Ръководство за курсово и дипломно проектиране на радиоелектронни апаратури - Митов Л.А.

Author: Митов Л.А.

Tags: радиотехника електроника

Year: 1989

Similar

Проектиране и конструиране на радиоапаратури

Ръководство за проектиране на токозахранващи устройства

Приложни радиоелектронни устройства. ІV Част

Приложни радиоелектронни устройства. ІІІ Част

Text

лмитов РЬКОВОДСТВО
ЗА КУРСОВО
ИДИПЛОМНО
ПРОЕКТИРАНЕ
НА РАДИОЕАЕКТРОННИ
АПАРАТУРИ
УЧЕБНО ПОСОБИЕ
ЗА ТЕХНИКУМИТЕ
ПО ЕЛЕКТРОТЕХНИКА
ЗА СЛАБОТОКОВИТЕ
СПЕЦИАЛНОСТИ
ТЕХНИКА
УДК 621.386.6:621.001 (075.8)
Z
В ръководството се разглеждат произвеждани у нас и в
Съветския съюз полупроводникови прибора с широко приложе-
ние — силови диоди, стабилитроны, високочестотни диоди, бипо-
лярны транзисторы, тиристоры и интегрални схемы. Дадени са
техните основни параметра с кратки указаниями формулы, необ-
ходимы за избора и приложението им.
Ръководството е предназначено за учениците от всички сла-
ботокови специалности на техникумите по електротехнька при
разработването па курсови и дипломы пироекти.
ф ЛЮБОМИР А. МИТОВ. 198Э
с/о Jusautorg Sofia
№Р- IW>aA»A fS£WM-Шумен
КУПЕНА 19Ж_^д ЦЯ22.
Р УКОВОДСТВО ЗА КУРСОВО И ДИНЛОМНО ПРОЕКТИРАНЕ
НА РАДИОЕЛЕКТРОННИ АНАРА ТУРИ, ч. II
II ъ р в о и з д а н и е
Апгор инж. ЛЮБОМИР АЛЕКСАНДРОВ МИГОВ
Рецсизснтп: доц. к.т.п. инж. С г е ф а н Ангелов В ь л к о в,
к.т.п. пнж. Павел Мартинов Мартинов, инж. Христо Петров Ст о я и о
I Пучен редактор инж. В а с и л к а Петрова
Художник Ф и л и п Малеев Художник-редактор Вени Кантарджиева
Технически род1ктор Мими Георгиева Корсктор М е р и я и а Тотева
Да депл за набор па II. I. 1989 г. Подписана за почат на 15. V. 198J г.
Нэляол.1 о г ПСЧ.1Т м. май 1933 г. Код 03 Изд. № И 035
4773—24—83
•Гормит fiJX9.)/|fi Печ. коли 12.23 Изд. коли 12,25 УИК 12,07 Тираж 8070 Цена 0,59 лв.
Държаппо издан легви „Техника" —бул. Руски 6, София
Държавиа печатнпц.! „Г. Ди мптров" — Шумен, пор. № 2390
373 (075)
1. ПОЛУПРОВОДНИКОВИ диоди
Полупроводниковое диоди са нелинейни елементн с два из-
вода и един преход. Техните характеристики и параметри зави-
сят от свойствата на PN прехода. В зависимост от свойствата, пред-
назначение™ и конструкцията съществуват различии видове диоди.
Класификацията на диодите може да бъде направена по ня-
колко признака. В зависимост от структурата на кристала те се
разделят на поликристални (селенови, медноокисни и др) и моно-
кристални (германиеви, силициеви и др.).
Монокристалните диоди от своя страна по технологичен приз-
нак се разделят на точкови, сплавни, дифузионни и др. В зави-
симост от тяхното приложение могат да бъдат изправителни,
високочестотни, импулсни и др.
Свойствата на полупроводниковое диоди се описват с тяхна-
та волт-амперна характеристика.
Волт-амперна характеристика. Тя изразява зависимостта на
тока, който протича през диода, от стойността и поляритета на
приложено™ напрежение На фиг. 1.1 е показана графи-
ката на типична волт-амперна характеристика на полупроводников
Фиг. 1.1. Волт-амперна характеристика на получ
проводников диод
диод (плт.тната линия). Тази характеристика, снета при постоянен
гок, се парнча статична. Тя има ясно изразен нелинеен характер.
В швиснмост о г свързването на диода волт-амп^рната характе-
ра тки се раздели на две части: права част (право свързване) и
3
обратна част (обратно свързване). В правата част графиката има
стръмен характер, токът 7пр започва бързо да нараства при мно-
го ниски напрежения на U„p. При обратно свързване протичащият
през диода ток 70бр има незначителна стойност при сравнително
високи напрежения (мащабът на координатната система за поло-
жителните и отрицателните оси е различен). От графиката се
вижда, че при обратно свързване характеристиката на диода се
ограничава от пробивного напрежение 77проб. превишаването на
което предизвиква рязко нарастване на обратния ток 70бР- Рабо-
тата на диода като елемент с еднопосочна проводимост е въз-
можна само когато 770бР не превишава L/nPo6-
На волт-амперните характеристики на иолупроводниковите
диоди оказва съществено влияние температурата на околната
среда. При повишаване на температурата обратният ток и токът
в права посока се увеличават и обратно, при понижаване — нама-
ляват. Тази зависимост е показана графично на фиг. 1.1 (пре-
къснатите линии).
Параметри. Полупроводниковите диоди се характеризират със
след ните статичпн параметри (фиг. 1.1):
Постоянен ток в права посока /р— постоянният ток, който
протича през диода в права посока при зададено напрежение UP
(обикновено +0,5V или +1 V).
Постоянен ток в обратна посока 7Р—постоянният ток, кой-
то протича през диода в обратна посока при зададено обратно
напрежение f7/?. За правилното използуване на диода са важни и
максимално допустимите стойкости на обратного напрежение
(7/? шах. И Обрагният TOK IR 111лх.
Сопротивление за постоянен ток— това е съпротивлението
на диода в право и обратно свързване; определи се с формулите
U,
7?,.,= -?-; (i.i)
F
7?обр=^. (1.2)
R
1.1. ТОКОИЗПРАВИТЕЛНИ ДИОДИ
Полунронодниконш е диоди, конто се използуват за изправяне
на промснлипото напрежение, се наричат изправителни. Намират
приложение в различии гокозахранващи устройства, работещи с
промеплпно напрежеппе и писка честота 50 Hz, 400 Hz (понякога
и 5—50 kHz — в преобразувателите па напрежение).
Пзиравпгелнитс диоди се подразделят на три групи: ма-
ломощпп диоди (7р<О,ЗА), диоди със средна мощпост (/р—0,3 —
— 10 А) и 'иловн диоди (7r> 10 А).
4
В токозахранващите устройства най-голямо приложение нами-
раг гсрмаииевите и силициевите диоди.
Волт-амперна характеристика. Има ясно изразена асиметрия
между правата и обратната част на характеристиката. На фиг. 1.2
Фиг. 1.2. Волт-амперни характеристики на Германией
и енлициев диод
са показани за сравнение волт-амперните характеристики от гер-
ма ниев и силициев токоизправителен диод. От графиките се
пижда, че при една и съща стойност на обратного напрежение
силициевите диоди имат много по-малък обратен ток, от-
колкото германиевите. Допустимого обратно напрежение на си-
лициевите диоди може да достигне до 1000—1500 V, докато за
гсрмаииевите то е 100—500 V. Падът на папрежението-в права
посока б7пр на германиевите диоди е по-нисък в сравнение с то-
нн па силициевите ври една и съща стойност на тока в права
посока . Това е едно предимство иа германиевите диоди и то
се нзползува в случайте, когато напрежението £/„р е критично
(ii.iiip. при токоизправители за много писки напрежения).
1<1ни( имостта на волт-амперната характеристика от околната
к’мш-ратура за' силициевите и германиевите диоди е различна.
< нлицпепнге диоди могат да работят при температура от —60°
до |-1 ,0 С,, а германиевите — от —60° до -j-85°C.
Параметри на токоизправителните диоди. Основните пара-
мо грн, конго характеризират диода като изправителен и се дават
п сиравочннциге, са следните:
5
Максимално допустима средни стойност на изправения
ток /£.ср шак— средната стойност на постояиния ток през диода в
права посока за един период.
Максимално допустимо обратно напрежение — мак-
сималната стойност на напрежението с производна форма и пе-
риодичност, приложено на диода при свързване в обратна посока.
Максимален среден обратен ток /дср. шзх •—средната стой-
ност на обратпия ток за един период при максимално обратно
напрежение.
Средни стойност на постоянното напрежение в права
посока Ur ср ~-стойността на постоянното напрежение за един пе-
риод при зададена средиа стойност на постояиния ток в права посока.
1.1.1. ИЗБОР НА ДИОДА
Изправителният диод се избира въз основа на данните за из-
числяването на токоизправителя, схемата. по конто ще бъде из-
пълнен (еднополупериодна, двуполупериодна и т. и.), и характера
на товарного съпрогивление (активен, капацитивен и т. и.).
Изходните данни за изчисляване на един токоизяравител са
следните: постоянно напрежение на изхода £/0, постоянен ток /0
и коефициент на пулсация. От тези данни трябва да се опреде-
ли средната стойност на тока през диода /пр. ср и максималната
стойност на обратного напрежение t/o6p. щах • Връзката между /0,
Uo и /пр. Ср, t/обр. max е сложна и въпрос на задълбочен матема-
тичен анализ, а за избора на диода са необходями само крайни-
те резултати.
Избор на диода при активен товар. В табл. 1.1 са дадени
крайните резултати от математичния анализ, конто са необходи-
ми за избора на диода при различии схеми на свързване и ак-
тивен характер на товарното съпротивление.
Таблица 1.1
Съотношения между параметрите на токоизиравителните схеми
при активен характер на товарното съпротивление
Параметър Едко^азма едно- полуперкодна схема Еднофазна дву- по лупе pi .'од па Скема Езпофазна мостова схема (скема на Грец)
А,,,. ср — средиа с гой- нос г ил тока 4 0,5 /„ 0,5 4
1/1|Я|1. пых — максима ню обрати нанрсясеиие 3,1 1 ии 3.14 Uo 1.57 Uo
* В техническая лшер.нура се ишолзуваг п други означения: /___«
4 - 1 - ср /-шах
I? {av) 11 АР*
6
I hoop на диода при капацитивен товар. В табл. 1.2 са да-
дени крапппте резултати от математичния анализ, конто са необ-
ходпмн за избора на диода при различии схеми на свързване и
капацитивен характер на товарното съпротивление.
Таб ища 1.2
С [.отношения между параметрите на токоизправителяите схеми
при капацитивен характер на товарното съпротивление
Параметър Еднофазна одно- пол у пери одна схема Еднофазна дву- цолуперподна схема Еднофазна мостова схема (схема на Грец)
ср — средня СТОЙ- пост на тока /о 0,5/0 0,5 70
Ц,Ср. шах — максимално обратно напрежение 2,82 BU0 2,82 BU0 1,41 В(/о
Коефициентът В, даден в табл. 1.2, отразява влиянието на ка.
нацитета на копдензатора върху параметрите на токоизправителя-
Стойността на В зависи от параметъра А, който се определи по
формулата
където /0, Uo са известии от изходните данни за изчисляване на
токоизправителя;
т — коефициент, зависещ от схемата на свързване:
за еднополу период па схема т = 1; за двуполу-
периодна и мостова схема т = 2;
R — общото активно съпротивление на едва фаза.
Съпротивлението R е сума от активного съпротивление на на-
мотката на трансформатора /?тр и съпротивлението на диода (дио-
дите) гв в права посока. R се определи по формулата R— /?тр+
4-дги. С п е означен броят на диодите в едната фаза: за едно-
полупериодна и двуполупериодна схема /г = 1; за мостова схема
/7 2 (двата диода в срещуположните рамена са свързани после-
дователно). Съпротивлението R[p зависи от мощността на транс-
форматора и от стойността на товарното съпротивление на то-
коизправителя (rt = -/ 4. Стойността на Rrp се избира ориенти-
\ /
ровъчпо от табл. 1.3.
Стойността на гв се оппеделя приблизително по формулите:
„ ' 150 300
за германиеви диоди rB =—j----—; за силпциеви диоди гв =-у----,
* 11р. ср -« 7 пр. ср
У
Таблица 1.3
Стойности на /?тр при различии мощности и отношения на RTp/RT
Мощност на транс- форматора, VA 1—10 10—199 100—юоэ
Отношение на R /R 'Тр/•'! 0,1—0,7 0,08—0,05 0,07—0,04
където А,р. ср е>.в тА’и|се определи от' табл. 1.2 в зависимост
от /0. > 4-. •
След изчисляваието на параметъра^Л стойността на коефи-
циента В се отчита от графиката, показана на фиг. 1.3, конто
изразява зависимоста B-f(A). С отчетената стойност за В се оп-
редели от табл. 1.2 напрежението (Лбр.пых- Стойността на тока
/Пр. ср се изчислява непосредствено от същата таблица.
С получеиите стойности за /,,р. ср и б/обр. п.ах се избира подхо-
дящ диод, конто трябва да отговаря на условията
* г ср. шах * пр. ср у
&обр. max •
(1-4)
(1.5)
Фиг. 1.3. Графика за отчитане на коефициента В
1.1.2. МАЛОМОЩНИ ТОКОИЗПРАВИТЕЛНИ ДИОДИ
(А ср.тах < 300 шА)
В токоизправителите за променливо напрежение най-широко
приложение намират германиевите и силициевите диоди.
На фиг. 1.4 е показан чертеж на външния вид с означение на
геометричните размери на германиеви и силициеви токоизправи-
8
Тао.ища 1.4
Ochoi.hh параметри на нукои маломошни токоизправителни диоди
Тип на диода Па р а м с т р и Работен темпера- туре i интервал, СС
^Fcp. max’ mA и R max V 7 R ср. max» mA ср ’ V
Германиеви диоди
НРБ
1Д 1701* 300 50 0,3 0,5
ГД 1702 300 100 0.3 0,5
ГД 1704 300 200 0,3 0,5 —60° до
ГД 1705 за) 300 0,3 0,5 + 70°
ГД 1706 300 350 0,3 0,5
ГД 1707 300 400 0,3 0,5
Силнциееи диоди
НРБ
(БДС 11613—73)
КД 1100 300 50 o.l 1
КД 1101 300 100 0,1 1
КД 1102 300 200 од 1
КД 1103 300 300 0,1 1 —60° до
КД 1104 300 400 0,1 1 + 80°
КД 1105 300 500 0,1 1
КД 1106 300 600 од 1
СССР
Д 206 100 100 0,1 1
Д 207 100 200 0,1 1
Д 208 10Q 300 0,1 1 —40° до
Д 209 100 400 0,1 1 + 100“
Д 210 100 500 0,1 1
Д 211 ЦК) 600 0,1 1
Д 217 НК) 800 0,05 1
Д 218 100 1000 0,05 1 —40° до +100“
*, Производств ото на ГД 1701:-ГД 1707 е спряно. Вместо гях се ирепоръч.-
ват диодите КД 1100-*-КД 1106.
телни диоди. Оформени са в металостъклен херметизиран корпус
с гъвкави изводи. Предназначена са за изправяпе на ток с про-
мишлена честота. В табл. 1.4 са дадени параметрите на същите
диоди. Диодите ГД 1701-5-ГД 1707 са еквивалентпи на диодиге
Д7А-+Д7Ж. Диодите КД 1100-4-1106 са еквивалентпи на диодите
Д226А-4-Д226Д.
9
На фиг. 1.5 е показан чертеж на външния вид с означение на
геометричните размери на токоизправителни силициеви дифузион-
ни диоди тип КЦ 1О6А-5-КЦ 106Д. Те представляват високовол-
тов блок, оформен в иластмасов корпус. Намират приложение в
Фиг. 1.4. Външеп вид и означение на геометричните размери
на диоди тин: ГД1701+ГД1707; КД1109-;-КД1106;
Д206+Д2П; Д217; Д218
Фиг. 1.5. Външен вид и означение на iеометричпите размери
иа диоди тип: КЦ106 А-:-КЦ106 Д (положителният извод се оз-
начава с черна точка на корпуса)
Таблица 1.5
Основии параметри на токоизправ -телните силициеви диоди за високо
вапрежение сы.етско производство
Тип на диода Параметри Рабо ген тем- пературея интервал, °C
F ср. max mA ' и R max kV I R ср. max mA "rep- V
КЦ 106 А 10 4 0,01 25
КЦ 106 Б 10 6 0,01 25
КЦ 106 В 10 8 0,01 25 —55° до +85'С
КЦ 106 Г 10 10 0,01 25
КЦ 106 Д 10 2 0,01 25
радиоелектронните устройства за високо напрежение. В табл. 1.5
са дадени параметрите на същите диоди.
10
1.1.3. СРЕДНОМОЩНИ ТОКОИЗПРАВИТЕЛНИ ДИОДИ
^Jp ср. mix —0,3 — 10 А)
г'. 1При монтаж разположението на тези диоди трябва да е тако-
ва, че да имат добро охлаждане. Също така при натоварвания,
близки до номиналните, диодите задължително се използуват с
охлади гели.
Фиг. 1.6. Изправцтелни диоди тип ГД2135, ГД2136 н ГД2115
а — външеп сид и означение на геометричните рдзмери;
б — типовл ра днатори (алуминий с дебелила 1 mm)
В токозахранващите устройства най-широко приложение нами-
рат гермаииевите и силидиевите диоди.
f/i Германиеви диоди. На фиг. 1.6 а е показан чертеж на външ-
ния вид с означение на геометричните размери на германиеви
сплавни диоди тип ГД 2135, ГД 2136 и ГД 2115. Те са оформени
11
в металостъклен корпус с винт за закрепване към радиатор. В
зависимост от стойността на максималния изправен ток диодите
се използуват с два вида радиатора. В табл. 1.6 е дадена площта.
Таблица 1.6
Осиовни параметри на германиеви средномощни диоди.
Работен температурен интервал от—55’ до +70°G БДС1С911—73
Тип на диода Параметри Начин на охлаждане
1 Fcp. max* А и R max V ср. шах? mA U- • Fcp V
ГД 2115 1,4 30 7 0,7 без радиатор
ГД 2115/1 6,0 30 7 0,7 с радиатор 20 ?та
ГД 2115/2 8,0 30 7 0,7 с радиатор 70 ст3
ГД 2135 0,8 100 7 0,7 без радиатор
ГД 2135/1 4,0 100 7 0,7 с радиатор 20 ст3
ГД 2135/2 6,5 100 7 0,7 с радиатор 70 ст2
ГД 2136 1,2 50 7 0,7 без радиатор
ГД 2136/1 5,0 50 7 0,7 с радиатор 20 ст2
ГД 2136/2 7,0 50 7 0,7 с радиатор 70 ст2
на двата вида радиатори и при какъв ток се използуват. На
фиг. 1.6 е показан чертеж с означение па геометричните разме-
ри на площта на радиаторите. В табл. 1.6 са дадени параметри-
те на сыщите диоди. Диодите ГД 2135, ГД 2136 и ГД 2115 са
еквивалептни на SFR 135, SFR 136 и SFR 115.
На фиг. 1.7 е показан чертеж на външния вид с означение на
геометричните размери на германиеви сплавки диоди тип Д 302,
Д 302 А, Д 303 А, Д 304 и Д 305. Те са оформени в металостък-
Фиг. 1.7. Въишен вид и означение на геометричните размери
на диоди тип Д302, Д302 А, ДЗОЗ, ДЗОЗ А, Д304 и Д305
лен корпус с винт и гайка за закрепване на охладител. В табл. 1.7
са дадени параметрите на същите диоди.
Силициеви диоди. На фиг. 1.8 е показан чертеж на външния
вид с озаачение на геометричните размери на силициеви диоди
12
тип КД' 2001-г КД 2015. Те са оформени в метален корпус със
стъклен изолатор и винт за закрепване към радиатор. В зависи-
мост от стойността на максималния изправен ток диодите се из-
ползуват с радиатор. Те се изработват от алуминиева ламарина
о дебелипа, не по-малка от 3 тш. При температура на околната
Фиг. 1.8. Външен вид и означение на
на диоди тип КД 2001-»-КД 2015
геометричните размери
среда 25°С и ток от 2 до 5 А площта на охладителя е 25 ст2, а
при същата температура и ток 10 А площта на охладителя е
50 ст2. В табл. 1.8 са дадени параметрите на същите диоди.
Диодите КД 2001-г КД 2015 са еквивалептни на Д 2424-Д 248 Б.
Таблица 17
Основии параметри на германиеви средиомощни диоди
съветско производство
Тип на диода Параметри Работен тем- пературен ин- тервал, °C
F ср max А У/? max * V ср шах ’ mA "гер’ V
Д302 1 200 0,8 0,3
ДЗОЗ 3 150 1,0 0,35
Д 304 5 100 2,0 0,3 —60°до +70°
Д305 10 50 2,5 0,35
Д 302 А 1 200 1,2 0,3
Д 303 А 3 150 1,2 0,35 —55° до +55°
На фиг. 1.9 е показан чертеж на външния вид с означение
на геометричните размери на силициеви дифузионни диоди тип
Д 229 А-г-Д 229 Л. Те са оформени в метален корпус със стък-
лен изолатор и винт за закрепване към радиатор. В табл. 1.9 са
дадени параметрите на същите диоди.
13
Таблица 1.8
Освовни параметри на силициеви средномощни диоди.
Работен температурен интервал от —55° до +1Й0°С. БДС 11641—73
Тип на диода Параметр»
1 F ср. max’ & 6Г > V /? max , mA ср. max V Fcp
КД 2001 10 100 3 1
КД 2002 10 100 3 1,25
КД 2003 5 100 3 1,5
КД 2004 10 200 3 1
КД 2005 10 200 3 1,25
КД 2006 5 200 3 1.5
КД 2007 10 300 3 1
КД 2008 10 300 3 1,25
КД 2009 5 300 3 1,25
КД 2010 10 400 3 1
КД 2011 10 400 3 1,25
КД 2012 5 400 3 1.5
КД 2013 10 500 3 1,25
КД 2014 5 500 3 1.5
КД 2015 5 600 3 1.5
Фиг. 1.9. Външен вид и означение на геометрич-
ните размери на диоди тип Д229 А -еД229Л
Таблица 1.У
Основой параметри на силициеви средномощни дифузиоини диоди
съветско производство. Работен температурен интервал от —69 до 4-85°С
Тип на диода II а р а м е т р и
F ср. max* Ur. » V /?тах , mA Rep. max UK » V F cp
Д229А 400 200 0,05 1
Д 229 Б 400 400 0,05 1
Д229 В 400 100 0,2 1
Д229Г 400 200 0,2 1
Д229Д 400 300 0,2 1
Д229Е 400 400 0,2 1
Д 229 Ж 700 100 0,2 1
Д 229 И 700 200 0,2 1
Д229К 700 300 0,2 1
Д 229 Л 700 400 0,2 1
14
1.2. ПОЛУПРОВОДНИКОВИ СТАБИЛИТРОН!!
Представляват полупроводникови плоскостей диоди, предназ-
паченн за стабилизация на напрежението при изменение на про-
I ичащия през тях ток. Наричат се още ценерови или спории дио-
ди и са аналогичны на га-
зонапълнените стабили-
трони.
Принципът на действие-
го на тези диоди се осно-
нава наявлението електри-
чески пробив (лавинеи, це-
перов) в PN прехода, конто
настьпва, когато им се
приложи външно напреже-
нне в обратна посока.
Като стабилитроны се
пзпслзуват предимно си-
лициеви диоди, в конто
слектрическият пробив на-
стъпва рязко при сравни-
телно ниски напрежения,
а към топлинния пробив
те имат голяма устойчи-
ност. При електрическия
пробив диодът не се по-
врежда, а се наблюдава
само рязко нарастване на
обратния ток. В германие-
фиг. 1.1U. Волт-амперна характеристика на си-
лициев стабилитрон
вите диоди електрическият
пробив бързо преминава в топливен, поради което те не се из-
ползуват като стабилНтропи.
Волт-амперна характеристика. Силициевият стабилитрон има
ясно изразена нелинейност на характеристиката в обратна посока
и участък от вея, в конто зависимостта между тока и напреже-
нието е слаба. Обратната част на волт-амперната характеристика
има вид па права вертикална линия, преминаваща почти успоред-
по на оста на тока и с ясно изразен участък на електрическия
пробив (фиг. 1.10). Поради това при изменение на тока в широки
границы падът на напрежението върху диода практически не се
изменя. Това свойство на силициевите диоди се използува за ста-
билизация на напрежението.
Работната точка на стабилитрона се намира в участъка на
електрическия пробив на волг-амперната характеристика.
Волт-амперната характеристика на стабилитрона в правата си
част практически не се отличава от характеристиките на другите
диоди.
15
1.2.1. ПАРАМЕТР!! НА СТАБИЛИТРОНИТЕ
Силициевите стабилитрони се характеризират със следните ос-
новни параметри:
Напрежение на стабилизация Uz — стойността па напреже-
нието з двата края па стабилитрона при протичането на зададен
ток па стабилизация. Напрежението на стабилизация съответствува
на точка, която се намира в средата на работния участьк на волт-
амперната характеристика, конто е почти успореден на ординат-
ната ос, и може да се приеме, че Uz^Ulipu6.
Допустимо отклонение от стойността на напрежението
на стабилизация MJZ— максималното допустимо отклонение на Uz
от номиналпата му стойност за даден тип стабилитрон.
Максимален ток на стабилизация 1гт!Л— най-голямата стой-
ност на тока през стабилитрона, при кояю мощността, разсейвана
от стабилитрона, не нревишава донустимата си стойност. Макси-
малният ток се определи като отношение на допустимата мощ-
ност Ртак към напрежението на стабилизация Uy.
(1.6)
Минимален ток на стабилизация lz jnIn — стойността на то-
ка през стабилитрона, при която възпиква устойчив електриче-
ски пробив.
Максимална разсейвана Мии ноет от стабилитрона Ртм —
максималната мощност, разсейвана във вид на теплина, при коя-
то се осигурява надеждна работа на стабилитрона. Определи се
по формулата
(>-7)
zmax
Допустимата мощност на разсейване Ртп на маломпщните
силициеви стабилитрона е в границите от 280 до 340 mW, а за
мощните — от порядъка на тяколко вата. Г1] евишаването на Pmaz
довежда до топлинен пробив.
Диференциално (динамично) съпротивление на стабилитро-
на rz — съпротивлението на стабилитрона в рабогната точка на
волт-амперпата характеристика, иредставлява отношение на мал-
кото нарастване на напрежението Дб7ст към това на тока на ста-
бнлизацията Д/ст в работната точка. Определи се по формулата
и завися от наклона на работния участък на волт-амперната ха-
16
рактеристика. Този парамегър характеризира ед но от най-важни-
тс свойства на стабилитрона. Колкото неговата стойлост е по-
мадка, толкова по-добре се осъществява стабилизацията. За раз-
личайте типове стабилитрони то е от порядъка на няколко ома,
а за никои може да достигне до де-
сегки ома.
Температурой коефициент на
напрежението на стабилизация
IKU (относителен) — определи се ка-
1о отпосително изменение на напре-
жението на стабилизация Д£7СТ в
влписимост от изменението на тем-
пературата па околната среда Д7'
с 1°С при постоянна стойност на
тока на стабилизация Дава се
с формулата
100, • (1.9)
Фиг. 1.11. Зависимое г на TKU
отнапрежението на стабилизация
На фиг. 1.11 е дадена зависимостта на 77(77 от напрежението
на стабилизация U„. От нея се вижда, че TRU—Q при 77ст««
«s5,5 V; при по-малки стойности от (7СТ TKU е отрицателен, а
при по-големи — положителен.
1.2.2. ИЗБОР НА СТАБИЛИТРОНА
При констурирането на стабилизиран токозахраяващ източник
трябва да се вземе под внимание типът на стабилитрона (стаби-
литроните), иеговото номинално напрежение, температурната зави-
симост, схемата на свързване и др.
Нормалният режим на работа на стабилитрона е, когато му
се приложи обратно напрежение (обратно свързване). Това озна-
чаза, че към анода на стабилитрона трябва да се съедини отри-
цателният полюс па приложено™ напрежение. В такъв режим на-
преженисто, приложено на стабилитрона, се запазва постоянно
при изменението на тока, с което се поддържа постоянно налре-
жение на товарного съпротивление. На фиг. 1.12 е дадена еле-
ментарната схема за стабилизация на постоянно напрежение.
Сгабилизираното напрежение се нодава на резистора RT.
Последователно на него и на стабилитрона D се евър.зва ог-
раничителен резистор /?отр. Неговата стойност трябва да изпъл-
нява условието Ror^rz\ изчислява се така, че при номинално на-
прежение на източника Uo през стабилитрона D да протича ток
/г Стойността на /2 ср се определя по формулата
В този случай при изменение™ на напрежението 170 (в опре-
делени граница) напрежението върху /?т ще бъде £7Z= t/T ₽«const.
Типът на стабилитрона се избира преди всичко по необходи-
мо™ напрежение, кпето трябва да се получи върху . Номи-
Фиг» 1.12. Схема за свързваве иа стабилитрон като
стабилизатор на напрежение
налното напрежение на стабилитрона (7г трябва да е равно на
необходимого стабилизираио напрежение б/т върху резистора /Д t
т. е. да е и&пълнено условието UT (например, ако 67О = 8 V,
подходящ за случая е стабилитронът Д809 с номинално напре-
жение на стабилизация 6Д=8—9,5 V). След това от табл. 1.10,
1.11 и 1.12 се избира подходящ стабилитрон с неебходимите за
изчислевието данни: динамично съпротивление гг, максимален и
минимален ток на стабилизация /гта1, Дт.п. Стабилитронът е из-
бран нравилно по ток, ако е изпълнено условието
z max
1+8.
1 + 8,
*ттах “Д'mln»
(1.11)
където 5В (повишение) и (понижение) са очакваните изменения
на Uo от неговата иоминална стойност (обикновеко о„ = 6Н =5—
—15%).
В случай че не се изиълнява това условие, се избира стаби-
литрон с поголям максимален ток /гП11Х.
При ток Дтах разсейвапата мощност от стабилитрона достига
граничната си стойност и не трябва да се превишава. Поради това
при изчисляването не трябва да се използуват избраните стойко-
сти, а те да се намалят с 15—20% с оглед повишаване на-
деждността на стабилитрона.
Когато е необходимо по-голямо напрежение на стабилизация,
стабилитроните се евързват последователио. Сумата от напреже-
нията на последователио евързаните стабилитрони е равна на
6Д — иг\ +L7e2-t- • • • +б/гяг. (1-12)
Паралелно евързване на стабилитрони за получаване на по-
голям ток не се практикува.
18
Стабилитроните имат сравнително голика температурка неста-
билност, конто влияе на техните параметри. С изменение на гем*
пературата на околната среда се измени например и напрежението
на стабилизация. Тази иестабилност може да се намали, като се
Д<?й?-Д<ед Д874А -Д874Д, Д878А -Д818Г.КС133А ,КС!39А, КС 147А
КС13СА.КСЮ8А,КС1№А7КС135Г
Фиг. 1.13. Выписи вид и означение на геометричнитераз-
мери на стабилитрони с малка мощност
приложи никой о г методите на температурната компенсация (съв
местно със стабилитроните да се използуват елементи с положи-
телен или отрицателен TKU—термистори, полупроводников!! дио-
ди и стабилитрони).
Маломощна силициеви стабилитрона (Puuxs0,3 W)
На фиг. 1.13 е показан чертеж на външния вид с означение
на геометричните размери на маломощна силициеви стабилитро-
ни. Оформени са в херметизиран метален корпус, със стъклен
изолатор и гъвкави изводи. Използуват се в схемите за стабили-
зиране на ток и напрежение, като ограничители на импулси и
източници на опорно напрежение. В табл. 1.10 са дадени пара-
метрите на същите диоди.
Силициеви стабилитрони със средна и голяма мощност
Към стабилитроните със средиа мощност се отнасят тези, на
конто разсеяната мощиост изпълнява условието 0,3 W<Pmax^5 W,
а към мощните, конто имат разсеяна мощност Рщах^б W.
На фиг. 1.14 е показан чертеж на външния еид с означение
на геометричните размери на силициеви стабилитрони със средна
и голяма мощност. Оформени са в херметизиран метален корпус
със стъклен изолатор.
В табл. 1.11 са дадени параметрите на силициеви стабилитро-
ни със средна мощност.
В табл. 1.12 са дадени параметрите на силициеви стабилитро-
ни с голяма мощност.
19
Таблица 1.10
Основни параметри на маломощни силициеви стабилитроны сьветско
производство при tamb=‘25FC
Параме три
Тин на диода V , V г , Q тки ЛИ , % 1 z max I . , Z in n так
Z Z <с Z mA mA mW
при 1г—5 mA
Д 808 7—8,5 6 — — 33
Д809 8—9,5 10 •— •—» 29
Д810 9—10,5 12 — — 26 3 280
Ц 811 10—12 15 — 1 — 23
Д813 11,5—14 18 — —, 20 1
Д 814 А 7—8Д 6 0,07 — 40
Д814Б 8—9,5 10 0,08 —. 36
Д814В 9—10,5 12 0,09 — 32 3 340
Д 814 Г 10—12 15 0,095 — 29
Д814Д ИД—14 18 0,095 — 24
при 7^=10 mA
Д818А 9—11,25 0,02 +25
Д818Б 6,75—9 25 0,02 —25 33 3 300
Д 818 В 7,2—10,8 0,01 +20
Д818Г 7,65—10,35 0,005 ±15
КС 133 А 3-3,7 65 —- 81
КС 139 А 3,5—4,3 60 — ±10 70 3 300
КС 147 А 4,1—5,2 56 — .58
КС 156 А 5,6 46 0,05 ±10 55 3 300
КС 168 А 6,8 28 0,06 45
КС 196 А 0,005
КС 196 Б КС 196 В 9,6 18 0,0025 0,0005 ±5 20 3 200
КС 196 Г — 1
t*B/nb — температура на околпата среда
20
КГДХА, КСА39А, KUMA . КС430А, КСАбЗА, КСА8А А, КС5!5,
КС522, KCS27A
Д815А-Д815Ж, Д&6А-Д817Г, КС620 ,КСВ30.К£б50, Ш).
2C&0-ZC980A
Фиг. 1.14. Външен вид и означение на геометричните размери на
стабилитрони със средня и голяма мошност
Таблица 1.11
Основни параметри па средиомощни силициеви стабилитрони
сьветско производство при tamb =25С
Параметри
Тип на диода и , V Г . Q тки. 4°- ли , % / zmix I z rn n p max
Z Z ' 0С Z mA nA W
1 2 3 4 5 6 7 8
КС 433 А 3,33 25 0,1 191
КС 439 А 3,9 25 01 176
КС 447 А 4,7 18 0,08 +10 159 3 1
КС 456 А 5,6 12 0,05 139
КС 468 А 6,8 5 0,065 119
КС 482 А 7,4—9 25 0,08 — 96
КС 515 А 13,5—16,5 25 0,1 -— 53
КС 518 А 16,2—19,8 25 0,1 — 45 1 1
КС 522 А 19,8—24,2 25 01 — 37
КС 527 А 24,3—29,7 40 0.1 — 30
21
Продължение на табл. 1.11
1 2 1 3 4 5 1 6 1 ? 1 8
Д816А Д 816 АП 22 10 1 230
Д 816 Б Д 816 БП 27 12 180
Д816В Д816ВП 33 • 15 015 +15 150 10 5
Д 816 Г Д 816 ГП 39 18 130
Д816 Д Д816ДП 47 22 110
Д 817А Д 817 АП Д817Б 56 52 90
Д 817 БП Д817В 68 60 0,18 ±15 75 5 5
Д 817 БП Д817Г 82 67 60

