"Физические основы работы полупроводниковых приборов&qu

[Сэр Мурр]

Ну вот именно эту тему. С картинками. А вообще-то на главной странице указана сссылка на правила оформления материалов для публикации. Похвастаюсь- материалы нашего сайта не копируют уже опубликованные ранее, а пишутся специально для КОТа, и после этого уже расползаются по другим сайтам. Так что есть шанс заявить о себе с пользой для дела!

[aen]

Понимание физики процессов приблизит автора

Это было только моё личное мнение, а теперь, когда тему переименовали я вообще молчу.
Но вот например про каскад с общей базой. Про него мы знаем, что он обладает низким входным сопротивление. Его выходное сопротивление выше чем у каскада с ОЭ при условии, что сопротивление генератора намного выше входного сопротивления каскада с ОБ.
Если сопротивление генератора маленькое, то выходное сопротивление каскада с ОБ не отличается от выходного сопротивления каскада с ОЭ.
Моё личное мнение это то, что нужно всем знать и как это объяснить с помощью дырок-электронов?
...
А может я в чём то и не прав.

[Nikita]

Ну вот именно эту тему. С картинками. А вообще-то на главной странице указана сссылка на правила оформления материалов для публикации. Похвастаюсь- материалы нашего сайта не копируют уже опубликованные ранее, а пишутся специально для КОТа, и после этого уже расползаются по другим сайтам. Так что есть шанс заявить о себе с пользой для дела!

Хорошо, я подумаю. Если подходить - то капитально. Начинать с физики полупроводников, потом рассказывать про одиночный p-n - переход, заканчивать транзисторами. Порциями можно осилить целый раздел физики полупроводниковых приборов! Я Вам чуть позже сообщу о своем решении, просто времени не так много.

Понимание физики процессов приблизит автора

Это было только моё личное мнение, а теперь, когда тему переименовали я вообще молчу.

Ладно Вам, держите вот кусочек осетринки с валерьянкой - Сэр Мурр угощает:)!

Но вот например про каскад с общей базой. Про него мы знаем, что он обладает низким входным сопротивление.

Так и есть. Попробую в кратце объяснить основы - может кому интересно почитать будет.
Рассмотрим транзистор вообще, без конкретной привязки к схеме включения. На примере p-n-p структуры. Активный режим: ЭП - в прямомом, КП - в обратном направлениях смещены.
Изменяя напряжение на эмиттерном переходе, мы управляем высотой энергетического барьера. Чем больше мы приложим напряжения - тем больший потечет ток через ЭП, причем в экспоненциальной зависимости(на то есть свои причины, см. распределение Ферми-Дирака). Основная часть носителей заряда - дырок, в нашем случае, пройдет тоненькую базу не рекомбинировав и будет экстрагированна(высосана под действием поля) из базы полем обратно смещенного коллектора. Например, из ста дырок, которые вышли из эмиттера, девяносто пять дошли до коллектора, остальные рекомбинировали в базе с электронами и создали ток базы(строго говоря, ток базы состоит из нескольких состовляющих. Это ток, созданный неосновными носителями зарядов база-эмиттер и база-коллектор, плюс(здесь и везде - алгебраическая сумма, т.е. с учетом знаков) ток, который создан электронной состовляющей тока эмиттер-база). Теперь представим, что схема у нас с общей базой. Тогда, входной ток - ток эмиттера. Это большой ток, который резко меняется при изменении входного напряжения(прямая ветвь ВАХ диода). Соответственно, малым приращениям входного напряжения соответствует большое изменение входного тока - маленькое сопротивление(сопротивление дифференциальное, т.е. переменному току. Параметр H11). А теперь посмотрим на каскад с общим эмиттером. Здесь входной ток - ток базы! А ведь он создан всего лишь теми пятью дырками, которые не дошли до коллектора и рекомбенировали в базе. Т.е. при изменении напряжения на ЭП ток базы меняется значительно на меньшую велечину, чем меняется сам ток эмиттера. Большим приращениям напряжения на ЭП соответствует малое изменение тока базы - высокое входное сопротивление.

