Классификация транзисторов
Классификация по типу материала: монокристалл бывает изготовлен из германия, кремния, арсенида галлия, изоляторы из стекла, ножки из меди с позолотой или без. Корпуса выполняются из меди или стали с позолотой или без, из пластика или из метало-керамики.
Классификация по структуре.
а) Биполярные транзисторы делятся по следующим видам проводимости:
прямой проводимости - переход «p-n-p»
обратной проводимости – переход «n-p-n»
б) Однопереходные.
в) Полевые транзисторы делятся: с обычным или изолированным затвором, с каналами «p» или «n»типа, а также с индуцированным или со встроенным каналом.
г) На эффекте Джозефсона (криогенные).
д) Многоэмиттерные.
е) Баллистические.
ж) Одномолекулярные.
з) Комбинированные.
и) Биполярные с резисторами.
к) Транзистор Дарлингтона
л) Лямбда-диод составной полевой транзистор.
м) Транзистор «IGBT» - с изолированным затвором
Классификация транзисторов по мощности
При работе они выделяют некоторую мощность в виде тепла. По рассеиваемой мощности их разделяют на:
а) мощность малая до 100 мВт.
б) мощность средняя от 0,1 до 1 Вт.
в) мощность более 1 Вт.
Классификация по исполнению
По исполнению они делятся на:
а) дискретные.
б) корпусные.
в) без корпуса.
г) транзисторы в микросхемах.
Классификация по конструкции корпуса и материалу
Корпус металло-стеклянный
Корпус пластмассовый
Корпус керамический
Операционниый усилитель, внешние цепи
Операционный усилитель – универсальный усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и однотактным выходом.
Идеальный ОУ имеет следующие параметры:
коэффициент усиления по напряжению ;
входное сопротивление ;
выходное сопротивление .
Такие характеристики позволяют применять глубокую обратную связь (ОС), и свойства ОУ определяются только параметрами элементов цепи ОС. Используя различные ОС, можно осуществлять различные математические операции. Поэтому усилители были названы операционными.
Условное обозначение ОУ приведено на рисунке 2.4.
Здесь:
вход 1 – неинвертирующий вход, т.е. выходной сигнал совпадает по фазе с входным;
вход 2 – инвертирующий вход, т.е. выходной сигнал в противофазе с входным;
выход – однотактный;
+Еп и ‑Еп – ‑ выводы двух источников питания Еп или двуполярного источника.
Реальные ОУ обычно имеют большое число выводов для подключения внешних цепей частотной коррекции, формирующих требуемый вид амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) усилителя.
Характеристики реальных ОУ немного отличаются от идеальных.
Коэффициент усиления – важнейший количественный показатель работы любого усилителя. Коэффициент усиления напряжения Кu=Uвых/Uвых; коэффициент усиления тока Кi=Iвых /Iвх; коэффициент усиления мощности .
Общий коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления каскадов .
Коэффициент усиления К выражается безразмерной величиной либо в децибелах (дБ), так как человеческое ухо различает разницу уровня звука на 1 дБ ‑ на величину, пропорциональную логарифму от соответствующего изменения звуковой энергии. .
Коэффициент усиления К является комплексной величиной, так как выходной сигнал отличается от входного по фазе.
В общем виде, например, для напряжения
где К – модуль , ‑ разность фаз входного и выходного сигнала.
Внешние цепи ОУ
В операционных усилителях используются внешние цепи:
а) цепи коррекции частотной характеристики – частотно-зависимые RC -цепи;
б) цепи балансировки для установки нулевого напряжения на выходе при нулевом входном;
в) цепи защиты:
1) от пробоя на входе при высоком входном напряжении;
2)от короткого замыкания на выходе включается последовательно резистор примерно 400 омов;
3) от переполюсовки источника питания при неправильной полярности включения;
4) от перенапряжения источника питания;
г) цепи обратной связи.
Обычно в ОУ используется отрицательная обратная связь, т.к. без нее даже при коэффициент усиления стремится к бесконечности и может достичь предельного значения.
Отрицательная обратная связь позволяет создать схему с заданными функциями, достичь нужного коэффициента усиления, повысить стабильность и устойчивость схемы, добиться необходимых и , уменьшить линейные и нелинейные искажения.
Дешифратор. Шифратор.
Дешифратор – это многовыходная комбинационная логическая схема (КЛС), в которой каждой комбинации переменных на входе соответствует единичный сигнал только на одном из выходов.
Двоичные дешифраторы преобразуют двоичный код в код «1 из k».
В ЭВМ используется дешифратор для дешифрации номера такта, адреса запоминающей ячейки, для коммутации каналов. Имеет n входов и k выходов.
Входы дешифратора обозначаются двоичными весами разряда 1,2,4,8… , выходы – номерами наборов, вызывающих их возбуждение –
Дешифратор называется полным,если k =2n , т.е. реализует все минтермы (для каждой комбинации на входе есть выходная шина). Неполный дешифратор – k<2n , если часть входных наборов не используются.
В общем случае схема дешифратора может быть описана системой собственных функций:
где – двоичные переменные на входе.
Дешифратор можно строить на различных элементных базисах.
Например, на «И» на вход подается прямой и инверсный входной сигнал.
Используются три основных способапостроения дешифраторов:
а) линейный или матричный;
б) пирамидальный или древовидный;
в) прямоугольный или ступенчатый
Схема наращивания разрядности дешифратора:
Шифратор
Шифратор ( СД ) выполняет функцию, обратную функции дешифратора.
Двоичный шифратор – КЛС, преобразует код «1 из N» в двоичный. При наличии «1» на одном из входов, появляется n -элементная комбинация на выходе, соответствующая номеру возбужденного входа.
Шифратор применяется для ввода данных с клавиатуры, для преобразования в двоичный код номера нажатой кнопки и т.д. Полный двоичный шифратор имеет Nвх =2n – входов, где n - число выходов, неполный Nвх<2n.