Д817ГП 100 75 50
КС 620 А КС 620 АП 120 150 42 5
КС 630 А КС 630 АП КС 650 А 130 180 0,2 38 5 5
КС 650 АП 150 255 33 2,5
КС 680 А КС 680 АП 180 330 28 2,5 1
Забележка. На стабилитроните, означгни с' буквата П, корпусът е отрица-
телен електрод. На стабилитроните, конто нямат_означение с- буквата П, корпу-
сът е положителен електрод.
Таблица 1.12
Основни параметри на силициеви стабилитрони с голяма мощност
съветско производство при 7я.яг,=25°С
Тип на диода Параметри
и , V Z г , Q Z 77<f7, % °C ли, •/. Z Z z max mA z . . z m o ma p max W
1 2 3 4 5 6 7 8
2С 920 А 120 500 42
2С930 А 130 800 0,16 ±10 5 5
2С 950 А 150 1200 33
2С980 А 180 1500 18
22
Нридължепие на табл. 1.12
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8
Д815А Д 815 АП Д 815 Б 5,6 0,9 0 056 1400 50
Д 815 БП Д 815 В 6,8 1,2 0,062 1150 50
Д 815 ВП Д 815 Г 8,2 1.5 0,088 950 50
Д 815 ГП Д 815 Д 10 2,7 0,1 ±15 800 25 8
Д 815 ДП Д815Е 12 3,0 0,11 650 25
Д 815 ЕП 15 3,8 0,13 550
Д 815 Ж Д815ЖВ 18 4Д 0,14 450 25
Забележка. На стабилитроните, означени с буквата В, корпусът е отри-
цателен. На стабилитроните, ко;по вямат означение с буквата П, корпусът е по-
ложителен.
1.3. ВИСОКОЧЕСТОТНИ диоди
Високочестотнпте диоди са прибори с универсалмо приложе-
ние. Използуват се за изправяне па високочестотии токове (до ня-
колкостотип мегахерца), за модулация, детекция на радиосигнали
и други нелинейни преобразу-
вания.
Изработват се предимно от
германий и силиций. Структу-
рата на PN прехода зависи от
технологията, по конто се по-
лучава. Тя може да бъде точко-
ва, планараио-епитаксиална мсза
и др. От всичките разновидно-
сти най-широко приложение на-
мират точковите високочестотни
диоди.
Волт-амперна характери-
стика. На фиг. 1.15 е дадена
типичната волт-амперна харак-
теристика на точков диод. Об-
ратната част на характеристи-
ката значително се различава
от тази на плоскостния диод.
Поради малката площ на PN
прехода обратният ток на диода
Фиг. 1.15, Волт-амперна характеристика
иа точков диод
23
е малък, а участъкът на насищане не така рязко е изразен. С
повишаваие на обратного напрежение обратният ток почти рав-
номерно нараства. В сравнение с плоскостните диоди температу-
рата влияе по-слабо на големината на обратния ток При уве-
личаване на температурата с 15—20°С обратният ток се увеличава
приблизителио два пъти.
Правата част на волт-амперната характеристика на точковия
диод почти не се различава от тази на плоскостния диод.
1.3.1. ПАРАМЕТРИ НА ВИСОКОЧЕСТОТНИТЕ ДИОДИ
Високочестотните диоди се характеризира г със следннте ос-
новни параметри (вж т. 1 и т. 1.1): напрежение в права посока
UP, ток в права посока 1р, напрежение в обратна посока UR,
обратен ток IR и съпротивление за постоянен ток /фр, /?обр. Ос-
вен тях сыцествено значение за оценка!а на свойствата на висо-
кочестогните диоди имат:
Общ капацитет на диода С1<я — капацигетът на диода, из-
мерен между двата извода при зададени обратно напрежение и
честота. Той представлява сума от бариерпия капацитет, дифу-
зионния капацитет и капацитета на корпуса на диода. Капаците-
тъ.т на диода C(ot има важно значение при използуването на дио-
да в импулсен режим, детектиране, смесване и др. при всички
честотп.
Диференциално съпротивление Rd— отношение™ на нараст-
ванего на напрежението bUd, приложено на диода към нара-
стването на тока Дф за дадена работна точка от волт-ампернага
характеристика:
дС/ ,
(1.13Ъ
d
Характеризира работата на диода при променлив ток.
Максимална работна честота /тах— честотата, при която
изправеният ток от диода се намалява обикновено с 0,7 от из-
правения ток при ниска честота. Честотата /тах е толкова по-го-
ляма, колкото по-малък е капацитетът на диода.
Коефициент на изправяне — характеризира изправител-
ните и детекторните свойства на диода; дава се с отношение™
ASianp = -- -у- при UP=UR-±1 V.
кпр '/?
(1.14)
24
1.3.2. ИЗБОР НА ВИСОКОЧЕСТОТНИЯ ДИОД
При избора на типа на диода трябва да се има пред вид ре-
жимы на работа, виды на модулацията, предимствата и недо-
гатъците на различните схеми, а така също необходимого ми-
нпмално напрежение на неговия вход за постигане на минимални
пелинейни изкривявакия.
Амплитуден. детектор. В детекгорите, изпълнени с полупро-
нодникови диоди, се прилага както линейният, така и квадратич-
нпяг режим на дегектиране. Линейният режим на детектиране се
прилага предимно в радноириемниците от по-висок клас (първи,
нгори клас). В квадратичен режим детекгорите работяг при мал-
ки входни напрежения. Квадратичният детектор памира прило-
жение главно в преносимиге и джобните транзистории радио-
прием ници.
Началнияг участок па волт-амперната характеристика (правата
част) на диода е нелинейна с неголяма дължина (от 0,25 до0,5 V).
След този интервал характеристиката се приема за линейна (чрез
апроксимиране). Не се прспоръчва амплитудата на входного на-
прежение па сигнала да бьде по-малка от 1—1,5 V, тъй като
дължината на нелинейния участок при експлоатационни условия
може да се времени. При отрицателната амплитуда на входного
напрежение се появява обратен ток и ако Uc6p превиши опреде-
лена стойност, може да настъпи пробив в PN прехода. За да се
избегне това, амплитудата на де гектираното напрежение не тряб-
ва да превишава 0,5 Мартах на диода.
За детектори на ДМ си; пали се използуват както германиеви,
така и сшидиеви диоди с голямо обратно сопротивление /?Обр и
малък капацитет Ctot. Максималната работна честота /ти на из-
брания диод трябва да изпълнява условието /тах>/л1</у-
При избора на диода трябва да се има пред вид и условието
>/?!ф. (1.15)
където /?г е товарного съпротивление на детектора.
Честотен детектор. За детектиране на ЧМ сигнали се из-
ползуват главно честотен дискриминатор и детектор на отноше-
ние (дробен детектор). Честотните детектори в транзисторните
приемници се изпълняват само полупроводникови диоди.
Полупроводниковите диоди за ЧМ детектор се избират по съ-
щите соображения, както при амплитудния детектор. Тук от
особена важност е волт амперните характеристики на двата дио-
да да са еднакви и параметрите им да имат малки разлики. За
детектори се използуват както германиеви, така и силициеви
диол и.
Видеодетектори. За да се посгигне по-голям коефициент на
предаване но напрежение от детектора, е необходимо към диода
да се нодаде цялото напрежение от изхода на междинночестот-
25
ния усилвател (от порядъка на 1—2 V). Това може да се постиг-
не, когато капацитетът на диода Ctot е по-малък от изходния
капацигет на детектора G(G >10 Got)- За да се намали вреие-
то за нарастванг на вредная фронт на отделните импулси от
видеосигнала, е необходимо съпротивлението на диода в права
посока и капацитетът на кондензатора G да имат малки стой-
кости. Това условие се удволетворява, ако се използуваг диоди,
конто имаг малко сьпротивлсние в права посока и малък капа-
цитет Got-
Полупроводниковият диод в схемата на видеодетектора трябва
да има малък капацитет Got, голяма амплитуда на допустимого об-
ратно нэпрежение G>6P ках и голяма стойност на съпротивлението
в обратна посока.
В табл. 1.13 са дадени никои от приложенията на български-
те и съветските високочестотни точкови диоди в радиоелектрон-
ната апаратура.
Таблица 1.13
Някои приложения на високочестотните диоди
Приложение Български диоди Съветски диоди
1 2 3
AM детектори ГД4 106, ГД4 107, ГД4 112 Д2Б, Д2В, дав— ДЭЛ, Д101, ДЮЗА, Д11 -Д14А
ЧМ детектори Видеодетектори ГД4 111 ГД4 104, ГД4 106 Д2Б, Д2В, Д9Б —ДЭЛ Д101 — ДЮЗА Д2Б, Д2В, Д9Б — ДЭЛ Д101 — ДЮЗА, ДЮА, Д10Б
Ограничители Д2Г, ДЮА и Д10Б
АРУ ГД4 112, ГД4 114 Д2Д, Д9Б+Д9Л Д101 — ДЮЗА. ДЮ
Съобщителна техника Д104 — ДЮ6А
Изчнслителна техника Д2Б, Д2И, Д9Б+Д9Л Д11 —Д14А
26
Високочестотни точкеви диоди
На фиг. 1.16 а, б, в и г са дадени различии конструкции на
1<>чкови диоди. Показа ните на фиг. 1.16 а и б конструкции
на диоци са оформени в стъклен корпус с гъвкави изводи. Кон-
Фиг. 1.16 с, б. Външен вид на тичкивите диоди и сзначениз на гео-
метричните размери
а _ до б — червена точка; Д9 В — оранжева; Д9 Г — жълта; Д9 Д — бяла;
ДО Е — сива; Д9 Ж — зелена и сива; Д9 И — две жглти; Д9 К — две бели;
Д9 Л — две зелени точки; плярността на диодите се сзначава с червеаа точка
откьм страната на полксовия извод
б — ГД41О6 — сив: ГД41')7 — бял и жълт; ГД4108 — оранжев — жтлт: ГД411Э —
сив — оранжев; ГД4111 — бЯл — червей; ГД4112 — зелен — оранжев, ГД 4114— Син;
ГД4115 — сив — черен
Д2Ь-Д2И, ДЮ, ДЮ5,Д11-ДКА.Д1СП,дтА,ДЮ21ДЮ2А.деВА
б)
Фиг. 16 в
в — волярността се изиачава с плюсов знак на единив извив
27
струкциите, показани на фиг. 1.16 а и г, са оформени в метало-
стъклен корпус с плоски гъвкави изводи.
В табл. 1.14 са дадени осиовните параметри на никои съвет-
ски и български високочестотни точкови диоди.
Фиг. 16 г
г — полярноегга се означала на корпуса с пидхсдяца маркирсв&а
Таблица 1.14
Основпи параметри на никои български и сьветски
високочестотни диоди при tom6—25’C
Тип на диода Параметри - Цвегна маркировка
1 I „ у mA 1 1 F max .ХЕШ Ц Л п J п 1 #А /? max .ХЕШ J Л л и / , MHz max
1 2 3 4 5 6 7 8
Германиеви диоди
НРБ
ГД4 104 40 25 400 — — оранжев пръстен
ГД4 106 30 25 200 — „— сив пръстен
ГД4 107 20 10 220 — — бял — жълт прьстсв
ГД4 108 30 100 250 — — оранжев — жълт пръстен
ГД4 ПО 35 15 350 — 1 — сив — оранжев пръстен
ГД4 111 30 25 200 — — бял — черен пръстеи
ГД4 112 20 24 220 — — зелен — оранжев пръстен
ГД4 114 30 60 250 — — син пръстен
ГД4 115 35 45 350 — — сив — черен пръстен
СССР
Д 2 Б 16 10 100 5,0
Д 2 В 25 30 250 9,0
Д 2 Г 16 50 250 2,0
Д 2 Д 16 50 250 4,5 1—2 150
Д 2 Е 16 100 250 4,5
Д 2 Ж 16 150 250 2,0
Д 2 И 8 100 250 2.0
28
11ролължснис иа табл 1.14
3 4 5 6 1 8
Л 9 В 40 10 250 червена точка
Л 9 В 20 30 250 оранжева точка
Л 9 Г 30 30 250 жълта точка
Л 9 Д 30 30 250 бяла ,
Л 9 Е 20 50 250 1 1—2 40 сива „
Л 9 Ж 15 100 250 зелена, сива
Л 9 И 30 30 120 две жълти
Л 9 К 30 30 60 дес бели
Л 9 Л 15 100 250 две зелени
.

Л ю 3 0,1 зелен
Л 10 А 5 10 0,2 1 150 жълт
Л 10 Б 8 0,2 червен

Д 11 100 30 100
Л 12 50 ьо 70
Д 12А 100 50 50 1 1 150
Д 13 100 50 50
Д 14 30 100 50
Д 14А 100 100 70

Д 20 16 20 100 1 40
Силициеви диоди
*
Д Ю1 75 10 2
Д 101 А 75 10 1
Д 102 50 10 2 600
Д 102 А 30 50 10 I 0,5
Д 103 30 30 2
Д 103 А 30 30 1
- —

