Тиристоры основные свойства, применение в электротехнике

Схемы включения

Режимы работы биполярного транзистора

Нормальный активный режим- переход эмиттер-база включен в прямом направлении (открыт), а переход коллектор-база — в обратном (закрыт).

Инверсный активный режим- эмиттерный переход имеет обратное включение, а коллекторный переход — прямое.

Режим насыщения-Оба p-n перехода смещены в прямом направлении (оба открыты).

Режим отсечки- в данном режиме оба p-n перехода прибора смещены в обратном направлении (оба закрыты).

Любая схема включения транзистора характеризуется двумя основными показателями:

1.) Коэффициент усиления по току I_вых/I_вх.

2.) Входное сопротивление R_вх=U_вх/I_вх

Схема включения с общей базой

1.)Коэффициент усиления по току: I_вых/I_вх=I_к/I_э=α [α<1]

2.)Входное сопротивление R_вх=U_вх/I_вх=U_бэ/I_э.

Входное сопротивление для схемы с общей базой мало и не превышает 100 Ом для маломощных транзисторов, так как входная цепь транзистора при этом представляет собой открытый эмиттерный переход транзистора.

Недостатки схемы с общей базой: малое усиление по току, так как α < 1, малое входное сопротивление, два разных источника напряжения для питания.

Достоинства: хорошие температурные и частотные свойства, высокое допустимое напряжение.

Схема включения с общим эмиттером

I _вых = I _к

I _вх = I _б

U _вх = U _бэ

U _вых = U _кэ

1.)Коэффициент усиления по току: I_вых/I_вх=I_к/I_б=I_к/(I_э-I_к) = α/(1-α) = β [β>>1]

2.)Входное сопротивление: R_вх=U_вх/I_вх=U_бэ/I_б

Достоинства: большой коэффициент усиления по току, большой коэффициент усиления по напряжению, большое усиление мощности, можно обойтись одним источником питания, выходное переменное напряжение инвертируется относительно входного.

Недостатки: худшие температурные и частотные свойства по сравнению со схемой с общей базой

Схема с общим коллектором

I _вых = I _э

I _вх = I _б

U _вх = U _бк

U _вых = U _кэ

Коэффициент усиления по току: I_вых/I_вх=I_э/I_б=I_э/(I_э-I_к) = 1/(1-α) = β [β>>1]

Входное сопротивление: R_вх=U_вх/I_вх=(U_бэ+U_кэ)/I_б

Достоинства: большое входное сопротивление

Малое выходное сопротивление

Недостатки: Коэффициент усиления по напряжению меньше 1.

Схему с таким включением называют «эмиттерным повторителем»

Рис. Схемы тиристора: a) Основная четырёхслойная p-n-p-n структура b) Диодный тиристор с) Триодный тиристор.

Основная схема тиристорной структуры показана на рис.. Она представляет собой четырёхслойный полупроводник структуры p-n-p-n, содержащий три последовательно соединённых p-n перехода J1, J2, J3. Контакт к внешнему p-слою называется анодом, к внешнему n-слою — катодом. В общем случае p-n-p-n прибор может иметь до двух управляющих электродов (баз), присоединённых к внутренним слоям. Прибор без управляющих электродов называется диодным тиристором или динистором. Такие приборы управляются напряжением, приложенным между основными электродами. Прибор с одним управляющим электродом называют триодным тиристором или тринистором (иногда просто тиристором, хотя это не совсем правильно). Описанные выше приборы бывают двух разновидностей: пропускающие ток в одном направлении (от анода к катоду) и пропускающие ток в обоих направлениях. В последнем случае соответствующие приборы называются симметричными (так как их ВАХ симметрична) и обычно имеют пятислойную структуру полупроводника. Симметричный тринистор называется также симистором или триаком (от англ. triac). Следует заметить, что вместо симметричных динисторов, называемых также диаками (от англ. diac), часто применяются их интегральные аналоги, обладающие лучшими параметрами.

Дата добавления: 2014-01-07