная область кристалла, расположенная непосредственно под эмиттерным переходом. Необходимое взаимодействие между переходами обеспечивается малой толщиной базы, которая у современных транзисторов меньше диффузионной длины L и не превышает нескольких микрометров. При этом ток одного перехода сильно влияет на ток другого, и наоборот. База транзистора может быть легирована неравномерно и равномерно по своему объему. В базе с неравномерным распределением атомов примеси (неоднородная база) образуется внутреннее электрическое поле, приводящее к дрейфу носителей заряда и ускорению движения носителей через базу. В однородной базе движение носителей связано только с диффузией. Поэтому первый тип транзисторов называют дрейфовыми, а второй – бездрейфовыми. Дрейфовые транзисторы более быстродействующие.