Д 104 100 2
Д 104 А 100 1
Д 105 75 5 2 0,7 600
Д 105 А 30 75 1
Д 106 30 2
Д 106 А 30 1 ~~ —
1.4. ИМ 1У лени диоди
Предназначени са за работа в бързодействуващи импулени и
логически устройства при неголеми мощности.
Като импулени диоди се използуват точковите (предимно гер-
маниеви) и никои разновидности на плоскостните диоди (герма-
79
ниеви и силициеви) с малки размера на преходите, например
микросплавните, дифузионните мезадиоди, планарно-епитаксиал-
нпте и др.
От диодите с универсално предназначение те се отличават по
продължителност та на времето за проз плане на преходните про-
цеси (включение, изключване). Импул-
•Риг. 1.17. Схема на диоден ключ
сните диоди имат малка продължи-
телност на преходпите процеси,
което се постнга с предварително
прилагане на подходяще конструк-
тивно-технологично изпълнение. От
продължителността на преходните
процеси зависи времето за включване
и изключване на диода, поради което
тези процеси са важна характеристика
за неговото приложение.
Преходни пронеси. На фиг. 1.17
е дадена схемата за свързване на импулсен диод към активен
товар и към генератор на правоъгълни импулси с напрежение
Et. На фиг. 1.18 са ладени времедиаграмите за преходните про-
Фиг. LI8. Времедиаграми за преходните
процеси в импуления диод
цеси на съшия диод.
Ако на диода действува по-
ложителнгят импулс на напре-
жепието Ег (фиг. 1.18 а), той се
етпушва и през него протича
ток в права посока /пр (фиг.
1.18 6). В първия момент tx след
протичането на /пр напрежение-
то па диода рязко нара-
ства, след което започва по-
степенно да спада и в момен-
та /3 /остита стсйността t/np.
Птервалът tx—t2 е времето.
необходимо за спадане на на-
прежението z/д до стойността
1,2 £ЛР; нарнча се врсме за уста-
ноняване на напрежението на
диода в права посока (фиг.
1.18 в).
При смяна па поляритета на
напрежението ZT, <отрикателния
импулс) в момента t3 обратният
ток рязко нараства и достига
стойността /'бр, която е значи-
телно по-голяма от /обр (фнг.
1.18 6). За интервала 73—стой-
ността на /'б се запазва по-
30
стояния. Това се дължи на ниското съпротивление на диода в
обратна посока за този интервал. След това от момента /4 обрат-
пиит ток заночва постепенно да памалява и в момента /Б досгига
стойността /обР, т. е. възстановява се високото обратно съпро-
тивление. Този преходен процес се нарича време на вьзстановя-
ване на обратного съпротивление на диода /вгзст. От това време
зависи бързодействието на диода и колкото неговата стойност
е по-малка, толкова диодът е по-бързодействуващ.
Времето 4ъзст зависи както от параметрите на схемата, така
и от самая диод. Колкото токът /,,Р е по-голям, толкова времето
4ъзст има по-голяма стойност.
В зависимост от времето на възстановяване /BT3tl импулсните
диоди се подразделят на милисекундии (/Възст>0,1 ins), микросе-
кундам (0,1 п1й>/к.зст>0Д fis) и наносекувдни (/Възст<0,1 |*s).
1.4.1. ПАРАМЕТРИ НА ИМПУЛСНИТЕ ДИОДИ
Свойствата на импулсните диоди се характеризират със същи-
те параметри, както и при другите диоди: постоянно напрежение
в права посока постоянно напрежение в обратна посока Urs
постоянен ток в права посока !р, обратен ток 1ц, капацитет
на диода См. Към тях се отнасят и параметрите, характерни за
импулсните диоди:
Импулсно напрежение в права посока Ufm^i — максимал-
ната амплитуда (върхова стойност) на напрежението при зададе-
на импулсна стойност на тока в права посока.
Импулсен токе права посока /глттах— максималната ампли-
туда (върхова стойност) на тока в права посока при зададена
продължителност на импулса.
Максимално импулсно съпротивление в права посока Rap. Р —
представлява отношението
/?„₽. УМ1гаах • (Мб)
Jf.4I шах
Време за възстановяване на обратното съпротивление trr —
ннтервалът от време от момента, когато диодът се превключва
от права в обратна посока, до момента, когато неговото съпро-
тивление достига най-голямата си стойност.
1.4.2. ИЗБОР НА ИМПУЛСНИТЕ ДИОДИ
Импулсните диоди намират широко приложение в импулсните
схеми с най-различно предназначение. За правплния избор на дио-
да, необходим за използуването в дадена схема, трябва да се
знаят неговлте параметри.
31
В импулсната техника намират широко приложение точковите
и сплавните диоди, мезадиодите и плапарно-епитаксиалните
диоди.
Тсчкови импулсни диоди. Преходът се получава, както при
високочестотиите диоди. Характерно за тях е малката стойност
Фиг. 1.19. Вьншен вид с означение на геометричните размс-
ри на импулсния диод
на тока в права посока (20—50 mA), неголямата допустима стой-
ноет на обратного напрежение (не повече от 20 V) и малкият ка-
пацитег на прехода (С1|р?^1—2 pF).
На фиг. 1.19 е даден чертеж на външния вид с означение на
геометричните размери на германиев точков диод Д 18. Пред-
назначен е за използуване в широколентови ограничители и де-
текторни схеми, в комутиращите вериги на импулените устрой-
ства, като елемент на електронноизчислителните машини и др.
Оформен е в металостъклен корпус с гъвкави изводи. Диодът
има следннте параметри при tamb=25°С:
^ср.тах — 16 ША,
IfM max =~ О0 ТП А,
tZFmax-10 V;
UfM шах — 5 V;
Jr max — о0 рА,
max —20 V;
£„=0,08 ps;
Got =0,5 pF.
Сплавни импулсни диоди. Преходът се получава, като в из-
ходната германиева или силициева монокристална пластина (обик-
новено с ААпроводимсст) се сплавя таблетка от индий за герма-
ниевите диоди или от алуминий за силициевите диоди.
Характерни за тях са големият капацитет на прехода (Сир«а
₽а10—20 pF) и сравнително малкото съпротивление в права по-
сока. Допускат големи импулсни токове и обратни напрежения
(t/сбр^бО—100 V). Сплавните диоди нямат голяма скорост на
превключване (£„>0,5 ps). Съществено предимство на сплавните
диоди пред точковите е техният по-малък толеранс на парамет-
рите от един и същ тип.
На фиг. 1.20 е даден чертеж на външния вид с означение на
геометричните размери на силициеви и германиеви микросплавни
диоди Д 219 А, Д 220, Д 220 А, Д 220 Б и Д 310. Първите
32
четири типа диоди намират приложение при малка продьлжител-
пост на импулсите. Използуват се в широколентовите ограничи-
тели и детекторните схеми, в комутиращите вериги на импул-
спите устройства, като елементи на елсктронноизчислителните
Фш , 1.20. Въпшен вид с означение на геометричнше раз-
мери на импулсни диоди
машини и др. Диодът Д 310 е предназначен за изиолзуване в
схемите на запомнящите и логическите устройства. Оформени са
в металостъклен корпус с гъвкави изводиЗ
В табл. 1.15 са дадени параметрите на същите диоди.
Таблица 1.15
Юснонни параметри на нйкои германиеви и силициеви сплавни импулсни
диоди при Lm,,=25°C
Мгза-дподи. Преходът се получава по дифузионния метод. В
гермаписва или силициета монокристална пластинка чрез ди фузия
се създават области с различен тип проводимост. За да се по-
добрят високочестотяите свойства на прехода, неговата площ се
намалява чрез разяждане, след което той остава като израстък
над пластинката.
Меза-диодите съчетават добрите качества";на точковите и
сплавните диоди. Техният преходен капацитет е малък
—3 pF). Токът в права посока има по-голяма стойност, а про-
3 Ръководство, . ,
33
бивното им напрежение е по-голямо, отколкото при сплавиите
диоди. Отличават се с голямо бързодействие (trr може да до-
стигне до 10 ns), стабилност на параметрите и малък толеранс
на параметрите от един и същи тип.
Фиг. 1.21. Въш цен вид с означение на геометричните раз-
мери на импулени диоди
На фиг. 1.21 е даден чертеж на външния вид е означение на
геометричните размери на германиеви диоди Д 311, Д 311 А,
Д 311 Б, Д 312, Д 312 А и Д 312 Б с меза-структура на пре-
хода. Намират приложение в импулените схеми. Оформени са в
металостъклен корпус с гъвкави изводи. В табл. 1.16 са дадени
параметрите на същите диоди.
Планарно-епитаксиална импулени диоди. Преходът се по-
лучава чрез последователио извършване на различии пронеси
(епитаксия, фотолитография, окисляване, дифузия и др.) върху
силициева пластинка с определена проводимост.
Характеризират се с много малък обратен ток и достатъчно
високо обратно напрежение (50 V и повече). Капацитетът на пре-
Таблица 1.16
Основни параметри на никои германиеви меза-диоди при tamb—25cC
Тин на диода Параметри
/д, , mA rep max ! ая ., mA гМ max га Е £>* . v FM max . ХЕШ & yri * X га Ё <л Я С ’ pF tot
д 311 40 500 0,4 1,25 1,5
д 311 А 80 600 0,4 1,0 100 зод 0,05 3,0
д 311 Б 20 250 0,5 '1,5 2,0
д 312 : 1,25 100 0,5
д 312 А 50 500 0,5 1,25 10 75 0,5 3,0
д i 312 Б 1,0 100 0,7
34
хода е сравните, iho малък (1—4 pF). Имат висока стабилност
па параметрите и голяма надеждност.
На фиг. 1.22 е даден чертеж на външния вид с означение на
геометричните размери на силициеви импулени планарно-епитак
сиални диоди 2Д 5605-4-2Д 5607
и 2Д 5612-ъ2Д 5614 българско
производство. Намират прило-
жение в изчислителната техни-
ка, радиоелектропиката и про-
мишлената електроника. Офор-
мепи са в пластмасов корпус.
В табл. 1.17 са дадени парамет-
?-Д5бП5 гдзбщ гмб12 гдзви
Фиг. 1.22. В'ьншен вид с означение
на геометричните размери на импул-
ени диоди. Типът на диода се озна-
чала на корпуса с цифра: за 2Д560
с 55, за 2Д5606 с 56, за2Д5607 с 57,
за 2Д5612 с 52, за 2Д5613 с 53 и за
2Д5614 с 54
рите на сыците диоди.
На фиг. 1.23 е даден чертеж
на външния вид с означение на
геометричните размери на сили-
циев планарно-епитаксиален им-
пулсен диод КД512 А. Предна-
значен е за работа в апаратура с
широко приложение. Оформен е
води. Диодът има
в стъклен корпус с гъвкави из-
следните параметри при 25°С:
А'ср max —20 П1А} Afrnax —5 [J.A, tfr—1 IIS,
IfM max ~200 mA;
Ur max = 15 V; Got = 1 pF.
Тьб.ища 1.17
Основни параметри на силициеви импулени планарно-епнтаксиални
диоди при tO7ii=25°C
^m.,x = l V;
35
7.5
Фиг. 1.23. Външен вид с означение на геометричните
размери на диода КД512 А
1.5. ТУНЕЛНИ ДИОДИ
Тунелните диоди представляват плоскостни диоди, в конто
пренасянето на токоносителите през PN прехода се дължи на
туиелпия ефект и волт-амперната характеристика има участък с
отрицателно съпротивление.
Волт-амперна характеристика. Характеризира свойства га на
тунелния диод. На фиг. 1.24 е показана нейната форма. От ха-
рактеристиката се вижда, че при подаваие на малки обратни на-
прежения през диода протича обратен ток. С увеличавапе на
обратного напрежение обратният ток бързо нараства (участък Ог
на фиг. 1.24) до момента на топлинното разрушаване на прехода.
При подаване на малки напрежения в права посока (в права
посока при малки напрежения диодът има ниско относително
съпротивление) токът бързо нараства и при напрежение UmayL до-
стига своята максимална стойност (участък Оа на фиг. 1.24). Но
при по-нататъшното увеличаване на напрежението съпротивле-
нието на диода рязко се увеличава, а токът в права посока бър-
зо намалява (участък а б на фиг. 1.24) и при напрежение tZraln
достига минималната си стойност. За напрежения, по-големи от
36
харакгеристиката e както на обикновения диод (участък
б в на фиг. 1.24).
Участъкът а б от волт-амперната характеристика е работният
участък на тунелния диод и се характеризира с отрицателно
динамично съпротивление (с увеличаване на напрежението то-
кьт намэлява и обратно).
Параметри на тунелния диод. Тунелният диод се характе-
ризира със следните осиовни параметри:
Максимален ту пелен ток (пиков ток) 1Р—стойността на
тока в права посока, която съответствува на максимума от волт-
амперната характеристика.
Минимален тунелен ток 4, — стойността на тока в права
посока, която съответствува на минимума от волт-амперната ха-
рактеристика.
Максимално напрежение Up — стойността на напрежението в
права посока, което съответствува на максималния тунелен ток 1Р .
Минимално напрежение Uv — стойността на напрежението в
права посока, което съответствува на минималния тунелен ток 4 .
Отношение на токовете на тунелния диод 1Р //» — отноше-
ние™ на максималния и минималния тунелен ток.
Напрежение на разтвора на волт-амперната характери-
стика Upp— напрежението в права посока, стойността на което
е по-голяма от Uv; токът през диода при напрежение Upp е
равен на 1Р.
Отрицателно динамично съпротивление Rd — представлява
величина, която е обратна на стръмността на волт-амперната ха-
рактеристика.
Максимална работна честота fmax — честотата, при която
активната съставяща на пълното съпротивление на диода става
равна на пула.
За тунелния диод са в сила и общите параметри за диодите:
fTp, Cfot, Рmax) Л7 ср. max, 4? max И ДР-
Важно свойство на тунелните диоди е слабата зависимост на
техниге параметри от температурата.
Приложение на тунелните диоди. Характерно за тунелните
диоди е тяхната висока работна честота (до 1011 Hz) и малката
им консумация (не повече от 1% от мощността на обикновени-
те диоди).
По предназначение тунелните диоди се разделят на следните
основни групи: усилвателни, генераторни и превключващи.
В режим на усилване тунелният диод намира особено широ-
ко приложение в областта на СВЧ. В същия обхват с тунелния
диод може да се построят схеми на генератори с честота на
трептенията до 100 GHz. В режим на превключване тунелният
диод намира приложение в бързодействуващите изчислителни
машини (в схемите на тригерите, запаметяващите устройства, ло-
гическите схеми НЕ, ИЛИ и др.).
37
На фиг. 1.25 е даден външният вит, на корпуса на ту.пелен
диод с означение на геометричните размери. В зависимост от ти-
па на диода кортусът може да бъде металокерамичен или мета-
лостъклен. В табл. 1.18 са дадени основните параметри па тунел-
ни диоди съветско производство.
Фиг. 1.25. Корпус на тунелпите диоди
Таблица 1.18
Основни параметри на тунелни диоди съветско производство
Тип на диода Параметри Размери, mm При .ижение
I , Р mA и . р mV I р I V и , рр mV ct.,r pl-
d 1 h
ГИ304 А, Б 4,5—5,5 75 5 440 20 3,7 2 В бързодей- ствуващи импулсни схеми
ГИ 305 А. Б 9,1—11 85 5 450 30 3,7 2
ГИ307 А 1,8—2,2 70—90 7 400 20 3,7 2 В превключ- ваши схеми
АН 201 В 10 0,18 10 — 5—15
АН 201 Г 20 0,2 10 — 10 За генера-
АИ201 Е 20 0,2 10 —- 6—20
АИ201 Ж 50 0,26 10 -—. 15 2,8 2 тории с хе-
АН 201 И 50 0,26 10 — 10—30
АН 201 к 100 0,33 10 — 20 ми
АИ-201 л 100 0,33 10 — 10-15
АИ 101 А, Б 1 0,16 5 — 4—8
АИ101 в.д 2 0,16 6 5—10 4 2
АИ101 Е, И 5 0,18 6 — 8—13
1.6. ДИОДИ НА ГЪН
Диодите на Гън са полупроводникови ирибори без PNпреход’
конто притежават обемно отрицателно съпротивление. Образува-
нето на отрицателно съпротивление в обема на полупроводнн-
ковия кристал е получило иазванието обемен ефект.
38
Гьн експериментално е установил наличието на обемно отри-
цателно съпротивление в никои полупроводкици. Този ефект
(ефект на Гън) се наблюдава в най-универсалните полупроводни-
кови материали, като галиев арсенид (GaAs), индиев фосфид (1пР)
и др. Същността на ефекта се
с петой в появата на електриче-
<-ки трептения във външната ве-
рига при прилагане към тези
материали на електрическо поле,
превишаващо пякаква критич-
на стойност. Критичната стой-
ност на интензитета на полете,
Фиг. 1.26. CrpVKiypa па диода на Гън
при конто възниква отрицателно
с ьпротивлепие е от порядъка
па 3kV/cm за GaAs и 6 kV/cm за InP. На фиг. 1.26 е дадена
структурата на диода на Гъп. Най-разпространсният полупровод-
ник за изработване на диода на Гън е GaAs.
С диодите на Гън са разработени генератори за СВЧ с мощ-
пост до 10 kW и честоти от 0,4 до 1,5 GHz; до 1 kW и честоти
от 1,5 до 5,2 GHz и до 100 W и честоти ог 5,2 до И GHz. Съ-
1цо така тези диоди са намерили приложение в усилвателите,
логическите схеми, стабилизаторите на ток и др.
Диодите на Гън с приложение в СВЧ устройства имат слец-
ппте параметри: честочен обхват на генерираните трептения, от-
давана мощпост и коефициент на полезно действие.
В последните няколко години са създадени доста серийни
промишлепи образци на диодите на Гън. Независимо че има та-
киза, проспектните данни за тях са твърде оскъдни, поради кое-
то в ръководството не са поместени.
39
2. БИПОЛЯРНА ТРАНЗИСТОРА
Представляват полупроводникови прибори с два прехода, в
конто протичането на тока се сбуславя от движението на неос-
новните токоносители. Процесите в биполярни^е транзистори
протичат при наличието на двата вида токоносители: електрони
и дупки.
Биполярните транзистори обединяваг голям брой прибори от
различен тип, конто се различават по назначение™, основните
параметри, материала, технологичниге методи за изработката им
и т. н.
Класификацията им може да се извършн по няколко признака. Пре-
ди всичко те се класифнцират по материала, използуван за полу-
чаване на PN прехода — германиеви или силициеви, по вида на
тяхната проводимост — PNP и NPN, по начина за получаване на
прехода — сплавни, меза, дифузионни, планарни и т. н„ по мощ-
ността — транзистори с малка, средна и голяма мощност, по че-
стотата — иискочестотни, средночестотни и високочестотни, по
основните процеси, протичащи в базата — дрейфови и бездрей-
фови.
Свойствата на биполярните транзистори се описват с техните
статични характеристики, конто дават връзката между токовете в
тр нзистора и напреженията на неговите електроди при различии
схеми на свързване.
В електрическите схеми транзисторът може да бъде свързан
по три различии начина в зависимост от това, кой от електроди-
те се приема за общ: схема с обща база (ОБ), схема с общ еми-
тер (ОЕ) и схема с общ колектор (ОК). Различайте схеми на
свързване на транзистора имат и различии свойства. На фиг. 2 1
са дадени различните начини на свързване.
Схема с ОБ (фиг. 2.1). Има малко входно съпротивление (ня-
колко десетки ома) и голямо изходно съпротивление (от порядь-
ка на стотици килоома). Коефициентът на усилване по ток еа<1.
Фиг. 2.1. Схеми на свързване на транзистора
Коефициентът на усилваие по напрежение и мощност може да
достигне до 10.00 пъти.
Схемата с ОБ не изменя полярността на усилвания сиг-
нал.
40
Притежава много добри честотни свойства и добра линейност на
пол г-ам перните характеристики. Има голяма стабилност при ко-
лебания на температурата.
Схемата с ОБ намира приложение в генераторите и усилвате-
лите за висока и междинна честота, т. е. в тези случаи, когато
са необходими висока стабилност на параметрите, добри честог-
ии свойства и ннско входно съпротивление.
Малкого входно съпротивление на схе'ата с ОБ ограничава
ценною приложение в усилвагелите на писка честота, особено в
предусилвателите, където е трудно съгласуването със следваши-
те стъпала. В мощеите усилвателни стъпала с тргнсформаторна
връзка схемата с ОБ се прилета доста често, тъй като дава не-
големи нелинейни изкривявания и най-добре се използуват че-
стотните свойства на транзистора.
Схема с ОЕ (фиг. 2.1). Входного съпротивление на тази схе-
ма е ог порядъка на няколко килоома, а изходното—десетки
килоома. Входного и изходното съпротивление не се отличаваг
така силно, както при схемата с ОБ, и това улеснява съгласува-
тето на отделяйте стъпала. Коефициентът на усилване по ток е
Р§>1. За разлика от схемите с СБ и с ОК в схемата с ОЕ кое-
фициентите на усилване по ток и напрежение може да бъдат
едновременно по-големи от единица и да се получи максимално-
то възможно усилване по мощност. Обаче малката температурна
стабилност н лага необходимостта от прилагането на отрицател-
на обратна връзка, с което се намалява усилването.
Схемата с ОЕ изменя фазата на усилвания сигнал на 180°.
Има неравномерна честотна характеристика, а коефициентът на
нелинейни изкривявания е с голяма стойност и може да достиг-
ав 5—15%.
Независимо от недостатъцпте тази схема притежава най-доб-
ри усилвателни свойства (в сравнение с ОБ и ОК), поради което
е основен тип схема за усилване на малки сигнали.
Намира приложение в усилвателнте за ниска честота (пред-
усилвателни и крайни мощни стъпала), за високочестотни и меж-
динночестотни усилвателни стъпала, във видеоусилвателите, им-
пулсните и ключовн схеми и др.
Схема с ОК (фиг. 2.1). Има голямо входно съпротивление
(от порядъка на десетки и стотици килоома) и малко изходно
съпротивление (от порядъка на десетки и стотици ома). Коефи-
циентът на усилване по напрежение е по-малък от единица
(Ки <0,9 — 0,95). Схемата с ОК по отношение на температурната
стабилност е по-добра от схемата с ОЕ.
Тя не измени полярностга на усилвания сигнал. Коефициентът
на нелинейни изкривявания има малка стойност (<1%).
Намира приложение за съгласуваие на съпротивленията между
отделимте стъпала както в предусилвагелите, така и в мощиите
нискочестотни усилватели.
11
2.1. ПАРАМЕТРИ НА Б11ПОЛЯРЕИТЕ ТРАНЗИСТОРЕ
Параметрите па транзисторите са много и разнообразии. Те
биват параметри по постоянен ток, параметри в режим на малък
сигнал, параметри в режим на голям сигнал, максимално допу-
стими параметри и др.
В областта на усилванею транзисторът може да бъ е харак-
теризуй като нелинеен елемент както с параметрите при ма-
лък сигнал, така и с параметрите при голям сигнал. За характери и-
раке па транзистора при малък сигнал, конкретен режим на
работа и определена схема на свързване се използуват парамет-
рите на активния линеен четириполюсник и физическите пара-
метра
2.1.1. ПАРАМЕТРИ НА ТРАМЗИСТОРИТЕ ПРИ МАЛЪК СИГНАЛ
Под понятието малък сигнал се разбира такова променливо
напрежение (ток), амплитудата на което е значително ио-малка
от постояниите напрежения (токове), приложени на електродите
на транзистора, като при увеличазането па амплитудата (обик-
новеио с 50%) измерваният параметър не се измени с повече
от lOVo-
Статичните характеристики на транзистора показват, че връз-
ката между токовете и напреженията е нелинейна, т. е. транзи-
сторът е прибор с нелинейна характеристика и неговите пара-
метри зависят от режима, определен от избора на рабогната
точка.
Работната точка може да се избере така на статична!а ха-
рактеристика, че при в ьздействието на променливи входни сиг-
пали с малка амплитуда криволинейната част от характеристика-
та да се приеме за отрязък от права линия, а транзисторът за
линеен елемент, евързан в електрическата верига.
Практически в режим на малък сигнал работят трапзисторите,
конто се използуват в усилвателите за високМ честота, междии-
ночестотнпте усилзатели, предусилвателите за ниска честота, им-
пулсните усилватели и др.
Транзиепгорът като четириполюсник
При въздействието с малък сигнал транзисторът може да се
разглежда като линеен активен четириполюсник (при условие, че
транзисторът се приеме за линеен елемент). В такъв четириполюс-
ник един от изводите е общ за входната и изходната верига и
в зависимое г от него се различават три схеми на свързване
(фиг. 2.1).
За малък сигнал напреженията и токовете иА, и2 и i{, i2, Д1 й-
ствуващи във външните вериги на четириполюсника, са евързапи
помежду си еднозначно (токът е еднознач«а функция на напре-
42
тенисто). Токовете z1( z2 и наире еиията ил, и2 предоавляват
милки изменения на сигнала около избранатд работна точка, Вза-
имп.иа н,уьзка между ези четири величили в общин случай мо-
же да бъде изразена чрез една система от две уравнения с две
и н шестой. В зависимост
О1 тона, кои от велич ните
i е избират за независим!!
к кои за зависими, въз-
можпи са шест различии
снстсми уравнения.
За онисване на свой-
стната на транзистора като
че гирииолюсник практиче-
< ко приложение са наме-
рили две от тях: система га
A-параметри и сиСтемата
у-параметри.
Система h-naрам empii.
Нои иея за независим!! ппо-
менливи се избират вход-
НИЯТ ТОК /, и нзходното
напрежение zzs. За завиенми
променливи се избират пз-
ходиият ток /а и входного
напрежение Тогава си-
стемата уравнения на че-
тариполюсника има вида
Фиг. 2.2. Схема на транше и»ра к го чгифи-
полюсник с означение на реалннте токцве
и напрежения при схема с^ОЕ
Фиг. 2.3 Схема на цшнзистора каю че-
гириполюспик с означение на реалниге то-
кове и напрежения при схема с ОЗ
+Ла «Б
i2--h2x /j Д-2- (2.1)
Стойиостиге на коефициентите /zn, /г12, /г21 и /газ зависят от
схемата на свързване на транзистора. Сыцо така в зависимост
от схемата на свързване величипите /(, zza и I, съответствуват
на реални токове и напрежения в транзистора (фиг. 2.2 и 2.3).
Физическият смисъл на коефициентите /гп, /zjg, /г21 и /г22 може
да се поясни, като се положи последователно в урависпията
(2.1) /j=0, което съответствува на режим на празен ход по про-
меилив ток на входа на четириполюсник^, и Д2 = С’, което съот-
ветствува на късо съединепие по променлиз ток на негович изкод.
В зависимое г от схемата на свързване /z-нараметрите се о nia-
чават съответно: за схема с ОЕ с /гИе, hl2e. h2ie h22e‘, за схема с
ОБ с /гцЬ, Л12д, за схема с ОК с /г11(., hxic, h.2Xc и /?>?с.
е входного съпротивление (при zz2=0). Стойностите на
са от порядъка на няколко килоома при постоянен ток на
колектора IC-^A mA. Стойностите на /гцЛ са от порядъка на пя-
13
Таблица 2.1
Формули за връзка между
Л-параметрите при различии схеми
на свързване
Парл- метър Схема на свързване
ОЕ ОБ
Л11*
1 + Л21«,
hV.e 1 1+Л2]„ -h^b
'‘ъ'е h1\b
К 2. е ,Z22i
1-ЬЛ21*
>\-е

,112Ь h^eh2?e .
1+'^е
Л2|* 1 + J а- ’ 1
Л22* Л2?е
1+Л2’е
kllc А11с ^116
1+А216
hKc 1 1
1
21с 1 + Л21*
Л2?с Л2"е Л22й
1 +^21й
колко де сетки ома при по-
стоянен ток на емитера 1Е^=Л
mA. Стойностите па hUc^hi}tr
е коефициент на
обратна връзка по напре-
жение (при ^ = 0). Безразмер-
на величина. Стойностите на
Л12е са от порядъка на 10 3.
Стойностите на hl9b са от по-
рядъка на J0-3 до 10“4. Ряд-
ко се употребява при изчи
сляване на схемите. Стойно-
стите на Л12с=1.
Л21 е коефициент на пре-
даване по ток (при zza = O).
Безразмерна величина. Харак-
теризира усилнателните свой-
ства на транзистора. Стой-
ностите на Л21е са в грани-
чите от 20 до 400. Дава се
в справочниците (обикновено
неговата средна стойност).
Ако са дадени граничните
стойности, например Л2,е =
=20-5-60, средната стойност
се определи по формулата.
Л2> = ^20.60^35. Стойности-
те па Инь са в граничите
0,95—0,99. Стойностите на
Л21с, са как го тези на Л2]е,
тъй като
е изходната прово-
димост (при ц=0). Стойно-
стите на ‘Л22е са от порядъка
на 5.10 5 S. Стойностите на
Л22* са от порядъка на 10-6—
— ;0~7 S. Стойностите на
Стойностите на Л-парамет-
рите при малък сигнал за
различмите схеми на свързва-
не имат еднозначни връзки
помежду си и винаги може
да се премине от парамет-
рите за една схема на свързване към параметрите за друга схема
на свързване. В табл. 2.1 са дадени формулите за връзка между
Л-параметрите.
44
В снраночниците за транзистори се дават обикновено нкско-
ич го пип с А-параметри за тичовата работа точка. За Друг
режим (друга работна точка) /z-параметрите могат да се опре-
дели г от семейството входни и изходни характеристики.
Системата А-параметри иамира приложение при изчислява-
пс го на нпскочестотни транзисторни схеми. Облает та на ниските
честоти може да бъде от пяколко десетки до стотици килохер-
и..!. Параметрите в тази система лесно се измерват и имат ясен
физически смисъл.
Система у-параметри
При тях за независимы променливи се избират токовете, а за
занисими променливи — напрежеиията. Системата уравнения на че-
гириполюсника има вида
3'11М1+У12И2»
(2.2)
^2 —3Z21 В1 ~ЬУ‘22 1/2-
Коефициентите пред напрежеиията ил и и2 в уравневпята (2.2)
представляват параметрите на транзистора Тяхната размерност е
про во димост.
Физическият смисъл на коефициентите _y2J, _у12 и З'аа мо-
же да бъде пояснен, като се направят последователно опита на
късо съединение (ut = 0, z/a=0) по променлив ток.
В тези случаи коефициентите се определят от отношенията
jz11=—| —вход на проводимост (при 1/а = 0);
"г I п^=0
_У12= — —обратна проходна проводимост (при и,-О/,
Ul'u,-=J
-—права проходна проводимост (при zz2=0);

У23--
— изходна проводимост (при Kj—0).
Параметрите зависят от схемата на свързване па транзистора
и съответно се означават: за схема с ОЕ y1Je. уКе, y2Ze и у.22е, за
схема с ОБ уцЬ, 3'126 Упь и у^ь и т. н. Също така за всяка схе-
ма на свързване величините щ, 1А, zzs и /2 съответствуват на ре-
алните токове и напрежения в транзистора. Например ил = иь,
i2 = ib и т. н. (вж. фиг. 2.2 и 2.3).
Усилвателните свойства на транзисторнте за малък променлив
сигнал в областта на високите честоти е удобно да се преценя-
ваг с помощта на з^-параметрите, като се отрази влиянието на
капацитетите и зависимостта на параметрите от честотата. То-
гава у параметрите се разглеждат като комплексам числа с ак-
тивна съставяща (g) и реактивна (jwC).
45
В практиката най-широко приложение намират у-параметрите
при свързване в схеме с ОЕ.
Съставящите на у-параметрите за схема с ОЕ могат да се из-
разят със слединте общи формул»:
Уг1е—ё\?с'\'’ (2.3)
У&е= ёЫе+Д1* ^21е ’>
У lie ~ S'22e + JW ^22е-
В уравненията (2.3) параметрите уи и gn са активните съста-
вящи съответно на входната и изходната проводимост в режим
на късо съединение на входа и изхода. Параметрите g12 и ^21 са
акгивните съставящи на обратната и права га проходна проходи-
мост в режим на късо съединение на входа и изхода.
Капацитетите Сп и С22 са съогветно входе» (Сп) и изходен
(С22) ка гацитет на четириполюсника. Капацитетите С12 и С21 са
съответно прав (С13) и обратен (С2;) проходе» капацитет.
Спстемата у-параметри се използува предимно при работата
на транзистора с малки сигнали и високи честота.
Връзка. между системите к- и у-параметри
Системите параметри са свьрзани помежду си с определени
съотношения. Всяка от системите еднозначно определи електри-
ческите свойства на транзистора. В този смисъл те са равнознач-
ни, но имат различии форми на запневане на зависимостите меж-
ду токовете и напрежепията в транзистора при малък сигнал и
за определена работна точка.
Връзката между системите h- и у-параметри за една и
съща схема па свързване се дава с формулите за преизчисление.
В табл. 2.2 са дадени тези формули.
Физически параметри
Физическите параметри се наричат още и собствени, защото
всеки от тях отразява определени физически явления, специфични
особености и свойства на транзистора.
При анализ и изчисляване на схемите транзисторът обикнове-
но се представя с неговата еквивалентна схема. Широко прило-
жение в практиката е намерила Г-образната еквивалентна схема,
конто е приложима за трите схеми на свързване, дадени на
фиг. 2.4.
Транзисторите се характеризират със следните физически па-
раметри:
Диференциално съпротивление на емитерния преход ге —
определи се като отношение на изменението на напрежението на
46
смнгерния преход към изменението
на емитерния ток при постоянно
илпрежение па колектора.
Съпротивлението ге има стой-
ности от порядъка па 20—40 Й.
Паралелно на съпротивлението
ге е свързан капацитетът на еми-
терния преход Се. Той има две
сьставящи: бариерен Ссг, и дифу-
зионен СеЛ. Дифузиоппият капаци-
тет е зпачително по-голям от ба-
риерния и затова се приема Се^СеЛ-
При изчисляването на транзистор-
пите схеми влиянието на Се се
пренебрегва, тъй като то не е съ-
ществено при работата на транзи-
стора в областта на високите че-
стоти.
Стойността на ге не се дава в
справочниците, но може да се оп-
редели, като се използува връз-
ката му с 4-параметрите при схе-
ма с ОБ:
re=hnb— (14-/721*)- (2*4)
"22 ь
Дтференциално съпротивление
на колекпюрния преход гс-оп-
ределя се като отношение на из-
менението на колекторното напре-
жение към изменението на колек-
ториия ток при постоянен емите-
Таблица 2.2
Формули, изразяващи връзката
между h- я у-параметрите
Параметър 1 Формула
*и 1 . 11
л12 12 . 11
*21 '21 №
*12 ’ 11 Уи~ ' 12 ' 21
J11
- 11 1 *11
* 12 *12 *11
21 /?-21 лГ
*11 *22 “*12 *21
22 *11
реи ток.
Неговата стойност е от порядъка на 100 —1000 кЙ.
Стойността на не се дава в справочниците, но може да се
определи, като се използува връзката му с А-параметрите при
схема с ОБ:
1
*22 А
(2-5)
Стойността на колекторното съпротивление при схема с ОЕ г'с
е зпачително по-малка от тази при схема с ОБ (/'*==/с (1 —а)).
Капацитет на колекторния преход Сс — има две съставящи:
бариерен Сс& и дифузионен Ссд. Бариерният капацитет е зпачител-
но по-голям от дифузионння, поради което се приема Сс^Ссъ-
В справочниците обикновено се дава колекторният капацитет
Сс. Това е капацитетът, измерен между изводите на колектора и
-17
базата при зададени честоти, емитерен ток, равен на нула, и при-
ложено обратно напрежение на колекторпия преход.
Капацитетът Сс оказва съществено влияние на честотните
свойства на транзистора. Колкото неговата стойност е по-малка,
Фиг. 2.4. Т-образни еквивалентпи схеми пл транзистора
а — ОБ; б — ОЕ; а — ОК
толкова по-добре работи транзисторът в областта на високите
честоти.
Обемно съпротивление на базата гь-ь — съпротивленпето на
базовата облает. Определя се ст формата и геометрии ните раз-
мери па базата, специфичното съпротивление на използувания
материал и от технологията за изработване на транзистора.
Сълротивлението Гь па фиг. 2.4 е сума от две сопротивления
!'ь = п-ь + е'ь- (2.6)
Сълротивлението г" се нарича дифузионно съпротивление на ба-
зата. В справочниците за транзистори гь не се дава, но може да
се определи, като се използува връзката му с А-параметрите при
схема с СБ:
^12 й
Л22 Ь

