Файл: Багинский, Б. А. Импульсная техника на четырехслойных приборах учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 83

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

“ 15 ”

Перенося графически отрицателькие значения тока

І и

на обрат-

;

ную ветвь

вольтамперноИ

характеристики коллекторного

 

перехода П г

 

 

~ Іи

= Jf-t-Jи) »нанесенную под осью абцииес

на рис.

5, в, находим

 

 

те значения -

Uu

, которые отвечают изменяющемуся

току ~ Іи

,

 

о

процессе нарастания абсолютного значения тока

І и

рабочая

 

 

точка

перемещается

иправо по отрицательной ветви вольтамперноМ ха-

 

)>актеристики центрального перехода ,а при уменьшении

 

тока

до нуля-

'

влево по отрицательной ветви этой характер:стики.Отрицательному

 

 

максимуму

І и

отвечает

максимальное напряжение на

коллекторном

пе-j-

реходе

-

U и тал .

 

 

І и

, когда </p+J.n>i

После перехода

через

нулевое значение тока

,

полярность

напряжения на

коллекторном переходе

Сіц изменяется. Пере­

 

мена полярности соответствует прямое смещение на коллекторном пере- !

ходе и бистрш-і рост составляющих собственного коллекторного тока,

j

также изменяющих свое

направление.

 

 

 

 

 

 

 

Открытому состоянию коллекторного перехода отвечает ветвь +■Іи

|

на рис. 5 ,6 й прямая ветвь вольтамперноИ характеристики OQ.

на

p ic .

1

5 , в.

По отрицательному участку кривой на рис.' 5 ,в построена

на

рис.

!

15,г

выступающая часть вольтамперноИ характеристики ОАВД динистора,

:

содержащая участки предоткрнтйя (ветвь

ÖA) и Неполного

открытия

 

(ветвь A 3),а по положительному участку

кривой рис,5 ,в построена

на

 

рис.

5 , г ветвь ДЕ, определяющая Напряжение на динисторе

без

учета

1

прямых падений напряжения на эмиттеріаіх

р-П-переходах

і и і Тз ).

 

Сумме эг.мттерных падений напряжения отвечает.кривая

Ö BF рис.

5, г,

 

Т, к.

падение напряжения на центральном

переходе

Hz

противоположно

 

по полярности падениям напряжения на переходах

/7/

я Из

,то

выпитая

 

из абсцисс кривой OBF

абсциссы кривой ДЕ , находим кривую ВС,опре­

 

деляющую результируюл(се падение'напряжения на полностью открытом ди -«

нисторе.

И і

 

При подаче обратного напряжения на.динистор перехода

и Яз

смещаются в обратном направлении,поэтому ток будет мал,а

сам

прибор

в этом случае обладает очень большим сопротивлением.

 

 

Следует подчеркнуть ту интересную особенность ,что' при построе­ ниях не учитывается коэффициент размножения М,однако, полученная в ре« эул ьтате этого вольтамперная Характеристика отражает все особенности работы p - 1 1 - p - n структуры.сто указывает на то , что основным Фак­ тором, определяющим рост коэффициентов Л/> й dC» с увеличением соот­ ветствующих токов,может быть не лавинное умножение , а,например,термогенсрация ,что и имеет место в большинстве четырехсяойных приборов, рассчитанных на низкое рабочее напряжение.

У приборов с высоким рабочим напряжением эффект лавинного умно-


1? -

Кения является определяющим.

2 -4 . Управляемые тиристоры-триодные тиристоры.

По конструктивному выполнению управляемые тиристоры отличаются от неуправляемых тем,что они имеют наружным вывод из базового слоя который называется управляющим электродом.Сигнал управления мокет быть либо в виде постоянного напряжения или тока (статическая систе ыа управления ),или же в виде импульсного воздействия.

Б однооперационкых тиристорах достигается только операция вклю­ чения (открытие тиристора-І^а в двухоперационных возможно также вы­ ключение тока (закрытие тиристора).

Но рис, 6 ,а приведена структурная схема трехэлектродного тири-

 

Ток

включения

І у

Входя

в биэу Р?

вводит в нее дырки.Поэто­

му- в

базе

рг

появляется

избыточный положительный заряд,что

увели­

чивает прямое смещение на переходе

Пз .увеличивает дырочную

состав

ляющуа тока

эмиттера

tig

,а.следовательно,и транзитную

составляю­

 

щую через

базу р& .Восксльку

управляющий

ток

входит в

базу

рг

,

то созданный км коллекторный ток транзистора

Пг -р г -г>,

, который

и

является

упомянутой выше транзитной составляющей,равен

ß ‘I y n

 

В

новых

условиях

с учетом дополнительно го

токи электронов усло­

вие нейтральности

базы

n t запишется:

 

 

 

 

 

 

 

 

I (1~<Ар ~<£") -

І к 't - ß 'I y n

 

( і ~ І 9 )

 

 

С учетом

размножения

выражение

1-ІУ

запишется:

 

 

 

 