Его выходное сопротивление выше чем у каскада с ОЭ при условии, что сопротивление генератора намного выше входного сопротивления каскада с ОБ.
Если сопротивление генератора маленькое, то выходное сопротивление каскада с ОБ не отличается от выходного сопротивления каскада с ОЭ.

Здесь я не совсем понял, что Вы имели ввиду. Прошу прощения.
Любой усилитель управляется током - если сопротивление генератора на порядки больше входного сопротивления усилителя(в нашем случае - транзистора). И управляется напряжением, если наоборот - входное сопротивление на порядки больше сопротивления генератора. Может я чегой-то не допонимаю на ночь глядя - прошу объяснить. Какая разница чем перемещать рабочую точку на входных характеристиках транзистора в схеме с общей базой?
С утра еще подумаю над этим вопросом.

Моё личное мнение это то, что нужно всем знать и как это объяснить с помощью дырок-электронов?

Знаете, сейчас все идет к тому, что бы сделать первым разделом физики - квантовую. Так как именно из неё вытекают классические для нас законы механики, термодинамики.. Любой эффект можно обосновать на уровне атомов, вопрос в другом - нужно-ли? Я согласен, можно и не знать всех этих премудростей сроения атомов, перемещения носителей заряда, распределений фермионов. Но если человеку интересно узнать - почему бы и нет?

...
А может я в чём то и не прав.

В чем у Вас сомнения?

[Сэр Мурр]

Знания лишними не бывают. Конечно, для ремонтника эти знания несколько избыточны. Но у нас есть раздел " Обучалка", где эти материалы будут очень полезны для всех интересующихся.
Опять напоминаю- аналога нашей "Обучалки" на других форумах просто нет! И её материалы достаточно активно используют другие сайты. Так что- надо!

[aen]

Nikita,
только не считайте меня Вашим противником. То что Вы написали, мне тоже было интересно прочитать, т.к. всегда считал, что знания лишними не бывают.
.....
.....

Здесь я не совсем понял, что Вы имели ввиду.

Я имел в виду вот это.

При сопротивлении генератора Rг=0 параллельная ОС перестаёт действовать и нелинейные искажения и выходное сопротивление Rвых в этом случае те же, что и в каскаде с ОЭ.

Т.е. многие принимают за аксиому, что каскад с ОБ, это всегда маленькое входное и большое выходное сопротивление.
А на самом деле всё зависит не только от дырок-электронов, а в большей мере как мы его включим в конкретную схему.
Вот эти знания для радиолюбителей важнее по моему, чем принцип работы pn-перехода, хотя и эти знания важны.
Вот здесь можно почитать.
http://shematehnik.com/?section=begun&page=az5

[Nikita]

Nikita,
только не считайте меня Вашим противником. То что Вы написали, мне тоже было интересно прочитать, т.к. всегда считал, что знания лишними не бывают.

Ну что Вы !
Давайте жить дружно! (с) Леопольд

Я имел в виду вот это.

При сопротивлении генератора Rг=0 параллельная ОС перестаёт действовать и нелинейные искажения и выходное сопротивление Rвых в этом случае те же, что и в каскаде с ОЭ.

Теперь проясняется! Дело в том, что я сам еще студент - второго курса. И вот сегодня я как раз слушал лекцию по схемотехнике, а там это объяснялось. Как это объяснить физикой процессов - примерно предпологаю. Сейчас высплюсь, и продумаю хорошенько. Как-то раньше об этом не задумывался..

Т.е. многие принимают за аксиому, что каскад с ОБ, это всегда маленькое входное и большое выходное сопротивление.
А на самом деле всё зависит не только от дырок-электронов, а в большей мере как мы его включим в конкретную схему.
Вот эти знания для радиолюбителей важнее по моему, чем принцип работы pn-перехода, хотя и эти знания важны.
Вот здесь можно почитать.
http://shematehnik.com/?section=begun&page=az5

Спасибо!