48
Нремеконстанта на веригата за обратна връзка г^ь Сс —
нронзведението от обемното съпротивление на базата гь-ь и ка-
пацшета на колекторпия преход Сс. Нарича се още времеконстан-
та па колекторната верига (yy-rt/b Сс). Характеризира вътрешна-
и обратна връзка на транзистора по висока честота.
11роизведението п.’ь Сс е важен параметър на транзистора и
се дава в справочниците. Колкото е по-малка неговата стойност,
толкова е по-висока граничната честота на транзистора.
Диференциален коефициент на усилеане по ток а — опре-
детя се като отношение на изменението на колекторпия ток към
изменението на емитерния ток при постоянно напрежение па ко-
лен гора (а = — Л.21 *).
Характеризира усилвателните свойства на транзистора при
скьрзване в схема с ОБ. Неговата стойност е от порядъка на
0,95—0,98.
Диференциален коефициент на усилеане по ток р — опреде-
ли се като отношение на изменението на кслекторния ток към
изменението на тока в базата при постоянно напрежение на ко-
лектора.
Характеризира усилвателните свойства на транзистора при свър-
зване в схема с ОЕ. Неговата стойност е от порядъка на 20—
400 и е в зависимост от типа на транзистора.
Коефициентите а и р са свързаки помежду си със съотноше-
нието
^21 b
1 + ^21 b
(2.8)
Гранични. честоти на транзисторипге
С иовишаване на честотата усилвателните свойства на тран-
знстори । е се намаляват. Започва да се проявява комплексният ха-
рактер на техните параметри, в резултат на което се намаляват
усилването и мощиостта, появява се фазова разлика между вход-
ная и изходнил ток.
Най-голямо влияние на работала на транзистора при високи
честоти сказва зависимостта на коефициента на усилване по ток
х от честотата. Стойността на а при иовишаване на честотата
придобива комплексен характер и започва да намалява по опре-
делен закон. Тази стойност може да се определи по приблизител-
пата формула
(2.9)
•4 Ръководство. . .
49
По същия начин за коефициента на усилване по ток р при свър-
зване в схемата с ОЕ —
₽ = , (2ЛО)
1 +j-f-
Jp
където / е текущата честота;
/„ — граничната честота на транзистора при схема с ОБ;
Д. — граничната честота на транзистора при схема с ОЕ;
а0 — коефициент на усилване по ток при ниска честота
и схема с ОБ;
р0 — коефициент на усилване по ток при ниска честота
и схема с ОЕ.
Усилвателните свойства на транзистора при високи честоти се
характеризират с модула и фазовия ъгъл на коефициента на
усилване по ток а. При схемата на свързване с ОБ модулът е
(2.Н)
а фазовият ъгъл —•
% = arctg ~ • (2.12)
J а
Честотата fa се нарича гранична честота на транзисто-
ра при свързване в схема с ОБ. Това е честотата, при конто мо-
дулът на коефициента на предаване по ток намалява до 0,707 а0
(с 3dB) по отношение на неговата стойност при писки честоти, т. е
|а|=0,707 а0=]А21*|- (2.13)
При схемата на свързване с ОЕ модулът е
|р |А21е|. (2.14)
а фазовият ъгъл —
<рл = arctg- (2.15)
JP
Честотата fp се нарича гранична честота на транзисто-
ра при схема с ОЕ. Това е честотата, при която модулът на
коефициента на предаване по ток намалява до 0,707 р0 (с 3 dB) по
отношение на неговата стойност при ниски честоти, т. е.
|р|=0,707 ₽0-:/г21е|. (2.16)
50
Коефициентът на предаване по гок р се измени по-силно при
изменение на честотата, стколкото коефициентът на предаване по
гок а. Граничната честота на предаване во ток Д е значително
по-ниска ст граничната честота на
фиг. 2.5 тези зависимости са показа-
на графнчно.
Между граничните честоти fa и
fn съществува следната зависимост:
Д ’ (1 h-Zib^fa. ’
(2.17)
където &2i.% и foie,, са стойностите
на коефициентите на предаване по
ток при ниски честоти.
Транзитна честота ft— често-
вредаване по ток На
Фиг. 2.5. Амплш удно-честотни
характеристики на коефициентите
аир
тэта, при конто модулът на кое-
фициеита на предаване по ток при свързване на схема с ОЕ
е равен на единица (р = А3]е= 1). Тази зависимост е дадена гра-
фично на фиг. 2.5.
За маломощните нискочестотни транзистори /,=0,5— 2 MHz,
за мощните нискочестотни транзистори /т =100 — 500 kHz, за
маломощните високочестотни транзистори /т =50—100 MHz и
за мощните високочестотни транзистори/т =20—100 MHz.
От разгледаните три честоти fa, fp и /т най-висока е /а , а
най-ниска е ffi , т. е. ftl <Jr<Zfn (фиг. 2.5). Тези честоти са свър-
зани помежду си с уравненията
/а — А (1-Г^г/?21 г>„);
А — ft (1 + ^21 fc„)«i h
(2.18)
(2.19)
к вдето //г = 0,2 за бездрейфови транзистори и т = 0,7 за дрейфо-
ви транзистори.
Максимална честота на генерацията /гаах максималната
честота, при конто коефициентът на усилване по мощност клони
към единица. Тя характеризира честотпите свойства на транзисто-
ра при неговата раоота като генератор на електрически трептения.
Честотата /тах е свързана с високочестотните параметри на
транзистора и може да се определи по формулата
(2.20)
51
2.1.2. ПАРАМЕТРИ НА ТРАНЗИСТОРИТЕ ПРИ ГОЛЯМ СИГНАЛ
Тези параметри характеризират работата на транзистора при
изменение на токовете и напреженията в широки граници (при
голяма амплитуда), т. е. когато
Фиг. 2.6. Графично определяне на па-
раметъра h2lE от изходните волт-ам-
перни характеристики при схема с ОЕ
та на транзистора (запушване,
транзисторът
работи като усилвател
започва да оказва съществено
влияние нелинейността па волт-
амперните характеристики на
транзистора.
При големи сигнали транзи-
сторът може да работи в ре-
жим на усилване (1енериране)
на синусоидални токове и на-
прежения или в импулсен ре-
жим. При работата на транзи-
стора в импулсен режим са въз-
можни два случая: усилване и
превключване (ключов режим).
В последняя случай работната
точка преминава от областта на
запушване в областта на наси-
гцане и обратно, т. е. премина-
ва през трите области на рабо-
усилване и насищане). Когато
на синусоидални сигнали с
голяма амплитуда, работната точка преминава от областта на за-
пушване в областта на усилване и обратно (например при мощ-
ните усилвателни стъпала кл. В).
При голям сигнал в режим на усилване се използуват па-
раметрите на транзистора при схеми на свързване с ОБ и ОЕ, а
за ключов режим предимно при схеми на свързване с ОЕ.
От параметрите при голям сигнал най-често се използуват ста-
тичният коефициент на усилване по ток при схема на свързване
с ОЕ hue и стръмността на преходната волт.-амперна характе-
ристика У'21 Е-
Индексът на параметрите при голям сигнал, определящ схе-
мата на свързване, се означава с главна буква.
Статичен (интегрален) коефициент. на усилване по ток
Ьше—характеризира свойствата на транзистора като усилвател
и превключвател в схема на свързване с ОЕ.
Стойностите на fei е може да се определят от волт-амперните
характеристики на транзистора. От фиг. 2.6 за т. А стойността
на fol е се изчислява по приблизителната формула
hi\E —
Jct~rct _
(2.21)
Определената по този начин стойност на А21 е се нарича сред-
на стойност на статичния коефициент на усилване по ток.
52
За определен тип транзистор стойността на hi\E се дава в
справочниците.
Стойността па статичния коефициент на усилване по ток Ь^в
се определи по формулата
<2-22)
*+л21Д
Стръмност. на преходната волт-амперна характеристика
Уне—определи се во формулата
jV2i£ = (2.23)
UBE .
където Ube е напрежението на входа на транзистора при свър-
зване в схема с ОЕ. Озиачава се още и с S.
Този параметър се използува за изчисляване на схеми, когато
на входа на транзистора е включен генератор на напрежение (на-
пример в мощните усилвателни стъпала).
Напрежение на насищане база — емитер Ube sat -— напреже-
нието между базата и емнтера в режим на насищане при зададе-
ни стойности на базовия и колекторния ток.
Напрежение на насищане колектор — емитер Uce sat — на-
прежението между колектора и емитера в режим на насищане
при зададепи стойности на базовия и колекторния ток.
Импулени параметри на транзисторите
В общия случай под импулсен и ключов режим на работа се
разбира реакцията на транзистора на скокообразни или относи-
телно резки изменения на управляващия сигнал.
В импулсен режим (режим на линейно усилване) траизисторът
работи в линейната облает на характеристиките. В режим на пре-
включване траизисторът може продължително време да се нами-
ра в режим на насищане или запушване, като за кратко време
последователио преминава през режим на усилване.
За разлика от свойствата на транзистора при работа с ма-
лък синусоидален сигнал в импулсен и ключов режим представ-
ляват интерес преходните процеси, конто протичат, когато му се
въздействува с импулсен сигнал.
Ако на входа на транзистора се подаде идеален правоъгълеи
импулс /дщах. на изхода му се получава импулс със сьщата про-
дължителност, но с изменена форма и закъснение спрямо вход-
ная. На фиг. 2.7 са показана графично преходните процеси в
транзистора при схема с ОЕ.
Работата на транзистора в импулсен режим се характеризира
със следните параметри:
Време на закъснение t3 — интервалы- от време между момен-
та Zj и момента /2, в който токът 1С достига стойността 0,1 /Csat.
53
Времето на закъснение може да се определи по приблизигелната
формула
Фиг. 2.7. Времедиаграми за преходните процеси в тран-
зистора при схема с ОЕ
Време на нарастване — интервал ы- от време t3 —13, в
продължение на конто колекторният ток 1С нараства от 0,1 Ic sat
до 0,9 4,-sat- Времето па нарастване може да се определи по фор-
мулата
К .-0,1
*Ф = Ч In ’ <2-25)
^21 1
където Тф = —------ е времеконстанта на предния фронт;
т
7<sat=—^4?——-------коефициентът па насищане на тран-
Csat
зистора.
54
Във формулата (2.25) не е отчетено влиянието на колектор-
ния капацитет Сс и товарното съпротивление на транзистора .
Влиянието на Сс и се пренебрегва при условие, че
(2.26)
Време на включване /вкл — определи се като сума от времето
на закъснение ts и времето на нарастване
/вкл —/3 (2.27)
Този параметър се използува при изчисляваието на транзистор-
ните схеми. В повечето случаи времето на закъснение се прене-
брегва, тъй като неговата продължителност е много ио-малка от
тази на предния фронт. Тогава 4кля»^ф.
Време на разсеиване tp — интервалът от време /4—в кон-
то колекторният ток 1С намалява своята стойност от /Csat до
0,9 /Csat. Времето tp зависи от коефициента на насшцане на тран-
зистора и амплитудата на запушващия импулс. Колкото е по-ма-
лък коефициентът на насшцане и по-голяма амплитудата па за-
пушващия импулс, толкова /р има по-малка стойност.
Време на спадане tc— интервалът от време /5 — в продъл-
жение на кошо колекторният ток /с намалява от стойност 0,9 /CSilt
до 0,1 /( sap
За бездрейфовите транзистори /с^200—300 ns, а за дрейфови-
те tp Л ns.
Време на изключване —то е сума от времето на раз-
сейване tp и времето на спадане tc, т. е.
^зкл-/р + 4. (2-28)
Трябва да се има пред вид, че при рабитата на транзистора
в импулсен режим на преходните процеси оказва влияние колек-
торният капацитет Сс. При преминаване ог режим на запушване.
към режим на насшцане стойността му е зависима от постоянного
напрежение, действуващо на прехода. Това налага неговото пре-
изчисляване.
Параметрите на транзистора при малки сивусоидални сигнали
са нриложими и за малки сигнали с импулсна форма, като към
тях се прибавят и получените параметри от преходните характе-
ристики.
2.1.3. ПАРАМЕТРИ НА ТРАНЗИСТОРИТЕ ПРИ ПОСТОЯНЕН ТОК
С тези параметри се характеризира новедепието на неуправ-
ляемите токове в транзистора. Те в значителна стелен определят
неговата температурка нестабилнос г. Към тях снадат: обратният
колекторен ток /ело, обратният емитерен ток Iebo и началният
колекторен ток Ices-
55
Обратен колекторен ток 1ст —токът, конто протича през
прехода колектор — база при зададено обратно напрежение на
прехода и емитерен ток, равен на пула.
Обратен емитерен ток /еб> —токът, конто протича през
прехода емитер — база при зададено обратно напрежение на пре-
хода и колекторен ток, равен па нула.
Начален колекторен ток Ices — токът през колекторния
преход при зададено обратно напрежение и при включено актив-
но съпротивление във веригата база—емитер; стойността иа
съпротивлението зависи от мощността на транзистора.
Тези параметри се използуват при изчнсляване на режима и
температурната стабилност на транзистора по постоянен ток.
2.1.4. МАКСИМАЛНО ДОПУСТИМИ ПАРАМЕТРИ НА ТРАНЗИСТОРИТЕ
Иаред с електрическите параметри на транзистора съгцсству-
ват и такива, конто характеризират максимално допустимите ре-
жими на неговата работа.
Най-използуваните от тях са: макснмалната разсейвана мощ-
ност от колектора, максималният допустим колекторен ток, мак-
сималното обратно напрежение колектор — база, максималното
обратно напрежение емитер — база и максималното напрежение
колектор — емитер.
Максимална разсейвана мощност на колектора Рс max —
макснмалната мощност, конто се разсейва от колектора и осигу-
рява зададена надеждност на транзистора при продължителната
му работа. Макснмалната разсеяна мощност от транзистора пред-
ставлява сумата от разсейваната мощност в колекторния преход
Рс тм и разсейваната мощпост в емитерння преход РЕ тах. При
работата на транзистора в активната облает па волт-амперпите
характеристики мощността, разсейвана в колекторния преход, е
много по-голяма от тази, разсейвана в емитерння преход (Рс тах^*
^>Ре max), поради което в повечето случаи се взема пред вид са-
мо Рс max-
Обикновено стойността на Рс съответствува на мощност-
та, при която вследствие на вътрешните топлинни процеси тем-
пературата на PN прехода достига макснмалната си стойност.
Стойността на Рс тах зависи от температурата на околната
среда Ти и от условията на топлоотвеждане. Определи се по
формулата
Т — Т
Рс ,пах -= , W, (2.29)
‘thja
където Рушах е макснмалната температура на прехода, °C; за
германиевите транзистори тя е от порядъка на
50—100°С, а за силйциевите — 120—200°С; дава
се в справочниците за транзистори;
56
То — температурата на околната среда, °C;
Rthja—топлинното съпротивление между прехода и
околната среда, °C/W или °C/inW; за маломощ-
вите транзистори то е от порядъка на 0,5—
0,7 °C/niW.
За маломощиите транзистори стойността на Rthja се дава в
справочниците и се отпася за охлаждане при естествени условия.
При мощните транзистори на топлинното съпротивление силно
влияние оказва прилагането на допълнителните мерки за охлаж-
лаие (радиатори и принудително охлаждане). За тези случаи е
от значение топлинното съпротивление между прехода и корпуса
Rthjc , т. е. между прехода и повърхността па корпуса, конто е
предназначена за съединяване с радиатора. В случая Рс се
определи по формулата
Рс „.ах = , W, (2.30)
Kthjc
където Тс е температурата на корпуса на транзистора, конто
се определи въз основа на теплотехнически на-
числения или по експерименталеи път;
Rthjc — топлинното съпротивление между прехода и кор-
пуса, °C/W.
За транзистори с малка мощност и без радиатор в справоч-
ниците се дава стойността на Rthja , а за мощните транзисто-
ри — Rthjc-
Максимално допустим колекторен ток R шах — постоянни-
ят колекторен ток, осигуряващ надеждна работа на транзистора
за протължително време.
Неговата стойност се ограничава от температурата на колек-
торния преход. Определи се по формулата
/С.пах= . (2.31)
иСЕ
Дава се в справочниците като основен параметър, а за тран-
зисторите със средна и голяма мощност се дава и параметърът
1в так*
Максимален импулсен колекторен ток 1См шах — максимал-
иста импулсна стойност на колекторния ток, при която парамет-
рите на транзистора не превишават определени стойности.
Максимално обратно напрежение колектор — база UCb шах —
макснмалната стойност на постоянното обратно напрежение ко-
лектор— база при /д=0, която оснгурява зададена надсждноет
на транзистора.
Използува се при изчисляването на траизисторни схеми, свър-
зани по схема с ОБ.
57
Максимами) обратно напрежение емитер— база UEb max —
максималното постоянно обратно напрежение между емитера и
базата, при което измененията на параметрите на транзистора не
превишават определени стойности.
Използува се при изчисляване на транзисторни схеми с голе-
ми входни запушващи напрежения (различии импулсни схеми,
усилватели в режим кл. В).
Максимално допустимо напрежение колектор- емитер
Uce max — максималното постоянно напрежение между колектора
и емитера (при накъсо свързани емитер и база или при включен
между тях резистор), при което измененията на параметрите на
транзистора не превишават определенн стойности.
В справочиицнте обнкновено се дава стойността на Uce max
при Ueb—0 или при определено съпротивление по постоянен ток
на резистор, свързан във външната верига емитер — база.
2.2. ИЗБОР НА ТРАНЗИСТОРИТЕ
*
При разработката на радиоелектрониа анаратура неизбежно
възниква въпросът за избора на типа на транзистора. Обаче ю-
лямото разнообразие от транзистори затруднява избора им за
даден случай независимо от това, че всеки от тях се характери-
зира с много параметри, по конто се различава от сстаналите.
Това налага да бъдат определени само основннте параметри, по
конто транзисторът съществено се различава от другите.
Към основннте параметри на транзистора се отнасят: макси-
мална га разсеяна мощност на колектора Рс max, максималните
напрежения и температура на колекторния преход (t/св шах,
t/cc max, Tj max \ максималната честота, която може да усилва
транзисторът (//-), коефициентът на усилване (/z2]f или Л21/?), до-
пустимо™ напрежение на емитерния преход (Цвеч ,шх) и обрат-
ният колекторен ток (/сво ).
Избор на мощен транзистор. При избора на мощен транзи-
стор за дадена схема максималната разсейвана- мощност от ко-
лектора трябва да превишава от 1,3 до 1,5 пъти изчислената
мощност на стъпалото за същата схема.
Не се препоръчва да се използуват мощни транзистори в
маломощни режлми-—това довежда до понижаване на тяхната
температурна устойчивост; рязко се понижава коефициентът па
усилване при виски температури и се увеличава нестабилността
им във времето. Пзнолзуването на маломощни транзистори в
усилвателните стънала за големи мощности също не се препо-
ръчва поради превишаване на тяхната максимално допустима
разсеяна мощност, в резултат на което се влошава температур-
ната им устойчивост и се намаляват пробивни ге им напрежения.
Избор на маломощен транзистор. В предусилвателните стъпа-
ла за ниска честота се използуват нискочестотни транзистори с мал-
58
ic.i мощност, а в първите ст ытала — специални транзистори с
писко ниво на собствен шум. Граничната честота на тези тран-
iiicTopn /5 трябва да бъде по-голяма от 20—30 kHz.
Използуването на високочестотни транзистори в нискочестот-
пн схеми, без да има практическа необходимост, не се препо-
ръчва.
В областта на високите честоти (високочестотни и междинно-
честотни усилватели, преобразуватели и др.) се използуват висо-
кочестотни транзистори с малка мощност. Транзитната честота
/, на тези транзистори трябва да е 3—5 пъти по-висока от мак-
сималната работка честота на стъиалото.
За маломощните транзистори не се преиорьчва килекторният
юк в ргбэтната точка да бъде по-малък от 0,5—1 mA, тъй като
в противен случай се получава силна зависимост на параметрите
от температурата, затруднява се осъществяването на температур-
ната стабилизация и се намалява коефициентът на усилване
по ток па стъпалото.
В транзисторните сгьнала, работещи в импулсен и ключов
режим, се използуват транзистори от съответния «тип.
При изчисляването на транзисторните схеми токовеге, напре-
жепията и мощностиie се избират така, че да не превишават
границите на максимално допустимте стойности. За повишаване
на надеждността па радиоелектронните устройства не се препо-
ръчва използуването на транзистори те при токове и напрежения,
лревишаващи 70% от максимално допустимте им стойности.
За избора и приложение™ на трапзисгорите е от значение
тяхната класификация. Независимо от това, че класификацията
на трапзисгорите може да се извьрши по много признацн (техно-
логия, основни процеси в базата, материал и др.), за приложенного
им е удобно да бъдат класифицпрани по мощное г и честота.
В зависимост от мощността траншсгорите се разделят на
три групп: маломощни (Рс ,!lilx^0,3 W), средпомощка (0,3 W<
<Рс шах<1,5 Pc m.ix) и мощни (/<- 1пах> 1,5 W). По отношение
на честотата всяка от тези групп се раздели на: транзистори за
ниски честоти (/т ^3 MHz), транзистори за средни честоти
(3 MHz</T^30 MHz) и транзистори за високи честоти (30 MHz <
</т ^300 MHz). Транзисторите с малка и средна мощност
и с /т >300 MHz се отнасят към свръхвисокочестотните.
В табл. 2.3 са дадени параметрите на маломощни нискочес-
тотни транзистори сьветско и българско производство.
На фиг. 2.3 са дадени входпите и изходп.чте волт-амперии
характеристики па никои транзистори за малка мощност и миски
честоти.
На фиг. 2.9 са дадени чертежи на външния вид с означение
на геометричните размери и разположеиието на изводите на ба-
зата, емитера и колектора на транзистор за малка могцпост и
ниски честоти.
• ;9
Таблица 2.3
Паралетри на маломощни (Рс mflx<0,3 W) нискочестогпи (/т <3 MHz) транзистори
Тин на транзистора Максимално допустим параметри V 4 ' Л21 В Електрически imp i метр it
max ?СМ max, mA Р„ С max mW {7 CE max V и CB max UCBMm№ V 1 1 EB max 1 V 1 f ,f "T, a / MHz 'cbi дА Cc • PF ru'b' Cc ’ j 1 ns
1 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 1 11 I
PMP германиеви
1 НРБ
ГТ 1321 250 200 20 32 20 20- - 40 0,9* 50 40
ГТ 1322 250 200 20 32 20 40- - 66 1,2* 50 40
ГТ 1323 250 200 20 32 20 60- -150 1,7* 50 40
ГТ 1351 150 200 20 32 20 20- - 44 1 * 50 40
ГТ 1352 150 200 20 32 20 40- - 66 1,4* 50 40
ГТ 1353 150 200 20 32 20 60- -150 1,7* 50 40 —
[ СССР
ГТ 108А 50 75 — 10; 18* — 20- - 50 0,5 10 50 5
ГТ 108Б 50 75 — 10; 18* —— 35- - 80 1,0 10 50 5
ГТ 108В 50 75 — 10; 18* — 60- -130 1,0 10 50 5
ГТ 108Г 50 75 — 10; 18* — ПО- -250 1,0 10 50 5
ГТ 109А 20 30 6 10; 18* ~— 20- - 50 1,0 5 30
ГТ 109Б 20 30 6 10; 18* 35- - 80 1,0 1,0 I 5 30
ГТ 109В 20 30 6 10; 18* — 60- -130 5 30
ГТ 109Г 20 30 6 10; 18* — ПО- -250 1,0 I 5 30 I
ГТ 109Д 20 30 6 10: 18* — 20- - 70 3,0 2 40 ; —
Продължение на табл, 2.3
1 2 3 4 5 6 7 ! 8 9 lu 11
ГТ 109E 20 30 6 10; 18* 50—100 5,0 2 40
ГТ 109Ж 20 30 6 10; 18* — 100 — 1 —
ГТ 10914 20 30 6 10; 18* —. 20— 80 1,0 5 30 —
ГТ 115A 30 50 — 20 20 20— 80 1,0 40 — 6,5
ГТ 115Б 30 59 — 30 20 20— 80 1,0 40 — 6,5
ГТ 115B 30 50 — 20 20 60—150 1,0 40 — 6,5
ГТ 115Г 30 50 — 30 20 60—150 1,0 40 — 6,5
ГТ 115Д 30 50 — 20 20 125—250 1,0 40 — 6,5
NPN силициеви
НРБ
2T 3107 100 300 45 45 6 120—460 150* 15 1 «
2T 3108 100 300 25 25 .5 120—800 150* 15 6 —-
2T 3109 100 300 25 25 5 180—800 150* 15 6 —
2T 3167 100 200 45 45 6 100—460 150* 15 6 —
2T 3168 100 200 25 25 5 100—460 150* 15 6
2T 3169 100 200 25 25 5 180—850 150* 15 6 —_
2T 3237 100 300 45 50 6 100—460 150* 15 4,5 —
2T 3238 100 300 20 30 5 100—850 150* 15 4,5
2T 3239 100 300 20 30 5 100—850 150* 15 4,5 —
2T 3501 10 250 13 20 5 20—150 120* 50 —
2T 3502 10 250 IS 20 5 20—150 120/ 1 50
2T 3511 100 250 IS 20 5 20—200 120* 50
CD HM 2T 3512 100 250 18 20 5 150—450 120s 50 — —

Фиг. 2.8(1)- Волт-амиерии характеристики на^маломощни
нискочестотни транзистори
Фиг. 2.8 (2
62
Ic,mA
Фиг. 2.8 (3)
Фиг. 2.8 (4)
63
(Фиг. 2.8 (5)
Фиг. 2.8 (6)
(64
вкодии характеристики изходни характерец
тики
Фиг. 2.8 (7)
ExoSuu харик- изхоВни характеристики
жристики
Фиг. 2.8 (8)
Фиг. 2.9 (1). Външен вид с означ-' те на
геометричните размери на трапзис. ри за
малка мошност и ниски честоги
Руководство, . .
65
DXhOJ
Таблица 2.4
Параметри иа маломощни (PCmaI^0.3 W) средночестотни (3 MHz</T <30 MHz) транзистори
Максимално допустнми параметри Електрнчески параметри
Тип на транзистора I С шах ? CM max* mA p C max mW Ur_ CE max V ^CZ? max’ V EB max V h > k* 21e 21£ 4’4’ MHz 'cBS "A C , pF c rh'b Cc’ ns
НРБ PNP германиеви
ГТ2306 ГТ2307 ГТ2308 100 100 100 150 150 150 12 12 12 18 18 1 18 12 12 12 15— 70 25—120 40—130 1.5 4 7 10 10 10 12 11 11 —
PNP силициеви
СССР
КТ104 КТ 104 ; КТ 104 КТ 104 КТ203 КТ203 КТ203 А Б В Г А Б В 50 50 50 50 10; 50* 10; 50* 10; 50* 150 150 150 150 150 150 150 30 15 15 30 60 30 15 1 1 1 10 10 10 10 30 15 10 9- 36 20— 80 40—160 15— 60 9 30—100 30 -200 5 5 5 5 5 5 5 1 1 1 1 1 1 1 50 50 50 50 10 10 10 3 3 3 3
I ! NPN силициеви
КТ201 КТ201 КТ201 КТ201 КТ201 А Б В г Д 20; 100* 20; 100* 20; 100* 20; 100* 20; 100* 150 150 150 150 150 20 20 10 10 10 1 1 1 1 1 20*— 60* 30*— 90* 30*- 90* 70* -210* 30*— 90* 10 10 10 10 10 1 1 1 1 1 20 20 20 20 20 11,11
На фиг. 2.10 са дадени входните и изходните волт-амперни
характеристики на никои транзистори за малка мощност и сред-
ни честоти.
Фиг. 2.10 (1). Волт-амперни характерно гики на мало-
мощны средночсстотни транзистори
Фиг. 2.10 (2)
68
Фиг. 2.10 (3)
На фиг. 2.11 са дадени чертежите па външния вид с означение
на геометричните размери и разположението на изводите на ба-
зата, емитера и колектора на някои транзистори за малка мощ-
ност и средни честоти.
гтгзса - гтгзов
Фиг. 2.11. Външен вид с означение на
за малка мощност и средни честоти
KT/C'iA-КП02Г
KJZOtA -КТг(НД
геометричните размери на транзистори
Ъ табл. 2.5 са дадени параметрите на маломощни високоче-
стотни транзистори съветско и българско производство.
69
Таблица 2.5
Параметри на маломощни (PCmM<0,3 W) високочестотни (30 MHz</T ^300 MHz) транзистори
Тип на транзистора Максимално допустими параметри Електрически параметри
I С max. Z* лж CM max mA р С max mW СЕ max' V У _ СВ max ^CBM max V UEB max' V Л21£’ Л21е' MHz ZCB0’ ДА с, с№, с е PF Г'о'п Сс' ps
1 о 3 4 5 6 7 8 9 10 11
PNР-германиеви
НРБ
Т317 10 150 — 20 0,5 35' "—200* 25 15 — 40
Т319 10 150 — 20 0,5 20 -350* 15 15 — 40
Т320 10 150 — 20 0.5 35 "—200* 20 15 —- 40
Т316 10 120 — 20 0.5 40- —350'" 50 15 — 32
Т354 10 120 — 20 0,5 40' !—350* 60 15 — 32
Т357 10 120 — 20 0,5 60- •'-350* 70 15 — 30
Т358 10 120 — 20 0,5 60' '—350* 85 15 — 30
СССР
ГТ305 А 40; 100* 75 15 15 1,5 25 - 80 140 6 7 500
ГТ305 Б 40; 100* 75 15 15 1.5 60 —180 160 6 7 500
ГТ305 В 40, 100* 75 15 15 1,5 40’ —120* 160 4 5,5 300
ГТ308 А 50; 120* 150 12 20; 30* — 20 - 75 150 5 8; 25* 400
ГТ308 Б 50; 120* 150 12 20; 30* — 50 —120 200 5 8; 25* 400
ГТ308 В 50; 120* 150 12 20; 30* — 80 —200 200 5 8; 25* 400
ГТ309 А 10 50 10 — — 20 — 70 120 5 10 500
ГТ309 Б 10 50 10 — — 60 —1S0 120 5 10 500
ГТ309 В 10 50 10 — — 20 - 70 80 5 10 1000
ГТЗО9 Г 10 50 10 — — 60 —ISO 80 5 10 1000
ГТ309 Д 10 50 10 — — 20 - 70 40 5 10 1000
Продължгние на табл. 2.5
1 2 3 4 5 6 7 1 8 9 10 1 п
ГТ309 Е 10 50 10 60—180 40 5 10 1000
ГТ310 А 10 20 10 12 — 20— 70 160 5 4 300
ГТ310 Б 10 20 10 12 -— 60—180 160 5 4 300
ГТ310 В 10 20 10 12 — 20— 70 120 5 5 300
гтзю г 10 20 10 12 — 60-180 120 5 5 300
ГТ310 д 10 20 10 12 — 20— 70 80 5 5 500
ГТЗЮ Е 10 20 10 12 — 60—180 80 > 5 5 500
ГТ320 А 150- 300* 200 15 20 3 20- 80 80 10 8; 25* 500
ГТ320 Б 150; 300* 200 15 20 3 50—160 120 10 8; 25* 500
ГТ320 В 150; 300* 200 15 20 3 80—250 160 10 8; 25* 600
ГТ321 А 20; 2000* 160 50 60 4 20— 60 60 500 80; 600», 600
ГТ321 Б 20; 2000* 160 50 60 4 40—120 60 500 80; 600* 600
ГТ321 В 20; 2000* 160 50 60 4 80—200 60 500 80; 600* 600
ГТ321 Г 20; 2000* 160 50 60 4 20— 60 60 500 80: 600* 600
ГТ321 Д 20; 2000* 160 50 60 4 40—120 60 500 80; 600* 6000
ГТ321 Е 20; 2000* 160 50 60 4 80-200 60 500 80; 600* 600
ГТ322 А 10 50 10 25 — 30—100 80 4 1,8 50
ГТ322 Б 10 50 10 25 —. 50-120 80 4 1,8 100
ГТ322 В НРБ 10 50 10 25 NPN-c ияиписви 20—120 80 4 2,5 200
2Т3604 200 200 18 20 5 15—280 300 0,05 6*
2Т3605 200 200 18 20 5 15 -280 300 0,05 6" —.
2Т3606 100 200 18 20 5 15-280 300 0,05 6"
2Т3607 100 200 18 20 5 15—280 300 0,05 6*
2Т3608 200 200 30 40 5 15-280 300 0,05 6*
2Т3609 200 200 30 40 5 15—280 300 0,05 6* - 1
Продолжение на табл. 2.5
1 2 3 4 5 6 7 1 8 1 9 10 1 11
СССР
КТ301 10 150 20 20 3 20— 60 20 10 1 10; 80* 2000
КТ301 А 10 150 20 20 3 40—120 20 10 10; 80* 2000
КТ301 Б 10 150 20 20 3 10— 32 20 10 10; 80* 2000
ктзю в 10 150 20 20 3 20— 60 20 10 10; 80* 2000
КТ301 г 10 150 20 20 3 10— 32 30 10 10; 80* 2000
КТ301 д 10 150 20 20 3 20— 60 30 10 10; 80* 2000
КТ301 Е 10 150 20 20 3 40—120 30 10 10; 80* 2000
КТ301 ж 10 150 20 20 3 80—300 30 10 10; 80* 2000
КТ315 А 100 150 20 — 20- 90 250 1 7 500
КТ315 Б 100 150 15 — — 50—350 250 1 7 500
КТ315 В 100 150 30 — 20— 90 250 1 7 500
КТ315 Г 100 150 25 — — 50—350 250 1 7 500
КТ315 Д 100 150 40 — 20— 90 250 1 7 1000 '
КТ315 Е 100 150 35 — — 50—350 250 1 7 1000
12 (2)
~Тс,пА
Фиг. 2J2 (4)
74

