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
“ 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 |
(Пі 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?■Iм 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; |
, |
|
||
/Раос - |
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 |