[noname Incognito]

М-да-а-а... Первородная тема "разрослась" и "расплескалась".
Никит, а как ты, собственно говоря, определил, что для схемы с ОБ входным током является эмиттерный, а для схемы с ОЭ - базовый? Как ты это себе представляеш...

[Nikita]

Что касаемо схемы с общей базой.
Действительно, если рассматривать эту схему с точки зрения схемотехники - там все более-менее просто. Каскад с общей базой можно представить как схему с общим эмиттером, которая охвачена стопроцентной обратной связью, параллельной по току. Обратная связь по току увеличивает выходное сопротивление в (1+kb) раз, где kb - петлевое усиление, а (1+kb) - глубина обратной свзяи. Параллельная О.С. пропадает при работе усилителя от идеального источника ЭДС, т.к. этот источник попросту имеет нулевое сопротивление и шунтирует тракт обратной связи. Отсюда и следует, что выходное сопротивление уже не является таким большим, а стало как в схеме с общим эмиттером.
Если рассматривать саму физику процессов - тут много сложнее, чем казалось на первый взгляд. Пока мне слабо видится математически выраженнная функциональная зависимость выходного сопротивления от сопротивления генератора на входе, которая бы включала в себе первичные параметры транзистора(сопротивление толщи базы, эмиттерного перехода, коллекторного). Но примерно я наброски сделал. Если есть у кого желание - можно вместе поразмыслить.
Прикладываю схему p-n-p - транзистора, включенного по схеме с общей базой. Транзистор заменен эквивалентной малосигнальной модлью(активный режим). Прежде чем хоть как-то начинать производить расчеты, нужно упростить схему. Например, обратную связь по напряжению, которая обусловленна эффектом Эрли, можно не учитывать. При параметре h12=2*10^-4, при изменении коллекторного напряжения на 10 вольт, напряжение на входе изменится всего на 2 мВ. Начинаем разбираться со входом. Предположим, что сопротивление генератора увеличилось. Сумма Rг+Rэ+Rб стала больше, входной ток уменьшился, уменьшилось падение на ЭП и на Rб. Из-за уменьшения напряжения на Rэ уменьшился и ток эмиттера, соответственно и коллектора. Делаем небольшой вывод - в выходной цепи произошло два изменения. Первое - изменился ток коллектора, второе - изменилось напряжение на Rб(сопротивление базы - элемент, входящий и во входную цепь, и в выходную - элемент обратной связи) - значит, и изменилось падение напряжений на плечах делителя в выходной цепи. Теперь стоит разобраться с сопротивлением коллекторного перехода от напряжения на нем. График его при низких напряжениях резко возрастает, потом замедляет свой рост и начинает убывать. Это связанно с тем, что при низких напряжениях сопротивление перехода резко растет, причем по параболе(ширина перехода зависит от напряжения через корень квадратный). Затем, при высоких напряжениях, может наступить ударная ионизация - сопротивление КП ползет резко вниз. Но, в нашем случае ограничимся работой до появления эффекта ударной ионизации. Могу предположить, что из-за изменения соотношения падений напряжения в выходной цепи, напряжение на КП увеличивается, что приводит к росту выходного сопротивления, правда к незначительному.

Товарищи, прошу Вас сильно не пинать - мог где-нибудь да ошибиться - поправьте. Сам пока здесь плаваю, уверенности особой нет. Давайте разбираться вместе, если есть у кого желание.

М-да-а-а... Первородная тема "разрослась" и "расплескалась".
Никит, а как ты, собственно говоря, определил, что для схемы с ОБ входным током является эмиттерный, а для схемы с ОЭ - базовый? Как ты это себе представляеш...

Ну, вот, например, на приложенной схеме - схеме с общей базой, видно, что входной ток - ток эмиттера.

[noname Incognito]

Нет, ну тут понятно. Но почему в схеме с ОЭ входной ток считается базовым?

[aen]

мог где-нибудь да ошибиться - поправьте.

Параллельная О.С. пропадает при работе усилителя от идеального источника ЭДС

Здесь просто думаю описка.
Параллельная О.С. пропадает при работе усилителя от идеального источника тока .