Фиг. 2.12 (5)
•Фиг. 2.12 (6)
75
-IctrnA
Фиг. 2.12 (7)
76
Входни характерце- изкодни характеристики
тики
Входии характеристики
Вховни характеристики Изхссыи характеристики
Фиг. 2.12 (9)
77
вход си характеристики
РзмВаи характеристики
иг. 2.12 (10)
Фиг. 2.12 (И)
Вкодки харак- ИзхоОни характеристики
теристики
Фиг. 2.12 (12)
ВкоВни характеристики
ИзмВни характеристики
Фиг. 2.12 (13)
78
изкодии характеристики
Фиг. 2.12 (14)
изходии характеристика
Нккодни характеристики
79
JiK
200
0132ZA\
ГТ322Б,\
mA
12
Ю
-~250pA
~TTi322A’,
200[J3^S-
150
100
Uc’4
в
6
150

too
50
z
,%]e
" 160 320mV
BxoSku характе-
ристики.
Че
0 2 4 6 e V
Нзходни
’характеристики
Sxo3eu характеристики
0 4 <5 12 16 20 V
Изхадни характеристики
изхаВии характеристики
4>иг. 2.12 (17)
80
Фиг. 2.12 (17)
О 4 8 12 16 V
измени >.арактерис-
тики
Фиг. 2.12 (18)
На фиг. 2.13 са дадени чертежи на ньишния вид с означение
на геометричните размери и разположението на изводите на ба-
зата, емнтера и колектора на никои транзистори за малка мощ-
ност и високи честоти.
Фиг. 2.13(1). Въшиен вид с означение на геометричните
размеры' на транзистори за малка мощяост и високи
честоти
Фш. 2.13 (2)
ГТ30ВА-ГТ30В.
Фиг. 2.13 (3)
й Рьвоводсгво. . .
81
Таблица 2.6
Параметри на транзисторите за средна мощност (0,3 W<PCtnaxSl>5 W) иисЛчсстотни (/т <3 MHz)
Максимално допуттими параметри 1 Електрическн параметри 1 i
Тип на транзистора 1С max’ А Р , W С max СЕ max V UCB max’ £/* ЕВ max V Л21£' Л21е /т • /'• /Т г ар MHz 1 1 7С6’ Э ' . UCE rat UBE адГ M V V
1 2 3 4 5 6 7 8 & 10
I
РЛТ^германие-р
НРБ
ГТ4124 0,5 0,350 15 24 20— 44 0,6 20
ГТ4125 0,5 0,350 15 24 40—150 0,8 20
ГТ4130 0,5 0,550 15 24 25— 44 0.6 20
ГТ4131 0,5 0,550 15 24 40—150 0,8 20
i ГТ4143 0,5 0,350 20 45 20— 44 0,6 20
ГТ4144 0,5 0,350 20 45 40— 80 0,8 20
ГТ4145 0,5 0,550 20 45 20— 44 0,6 20
ГТ4146 0,5 0,550 20 45 40— SO 0,8 20 j
ГТ4350 1,5 0,300 16 32 50—250 1 10 0,6 f
ГТ4351 3,5 1,500 16 32 50—250 1 10 0,6
00 ГТ4352 1,5 2,500 16 32 50—250 1 10 0,6

оэ
Продолжение на табл. 2.6
1 2 ! 3 4 i 5 ! 6 ь 9 10
СССР ГТ402 Д 0.5 0,6 25 * 30 — 80 ]• 25
ГТ4О2 Е 0,5 0,6 25 — 60 —150 1» 25 — —.
ГТ 402 Ж 0,5 0.6 40 30 - 80 г 25 — —
ГТ402 И 0,5 0,6 40 — 60 —150 р 25 — —
ГТ403 А 1,25 0,6 30 45: 2п- 20"1— 60” 0,00- 50 0,8 0,5
ГТ403 В 1,25 0,6 30 45: 20* 50» - 50* 0.60, 50 0,8 0.5
ГТ403 В 1.25 0,6 45 60; 20s 20 - 60» 0,0()8-!! 50 0.8 0,5
ГТ403 I' 1,25 0,6 45 60: 20* 50"—150* 0,00g1 50 о,8 0.5
ГТ403 д 1,25 0,6 45 60, 20" 50:—150* 0,008»! 50 0,8 0,5
ГТ403 Е 1,25 0.6 45 6Q: 20" >30 0,008'" 50 0,8 0.5
ГТ403 Ж 1,25 0.6 60 80; 20* 20 - 60* 0,008*' 70 0,8 0,5
ГТ403 и 1,25 0.6 60 80; 2!)' >30 0,008»' 70 0,8 0.5
ГТ403 ю 1,25 0.6 Зи 45; 20* 30* -60" 0,008*" 50 0.8 0.5
ГТ404 А 0,5 0,6 25 yVZW-германиеви — 30— 80 ] 25
ГТ404 Е> 0,5 0,6 25 — 60—150 1* 25 — —
ГТ404 В 0,5 , 0,6 40 — 30— 80 1* 25 — —
| ГТ404 1 Г 0,5 0,6 40 — 60— 50 1* 25 — —
ое
СП
Фиг. 2.14 (2)
S
а
к
а
я к
S S
Фиг. 2.14 (3)
86
Фиг. 2.1-1 (5)
Фш . 2.14 (6)
87
Фи: (4 (7)
88
Фиг. 2.14 (9)
На фиг. 2.15 са дадени чертежите на външния вид с означе-
ние на геометричните размери и разположението на изводите на
ю
I [4/24, ГТ4125, П4130, ГТ4131, ГТ4143-ГТ4М
ГТ435О -Г!4352
фш. 2.15 (1). Външен вид с означение на
геометричните размери на транзистори за
средна мощност и писки честоти
базата, емитера и колектора на никои средномощни транзистори
за ниски честоти.
89
Таблица^./
Параметри’на средномощните силициеви транзистори ( 0,3 W<P_ <1,5 W) за високи честоти
(30 MHz</T <300 MHz) н проводимост NPK
| Максимално допустими параметри Електрмческн параметр и
Тип на транзистора / С max I* CM max А Р С шах (X. , с С max радиатор), W ЕС max ^СА'/Итах’ V C# max' Г ЕВ max V л21 Е' л21 е Л. MHZ 'си I' 'се. j ,,А СЕ sat VBE sat’ V С , г е' pH ^Сс- i ps
1 2 3 4 5 * 7 8 1 9 11
НРБ !
! 2Т655.1 0,5 0,3 50 75 26—470 200 0,05 1,6; 2,5*
I 2Т6552 0,5 0,8 40 60 26—470 70 0.05 1,5; 1,3;
j СССР
КТ601 А 0,03 0,25; 0,5* 100 100 16* 40 5о — 15 бои
! КТ602 А 0,075; 0,85; 2,8* 100 120 20— 80 150 । 70; 50* 3. 3 4; 25* 300
1 КТ602 Б 0,075; 0,5* 0,85; 2,8* 100 120 50 150 70; 50* 3; 3 4; 25* 300
КТ 601 в 0.075: 0,5* 0,85; 2,8=« 70 80 20— 80 150 I 70; 50- 3; 3 4; 25* 300
КТ602 Г 0,075; 0,5* 0,85; 2,8* 70 80 50 150 70; 50* 3; 3 4; 2 * 300
КТ603 А 0,3; 0,6* 0,5 30 30; 3* 10— 80 200 । 10; 3’ 1: 1,5* 15; 40* 400
КТ603 Б 0,3; 0,6* 0,5 30 30; 3* 60 200 10; 3* 1; 1,5* 15: 40* 400
КТ 603 в 0,3: 0,6* 0,5 15 15: 3* 10— 80 200 5; 3* 1; 1,5* 15; 40* 400
КТ603 г 0,3; 0,6* 0,5 15 15; 3* 60 200 5; 3* 1 i; 1,5* 15; 40* 400
КТ603 д 0,0; 0,6* 0,5 10 10; 3* 20— 80 200 1; 3* 1; 1,5* 15; 40* 400
КТ603Е 0,3; 0,6* 0,5 10 10; 3* 60—200 200 1:3* ' i; 1,5* 15; 40* 400
КТ604 А 0,2 0,8; 3* 250 300; 5* 10— 40 80 50* О 7; 50* . —
КТ604 Б 0,2 0,8; 3* 250 300; 5* 30—120 80 50* 8 7; 50*
КТ605 А 0,2* 0,4 250 300; 5* 10— 40 80 100* 8 7; 50*
КТ605 Б 0,2* 1 0,4 250 300; 5* 30-120 80 100* 8 7; 50* —
На фиг. 2 16 са дадени входните и изходните волт-амперни ха-
рактеристики на никои средномощни транзистори за високи че-
стоти.
Фиг. ?.16 (3)
Фиг 2.16 (4)
Г.Т605А , КТ60Sб
Фиг. 2.16 (5)
92
На фиг. 2.17 са дадени чертежите и вьншиият вид с озна-
чение на геометричните размери и разположението па изводите
на базата, емитера и колектора на никои средномощни тран-
зистори за високи честоти.
Фш. Z.17 (1). Външен вид» означение на
геоне гричп нт е размери на |ранзнсюри
за средня мощност и внсокн честоти
зтмм, гп-тл
Фы 2.17 (2)
Фш 2 17 (3)
KT6Q3A-KT6O3E
Фиг. 2.17 (4)
KTGOfA КТ605.А, КТ6055
Фиг. 2.17(5)
В табл. 2.8 са дадени параметрите на транзисторите с голя-
ма мощное г записки, средний високи честоти сьветско и българ-
ско производство.
93
Таблица 2.8
Параметри на транзисторите с голяма мощност (^Cmax>l,5 W) за ниСкк, средни и висски честоти
Максимално допустими параметри Електрически параметри
Тип на транзистора Z , л С max Д mux CM max р С max' Р" -с Стах радиатор. (7 , СЕ max ^СД/Итах, V СЕ max * ЕВ m ix А2! е /т < Л т а мн_ !сьб !ebv mA UСЕ sat’ • VСЕ sat' \ 1 С ги, С , С о О с pF ps
1 2 4 5 1 6 7 8 & — 10 и
Нискочестотнп трав зистори ( <13 MHz)
P/VP-гсрманиеви
НРБ
ГТ7212 3 30 15 30; 10* , 20—159 0,20 1; 1*
ГТ7213 3 40 30 40: 20* 1 20—150 0.20 1: 1*
ГТ7214 3 40 40 60; "0* 1 20—150 6.20 1. Г:
ГТ7238 6 40 30 40: 20* 20— 80 0,9; 1: Г'
ГТ7239 6 40 40 60; 30* 20 80 0,2 ’ 1; 1*
ГТ7240 6 40 15 80: 40* 2(1— 80 (' J 1; 1*
ГТ7250 3 40 ьо 80: 40* 20 -15! ( , 1. 1-
ГТ7301 о 30 15 30. 10* 20—1.59 о. 20 1; 1
ГТ302 г. 40 30 чО: 20;i 20—1 ' 0.20 1*
гтзоз •:о 40 60: 30* 20—1 >0 0 О Г 1
ГТ 7304 о 40 60 8( 45 2*8-130 MiM) ’• 1“
ГТ7312 ( 40 36 40: 20* 20— 80 ! 0,20 1: 1
ГТ7313 6 40 40 60: 30* 2' 80 0,25 1. 1
ГТ7314 6 40 60 80; 4(У 20— 80 0.25 1: 1
ГТ7325 10 40 70 100: 40* 15— 80 0,25 1 1
Продължение на табл. 2.8
! 2 3 4 5 6 ! 7 8 9 10 j И
СССР
ГТ70ГА 12 50 55; 100* 15 10 0,05 ’6
ГТ703 А 3,5 15 20 —- 30- 70 0,01 0,5
ГТ703 Б 3,5 15 20 50—100 0,01 6,5
ГТ703 В 3,5 15 30 30—70 0,01 0.5
ГТ703 Г 3,5 15 30 50—100 0.01 0.5
ГТ703Д 3,5 15 40 20— 45 0.91 (),о
ДОР/У-силициеви
КТ704 А 2,5: 2-' 15 200; 1600* 4 >15 3'; 1М) 3:?
КТ 704 Б 2,5; 2* 15 200; 700* 4 >15 100 3*
КТ704 В 1 2,5; 2‘ 15 200; 500* 4 >15 100 .3*
1 i Средночестотпи транзистори (3 MHz</ <53!, MHz
! РНР- г ерм ан и е ви
ГТ806 А 15; 3s 30 75 75: 1.5 10—100 ю;. <Ч! : .6: 1,0*
ГТ806 Б 15; 3* 30 100 100: 1,5 10—100 10* 8; („6: 1.0*
ГТ806 В 15; 3,: 30 120 120; 1,5 10—100 10* 8 0,6: 6,1*2
ГТ806 Г 15; 3* 30 50 50; 1,5 10—100 1 (Г 8* 0,6: (,Л|
ГТ806 Д 15; 3* 30 140 140; 15 10—100 10* С 0.6: 1,0*
^/V-силициеви
КТ801А 2: 0,4' 5 80 2.5* 13- 50 1(. оф Z
КТ801 Б 2; 0.4* 5 60 2,5* 20—160 10 2* Z.
КТ 802 А 5; 1* 50 130* 3* 15— 35 10 60: 38* 5
КТ803 А 10 60 60: 80* 10— 70 20 50 2,5* '
Продължение на табл. 2.8
1 1 2 3 4 5 6 ! 7 1 8 9 10 ! И
КТ805 А КТ805 Б 5; 2* 5; 2* 30 30 160* 135* 5* 5* >15 20 20 0,1 0 1 2,5* 5 0*
КТ808 А 10; 40* 5; 50* 120; 250* 4* 10—50 7 50* 2,5* 500
Високочестотни транзистори (30 MHz</T ^300 MHz)
AVW-силициеви
КТ902 А КТ903 А 1 5; 2» 3; 10я* 30 30 ПО 60; я0 65; 5* 60; 4* >15 15—70 35 120 10; 100* 50* 9 2 5 180 180 12 12 20 20
КТ903 Б КТ 904 А 3; 10** 0,8; 0.2- 1,5*” 30 60: 80 60 60; 4* 60; 4* 40 go >50 ” Г20 350 50* (• 3': 1 2.5
КТ904 Б КТ907 А КТ907 Б КТ908 А КТ908 Б , 0,8; 0,2*; 1,5** 1 0,4*; 3*с 1; 0,4*; 3** 10; 5* 10; 5* 5 13.5 13,5 50 50 60 60: 70* 60: 70* 100 60 60; 4* 4* 4* 5* 5* >50 >50 1 >50 8—60 8—60 зоо 490 300 50 50 1 ,О 0,3" 0.85-1 о,35* i 50" , 50* 1,5 1,5 15 20 15 25 1
- -
Фиг. 2.18 (2)
На фиг. 2.18 са дадени входните и изходмнте волт-амперни ха-
рактеристики на никои транзистори с голима мощност за виски
средни и високи честоти.
Фиг. 2.18 (4)
98
Фш. 2.18 (5)
99
1D0
о о,г оа о.б о 4 в is <б
В ко Зии каракгперис- Мзкобни характе-
тми ‘ ристики
Фиг. 2.18 (7)
Фиг. 2.18 (8)
Рзхидни харак.трпистихи
Фиг. 2.18 (9)
Фиг. 2.18 (10)
Изховни характеристики
О 10 го 30 4030 6010 80 SC 100 !
изковни характеристики
Фиг. 2.18 (II)
РЯтЗ.чи характеристики
ExoSffu характеристики
Фиг. 2.18 (12)
101
Фиг. 2.18 (13)
изходии характеристики
ВхаЗни характеристики
Фиг. 2.18 (14)
На фиг. 2.19 са дадени чертежите и външният вид с означение
на геометричните размери и разположението иа изводите на ба-
зата, емитера и колектора на никои
транзистори с голяма могцност за
ниски, средни и высоки честоти.
ГТ725О
тзтл-тзоь
Г77372~ГТ73№
ГТ7325
Фиг. 2.19 (1). Выниен вид с означение на гео-
метричните размери на транзистори за го-
ляма мощност за ниски, средни и высоки
честоти
102
Фиг. 2.19 (2)
Фиг. 2.19 (3)
<Т704А -Г.ПОЬВ
Фш . 2.19 (!)
гтвобА-гтЁоед, ггеозл
Фиг. 2.19 (5)
103
точка
KT601AjKT60iB
Фиг. 2.19 (6J
KT602 A, KT805A
KT60S5 , KT8U8A
KTS02A , KT903A
КГ933В, KT SO в A
KTS0B6
Фиг. 2.19 (7)
KT9OAA , КТ304Б
Фиг. 2.19 (8>
KTS01A ктдпти
Фиг. 2.19 (9>
104
3. ПОЛЕВИ ТРАНЗИСТОРИ
Полевите транзистори са триелектродни полупроводннковипри-
бори, в конто токът представлява ноток от дупки или от електрони
за разлика от биполярниге транзистори, при конто токът се обу-
славя от двата вида токоносители— електрони и дупки.
Фиг. 3.1. ycipoficiBo ни нолевше ipinuHCiopri
а — три: з i€Tup с уир.тлйи нц PN нрехид:
б — MOS 1 ранзнсгор със собствен канал
— МОЯ гранзисгор с ьндуциран кан^л
Полевите транзистори притежават редица важни свойства. Ни-
кои от тях са внеоко входно съпротивление, ниско пиво на соб-
ствен шум, висока термостабилпост, малка чувствителност към
радиации ши излъчвания и др.
Те може да б ьда г разделени на две основни групп: полеви транзис-
тори с управляващ AV преход и полеви транзистори с изолиран уп-
равляващ преход (с индуциран или собствен канал). На фиг. 3.1
е дадено усгройсгвото на различимте видове полеви транзистори.
Аналогично на бинолярните транзистори при полевите транзи-
стори също се използуват три схеми па свързване: с общ соре
(ОС), с общ гейт (ОТ) и с общ дрейн (ОД). На фиг. 3.2 са дадени
трите схеми на свързване.
Фиг. 3.2. Схеми за евьрзвзне на полеви транзистори
Най-унотребякана е схемата на свързване с ОС. Тя има свой-
ства, подобии на тезн на схемата с ОЕ. Например коефициентът
на усплване но напрежение на стъпало, евързано по схема с ОС
105
и ОЕ, се определи по едва и съща формула, но входного съ-
противление на стъпалото с ОС е значително по-голямо от това
на стъпалото с ОЕ.
Схемата с ОД има свойства, аналогични на тези при схема с
-ОК, и се използува като сорсов повторится.
Схемата с ОГ притежава недостатъците на схемата с ОБ, по-
ради което намира ограничено приложение.
Полевите транзистори се характеризират със следните основ-
ни параметри: диферепциално входно и изходно съпротивление,
стръмност на волт-амперната характеристика, прагово напрежение
п максимален дрейнов ток.
Стръмност на волт-амперната характеристика S. Тя е
важен параметър на полевия транзистор и характеризира негови-
те усилвателни свойства. За транзисторите с PN преход и вгра-
ден канал се определи по формулага
й lD sht
д Uqs

(3.1)