1 U - М Л р - М Л -nj = М ін + M ß Іу п ( ' -2 0 )

И тогда уравнение вольтамперной характеристики для управляющего ти­ ристора по аналогии с (1 -4 ) примет вид:


28 **

Аз этого выражения видно,что в силу влияния составляющей у?■подкоренное выражение раньше будет достигать нулевого значения,т, е» момент появления положительной обратной связи наступит ранъгае,что при прочих равных условиях приведет к уменьшений напряжения включе­

ния,как это показано на

рис-

6 ,6 .Из рис,

6,6 видно,что с увеличени­

ем

управляющего тока

V sm

постоянно

уменьшается,также уменьшает­

ся

И Ііикл -

управления,можно получить вольтамперчув ха­

 

При увеличении тока

рактеристику оеэ участка отрицательного сопротивления ( спрямленная характеристика).Ток управления , соответствующий этой характеристике

называется током спрямления /у мр .

>

2 -5 , Параметры тиристоров.

 

Параметры тиристоров разделяются,как и у других электронных при­

боров, на статические и динамические.Статические параметры

характеры*

зуют работу прибора при постоянных или медленно меняющихся процессах; поэтому временные интервалы не являются определяющими. При работе ти­ ристоров в импульсных схемах важную роль играют переходные процес­ сы,что ведет не только к изменению статических но и введению новых параметров,связанных с временными интервалами.

При рассмотрении физических процессов в тиристорах многие ста­ тические параметры уде рассматривались,поэтому здесь уточняются их определения и поясняются вновь вводимы®

Согласно рис. 6 ,6

имеем:

,

Нем - максимально возможное прямое напряжение мезду анодом и

катодом;

 

 

 

U m

- максимально

возможный прямой ток через закрытый тиристор;

Івыиа - минимальный

прямой ток через открытый тиристор;

Іуг

- прямой ток,

протекающий через закрытый тиристор при за ­

данном напряжении между анодом.и катодом;

'Uaim ~ напряжение между анодом й катодом открытого тиристора,

соответствующее протеканию, заданного ток а анода;

Ѵобр.проѣ. максимально возможное

обратное напряжение , менду анодом

и катодом,при котором

d U e /d la

ß

;

Iyr.o&p -

обратный ток,соответствующий заданному обратному напря­

жению между анодом и катодом;

,

 

аос -

дифференциальное сопротивление

открытого тиристора.Это

сопротивление может быть

определено из соотношения:

 

Uocm (То)

(Ja + R hoc іо

( t “2 2 )



Возможность представл ччя остаточного напряжения в виде суммі

двух слагаемых , из

котор. '

••дно неизменно, а

другое зависит

от то ­

ка,является

вполне

обоснованным, т .к ,

падения

напряжения на

не ре­

ходах и базовых областях,которые насыщены,слабо зависит от тока,

другая часть

Uaea

(зй счет

активною

сопротивления эмиттеров,по­

верхностной утечки,контактов и т . д . ' наменяетея пропорционально то­ ку анода.

Ісп£.ст. - прямой ток управления ,

при протекании которого напря­

жение

включения

 

V Sun разно

заданному

достаточно

малому значению,

например,

1Jnf.пин И

 

 

 

 

 

 

 

 

Uenper - напряжение между управляющим электродом и катодом ,гз-

ыеренное

при

протекании тока

Іспо ст .

 

 

 

Ізапст

- обратный ток управления,при

протекании

которого ток

і&лючения

ііш л

равен

заданному

току

анода.

 

 

С

учетом

тока

управления

по

базе

р,

іь рижские

1-12 запишется

в виде:

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І о (1 — d p ~ I n )

~

I й ~оС п ' І у п

 

( l - Z 3)

 

Из

определения

Iзапет

вытекает,что

при lyn -lsa n cr

ток через

коллекторный

переход должен

быть равен

нулю,» тогда:

 

Г

 

 

 

у

( с £ р + с ( п + d )

_

І О

 

( 1 - М

 

l e a n e r — J a

 

-

-

 

 

 

 

 

 

 

c*- ft

 

 

и Jan сг

 

 

 

 

где

Взсп ст

 

_ статический коэффициент запирания.

tlsao er

- напряжение между

управляющим электродом и катодоіи,

измеренное

при

протеканіе:

тока

І 30п ст

 

 

 

Из динамических нас будут интересовать в основном параметци тири­ стора кок импульсного ключа.

Unten - пусковое напряжение - амплитуда импульса напряжения с фро­ нтом заданной длительности, переключающего диодный тиристор в откры­

тое состояние,Между этой величиной и

статическим значением l-hna

но существует корреляционного соответствия.

Ыппч

и основном зави­

сит от длительности фронта импульса,

емкости участка

анод-катод зак­

рытого ди нисто ра и внутреннегфопротивления

генеш тори импульсов.

При крутой фронте пускового напряжения

(

О Появляется

больной ток заряда ёмкости дннистора

І с ,

который в

сумме с Івып

Зі определяет

точку включения А,как ото показано на |>ие.А’, і; силу

ограниченной

подвижности носителем зарядов ^лулютремитея к кснеч-

кощу значению

Ihxnunam w