=0
къдего Uns е напрежението, приложено между сорса и подлож-
ката. Стръмността на полевите транзистори е от порядъка на 1
до 10 mA/V.
За отразяване г*. влиянието на напрежението на подложката
Ubs върху стойността на тока ID се използува също и параме-
търът стръмност на характеристиката но подложка
А Ad s.it
&UBS
const
(3.2)
Обикновено 5,, <•*>'. При свързване на подложката с гейта су
марната стръмност е 6''==5Н +5.
Прагово напрежение Up. Нарича се огце напрежение на .за-
иушване на полевия транзистор. Това е напрежението между гей-
та и сорса при /л-0, т. е. когато транзисторът се намира в за-
пушено състояние, което може да настъпи при различии напре-
жения между гей га и сорса.
Максимален дрейнов ток IpSs- За транзисторите с PN пре-
ход и вграден канал това е гокът във веригата на дрейна при
непссредствено съединени гейт и соре и зададено напрежение
дрейн-сорс.
Освен с описаниге параметри полевите транзистори се харак-
теризират още и с максимално допустимите параметри: максимал-
но допустимо напрежение дрейн-сорс A/oxnlas; максимално допус-
тимо напрежение гейт-сорс /Лм)пах; максимално допустим постоя-
нен дрейнов ток /лгачх; максимално допустим постоянен ток на
гейта /о пмаксимално допустима постоянна разсейвана мощ-
пост от транзистора Ршах.
105
Полевите транзистори вамират широко приложение в радис-
електронните устройства. Използуват се в схемите на нискоче-
стотните усилватели, генераторнте на синусоидални трептения,
импулсните геператори (например в генераторите за линейно из-
менящо се напрежение), превключвателите и др. Особено ши-
роко приложение намират в н. ч усилвателии стъпала с ниско
ниво на шум и високо входио съпротивление. Използуват се съ-
що в цифровиге и логичсските схеми.
В табл. 3.1 са дадени основннте параметри на никои мало-
мощни полеви транзистори съветско производство.
Таблица 3.1
Осиовни параметри на никои меломошии
полети транзистори
Гии на Парг м е т р и inA;V
'oss ' >1) них- шА шах 1 ”1W &DS них’ V ОЛ шач V и . р V
С / А-иреход и канал / -IIHI
КП 103 Е 0,3 - 2,5 120 10 15 од 1,5 0,4 2,4
КН 103 Ж 0,35— 3,8 120 10 J5 0,5 2,2 0,5 2,8
КН 103 11 0,4 — 4.0 120 10 15 0,8 -3,0 0,6 2,9
КН 103 К 1.0 5,5 120 10 15 1,4 1.0 1 3
КП 103 л 2.7 10,5 120 10 17 2,0 -6,0 1,2 4,2
КП юз м 3,0 12,0 120 10 17 2,8—7,0 1,3 4,4
С РА-иреход п канал 7/ -чип
КП 302 А 3 24 300 20 10 5 5
KI I 30‘2 Б 18—43 300 20 1(1 7 =-7
КП 302 В 30 300 20 12 10 1
KI 1 303 А 0,5—2,5 200 25 30 0,5 3 1 4
КП 303 - Б 0,5—2,5 200 25 30 0,5—3 1 4
КП 303 В 1,5 -5,0 200 25 30 1 0 -4 2- 5
КП 303 г 3 —12 200 25 30 8 3 7
КП 303 л 3 9 200 25 30 8 2 -6
КП 303 Е 5 —20 200 25 30 8 4
КП 303 ж 0,3 3 200 ‘25 зо 0,3 3 I 4
КП 303 и 1,5 -5 200 25 30 0,5 2 2 6
с нзилнран л прав.’яьгии с и i-асал //-inn .V.OS
К11 301 Б 15* 200 15 4 ) 1 3
КП 304 А 30* 200 25 30 5 >4
,1 нзашрая гправяязац елелцюд И КЗ lei 1 7 i-nni
КП 305 л 15 150 15 15 G 5,2 10,5
КП 305 Е 15 150 15 15 6 4 -8
КП 305 Ж 15 150 15 15 1 т 5,2—10,5
КП 305 И 15 150 15 1.5 и 4—10,5
На фиг. 3.3 са дадени волт-амперните
кои маломощни полеви транзистори.
характеристики
на ня-
Фиг. 3.3 (1), (2). Волт-империи характеристики на полеви транзистори
Фиг. 3.3 (3)
На фиг. 3.4 е даден външпият вид с означение на геометрич-
ните размери и разположение на изводите гейт, соре, дрейн на
никои маломощни полеви транзистори.
108
Фиг. 3.4 (1). Въишеи
вид с означение на
геометричните раз-
мери па полеви тран-
зистори
Фиг. 3.4 (2)
КЛЗОЗА — КПЗОЗИ
Фиг. 3.4 (3)
Фиг. 3.4 (4)
корпус-по&южка
Фиг. 3.4 (5)
КП3016
КЛ305Е—КП305И
Фиг. 3.4 (6)
109
4. ТИРИСТОРИ
Гпристсрию предо авляват полупроводников!! прибори с че-
тирислойна структура тип Р—N-—Р—N или W—Р - N— Р с
три последователи о разположепи ZW-прехода. Тиристорпте спадат
- о катод
Фиг. 4J. Устройство на триолин
тирис iGpH
На фиг. 4.2 е дздепа волг
се вижда, че тиристорът има
към групата на превключващите
полупроводниксви прибори.
Разновидностите па тиристо-
рите са пяколко: динистори (диод-
тиристори), тринистори (триод-ти-
ристори), симетрични тиристори
и др. От тях най-широко прило-
жение намират триодните тири-
стори. Те предо авляват силициева
четирислойна структура с три из-
вода. На фиг. 4.1 е дадена струк-
турата на такъв тиристор. От
двете крайни области тиристорът
има по един извод, съответпо анод
и катод, а от едната базова об-
лает има трети извод, който се
нарича управляващ електрод.
амперната характеристика, от която
две устойчиво състояния: включено
и изключено.
За преминаванего’"на§| тирисюра от едкою състояпие в дру-
гою на унравляващия електрод се подава ток /у (управляващ
ток). В зависимост от изменението на тока 7у (от /у«0 до /у=
— 7У)) във веригата иа унравляващия електрод съответпо се из-
мени и напрежението на включвапе Птл (от UW.A до (7„,;Яз).
При управляващ гок, равен на тока на включвапе, тиристорът
се включва и остава в това състояпие и ’след прекъеване на
унравляващия ток. 11зключването може да се постигне, като се
накали токът през тиристора до стойност, ио-малка от /И8КЛ , кое-
то се постита при намаляване напрежението на анода или се
прекъсне напълпо.
Параметри на тиристорите. Тиристорите се характеризират
със следните основни параметри:
Напрежение на включване Н„кл — постоянною напрежение в
права посока, при което тиристорът премииава от запушено в
отпушено състояпие при прекъсната верига на управляващня
електрод (/у = 0).
Ток на включване /вкя— постоянният ток в права посока,
който съответствува на напрежението на включване при прекъс-
ната верига на унравляващия електрод (/у=0).
НО
Управляващ ток на включване /у — минималната стойност
на тока в управляващата верига, при която тиристорът премина-
ва от запушено в отпущено състояпие при определено напреже-
ния на анода и унравляващия електрод.
7 ок на изключване — стойността на тока, при конто
тиристорът премииава в запушено състояпие.
Бързодействието на тиристора се характеризира с неювите
времена па включване и на изключване tq .
Бреме на включване tg — интервалът от време, считан от мо-
мента, в конто се подала отпушващият управляващ импулс, до
момента, в конто аноднияг ток нараства до 0,9 о г неговата мак-
сималиа стойност,
За иаломощннте тиристори ty е от порядъка на 1 —10 ps, а
за тиристорите със средни и голяма мощност е ияколко десетки
микросекунди.
Време на изключване tq — интервалът от време, в течение на
който тиристорът премииава от отпущено в запушено състояние.
За маломощните тиристори стойността на t4 е от порядъка
на 10 30 jis, а за мощните достига до 100 —200 ps.
Ill
За характеризиране на максимално допустпмия режим па ти-
ристора се дават следните параметри:
средна стойност на тока в права посока I/.cv, max;
максимален импулс на тока в права посока /ли;
максималпа разсейвана мощност от тиристора Ршах;
максимално допустимо обратно напрежение (амплитудпа стой-
ност) Urm‘,
максимално допустимо напрежение в прана посока Ufm',
постоянен отпушващ ток па управляющим електрод /ат
Тиристорите са предназначени за използуване като ключови
елементи в разлитии схеми. Намират приложение като елементи
в автогенераторите за релаксациоипи трептеиия, в схемите на
импулсните усилватели, в превключващите схеми, управляемое
токоизправители и др.
77-ЗА , 77 -3
Т7-4А , 77-к
Фиг." 4.3 (2)
Фиг. 4.3(1). Външен вид с
означение на геометрич-
иите/размери на триодни
тиристора
KVZGtA-KVZOin
Фиг. 4.3 (4)
Фиг. 4.3 (3)
На фиг. 4.3 е даден външният вид с означение па геометрич-
ните размери и разположението на електродите — анод, катод,
управляващ електрод — на тиристорп за малка и голяма мощност.
112
В табл. 4.1 са дадени параметрите на тиристори с малка п
I оляма мощност б ьлгарско и съветско производство.
Таблица 4.1
Параметри на тирисюри с малка и голяма мощност
Па р а м е т р ц
Ini: на iHp'ic iupa г ср. шах, А •т р шах W URM' V иРМ- V 1 t ч Q fzS
'ат ’ mA t , g flS
НРБ
Т7-1),25 А 7 50 1 25 100 10 150
Т7-0.25 7 50 4 25 25 100 10 150
Т7-0.-5 А 7 50 4 — 50 100 10 150
Т7-0.5 7 50 50 100 10 150
Т7-1 А 7 50 1 — 50 100 10 150
1’7-1 7 50 4 100 100 100 10 150
Т/-2 А 7 50 100 100 10 150
Т7-2 7 50 200 200 100 10 150
Т7-3 А 7 50 4 200 100 10 150
Т7-1 50 4 300 300 100 10 150
Т7 3 А 7 50 4 — 400 100 10 150
Т7-1 7 50 1 400 400 100 10 150
СССР
КУ 101 А 0,075 1 । >, 150 10 50 15 2 35
КУ 101 Б 0,075 1 0,150 50 50 15 2 35
КУ 1С1 Г <1,075 1 0,150 80 80 15 2 35
КУ 1()1 Е 0,075 1 0,150 150 150 15 2 35
КУ 201 А 2 10 4 25 200
КУ 201 Б 2 10 4 2а 25 200 2 35
КУ 201 В 2 10 4 — 50 200 9 35
КУ 201 Г 2 10 4 50 50 200 о 35
КУ 201 Д 2 10 4 — 100 200 2 35
КУ 201 Е 2 10 4 юо 100 200 2 35
КУ 201 Ж 2 10 4 — 200 200 2 35
КУ 201 И 2 10 4 -200 200 200 2 35
КУ 201 К 2 10 4 — 300 200 2 35
КУ 201 Л 2 10 4 300 300 200 2 35
КУ 202 А 10 30 20 — 25 300 50 150
КУ 202 Б 10 30 20 25 25 300 50 150
КУ 202 В 10 30 20 50 300 50 150
КУ 202 Г К) 30 20 50 50 300 50 150
КУ 202 Ц К) 30 20 — 100 300 50 150
КУ 202 Е 10 30 20 100 100 300 50 150
КУ 202 Ж 10 30 20 -— 200 300 50 150
КУ 202 И 10 30 20 200 200 300 50 150
КУ 202 К 10 30 20 — 300 300 50 150
КУ 202 Л 10 30 20 — 300 300 50 150
КУ 202 М 10 30 20 — 400 300 50 150
КУ 202 Н 10 30 20 400 400 300 50 150
о Руководство. .
113
5. ОПТОЕЛЕКТРОННИ ПРИБОРИ
Към оптоелектронните прибори спа дат фоторезисторите, фото-
диодите, фототраизисторите, светодиодите и др. Те са предназна-
чени да преобразуват светлинната енергия в електрическа и об-
ратно- електрическата енергия в светлийна.
5.1. ФОТОДИОДИ
Фотодиодите са предназначен!! да преобразуват светлинната
енергия в електрическа и представляват полупроводников!! диоди,
на конто обратният ток зависи от осветеността на /W-прехода.
Фотодиодите могат да се включат ио две схеми, съответно
имат и два режима на работа — вентилем и фотодноден.
На фиг. 5.1 а е дадена схема на вептилния режим на работа..
При него под действието на светлинния поток възниква е. д’, н.
Собственото е. д. и. на фотодиода е от поряд ька на 0.1 V, а то-
кът— около 100 рА (при осветяване 7000 1х и товарпо съпротив-
ление /?, =1000 Q).
На фиг. 5.1 б? е дадена схемата на свързване с външен източ-
ник на захранване па фотодиода — фотодиоден режим.
Основиите характеристики на фотодиодите са волт-амперната,
светлинната и спектралната характеристика.
Волт-амперната характеристика lL=f(U) при Ф=
—const определи зависимостта па фототока 1L от приложеното
постоянно напрежение на фотодиода U. На фиг. 5.2 са дадени
семейство волт-амперни характеристики при различии стойности
на светлинния потеж Ф. При пълно затъмнение Ф = 0 през фото-
диода протича само обратният ток, както при обикновените дио-
Фш. 5.1. Схе.мн за свьрзване на фоюдиода
а — вен'шлен режим;
б — фотодиоден режим
ди. С увеличаване на светлинния поток (Ф1; Ф2...) lL се увели-
чава. В III квадрант са дадени семейство волт-амперни характе-
ристики на фотодиода във фотодиоден режим.
114
Ceei ли н на г а характеристика изразява зависимостта
на фототока /z от светлинния поток при постоянно напрежение
на фотодиода при U — const.
Спектралната характеристика дана зависимостта
на чувствителността па фотодиода от спектралната дължина на
вълната.
Параметри на фотодиодите. Към оснивните параметри на
фотодиодите спадат:
Инпгегрална чувстеителнсст на фотодиода К,— определи
се като отношение на фототока 1L към иитензивността на пада-
щия свеглинен поток Ф, излъчен от стандартен светлинен източ-
ник, т. е.
Кд ^-,niA,liii.
(5.1)
За никои германиеви фотодиоди тя достига до 30 mA/lrn.
Номинално работно напрежение Lrpa6 — напрежението, при-
ложено на фотодиода във фотодиоден режим.
Максимално обратно напрежение U0&p — стойността на об-
ратного напрежение, което осигурява работата на фотодиода из-
вън областта на пробива на прехода.
Фототок IL — токът, който протича през осветения фотодиод
при номинално работно напрежение.
115
Ток на тъмно Л токьт, коню протича проз верига га па
фотодиода при номинално работпо напрежение и отсъствие на
светлина.
Приложение на фотодиодите. Намират приложение във фото-
метрията, фотоколориметрията, за контрол и измерване на източ-
пици на светлина, в автоматичного регулиране, в изчислптелната
техника, кипоапаратурите и фототелеграфията.
В табл. 5.1 са дадени основннте параметри на никои типове
фотодноди съветско производство
Таблица 6.1
Параметри на никои типове фотодиоди съветско производство
Тип на фотодиода
и .
ибр
V
ФД-1
. ФД-2
I ФД-3
: ФД 1К
ФД ЗА
ФД 4А
ФД 5Г
ФД GK
ФД 7К
ФД 9К
КФ ДМ
1.&
30
10
50
10
20
15
20
27
10
20
20
50
20
30
А
30
25
15
3
10
3
8
1
5
10
1
iiiA/lm
20
10
20
3
3
3
7
5.2. ФОТОТРАНЗИСТОРИ
Фототрапзисторът представлява полупроводников прибор (би-
полярен транзистор) с два /W-прехода, предназначен за преоб-
разуване на светлиината енергия в електрическа и притежаващ
свойства да усилва. Конструктивно представлява полупроводни-
ков кристал с проводимост Р—N—Р или N—Р — N.
Схемите на свързване на фототранзистора са, както при обик-
новените транзистори с ОЕ, ОБ, ОК и като диод с отворена
база, емитер, колектор. Най-широко приложение са намерили схе-
мите на свързване с ОЕ с две разновидности — отворена база
(фиг. 5.3 а) и свързана база (фиг. 5.3 6).
Основннте свойства на фототранзисторите се дават с входни-
те и изходните характеристики. Входните характеристики на
фототранзисторите са същите, както при обикновените транзисто-
ри. На фиг. 5.3 в са дадени типовите волт-амперни характеристи-
ки на фототранзисторите. Зависимостта на колекторпия ток /с от
светлинния поток Ф се дава с уравнението
!С = ^Ф, (5.2)
116
к вдето KL е ингегралнача чувствителиост.
Ако се направи сравнение между (5.2) и израза 1С~$1В, ще
се получи
(5.3)
Фкг 5.3. Схеми за свързване на фикярапзн». i
с ОК
а — с отворена баз);
б — със св'Ьрзша база;
ь - иол .’-амперин харзк гергл шки ,ФГ fPs- Фа)
Равенството (5.3} показва, че фи готранзии opine имат два
входа: оптически и електрически. 11аличието на два входа за оп-
тически и електрически спгнали значително разширява възмож-
ностите на транзистора. Обикповено електрическият вход се из-
ползува за стаболизацията на работната точка.
Параметри на фототранзисторите. Основннте параметри на
фототранзисторите са:
Интегрална чувствителиост Kt определи се каго отноше-
ние на колекторния ток /с към свечлипния поток Ф по формулата
1.. /
А', — ф in А 1m (или А'у
(5.4)
Ф
Чувствшелността на фототранзистора записи иг стойността
ia колекторния ток по същия начин, както и коефициентът на
усилване по ток на базата р. Интегралната чувстве.гелност на би-
полярните фото транзистори може да достигпе до 2—10 A.'1m.
117
Фототок IL -— токът през осветения фото транзистор при при-
ложено работно напрежение.
Ток на тъмно 1г—токът през неосветения фото транзистор
при приложено работно
Фиг. 5.4. Въ.инен вид и основни
размер» на фототраизисюр ФТ-1
напрежение.
Разсейвана мощност Рс —
допустимата разсейвана мощност
от колектора на фототранзисгора.
ь । Приложение на фототранзи-
I сгорите. Намират приложение във
’ фотометрията, фототелеграфията,
кннофотоапаратурите, изчисдител-
ната техника и др.
11а фиг. 5.4 е показан выии-
нияг вид с означение на геоме-
тричпите размери на германцев
фототранзпстор съветско произ-
водство.
В табл. 5.2 са дадени осповните параметри за промишлени
образцы на фототранзистори.
Таблица 5.2
Основни параметри на фототранзистори българско и съветско
производство
Параметри
Тип на фо го- тра нзи с гора Р , С 1 uceo ' ‘l- V U pao Cli sat
mW 1 V mA niA/Im V V
НРБ
2Ф2101 300 32 0,06—0,5 —
2Ф2102 300 32 0,16—1,25 — -<0,4
2Ф2062 300 32 1,25—6.3 —
СССР •
ФТ-1 20 170- -500 3
5.3. СВЕТОДИОДИ
Светодиодиге са нолупроводникови прибори с един PN про-
ход, предназначены за непосредствепо иреобразуване на елекгри-
ческата енергия в светлинна (светлинно излъчване).
За изработване на светодиодиге се използуват обнкновено
полупроводниковите съединения силициев карбид S1C, галиев
фосфид GaP, галиев арсенид GaAs и др. Светлинпият спектър на
излъчване зависи ст широчината на забранеиата зона на изпол-
зувания материал, а така също и ог вида и концентрацията на
118
примесите. Например светодиодите на базата
жълта светлина, тези от GaAs — инфрачервена.
на SiC излъчват
Светодиодите се характеризират със следниге основни пара-
метри:
Яркост на свете'нето на
диода L — яркостта при макси-
мално допустим ток в права по-
сока 1Рт!л> шА. Единицата за
яркост на светенето на диода
е nt (нит).
Постоянно напрежение в
права посока LrP- определи се
от максимално допустимия ток
в права посока.
Максимално допустимо об-
ратно напрежение URm^.
Излъчвана мощност Р1М - зависи от конструкцияга на диода
и се определи от стойността на тока в права посока.
Приложение на светодиодите. Намират приложение в съоб-
щителпата и изчислителната техника в светлинните информацион-
ни устройства и др. От съчеганието на светодиод и фотоприем-
ник (фотодиод, фототранзистор) се получава нов вид прибор,
който се нарича оптрон.
На фиг. 5.5 са дадени чертежиге на външния вид с означе-
ние на геометричните размери на различии видоне конструкции
светодиоди.
/р/ог
Фиг. 5.5 (1). Различии видове конструк-
ции на свеюдноди
Фш. 5.5 (3)
В табл. 5.3 са дадени основните параметри на светодиоди
съветско производство.
119
Таблица о.З
Основни параметри на светодиода съветско производство
’ Тип на скето диода П а р а м с т р и 11. ня г на системе
Hi / А' in<i ч mA и R max V
АЛ 102 А 5 3.2 10 2 чернен
АЛ 102 Б 10 4,5 20 2 челвен
АЛ 102 В 20 4,5 20 2 зелен
1 АЛ 102 Г 10 3.0 10 9 чернен
' КЛ 101 А 10 5,5 10 жълт
1 КЛ 101 В 15 5.5 20 жълт
КЛ 101 в 20 5,5 10 жълт
I КЛ 104 А 15 <’ 15 10 ЖЪЛ1
L - . — , ..
120
6. ИНТЕГРАЦИИ СХЕМИ
В радиоелектроникаtа намираi приложение много и разнооб-
разии интегрални схеми и тяхпата класификация е доста трудна
Ге може да бъдат класифицирани по няколко признака: техноло-
гичен, конструктивен, функционалпо предназначение и др.
Фиг. 6.1. Схема ла осповшпе насоки в радии i ней» па микроелектро-
п и ка га
Класифпкацията на интегралните схеми по технологичен приз-
нак може да се види от фиг. 6.1.
В табл. 6.1 са дадени основните области на приложение в за-
висимост от технологията на изработката на схемите.
Таблица п.1
Основни области на приложение на интегралниге схеми
Тип на fiHieij мила схе*.:<1 Обвит r<i npj лижецпс
Г 2
I lo.'v пригидни киви iiiuci радии схеми L*. < м ринзчис. hi един зашипи, имнулс-
Н.1 1СХПНКГ., аналогона гсхннка
I ьнкисдойпп iiuicrpa.iHH .гмп .iiima(ci>v саифирепа подложка)
।
121
Иродължение на iao-iitua 6.1
1
Дебелислойни интегрални схеми
2
Имиулсна и аналогова техника
Тьнког.юйни хибрндни iimcrpa.iHii
схеми
Измерителна техника и дрра авара-
тура с високостабилни параметри;
СВЧ техника
Дебелое лоПин хибрнлни итегрални
схеми
I [ромишлеиа auaparypa, бшога аиа-
ратура, мотни схеми
Ськмесшми пшегрални схеми
I
Елею ронноизчислителна техника, ана-
логова техника (ограничено прило-
жение)
В зависимост от областта на приложение те могат да се раз-
делят на две групп: логически (цифрови) и апалогови (линейно*
импулсни). Логическите интегрални схеми намират приложение
в електронните изчислигелни машини, в устройствата за дискрет-
на обработка на информацията и автоматиката, а аналоговите —
в радиотехническите и СВЧ систем» и устройства.
6.1. АПАЛОГОВИ ННТЕГРАЛНИ СХЕМИ
Аиатоговите интегрални схеми са предназначени за линейно
усилване (линеен режим) на сигналите за ниски и високи честоти
или нелинейно преобразуване на входните сигналя в схемите на
смесителите, детекторите, преобразувателите и др.
Използуват се като: генератори на сигналы (синусоидални,
правоъгълни, линейно-изменящи се и др.); усилватели (синусоидални,
постоямпотокови, видеоусилватели, импулсни, за високи междин-
ни и киски честоти и др.); преобразуватели (на честотата, фазата,
формата, кодиращи, декодиращи и др.); модулатори (амплитудни,
честотпи, фазови и др.), филтри (нискочестотни, високочестотни,
лентови, заграждащи, режекторни и др.); схеми за отделяие и
сравияване (амплитудни, честотни, фазови и др.); операционки
усилватели и т. н.
Схемотехническите решения в аналоговите интегрални схеми
са много и разнообразии, но някои принципни схемни решения
са общи за всички схеми. Например връзката между отделяйте
стъпала е непосредствена (галванична), като входно стьпало в
почти всички аналогови интегрални схеми се използува диферен-
циалният (балансен) усилвател и т. н.
122
Диференциален усилвател. На фиг. 6.2 а е дадена лринцип-
ната схема на диференциален усилвател. Той се състои -от две
симетрпчнн половики. Транзисторите Т\ и заедно с колектор-
нкте резистори /?с, и /?с2 образуват мостова схема, конто може
•Флн. 6.2. Диференциален усилится
а — 1/р‘Пщ£вы2 cxe.ua;
О — условно оз.мчение
да се симетрира (балансира) само при напълно еднякви парамет-
ри па двата транзистора и равни сопротивления на резисторите
Rc\ и Rc, •
Действиего на схемата записи от вида на сигналите, конто
иостъпват на входовете / и 2. Сигналите може да бъдат еднак-
ви по стойност и фаза или едпакви по стойност и различии по
фаза. В пьрвия случай сигналите се нарнчаг синфазии (еднофаз-
ни), а във в горня — противофазни (парафазии) или диференциал-
ни. Обикповено дифереициалните сигнали са нолезни, а сиифаз-
ните — вредпи (смущаващи).
При подаването на противофазен сигнал б/11Х.д (67вх д
(Ахг) напреженията на входовете (на базите) на транзисторите
где бъдат равни по амплитуда и противоположим по фаза
(фиг. 6.2 а). В рёзултат на това колекторният ток на единия тран-
зистор (например Т j ще нарасне и ако двете гюловини на схе-
мата са напълно симетрични, колекторният ток на другая тран-
зистор (72) ще се намали с толкова с колкото се е увеличил
токът на 1\. Следователи© напрежението на колектора на Г2 се
увеличава и на изхода на диференциалния усилвател се получа-
ва разликового напрежение (/КЗх.д, което е пропорционално на
коефициента на усилване на коя да е от двете гюловини.
123
При иодаването на синфазен сигнал 64Х.С |б/вх.с=—hA‘—
напреженияга на входа (на базата) на всеки транзистор са равни
по големина и с еднакви фази (синфазни). В този случай токове-
те през транзисторите се запазват постоянни, потенциалите па
колекторите на 7\ и Т2 са неизмеини и мостът остава балаиси-
ран, а напрежението на изхода е равно на нула (£/113х д=0). Син-
фазните сигнали може да бъдат предизвикаии от паразитни сму-
щения, нестабилност на захранващото напрежение, изменение на
околната температура и т. и.
Следователно диференциалнияг усилвател потиска синфазните
(смущаващите) сигнали и усилва противофазните (г.олезиите) сиг-
нали.
В зависимост от приложение™ диференциалният усилвател
има няколко схеми на свързване: диференциален вход и дифе-
ренциален изход (фиг. 6.2 б); диференциален вход и несиметричен
изход; несиметричен вход и несиметричен изход.
Схемата диференциален вход и диференциален изход се из-
ползува, когато на входа може да постъпи голям синфазен (сму-
щаващ) сигнал или източникьт на । сигнал е симетричен. Дифе-
ренциален изход се използува в случайте, когато е необходимо
огчитането както на амплитудата, така и на полярпсстта на из-
ход ния сигнал.
Диференциалните усилватели се изпълняват както с биполяр-
ни, така и с полеви Транзистори.
6.1.1. ОПЕРАЦИОНКИ УСИЛВАТЕЛИ
На фиг. 6.3 е дадена примерна електрическа схема на опера-
ционен усилвател. Той се състои от няколко блока:
Диференциален усилвател 1 със симетричен вход и симетри-
чен изход. Използува се като първо стъпало на оиерационния
усилвател. Състои се от транзисторите Т2, Тл, /?' и токово-
го огледало Ть TtJ, R, и R., 130]. Диференциален усилвател 2
със симетричен вход и несиметричен изход, с конто се съгласу-
ват първото и третото стъпало и одновременно с това дава усил-
ване. Състои се от транзисторите Г4 и Т- и резисторите и/?й
Третото стъпало 3 е схема за преместване на постояниотоковото
пиво. Състои се от транзисторите 7’с, Т8 и резисторите /ф и
Четвъртого ст впало 4 е изходпо стъпало. Свързано е по-схе-
мата на емитерен повторител и се състои от транзистора Т- и
резистора R-. С пего се понижава изходното съпротивление па
усилватели.
Връзката между отделите с г впала е nenot редствена (галва-
ничпа).
Както се вижда от схемата на фиг. 6.3, операционният усил-
вател представлява един ностояннотоков усилвател с два входа и
124
несиметричен изход. Единият от входовете се нарича ипвертиращ
и се означава с „—а другият — неинвертиращ и се означава
с „ -J- На фиг. 6.4 е дадено символичного означение на опера-
ционния усилвател. По отношение па входовете той може да бъ-
де свързан симетрично (фиг. 6.4 а) и несиметрично (фиг. 6.4 б).
на оперкцмонен усилвател
Фиг. 6.4. Условно означение на операционен усилвател
а — симетричен вход — несиметричен изход;
б — несиметричен вход и изход
Токозахранванване на операционная усилвател. Като прави-
ло операционният усилвател се захранва с две напрежения (от
два токоизточника) — положителпо и отрицателно. По тоЗи начин
125
за изходното напрежение се получават еднакви но стойкост но-
ложителна и отрицателна амплитуда. Двете напрежения обикно-
вено са еднакви (снметрични), например + 9V; +20 V и т. н.
На фиг. 6.5а е дадена примерна схема за свързване на опе-
рационен усилвател към източпик на постоянно напрежение, а<
Фиг. 6.5. Схеми за захранване на онерациинни \ слава гели
а — примерна схема;
6 — означение
на фиг. 6.5 б — начинът па означение. Двата кондензагора в схе-
мата на фиг. 6.5 с са развързващи и с тях се блокира промен-
ливата съставяща прев източника на захранване.
Защита на операционная усилвател от претоварване. Опе-
рационният усилвател може да премине в състояпие на насищане
от много малки амплитуди на диференциалното напрежение
(Двх.д) — от порядъка на няколко миливолта. Но напрежения с го-
лима амплитуда на входа може да повредят усилвателя. Ако на
входа се очакват напрежения с недопустимо голима амплитуда,
може да се използува защита, както е показано на фиг. 6.6 а. В
този случай при малки напрежения на входа през диодите не
протича ток. При недопустимо голямо напрежение па входния
сигнал диодите преминават в проводящо състояпие и входът се
шуитира.
На фиг. 6.6 б е дадеяа схема за защита па операционния усил-
вател против късо съединение па изхода. Резисторът /?, свързан
между изхода на усилвателя и консуматора, ограничава тока при
късо съединение. В по-голямата част от операционните усилвателя
такава защита е предвидена фабрично в самата иптегрална схема.
За предпазваие от неправилното включване на поляриостта на
токоизточника към операционния усилвател се свързват два дио-
да по схемата, показана на фиг. 6.6 в-
На фиг. 6.6 г е дадена схема за защита на операционния усил-
вател от повишаване на захранващото напрежение. Това се па-
лата, когато източникът на захранване не е стабилизираи или е
с лоша стабилизация. Защита се постига, като се включи стаби-
литрон, какго е показано на фиг. 6.6 г.
126
Параметри на операционните усилватели. За пълното оха-
рактеризиране на операционните усилватели са необходим!! пове-
че от 30 параметъра. Обаче за практическое използуване и
сравняване качесгвата на операционните усилватели всичките
параметри не са нужни. Поради това ще бъдат разгледани само
Фш. 6.6. Схеми за защита на операциоиен усилва1ел oi претоварване
а — но вход;
6 — по изход;
в — иг промяча на поляритета на гоконзточника;
г — от ncBimiasiHe на згхрапващого напрежение
тезп параметри, конто се даваг пай-често в техническите про-
спекта.
Коефициент на усилеане по напрежение Au, dB— опреде-
ли се като отношение на амплитудата на изходното U,I3X към
амплитудата на диференциалното входно напрежение £/Вх.д-'
Аи •=
Ц,зх
^вх.д
(С.1>
ИЛИ
А/= 20 lg Ufp , dB.
С'вх.д
Нарича се отце диференциален коефициент на усилване на
операционния усилвател без приложена външна ОВ. Обикновено
този коефициент се дава в техническите проспекта, измерен при
условие, че външната ОВ и честотната корекцпя не са включени.
127
Стойността на коефициента на усилване Ац за иан-разпро-
странените операциоини усилватели е в граничите от 5000 (лз74 dB)
до 1000 000 (1000 dB).
Усилването на операционния усилвател без външиа С)В зави-
ся от честотата и с повишаването й намалява.
Максимално диференциално вход но напрежение и,оты, V.
Амплитудата на подаденото входно напрежение не трябва да
превишава максимално допустимата стойност на диференциалпото
входно напрежение 57гот;,х. Например, ако С%>т;|Х=±1 V, а на
диференциалния вход се пода де напрежение 0/еп = ±10 mV, т. е.
с амплитуда Um =±14 mV, явно, че това напрежение е далеч
по-малко от допустимого.
Остатъчно входно напрежение Ut 0, mV — характеризира не-
симетрията в дифереициалните стъпала на усилвателя. При идеал-
на симетрия, нулево изходно напрежение се получава при нулево
входно напрежение. В реалнпте случаи идеалпа симетрия не е
възможпа. Поради това остатьчното входно напрежение е необ-
ходимого диференциално напрежение, което грябва да се прило-
жи на входа, за да се получи на изхода напрежение, равно на
пула, в режима на празен ход. За интегралните операциоини
усилватели остатъчното входно напрежение е обнкнсвено от по-
рядъка на 1 mV. I? някои операциоини усилватели фирмите-про-
изводителки предвиждат симетриране с външни елементи.
Поляризиращ входен ток Iib, nA — определи се като средня
стойност от двата тока, протичащи през базите на транзисторите
на диференциалното входно стъпало на операционния усилвател
където 1В\ и 1в> са токовещ протичащи през базите на двата
транзистора.
Обикновено двата тока /В! н /д2 са приблизително равни,
поради което токът IiB, който се дава в тех+шческите проспекта,
е приблизително равен на всеки от тях, т. е.
(6.3)
За биполярните транзистори стойностите на поляризиращия
входен ток са в граничите от 50 nA до 5 р.А, а за полевите —
около 1 пА (но само за ограничен температурен интервал).
Остатъчен входен ток /хо> nA-—този параметър също ха-
рактеризира несиметрията на дифереициалните стъпала в опера-
ционния усилвател. Вследствие на иееднаквите характеристики
на транзисторите на входного диференциално стъпало от опера-
ционния усилвател токовете в базите им може да се различават
един от друг с 20—30%.
128
Практически остатъчният входен ток се определи като разлика
между двата базови тока при нулево напрежение на изхода
Ло= \1в\~ /вг|. (6-4)
Входно диференциално а противление RiD, kQ- - представля-
ва отношение на измененного на дифереициалното входно напре-
жеиие AL4x.4 (между диете входни клеми на операционния усил-
вател) към полученото в резултат на това изменение па входния
ток Д/вх.д:
RiO =

(6-5)
Стойностите на Rid за бниолярните транзистори са в грани-
ците от 5 k'j до 20 MQ и зависят о г типа на у силва геля. За
полевите транзистори Rte> може да достшпе до 1U9 М£2. Обик-
новено фирмите-производителки дават в техипческите проспек-
та Rir> за операционния усилвател, изморено без приложена вън-
шна ОВ.
Синфазно входно напрежение LR: in.iX, V — максимално! о син-
фазно напрежение, което може да се подаде одновременно меж-
ду всеки от двата входа (инвертиращ и неинвептиращ) на опера-
ционния усилвател и общня проводник (земя), без да се наруши
нормалната работа на усилвателя (например запушване или на-
сищане).
Обикновено в техническкте i.^chickth Слешах се дава като
напрежение със симетрична амплитуда (например ±1 V, ±3 V
и т. п.).
Коефициент на потискане на синфазните сигнала CMRR
(или С MR), dB характеризира снойството на операционния
усилвател да потиска синфазните сигнали. Коефициентът CMRR
представлява отношение на коефициента на усилване за дифе-
ренциален входен сигнал Ац към ксефициента па усилване по
напрежение за синфазен сигнал Ас:
А,г
CMRR—, (6-6)
където Ас — ^"зх-с- ; L/Bxc— синфазно входно напрежение;
'AiX-C
СФзх.с — синфазно изходно напрежение.
Обикновено потискането на синфазния сигнал се дава в де-
цибели
CMRR = 20 1g ~~ , dB.
^С
у Руководство. , .
129
В съвременните онерационни усилватели CMRR е в граници-
те от 70 до 120 dB.
Максимален размах на изходното напрежение Uapp, V —
максималното изменение на изходното напрежение (по отношение
кьм нулевото напрежение), което може да се получи при определе-
но товарно съпротивление и без изкривявания на сигнала (фиг. 6.7).
Обикновено размахът на изходното напрежение е равен на
удвоеиата амплитуда на изходния сигнал. Например, ако
UOpp— + 12 V, iZisx.max = 12 V, a TZinx.e//~Ь,5 V.
Изходно съпротивление R113x, й— изходното сьпротивлеиие
на операциониите усилватели се определи главно от съпротпвле-
нието на неговото изходно стъпало. В зависимост от схемата и
предназначение™ на оиерационния усилвател то е от порядъка
на 20—200 Й.
Консумирана мощност Рс, mW постояшютоковата мощ-
ност, която операционният усилвател консумира от захрапващите
източници в режим на покой и празен ход.
Коефициент на потискане на изменението на захранващи-
те напрежения SVR, pV/V. Този коефициент представлява от-
ношение™ на изменението на остатъчиото входно напрежение
към предизвикалите го изменения на захрапващите напрежения.
Обикновено в каталозите се дава отделен параметър за вески
захранващ източник, като се предполага, че противоположного
по полярност захранващо напрежение остава постоянно. Напри-
мер, ако е дадена типова стойност на SVR, равна на 100 p,V/V,
за положителния източник на захранване това означава, че кога-
то източникът с отрицателна полярност е постоянен, остатъчиото
сходно напрежение се измени с 100 pV, V при всяко изменение
Фиг. 6.7. Размах на 1ихоДниги Энре-
жение
при НИСКИ
честоти и без приложена външна ОВ.
на положителното захранва-
що напрежение с 1 V.
Чеспютна характери-
стика. На фиг. 6.8 е даде-
на типовата честотна харак-
теристика на операционен
усилвател. Тя заиечва от
/=0 (постоянен ток) и до-
стига до едка честота Д7,
при която коефициентът на
усилване на дифереициалните
сигнали намалява с 3 dB по
отношение на стойностите
Това е по съ-
щество лентата на пропускаие на оиерационния усилвател.
По-голямата част от интегралните онерационни усилватели с
общо приложение имат лента на пропускане от б до 1 MHz,
в която коефициентът на усилване има постоянна стойност.
130
Отрицателна обратна връзка по напрежение в операцион-
пите усилватели. В най-общия случай един усилвател е обхва-
нат от ООВ, ако част от изходния сигнал се подаде обратно на
входа и ако входнияг и
изходният сигнал се нами-
рат в противофаза.
На фиг. 6.9 са дадени
различии начини за прила-
гане на външни ООВ към
онера(ионните усилватели.
На фиг. 6.9 а е дадепа схе-
ма, в кояго ООВ е изпъл-
иена с резистора /?(, вклю-
чен между изхода иа усил-
вателя и нсговия инверте-
ра щ вход. Коефициентът
на усилване с ООВ А'и
се определи по
формулам
а)
Фиг. 6.S. ЧеЛотна характеристика на ип’чра-
Шюиен усилвател
Фиг. 6.9. Схегаи за свързване на операционен усилвател
г. — свърз.ш каго инверторлц усилил гел;
6 — евързин като нсинвертиращ усилвател;
£• - евърздн като повторится на напрежение
131
1 __ ^А|ЗХ _ R[)
и~
(6.8)
Знакът минус означава, че входният и изходният сигнал са в
противофаза.
Съпротивленията на резисторите 7?, и /?0 се избират в зави-
симост от необходимия коефициент на усилване А‘и и (вход-
ного съпротивление на усилвателя с OUB). За тази схема /?'х—
—Ri [30]. Съпротивлението на R, не превишава 10 MS; иай-че-
сто неговата стойност е по-малка от 1 MQ, а стойността на
се избира над 1 kS.
В този случай схемата на операционния усилвател изпълиява
функцията на преобразувател на съпротивление. Изходното съ-
противление е много малко — от порядъка на няколко ома.
На фиг. 6.9 б е дадена схемата, в която ООВ се подана към
инвертиращия вход, а входният сигнал — към неинвертиращия
вход. В този случай коефициентът па усилване А'^ се определи
по формулата
> • (69)
При това включване на операционния усилвател входного съ-
противление има голяма стойност (7?вх—**сю), а изходното съпро-
тивление е много малко — от порядъка на няколко ома.
Неинвертиращото включване на операционния усилвател на-
мира приложение в случайте, когато трябва да се съгласуват
източник на сигнал с високо вътрешно съпротивление към
устройство с ниско входно съпротивление.
На фиг. 6.9 в е дадена схемата на свързване на операционния
усилвател като повторится на напрежение. По същество той
представлява неинвертиращ усилвател, подобен на този, даден на
фиг. 6.9 б. Термииът повторится изразява неговата функция —
изходното напрежение повтаря формата и стойността на входно-
го напрежение а коефициентът на усилване по на-
прежение е Л[/«1.
Тази схема на свързване намира приложение за съгласуване
на източник на сигнал с високо вътрешно съпротивление към
товар с ниско ироменящо се съпротивление. В този случай той
се нарича буферен усилвател.
Външна честотна корекция на операционните усилватели.
Основного предназначение на операционния усилвател е построя-
ването на схеми с фиксиран коефициент на усилване и определе-
на честотна и фазова характеристика. Големината на усилването
и формата на характеристиките се определят с външни или вът-
решни елементи за честотни корекции и вериги за обратни
връзки.
132
Операционните усилватели може да бъдат ироизведени с въз-
можност за външна корекция (некоригиран) или за вътрешна ко-
рекция (коригираи с^елементи, вградеии в интегралната схема).

Фиг. 6.10. Типова характеристика на операционен усилвател без
приложена ООВ
а — аипаятудно-чссготиа;
б — фазана-честотна
Когато операционният усилвател е некоригиран, големината на
усилването и формата на характеристиките може да се изменят
в зависимост от външннте елементи (кондензатори, резисто-
ри и др.).
133
В идеалния случай операционният усилвател трябва да има
лента на пропускане от f—О до f—oo, но както се внжда от
фиг. 6.10 й, коефициентът на усилване на реалния усилвател при
високи честоти намалява. Това се дължн на влиянието на па-
Фиг. 6.11. Линейна апроксимация на амплитудно-чсснтм! а х..ра -
теристика
разитните капацитети в схемата на операционная усилвател.
Едновременио с намаляването на усилването при висеки че-
стоти се увеличава изместването по фаза на изходния спрямо
входния сигнал (фиг. 6.10 б).
За изчисляването на аналоговите интегрални Схеми широко
приложение са намерили т. нар. асимптотични диаграмм на Боде.
Доста често тези диаграми се дават в техиическите проспекта.
Те представляват амплитудно- и фазово-честотните характеристи-
ки, апроксимирани с прави линии. Начинът за тяхното построя-
ване се описва в [30].
На фиг. 6.11 е дадена праволинейната апроксимация на ам-
плитудно-честотната характеристика от фиг. 6.1 Ой. Както се
вижда от графиката, коефициентът на усилване за честоти от 0
до 200 kHz не се измени, т. е. лентата на пропускане на усил-
вателя има широчина 200 kHz. При по-високи честота — от
200 kHz до 2 MHz — усилването спада от 90 на 70 dB, т. е. с
— 20 dB/декада или — 6 dB/октава. При честоти от 2 до 20 MHz
усилването спада с —40 dB/декада или —12 dB/октава и при
честоти над 20 MHz спадът на усилването е - -60 dB/декада или
—18 dB/октава (спад на усилването с — 20 dB/декада означава,
че усилването на оиерационния усилвател без ОВ при увели-
чаване на честотата 10 пъти се намалява с 20 dB, което е рав-
постойно на спад с — 6 dB/октава).
134
На фиг. 6.Г2 е показано семейство амплитудно-честотни ха-
рактеристики (диаграми на Боде) на първоначално некоригиран
«итерационен усилвател при различии стойности на външните еле-
менти за честотиа корекция В таблицата към фиг. 6.Г2 са даде-
Фи . 6.12(1). Амшштудпо-ч стотна характеристика на
онерационеи усилвател бел приложена ОВ при различии
стойности на външните елементи за корекция
ни стойностите на елементите, с конто при подходяще свързва-
не, дадено на същата фигура, се получават желаните криви
(крива /, 2 или 3).
Приложение на операционните усилватели. Операционният
усилвател в почти всички схемки решения е с приложена към
него ООВ. По този начин той може да бъде прнспособен за най-
разнообразни и силно отличаващи се помежду си приложения в
най-различии устройства: сумиращи, дифереициращи, интегриращи
усилватели, генерагори на ситнали, видеоусилватели, активин фил-
три, стабилизатора на напрежение, компартори и др. В следва-
щото изложение никои от тези устройства се разглеждат на
кратко с препоръки за избор и определяне па външните им
елементи.
135
Сумиращ усилвател (суматор). На фиг. 6.13 е дадена схе-
ма га на сумиращ усилвател с инвертпране, изпълнен с един опе-
рационен усилвател. Тази схема дава възможност да се сумнрат
ияколко напрежения с различии стойност и полярност. Стонност-
фнг. 6.13. CjMiipam \С1ывачел
та и полярността на изходното
напрежение С'ВЗх се определи от
сумата на папреженията от L/x
до Un и стойностите на съ-
противленпита на външните ре-
зистори Д’,, Д2, • • , Rn Ако рези-
сторите на входа са ранни но-
между си и техните сънротив-
ления са ранни на сьнрогпвле-
нието на резистора във веригата
за ОВ
Ai“=Aa=... А» = Аи. (6-10)
схема га осъществява опера-
ция га
{и,уи2у... + ип}.
(6.11)
Стойността на резистора
А се определи от израза

(6.12)
Схемата намира приложение в аналоговите изчислителии ма-
шини.
Интегриращ усилвател (аналогов интегратор). На фиг. 6.14
е дадена схемата на ичтегрирагц усилвател. С тази схема може
да се осъществп интегриране на различии сигнали (обикновено
импулси с правоъгьлна форма). Напрежението на изхода е право
пропорциоиално на интеграла от напрежението на входния сигнал
със знак минус и обратно пропорциоиално на времеконстантата
Д\С на веригата за обратна връзка (Ц,3х «з 1 /’ £/вх dt. \
\ к J /
Стойността на Ai се избира в зависимост or входния поляри-
зиращ ток Ад и нада на напрежението върху А1. Стойността на
времеконстантата AiC трябва да бъде приблизително равна на
периода Т на интегрирания сигнал
AiC^A,
(6.13)
откъдето
(6.14)
136
Имтегрмращият усилвател намира приложение в аналоговите
изчислителии машини, интег|.иращите цифрови волтметри, аизло-
гоцифровите преобразуватели, активните филтри и др.
Фиг. 6.14. Ингегриращ чснлкиел
Фиг. 6.15. Диференциращ усилен! ел
Диференциращ усилвател. На фиг. 6.15 е дадена схемата на;
диференциращ усилвател. Напрежението на изхода на диферен-
циращия усилвател t/,13x е равно на произведението от диферен-
циала на входното напрежение и времеконстантата на веригата
/ d UKy 1
за обратна връзка, взето със знак минус 1М.зх= <R.,C - d[' 1 '
Стойността на времеконстантата /?(|С трябва да бъде приблн-
зигелно равна на периода Т на диференциращия сигнал:
R.C^T,
(6.15)
огкъдето
(6.16)
На практика големината на времеконстантата се избира оннт-
но така, че нивото на изходния сигнал да има приемлива стой-
ност.
Активна филтри с операциоини усилватели. В общия слу-
чай филтрите се използуват в радноелектронниге устройства, ко-
гато трябва да бъдат отслабени или усилена папреженията само
на никои честоти. Активните филтри имат голямо предимство
137
пред техните аналози— пасивните филтри. Те дават възможност
за съвместимост на усилвателни и филтрнращи свойства в грани-
чите на лентата на пропускане и за реализиране па предварител-
но дадени честотни характеристик!!; отвей това свойствата на
Фиг. 6.16. Филгьр за миска честша
а — схема за свързване на операционния усилвател
б — амплигудно-честотна характеристика
фалтъра са независим!! от комнлексния характер на товарного
съпротивление и неговите изменения и др.
С интегралните операционни усилватели може да се построят
различии аналогов!! филтри.
На фиг. 6.16 е даден активен филтър за ниски честоти и не-
говата честотна характеристика. Елементите на филтъра се опре-
делят с урав.ченията
С Ъ i ^2
2*/гУ2 RYR2
И
€2 = n/J/2 («И/<-)’
(6-17)
(6.18)
кьдето /2 е честотата на спрягане. /2 се определи като честота,
при кэято изходният сигнал се намалява с 3 dB (фиг. 6.16 6).
.138
Ако се разменят местата на резисторите и кондензаторите,
филтърът за ниски честоти става филтър за високи честоти. На
фиг. 6.17 е дадена схемата на такъв филтър.
Операционният усилвател, свързан подходящо с /?С-елементи-
те, може да се използува и като
активен лентов филтър. На
фиг. 6.18 е дадена такава схема
на свързване с двоен Т-образен
мост. Двойният Т-образен мост
е включен във веригата на ОВ,
която се подава на инвертира-
щия вход. Честотата па пропу-
скапе /у се определи от стой-
ностите на R и С на двойния
Т-образеи мост:
^0=х 2к/ЛС/ ’
фш. 6.17. Филтър .и високи чгпош
„ -
където /ф — Q ,
Ci=2C.2 и /?.>10/?, .
Честотата на пропускане /0 може да се получи от какваго и
да е комбинация от стойностите на 7? и С.
Генератор на трептения с правоъгълна форма. На фиг. 6.19
е дадена схемата на такъв генератор. Генераторът работи в клю-
чов режим и непрекъснато
се превключва между нивата
на две посгояннотокови на-
прежения. Нериодът на треп-
тението се определи от вре-
меконстантата на елементите
7? и С и от отношение™ на
съпротивлението на резисто-
рите и /ф. Тяхната сума
може да се избира в
широки граници — от 10 kQ
до 1 MQ, но отношение™ на
техните стойности оказва
влияние на честотата на треп-
тенията /. При отношение на
съпротивленията /?,/Т?2«=а10
периодът на трептеннето е
7>«0,2 RC, (6.20)
а честотата —
Фиг. 6.18. Лентов филгьр
(6.21)
139
Колкото е по-малко произведение™ 7?С, толкова по-бързо ще
се разрежда кондензаторът С и толкова по-висока ще бъде че-
стотата на трептението. Резисторът в схемата може да бъде
изпьлнеп като потенциометър, с който да се измена честотата
на трептението.
Фш• 6.19. Оиерационнияi хсилшпел като генератор на правоъгьлни
ими}леи
1 енераторът намира приложение в изчислителната техника ка-
то източник на синхронизиращи импулси.
Мостов генератор на Вин. На фиг. 6.20 е дадена схемата
па този генератор. Иоложителната ОВ се подава на неинвентира-
щпя вход посредством елементите Ср R2 и Са. При /?,=/?.>
Фиг. 6.20. Оисрациопннии! vсилва,ел каю
мостов генератор на Вин
и Cj —С2 честотата /о се оп-
редели от израза
2^7?! Cj ’ (6.22)
С потенциомет ьра R3 (кой-
т j има стойност около 50 кй)
се регулира дълбочината на
ОВ, слелователно и амплиту-
дата па изходното напре-
жение.
Използува се като гене-
ратор на синусоидални треп-
тения.
Технически данни за про ишлени операционки усилватели.
В табл. 6.2 са дадени основните параметри на български и
съветскн операционки усилватели. Пс-нататък се разглеждат и
примерки схеми на свързване на операционните усилватели с вън-
140
£ о
'снобни параметри на онерационни усилватели българско и съпетско производство
4j ОС СА О —*{?•) -н-н
+1 с о е[
СП UQ А'44
1 Рс 7 . mA1 коне 165 108 200 2о0 %- сч
‘HAS А/Д'* 150 100 200 200 1 1
CMRR, ш со со сЗ 06 06
сч
три ж '+1 1 1
раме яГ о; л 150 350 50 50 250 400

С Dq < 500 200 1500 1500 500 1 500
< О ю о о сч ю ю О 3 OICN
Ь" mV ю ю 02 0'1 о- Ю LC
iC max V +1 О Ю +ж
Г , 1 zDmax > ±5 о LC СО -НН
ч 70000 70000 15000 15000 25000 50000
Тип на । операцией- кия учил- 1 вател 1 . _ НРБ <ив Oj Oi О1 сл о о о о о о о о <. С 1УТ531 153УД2
141
шни елементи. Дадепп са и никои типови характеристики, необ-
ходима при проектирането на радиоелектронни устройства с ин-
тегрални схеми.
1У0709, 1У0709А, 1У0709С и 1У709Е. Предназначен са за
изнолзуване в аналогови изчислителни устройства, измерителни и
чеипигяна коракоид

(7) - Рвинбертирищ вхев
Уестыпн'} мргкциа
ЫЗЮЗ
Захраиба.чс ( иСс)
честитна корекци я
Фиг. 6.21. Кирнчси на операционным усилииiгл
контролни нрибори и различии автоматични устройства. На
фиг. 6.21 са показани чертежи на външния вид на корпусите с
означение па изводите. В табл. 6.2 са дадени електрическите им
параметри.
1УТ531 ((’.А709). На фиг. 6.22 а е дадена примерна схема за
свързване на 1УТ531 с вьншните елементи. Делителят, съставен
от променливия резистор /?—100 kQ и резистора р.л, се из-
ползува за пулврапе на изходния сигнал. На фиг. 6.22 б е дадена
зависимое ста на Аи без приложена обратна връзка към усилва-
теля при различии стоимости на коригиращите елементи. Електри-
ческите параметри са дадепи в табл. 6.2.
153УД2. Представлява операционен усилвател с общо пред-
назначение. На фиг. 6.23 а е дадена примерна схема за евързване
на вьншните елементи с усилвателя. Зависимостта на коефициеп-
та на усилване от честотата е дадена на фиг. 6.23 6. Честотната
корекция се извършва с един кондензатор (фиг. 6.23 а). В усил-
вателя има предвидена вътрешна защита от късо сьединение по
изход.
142
На фиг. 6.24 е дадеп вьншният вид на корпуса на 1УТ531 и
153УД2 с означение на изводите и геометричните размери.
Компаратори. Представляват специализирани сперационни
усилватели с диференциален вход и един изход. Наричат се (ще
Фи1. 6.22. Онерации^ен угилвакм 1У Г,531
а — сх’.;.:а на снързваае с в&нпшрте елементи;
6 зь виси мест на .\(j ос чес .окна при различив стийнисш на в*ьншниге еле
фш. 6.23. Оисраниънен у силва ie.i 153УД2
а — основна схе&:а и * свьрзване;
6 — з.виснмосг на .5^ or чесютатл
схеми за сравнение или ком-
паратори на напрежение (срав-
няват две напрежения). Ус-
тройство™ на компаратора е
аналогично па операциошшя
усилвател.
Предназначени са за пре-
образуване на аналогови сиг-
нали в логически („1 “ и „0“).
Фш. 6.24. Корпус на 1УТ531 и 153УД2
На фиг. 6.25 а е дадена схемата за евързвапе на компаратор. На
единия вход (/) се подава сравняваният сигнал (аналогов сигнал),
а на другия вход (2) — опорного (еталонното) напрежение. Ко-
143
jdTO вход пт 1 бъде по-отрицателен от опорного напрежение, на
изхода на компаратора се получава логически „0“ и обратно,
когато входът 1 е по-положителен от опорного напрежение, на
изхода се получава логически „1“. Формата на напреженията на
входа и изхода на компаратора е дадена на фиг. 6.25 б.
Фш. 6.25. Компараюр на напрежение
а — сшиве-лично означение;
б — форма на напреженията
Приложение на компараторите. Намнрат широко приложе-
ние в системите за автоматично управление, в изчислителпата и
измерителвата техника.
В табл. 6.3 са дадени параметрите на интегрални комнараго-
ри сьветско производство.
В режим на работа с един източник на захранване ф5 V.
Таблица 6.3
Параметри на компаратори съветско производство
Параметри
Тип на компара- тора А и 1 Л i ХВШГ77 П 1 Л , хеш э/ 1 %’ mV nA 11В" nA V ^зх- V 7i;3x* mA t З.Ср ns
521СА1 75000 5 5 3,5 10 75 2,5:6 -1-5-0 2 135
52ICA2 75000 —- — 5,0 10 75 2,4—4 —1-5-0 — 160
521САЗ 200000 — — 3,0 0,01 0,1 — —— — 200
144
6.1.2. НИСКОЧЕСТОТНИ УСИЛВАТЕЛИ
В зависимост от цялосгното схемотехническо решение на един
нискочестотен усилвател с приложение на интегралните схеми са
възможни няколко варианта: предусилвател в интегрално изпъл-
4'иг. 6.26. Схеми за свързване на иигегралвите схеми с выишш елеменги
пение, свързан към мощно изходно стъпало, изпълнено с ди-
скретни елементи; предусилвател, свързан към мощно стъпало,
изпълненн отделно като интегрални схеми или обединени в един-
на интегрална схема. Напоследък тенденцията в тази пасока е
към цялостпа интегрална схема на нискочестотен усилвател.
Схемите на интеграл- ите нискочестотни усилватели в най-
общия случай са аналогиями на тези с дискретни елементи. Из-
ходните стънала на мощност обикновено са двутактни по схема-
га на безтрансформаторното изходно стъпало. Предусилвателите
се изпълняват по схемата с ОЕ, а в никои случаи първото стъ-
пало е диференциално. В схемата също е предвидена темпера-
турка стабилизация, честотна и фазова корекция, а така също
гемпературна и токова защита. Връзката между отделимте стъ-
нала в почти всички случаи е непосредствепа.
Нискочестотните усилватели в интегралво изпълнение се
нроизвеждат функционално незавършени. За да изпълнят пред-
пазпачението си, към тях се добавят външни елементи.
Външни елементи. Това са главно кондензатори и резистори.
Използуват се като блокиращи, филтриращи разделителни кон-
депзатори, елементи за ОВ и др.
Когато една интегрална схема трябва да бъде разделена по
постоянен ток от друга или по същата поичина от източник на
сигнал, се използува разделителен кондензатор. На фиг. 6.26 а е
К) Ръководсшо. . .
145
даден начинът за неговото свързване. Капанитегът па конденза-
тора й се определи по формулага
С’,Г- ----1. __
(«г + 1
(6.23)
където /н е най-писката вьзпроизвеждана чести га, Hz;
Мн допустимая г коефициент на честотни изкривяза-
ния, внесеви от кондензатора С ’Ч;
исходного съпротивление на п.^ыра^.-лта схема
или генератора на сигнали, 42;
/?цх входного съпритивлепие на нптегралната схема,
конто се отдели по постоянен ток, 42.
11а фиг. 6.26 б е дадена схема за включив не на товарно съпро-
тивление Rt (високоговорител) кьм мощно краппо стьпало в нн-
тегрално изпьлпеиие. Стойностга на кондензатора С, се ог.реде-
ля по формулага

((>.24)
Канацктивною съпротивление на кондензатора С2 за писки
честоти грябва да е значителпо no-малко от сьпрочявленного на
товара, т. е. трябва да се изнълнява условною
Форм улите за изчисляване на фшорошпе елемсшн на А*ф и Сф
от схемата ва фиг. 6.26 в са приблизнтелни.
За изчисляването на сънротивлението се задана падът на
напрежението вьрху него £/ф (избира се в граничите 5--20 %
от Ucc';- Прогичащияг проз ток може да бьде в никои
случки сума о г шнсолко тска. Стойността па се определи но
формула га
-^’,42, (6.26)
където U^, V и /ф, А.
Стойността на кгшаците1а на кондензатора се определи по
формулага
А,,
<6-27»
където Аи е коефициен тът на усилване на схемата.
Определянето на елеменгите за ООВ и честотна корекцня е
сзързано с електрическите начисления и давни за вырешните
146
елеменги на избрана га интетрална .схема и се дава в специалната
литература [33, 35, 36, 37, 39].
Технически. данни за промишлени нискочестотни интеграл-
ни схема. Тук се дават електрическите параметра на сьветските
Фиг. 6.27. Тимова схема на свързване на К2УС371 с външ-
пи елеменги
инпяралкп схемн К2УС371, К1УС/14 и К174УН7, както и тиио-
вшс схеми за свързване с вьншни елементи.
К2У371. Представляла усилвател на ниска честога. Памира
приложение като предусилвател в радиоприеммите устройства и
училваплиге на ниска честота.
На фиг. 6.27 а е дадена тиловата схема на свързване с външ-
ни елеменги, а на фиг. 6.27 6 — външиият вид на корпуса с озна-
чен1.е на геометричните размери. Електрическите иараметри на
К2УС371 са следните:
Номнналаа находка мощное i.........................................0,5 W
Коефициенг на нелинейны изкривявания . ..........................0,3%
Коефиадент на усилване ............... . .................8000—15 000
Входно начрежение............................................ 15—30 mV
Чесюгна характерношка.....................................60 до 10 000 Hz
(при нераЕномернос! +6 db)
Захранващи напряжения........................................5,6—-9 V
К1УС744. Представлява нискочестотен усилвател на мощност.
На фиг. 6.28 е дадена типовата схема на свързване с външни
147
елементи. Електрическите параметри на К1УС744 са след-
ните:
Номинална изходна мощносг.........................................1 W
Коефициент на нелинейни илкривяванпя.................. ..................2%
Товарно съпротивление . ................................... 4 2
Честотна характеристика .............................. ... 30 -20 000 Hz
(при неравномерност — 3 dB)
Захранвашо напрежение.................................... . . 9 V
Фиг. 6.29. Типова схема на свързва-
не на К174УН7 с външни елементи
Фиг. 6.28. Типова схема на свързване
на К.1УС744 с външни елементи
К174УН7. Представлена нискочестотен усилвател на мощност.
На фиг. 6 29 е дадена типовата схема на свързване с външни
елементи. Електрическите параметри на К174УН7 са следните:
Номинална изходна мощност..........................................4,5 W
Коефициент на нелинейни изкривява ши.................................3 %
Товарно съпротивление......................................... ..42
Честотна характеристика.................................... 60 -16000 Hz
(при неравномерност — 3 dB)
Входно съпротивление..............................................100 к2
Захранващи напрежения......................-.....................9 до 15 V
6.1.3. ВИСОКОЧЕСТОТНИ УСИЛВАТЕЛИ
В зависимост от вида на честотната характеристика тази тру-
па интегрални схеми биват: резонапсни, широколентови и видео-
усилватели. С тях се реализират всички възли в радиоприемната
и телевизионната апаратура: високочестотни усилватели, междин-
ночестогни усилватели, иреобразузатели, детектори и др.
Тези интегрални схеми по принцип се произвеждат функцио-
нално незавършени. Това се обуславя от голямото разнообразие
и необходимостта да бъдат универсалии, от използуването им
при различии честоти и товари, а така също и от трудната на-
работка на някои бобини, кондензатори и резистори в интегрално
изпълнение. От друга страна, с външниге елементи техните въз-
можности се разширяват значително. Една от зададите при проек-
148
тиране на радио- и телевизионната апаратура с приложение на
интегралните схеми е изборът и изчисляването на външните еле-
менти.
Външни елементи. Те могат да бьдат различии видове боби-
ни, конто се използуват в трептящите кръгове на резонаиснитеи
Фиг. 6.30. Схеми за свързване на външни елементи към интегрални! е ехеми
широ сотен гозите усилватели, осцилаторите, свързващи бобини
кондензатори с постоянен и променлив капацитет, филтрови ре-
зистори и др.
На фиг. 6.30 са дадени примерни схеми за свързване па вън-
шни елементи към интегралните схеми.
На фиг. 6.30 а е дадена схемата на свързване на трептящ
кръг към интегрална схема, която се използува като усилвател
на междинна честота (при AM). Елементите на трептящия кръг
А1; се определят по формулата
2.53. 10*
pH,
(6.28)
149
където /м е междинната честота MHz; обикнозено стойкое гиге
на Д са 465 или 468 kHz;
Си — еквивалентният капацитет на кръга, pH.
Еквивалентният капацитет на кръга ее определи в г-а-яюпмост
от условието за постпгане на максимал.чо усилваве и усгс-йчивост
против самовъзбуждане на стъналото (интегралната схема). Ме-
тодиката за определяне на С\ е евързана с електрическите на-
числения и се дава в специалната литература [9, 38].
Практическите стойности па С\ са в границите ст 200 до
1000 pF.
Индуктивността на евързващата бобина £с„ се определи но
формулата
(6.29)
\ ксв /
к вдето kCB е коефициент на връзката между и L№ (< бикне-
вено Лсв —0,7 0,9);
т.2 — коефициент на включване на трентящия кръг към
следващото стъпало (интегрална схема).
Методиката за определянето на т2 е евързана с елсктриче-
ските начисления и се дава в [38, 39].
Но аналогичен начин се определят стойностите на индуктив-
постите Z] и £2 от фиг. 6.30 б, конто са равви (£j = Z.2). В слу-
чая £2 и Z3 са включепи към усилвателя за Ч/vl енгнали и дро-
бен детектор в интегрално изпълнение. Практическите стойкое in
на С] и С2 са в границите С\--С2= 10—30 pF. Стойиостта па А3
от фиг. 6.306 се определи по формулата
£3=(0,5—0,6) £г (6 30)
На фиг. 6.30в е дадена схемата на преобразувагел и усилва-
тел на междиина честота за AM в интегрално изпълнение. 11н-
дуктивността на бобината £х се определи по формулата
,рН, (’.ol)
Лч.ср е.ср
където /хср е честотата на хетеродина, MHz;
/+/•
Алр-Ар+Л. а /ср- тлх2 П1,п ; /111а1 и /т;п са съответно макси-
малната и минималната честота от обхвата;
/м — междинната честота. ,
Сеср — еквивалентният капацитет на променливия кондензатор
pF за честота /
С +С .
Q.cp- —; капацитетите Ceniax л Сеш1п са съответно
максималният и минималният еквивалентеи капацитет па промен-
ливия кондензатор, конто се избира при електрическите начисления.
150
На фиг. 6.30 г е дадено свързването на високочестотпа пп-
тегрална схема, когато трябва да се направи разделяпе по по-
стоянен ток от друга подобна схема. Стойиостта на разделител-
иия кондензатор се определи с приблизителната формула
(1 2)10»
/ • А’
1111 п их
(6.32)
, pF,
където /шп е минималиата работка честота от обхвата, MHz;
/<в.<—входного съпротивленпе на интегралната схема, kQ.
На фиг. 6.3О<9 е дадено свързването на захранващ токоиз-
i очник към интегрална схема посредством разв ьрзващпя ф.плтър
/?Ф, Сф. Стойиостта па филтърния кондензатор Сф се определи
с приблизителната формула
,, 500 р
Сф = - t .. , г.
“ 'min йф
(6.33)
където е минималиата рабства честота от обхвата, Hz;
/?Ф — филтровото сопротивление, 42.
Доста често в интегралните схеми се палата използуванего на
блокиращи кондензатори Со. За приложен! ето на Сс, може ла
бъдат разгледани два случая. В единил случай Со е свързан та-
ка, че блокира нротичането на ток с висока честота през дадеп
резистор. Стойиостта на С, се определи с вриблпзителпа1а фор-
мула
Со — > F, (6.34)
~ J Я1 !1
където /ш!п е минималиата работа честота от обхвата, Hz;
R—стойиостта на блокирания резистор, Й; резисторы
А* може да бъде както выпнеп, така и вырешен
елемент от интегралната схема.
В другим случай Со може да отдели по постоянен ток треп-
гящ кръг или друга верига от общин проводник. На фиг. 6.30в
Сд е последовзтелио свързан на Сх и за да не сбразуват капа-
цнтивеп делител, стойиостта на Со трябва да бьде 10—20 пъти
по-голяма от тази на Сх.
Приложение на високочестотните уси-лватели. Дадени са
проспектни даппл за интегрални схеми съветско производство,
конто памират приложение в радио и телевизиоппата приемка
техника, кйто усилватели, преобразуватели, смесители, детектори
за AM и ЧМ и др.
К2УС241. Нэмира приложение каго високочестотен, междин-
ночестотен и апериодичен усилвател за честоти от 0.15 до
110 MHz. На фиг. 6.31 а е дадена електрическата схема на
К2УС241. Изиълнена е с два транзистора в каскодно свързване
по схемата оЕ — ОБ. Предвидена е възможност за иодампе към
151
базата на 7', напрежение от външен източник (3 V) или от систе-
мата за АРУ (извод 5). На фиг. 6.31 б е дадена примерна схема
за свързване на К2УС241 като резонансен усилвател.
Фиг. 6.31. Схеми на К2УС241
а — електрн ческа;
6 — примерна
&)
Елетрически параметры
Захрапващо напрежение
Постояннотокова консумацня
Стръмност на волт-амперната характеристика
за честоти 0.15—-30 MHz
за честоти 30 - 110 MHz
Входно съпротивлепие при честота 10 MHz
±5,4+12 V
2 -4 ш А
30 mA/V
12 mA/V
150 й
К2УС242. Намира приложение в радиоприемниците за AM
(ДВ, СВ, КВ) като усилвател на висока честота (апериодичен или
резонансен), смесител или хетеродин. На фиг. 6.32 а е дадена
електрическата схема на К2УС242. Транзисторы-може да бъ-
де включен по схемата с ОЕ, ОБ или ОК и в зависимост от то-
ва елементите в микросхемата си променят функциите. Нанре-
жението на базата на (извод 2) може да се подаде от вън-
шен източник (±3 V) или от системата за АРУ. На фиг. 6.32 £
е дадена примерна схема на свързване на К2УС242 като смеси-
тел. Схемата може да бъде свързана и като хетеродин.
Елекгрически параметры
Захранваию напряжение
11остоякноюкова консумацня
Честотна лента
Стръмност на вэлг-амперпага характеристика
при чес гота 10 MHz
Входно съпротивлепие при честота 10 MHz
3,6 -9,0 V
1,8 mA
0,15—33 MHz
25 mA/V
>150 a
152
К2ЖА371. Намира приложение в радиоприемната апаратура
като усилвател на висока честота и нреобразувател на сигналя с
ДМ. На фиг. 6.33 а е дадена електрическата' схема^на К2ЖА371
Фш . 6.32. Схема на Н2УС242
а — електрьческа;
б — примерна
Усилвателиата част е илгьлнена с транзистора 7^ и може да ра-
бот както с резонансен кръг, така и с апериодичен товар. Хе-
Фш. 6.33. Схеми на К2ЖА.371
о — ей жтряческй;
б — примерна
теродиньг е нзвьлнсп с трапзисторцте 1\ и ГБ, а смесптелната-
част— с транзисторите 7'а и Т6 по диференциалиата i хсма.
153
На фиг. 6.33 л. б е дадена примерна схема на К2ЖА371, свър-
зана като в. ч. усилвател и преобразувател за \М.
Елеырически параметр,!
Захраинащо наиреженне
I Iociomhikh окопа кочсумания
Коефшшегп на у'сппване в режим sia преобрази ване
в честотним обхва, о, 150 kHz до 15 MHz
Наиреженне на хсчероднна щ п /=15 MHz
3,6 :-!<) V
<3 mA
НЯ) 250
300 -150 mV
К2ЖА372. Предназначена е за усплване и дстектиране на сиг-
нала с междипна честота в раднопрйемните устройства за ДВ,
СР, КВ и за усплване на напрежепнето за АРУ. Па фиг. 6.34 а е
дадена елскгрическата схема на К2ЖА372.
Междинночестотният усилвател се снегов от регулируемый
усилвател, изнълиен с транзистора Ч\, и апериодичная усилвател,
изпълнен с транзисторите Т4. 7’6 и Tti. Детекторът на AM сиг-
нали е изпьлнен със съсгавните транзистор)) Т- и 7\. Папреже-
ннето за АРУ ее взема от емитера на 7’., и чрез извод 13 може
да се подале на регулируемите стъпала.
На фиг. 6.34 0 е дадена примерна схема за свързване на
К2ЖА372 като междипночестотен усилвател и детектор на AM
сигнала.
Електрически иараметри
Захранващо наиреженне 3,6 10 V
Постояткникова коисумаинн 4 mA
Коефиинепт на нелннейни нзкрививаиии па изходного
наиреженне от цетектора 3%
Входно съпротивление 430 1000 2
Фиг. 6.34. Схеми на К2ЖА372
а — слектрическа;
б — примерна
К2ЖА242. Памира приложение в радионрнемната апаратура
като преобразувател на сигпали с AiM в обхвата на ДВ, СВ и КВ.
На фиг. 6.35 а е дадена електрнческата схема на К2ЖА242.
Хетеродпньт и смесителят са изпьлнени каго отделим стъпала.
154
Смесителят е изнълнеи с транзистора 75. Приемаяият сигнал
и сигналы от хетеродпна се подават заодно на базата на 7'1. С
това се увеличава коефпциентът на преобраз/гане на смесителя
и се повишава чунсизителността па радиоприемника. Хетеродикът е
изньлиеп с транзистора Г2.
Фш. 6.35. Схема
а — еликтрьческа;
<6 — пример ш
Fla фиг. 6.35 б е дадена примерна схема на cbi р^ване на
К2ЖА242 каю преобразувател.
ЕлеК।рнчегкн параиеfри
Захранвато наиреженне:
смет ителио с i ъпало
хетеродиипо стытало
I феднаирежеиие на смесигелною егьнало
Постояпнотокова копс\ мания:
смесител
хетероднн
Честотен обхват:
смесител
хетероднн
Оръмиост на волт-ампернат характерцешьа:
смесит ел
хетероднн
Входно съпротивление при честота 10 MHz
3.6 9,0 V
! V
3 V±5%
1,3 in А
2,0 шА
0,1:5 30 MHz
l),} —30 Mnz
18 niA/V
14 mA/V
>500 2
К2ЖА243. Памира приложение в радиоприемната апаратура
за детектираие на AM сигнали с междипна чес гота и усплване
на напрежепнето за АРУ. На фиг. 6.36 а е дадена елекгрическата
схема на К2ЖА243. Детекцията на сигнала се извършва от пре-
хода база — емитер па 7\.
Транзисторы Т.2 се използува като усилвател на нанреже-
нпего за АРУ.
На фиг. 6.36 6 е дадена схема на свьрзване на К2ЖА243 ка-
то детектор на сигнали с AM и междинна че.лота и усилвател
на напрежепнето за АРУ.
155
Електрически параиетри
па детектора при R.r =20 ki>
3 V
0,3
500 а
<3%
шкрнвивания
Закрайка ио па.'режеиие
Коефициеш на предаваие
Рхолко сопротивление
Коефициент на нелинсйпн
Фит. С-36. Схем;: на К2ЖА243
/? — слгк прическа;
б — jipKivepi.a
К2ЖА241. Намира приложение в обхвата за УК13 като преоб-
разувател на сигналя за ЧМ. На фиг. 6.37 а е дадена електри-
ческата схема на К2ЖА241. С лесителят (транзистора и хете-
Фиг. 6.37. Схема на К2/КА241
а — елек прическа;
б — примерна
родинът (транзистор ьт 7\) са изпьлнени като две отделим стъ-
пала.
На фиг. 6.37 б е дадена примерна схема за приложението на
К2ЖА241 като преобразунател на 451 сигпали.
156
Електрически параметр»
Захраивато ианрежение
Постоянноюкова консумацня
Честотен обхват:
хетеродин
смесител
Стръмност на волт-амнерна! а харак1ерпстика
при честота 10 MHz
Входно съпротивлепие при честота 10 MHz
4 V
3 mA
65- --() MHz
10— НО MHz
mA/V
150 Й
К2ДС241. Намира приложение в обхвата па УКВ като детек-
тор па отношение (дробен детектор).
На фиг. 6.38 а е дадена електрическата схема на К2ДС241.
Детекторът е изпълнен с транзисторите 7\ и 72, конто са в ди-
одно свързване. Аналогична е електрическата схема и на К2ДС242.
На фиг. 6.38 б е дадена примерна схема за свързване на
К2ДС241 като детектор на отношение.
Електрически парамеiри
Коефицнент на нредаване при товар 20 кй
Работеп честотен обхват
0,15
5 20 MHz
Параметрите па К2ДС242 са същите като на К2ДС241.
К2УС247. Намира приложение в телевизионната приемка тех-
ника като усилвател на междинната честота па изображението.
На фиг. 6.39 а е дадена електрическата схема па К2УС247.
Тя представлява двустъпален усилвател, изпълнен по схемата
ОЕ —ОБ.
Фиг. 6.38. Схема на К2ДС241
а — електрическа;
б — примерна
На фиг. 6.39 б е дадена примерна схема за свързване на
К2УС247 като изходен усилвател на междинната честота па из-
ображението.
Електрически параметра
Захранващо напреженйе 12 V±5°/0
Постояниотокова консумацня <228 шА
157
4eCH,nia iei I а 30 45 MHz
Неравномери» . i на чс: loinaui карамсрнстика <3 dB
Стрьмипст иа внлг-ампериата характеристика
при честсла 35 MHz .>70 ni?/V
К2УС248. Надира приложение^ в телевизиош ага приеьна тех’
ника как» усильател на межднныа честота в евуковия стпровсд.
На фиг. о.-iOa е дадена електрыческата схема на К2УС248
'{ранзис горите 7,, Т2 и Т3 са включены’ съответно по схемите с
ОЕ -ОК —ОБ-
На фиг. 6.40 б е дадена примерна схема за евързване на
К2УС248 като усилвател на междинна честота в звуковия сънро-
вод на телевизиониия приемник.
Фиг. (5.10. Схеми на К2УС248
а < лекгричеека;
б - ирамерна
ЬлеК1рически параметр!!
Захрапи а-.цо и аирежеиие
Пос гояниотскова консумация
12 V+10%
5 mA
158
Честота лента
Неравномерност на чесютата характеристика
Стръмност на волт-амнериага характеристика
при честота 6,5 MHz
5 —10 MHz
<3 d3
1000 rrA/V
На фиг. 6.41 са изобразени корпусше на интегралииге <хем.\
/ -M/2V-3
kzp.cui
кгрсга
Фиг.6.41. Корнгеи на питыра.тнше схеми
- серия К22-’;
серн» К 237
6.1.4. ИНТЕГРАЦИИ СТАБИЛИЗАТОР! J НА НАПРЕЖЕНИЕ
Интегралииге стабилизатор» на постоянно напрежение пред-
ставлязат схема, конто изпълняват сыците функции, както и ста-
билизаторите с дискретни елементи: стабилизация на напрежение-
то и изглаждане па пулсацията.
В зависимост от принципа на работа стабилнзагорите на на-
прежение се подразделят на две осповни групп: с непрекъснато
и с импулсно действие. По метода на стабилизация на напреже-
ние го те биват: параметрични и компенсационно
Параметр» на стабилизаторите. Интегралииге стабилитатори
на напрежение се характеризират със следните по-важн-i пара-
метри:
Входно напрежение на стабилизатора LrB~ напрежението,
подзнано на входа на стабилизатора.
Изходно напрежение б/113х— напрежението вьрху товарного
С'ькротнвление на стабилизатора.
Изходен ток h:3x — това е консумиравият от товарного съ-
противление ток.
Коефициент на несгпабилност по напрежение Ко— опреде-
ли се като отношение на относителного изменение на изходпого на-
ДЦ18Х
прежение -г----към относителного изменение на входного иапре-
^нзх
женпе-ут— (фиг. 6.42):
зх
159
Л’у—
Фиг. 6.42. Крива за оиределяне па коефтц>г.-н|>1
на нестаби.шост по напреженйе
й^изх
^,3TAt/HX
100, %.
(6.35)
Коефициент на неспгабилност по ток Kt - - о гношението па
относителното изменение на изходното напреженйе към относи-
телното изменение на изходния ток:
К/ = ,Л,^зх/-3х ЮО, %, (6.36)
иизх п/изх
Изходно диференциално съпротивлепие на стабилизатора
Rd— определи се като отношение на изменението на изходното
напреженйе на стабилизатора ДС/ИЗХ към изменението на изход-
ния ток Д/цзх при постоянно входно напреженйе и неизменни дру-
ги дестабилизирагци фактори:
Rd-^,£L (6.37)
изх
Относителна нестабилност на изходното напреженйе от
температурата TKU„3x — определи се по формулата
ТКЦ13Х = 100, %/°С, (6.38)
където \Т е изменение на околната температура.
Параметрични стабилизат ори па напреженйе.
За параметричния метод на стабилизация се използуват свойства-
та на нелинейните елементи (стабилитрони, термистори и др.) да
160
компенсират действието на дестабилизиращите фактори, изменя-
щи напрежението или тока на входа на стабилизатора.
Обичайната схема на свързване на параметричен стабилиза-
тор, изпълнен с дискретни елементи, е дадена на фиг. 6.43 а. Ана-
Фиг. 6.43. Схема за свързване на парамегрични стабилизатори
а — с дискретни елементи
б — с инте! раыа схема
А'
Чнтеграп-
на иена
1
логична е и схемата на свързване на параметричния интегрален
стабилизатор на напреженйе, конто е дадена на фиг. 6.43 6. В йен
резисторът е външен елемент и неговата стойяост се опреде-
ли с приблизителната формула
(6.39)
Параметричните интегрални стабилизатори на напреженйе
намират приложение в радиоелектронната апаратура като вторич-
на източници на стабилизирано постоянно напреженйе. С тях се
захрапват само отделив стъпала и блокове на сложни радио-
електронни устройства, в конто общото токозахрапване може да
не е стабилизирано. Промишлените интегрални стабилизатори се
оформят в подходящ корпус подобно на сбичайните интегрални
с хеми.
1РН01А, 1РН01Б. Параметрични интегрални стабилизатори на
напреженйе българск производство. Намират приложение в би-
товата радиоелектроника като източници на захранващо напреже-
ние за варикапите в телевнзионните приемници. Те имат следни-
те параметра:
Стабилизирано
при /г = 5 mA
напреженйе, Uz
Максимално допустим ток /ггаах
Минимален ток на стабилизация /гпйп
Зависимост на стабилизираното напре-
дС
жение от температурата в интер-
вал от 0 до 50°С
Работна температура
28,5-4-32,2 V (червен)
32 -т-34,2 V (жълт)
34 -т-36 V (зелен)
8 mA
2 mA
—3,2 до +1,6 mV/°C
— 10 до +80°С.
11 Ръксводство. . .
161
На фиг. 6.44 е даден чертежика корпуса с означение на из-
водите на 1РН01А и 1РН01Б.
К о м п е я с а ц и о и н и интеграли и с т а бил изат о ри на
г а п р е ж е н и е. При компенсационния метод на стабилизация из-
ходното напрежение се
сравнява с друго напре-
жение опорно (еталонно),
чиято стойпост е известна,
и в зависимост от разликата
между двете напрежения
,_________________________ се въздействува на стаби-
ОоМен о ) - лизираиата величина така.
- -- - че тазн разлика да се на-
+ мали до някаква допусти-
ма стойност. Компенсациои-
Фиг. 6.44. Корпус на 1РН01А и 1РН0Н» ните интегрални стаби-
лизатори имат следните
основни функцнонални възли: регулиращ елемент, конто изпъл-
нява функцията на активно нелинейно съпротивление; схема за
сравнение и усилване на постоянен ток; източник на опорно
(еталонно) напрежение. В зависимост от начина на свързване па
регулиращия елемент стабилизаторите се разделят на последо-
г.ателни и паралелни.
Широко разпространение са получили стабилизаторите с по-
следователно включване на регулиращия елемент, тъй като при-
тежават много добри стабилизиращи свойства и сравпително ви-
сок к. п. д. (до 70%).
Фиг. 6.45. Блокова схема па компенсационеи стабилизатор
на напрежение с последователно включен регулиращ
елемент
На фиг. 6.45 е дадена блокозата схемата на параметричеп ин-
тегрален стабилизатор на напрежение с последователно включен
регулиращ елемент. В работен режим изходното напрежение на
162
стабилизатора или част от него (подадено чрез делителя f?lt /?2)
се сравгяват с напрежението на източника на опорно напреже-
ние 3. В резултат от сравняването на двете напрежения се по-
лучава разлика, конто се усилв« от постояннотоковия усилвател
Фиг. 6.46. Схеми за свързване на К142ЕН2
а — основна схема:
б — схема 3j увелич ване на изходяия ток с външен NPN транзистор;
в — схема за ув лпчаване на изходния ток с външен PNP транзистор
2 и се подава па регулиращия елемент 1. В зависимост от тази
разлика съпротивлението на регулиращия елемент се изменя по
такьв начин, че напрежението на изхода на стабилизатора се
коддържа постоянно.
Интегралните стабилизатори на напрежение обикновено се из-
ползуват в съчетание с външни (дискретни) елементи: резистори,
коядензатори и др.
В зависимост от различните схемотехнически решения от ин-
тегралните стабилизатори заедно с външните елементи може да
се получат' модификации на стабилизатори на напрежение с по-
добрени параметри.
К142ЕИ2. Представлява интегрален стабилизатор на напреже-
ние от компепсационен тип съветско производство. На фиг. 6.46 а
е дадена основната схема за свързване на стабилизатора.
На изхода на стабилизатора се получава напрежение с поло-
жителна полярност и неговата стойност може да се регулира по-
163
средством външния резистор /?j (/?,^20 кй). Съпротивлението на
резистора /?2 се избира в зависимост от допустимата стойност на
тока в делителя (/дел>1,5 mA); обикновепо /?2«1,2 , й. С кон-
дензаторите С4 и Ст се осигурява устойчива работа на стабили-
затора (против самовъзбуждане). Типовите стойкости на конден-
заторите зависят от изходното напрежение £7113х. При t4,.3x<5 V
стойностите са С\>0,1 pF, Ст =«5—10 pF; при Z7,I3X>5 V—С\>
>100 pF, Ст >1 pF. В схемата има вътрешен източник на опорно
напрежение (£/оп = 2,4 V+15%). Резисторите/?3, /?4 и /?Г) са свър-
зани във веригата за защита от късо съедииение. С делителя /?4.
/?5 се подава напрежение към базата на транзистора за защита.
Стойностите па съпротивленията на /?3 и /?Б се избират от след-
инге условия:
/?3= , Q; (6.40)
*Т.З
/?5 = -из- +^Е”Т-*-, а, (6.41)
7д2
където UEBT,~UEuri‘^J V са напреженията между база и еми-
тер на вътрешпите транзистори
Г4 и T<j в иптегралния стабили-
затор;
/г.3 — ток за задействуване на защи
тага, А;
1л2 — ток в делителя /?!, /?2, А.
Съпротивлението на резистора /?4 е от порядъка на 2 кЙ.
Номиналният изходен ток /изх за всяка интегрална схема има
определена стойност и тя не трябва да се прсвишава. В практи-
ката обаче доста често се налага изходният ток /,:зх на интег-
ралната схема да се превший.
В такива случаи обикновепо към интегралната схема се свърз-
ват допълнително външни транзистори (P-N-P или N-P-IV)
с голяма мощност. Необходимата стойност на максималпия из-
ходен ток /пзх.шах се определи от уравнението
изх. шах
пзх Л-21е >
(6.42)
където /изх е изходен ток на стабилизатора;
Zssl е — коефициент на усилване по ток на избрания тран-
зистор Т 4.
На фиг. 6.46 6, в са дадени две схеми за свързване на
К142ЕН2 с външни транзистори. Външните елементи на схемата
/?v С4 и С2 се избират по условията, както при основпата схе-
ма на включване (фиг. 6.46 а). Стойиостта на /?2 се определи по
формулата
164
₽2=
Uo(t, Hlln
Л2!сЛ Леи. tr.in
(6.43)

къде ’ о L\,.. „in e минималиата стойност на опорното напрежение, V
Н/ЭП.„1П=2,4 V—15%);
^2!С г, — коефициентът на усилване по ток на избрания
транзистор 7р
Ad min — минимзлната стойност на тока през делителя
Ri, R* А.
Съпротичленило па /?3 се избира в границите от 50—150 Q.
Посредством /?, се подана колекторно напрежение на регулира-
щия транзистор.
В схемата на фиг. 6.46/?, в са използувани транзисторите
КТ803, КТ9Э8 и ГТ905, с конго може да се получи изходен ток
Л|ЗХ. jn.ix=sl А.
Основии парааегрп на К142ЕН2:
Изходио налрежениг £/нзх 9—30 V
Изходен ток /,.зх 0,150 А
Коефициент на иестабилш г но напрежение 0,1%
Коефициент на нестабилност по ток Kt 0,2%
Относителпа оестабилпосг на изхолпото напрежение от
%
температурата TKUlvn 0,01 -гр-
6.2. ЛОГИЧЕСКИ (ЦИФРОВИ) ИНТЕГРАЛНИ СХЕМИ
Логическите интегрални схеми се използуват за техническо
реализиране на логическите функции. Те намират приложение за
построяване на цифровиге изчислителни машини като възли в из-
мерителппте уреди, в апаратурата за автоматично управление
и т. н.
По фупкционалното си предназначение логическите интеграл-
ни схеми се подразделят на подгрупп: логически елементи (И,
ПЛИ, НЕ, И—ИЛИ, И—НЕ и др.); тригери (/'-тригери, AIS’-тригери,
£)-тригери, /А'-тригери и др.); елементи на аритметични и диск-
ретни устройства (регистри, суматори, броячи, дешифратори и др.);
елементи на запаметяващи устройства и т. н.
В логическите интегрални схеми активните елементи (бипо-
лярни и MOS-транзистори, диоди и др.) работят в ключов режим,
в конто нивото на сигнала има само две стойкости, съответст-
вуващи на логическата единица и пула. Променливите величини
и техниге функции, конто могат да приемат само две стойкости—
0 и 1, се наричат логически променливи и логически функции.
Устройствата, с конто се реализират логическите функции, се на-
рпчат логически елементи.
Логическите интегрални схеми, с конто се построяват ЕЦМ,
представляват логически елементи, изпълияващи фуикциите НЕ,
165
И —НЕ, ИЛИ —НЕ, И —ИЛИ — НЕ. Това са т. нар. базовифункцпо-
нални елементи. Техиите характеристики се определят от основпите
им параметри, по-голямата част от конто са общи за всички ло-
гически интегрални схеми.
Осносни параметри на
логическите интегрални
схеми. Към основниге па-
раметри на логическите
интегрални схеми се от-
насят:
Средне време за за-
къснение на разпростра-
нениетс на сигнала /З.ср
(средно закъснение) пред-
Фиг. 6.47. Нива за (ячитане на динамичнее
парамегри ставлява динамичен нара-
метър, с конто се харак-
теризира бързодействието на интегралните логически схеми.
На фиг. 6.47 са показа ни графиките на входния и пзходнпя
сигнал, от конто се отчитат тези закъснения. Те се определят па
пиво 50% от амплитудите на входния и изходния сигнал. Сред-
него закъснение се определи по формулата
/зср = — >s, (6-44)
където е времето за закъснение на сигнала при включване, s
(преминаване от 1 към 0);
/°’1 — времето на закъснение на сигнала при изключване, s
(преминаване от 0 към 1).
В практиката тези времена се измерват с кратната единица ns.
Времената/’’° и t^’1 се дават в техническите проспекта и се
използуват при изчисляването на временните характеристики пр т
многоелементпите последователно евързани логически интегрални
схеми.
Консумирана мощност Рср. Сгойността на консумираната
мощност за всеки момент от време пе е постоянна, а завися от
логического състояиие и типа на иптегралната схема и се измени
при превключвапе па схемата. Поради това като основеп г.ара-
метър не се използува моментната стойност па мощността, а
средната мощност, консумирана от схемата за достатъчно голям
период от време. Тя се определи по формулага
р = W
1 ср 2 ’ ’
(6.45)
където Ро е консумираната мощност от схемата при включнане, W;
Pt—консумираната мощност от схемата при изключва-
пе, W.
166
В практиката мощността се измерва с кратната единица mW.
Коефициент на разклонение по изход (коефициент на на-
товарване) N— определя максималиия брой на входовете от ана-
логична схеми, конто могат да бъдат включены одновременно
към изхода на схемата, чийто коефициент на разклонение е Д7,
без да се наруши иормалното й функциониране. Колкого е ко-
ролям коефициентът на разклонение на интегралната схема, тол-
кова нейиите възможности са по-широки. /V съществено завися
от типа на изходния инвертор и за по-голяма част от логически-
те схеми е 4—10.
Коефициентът на разклонение може да се увеличи, като се
използуват буферни усилватели с могцни нзходни мпоготрапзи-
сторни инвертори, с конто се получава 7V—20—30.
Коефициент на обединение по вход М — определя максимал-
ния брой логически входове на интегралната схема. Той може да
бъде коефициент на обединение по вход И (Мн) и коефициент
на обединение по вход ПЛИ (Мили)- В съществуващите логи-
чески интегрални схеми броят на входовете не е голям; за Мц и
Мили той е от 2 до 4.
За увеличаване броя па входовете в никои логически интег-
рални схеми се предвиждат специален входове за включваие на
„разширители11, осигуряващи увеличение па М по вход до 10 и
повече.
Шумоустойчивост — стойпостта на смущазашнте напрежения,
конто може да бъде подадена на входовете на интегралната
схема отпоено ниво „0“ и „1“, без да предизвика лъжлизо пре-
включване на схемата.
Колкого е по-голяма стойпостта на допустимого смущаващо
напрежение, толкова е по-голяма шумоустойчивостта на интеграл-
ната схема.
Реализация на логическите функции с интегрални схеми.
Най-простата логически функция е логического отрицание (инвер-
сия) НЕ, което се записва така: Y X. В логическите схема от-
рицание™ НЕ се реализира с един клю-
чов елемент, изпълнен с полупроводни- Таблица 6.4
ков усилвателен прибор. Сигналите на из- —-----------
хода па ключа се ипвертират в зависи- v
мост от стойпостите на входните сигнали,
както е показано в табл. 6.4. ”
В табл. 6.5 са дадепи четирите пай- 0 1
разпространени логически елементи, а така 1 0
също изпълияваните от тях функции, тях- — ------------------
ното означение и наименование. Всяка от
тези функции може да има много промепливи, а логическите
елементи, с конто се реализират, имат не два, а п входа. Броят
на входовете на един логически елемент е не повече от осем.
167
Таблица 6.6
Най-разпростраиените типове ло!ически елементи и техните функции
Логически елементи Функция Продеепливи На нмснова m ?e
At 0 0 11
АГя 0 10 1
и Y XiX3 0 0 0 J Коиюнкция
И —НЕ y^XiX9 1110 lllpnx на Шефер
ИЛИ y^x1+x2 0 111 Дизюнкция
ИЛИ—НЕ Y^X1+XZ 10 0 0 Стрелка на Нире
По-голямата част от логическите интегрални схеми се отна-
сят към потенциалпите: сигиалът на техипя вход и изход се
представя с високото и ниското пиво на напрежението, конто ви-
на са в соответствие с логическите стойиосги „1“ и „0“. В за-
висимост от кодировката на състсянието на нивата се различават
положителна и огрицатслна логика. Таги кодировка е дадена в
табл. 6.6.
е Таблица б'.Б
1-азароне на състояниет на двойная сигнал
дидна логината Полярност на залранбащия източнин
поло>нип75лт отрицателна
Положителна -О” 0V | ‘Г ОУ — ’1" 1 "°"
Отрицателна
•д» * -г -о-
Логическите операции, изпълнявани ст иптегралните схеми, в
технически ге проспекта обикновепо се дават за положителна
логика.
С логическите елементи в електрониоцифровпте машини мо-
гат да бъдат реализирани сложни функционални възли, като по-
лусуматори, суматори, тригери и др.
В елгктроняоцифроаите машини иамират приложение най-раз-
личн.ч типове тригери. Ст тях най-шпроко приложение са наме-
рили /?5», D- и //\-тригерите.
Тригерът от /?5-тип има два информационппи входа /? и 5,
инверсии едки на друг. При 5=1 (единичен вход) и А*=0 (нулей
вход) па изхода па трпгера се получают следните сигнглн: на
единия изход Q = l, на инверсная и^од Q=-Q. При 5=0 и 1
168
изходиите сигнал» на григера преминават в противоположного
сьстояние (Q = 0, Q— 1). Тозн тригер няма тактов вход. При од-
новременного постъпвзне на сигнал „1“ на входовете Д'и S из-
ходните спгнали на тригера са неопределени. /?5-тригерът Пами-
ра приложение като заиаметявагцо устройство в други тригери.
Тригерът от £>-тия нма информационен вход D и вход за син-
хронизация (тактов вход). Състоянието на тригера след постъп-
вапето на тактовпя импулс в такт t-j-l съвпада с инвото на вход-
нпя сигнал на вход D, конто действува в такт t. В D- григера се
осъществява закъспение на входная сигнал.
Тригерьт от Лб-тип нма два информационны входа J и I' и
вход за синхронизация (тактов вход). За разлика от 7?3-трг.гера
при 1 и 1 тон осьществява инверсия па предишпото си
сьстояние.
При построяването на сложни цифрой! и логически устрой-
ства се използуаи функщюналпо пълсн набор от логически слс-
ментн, наричаа серия от логически елементи.
За логпчсскнте интеграции схем» сыцествува право просор-
ционална однозначна зачисимосг между тйхното бързодействие и
консумирапата мощное!; колкого пи-голямо е бързодейстзиезо,
толкова пс-голяма трябза да бьде кс-нсумиралага мсщпост.
В зазисямост от тези два параметъра са рачработепи различ-
ии интеграции схеми па логически елементи: резнсторно-траии-
сторпа логика (ТТЛ), транзисторно -транзисторна логика (1 ГЛ),
MOS-логически интеграции схетш и др.
6.2.1. ЛОГИЧЕСКИ ИНТЕГРАЛНИ CXEVH С ЕИГ.ОЛЯРНИ
ТРАНЗИСТОР!!
Кьм тях спадат логическите елементи за рсчнсторио-транзи-
сторпата логика (РТЛ), диодпо-транзисторната логика (ДТЛ), тран-
зисторно-трзнзисторната логика
(ТТЛ) и др Напоследък все не-
широко разпространеине нами-
рат интегралипте схеми зл ТТЛ.
Транзисторно-транзисторна
логика (ТТЛ). С нея се реали-
Фш. 6.48 Електречески схема . .-.с-
гически елементи ТТЛ
зира фувкдията И — Hr.. На
фиг. 6.48 с иска $ана с'-емата на
елемент за ТТЛ. Схема га се
отличава от гпадогищ. .тг схеми
за ДТЛ по това, вместе
в.ходгште диоди се използува
един многоемитерен транзи-
стор. Многоемитернпят транзи-
стор представлява полупроводников прибор, в конто няколко еми-
тера (обикновено от два до осей) са сбединени в обща ба&а и
влиянието между тях е нзключено (което се иостига технологич-
но). Логическата функция II се изпълнява от транзистора 7\, а
инверсията — от Т,2. Броят на логическите входове се определи
по броя па емитерите в транзистора. Същестзуват няколко моди-
Фиг. 6.49. Корпус с означение на изводите и ieo.vtipn4Hnre раз-
мерн на интегрални схеми серия К155
фицирапи схеми за ТТЛ, конто се различават главно по схемата
па инвертора.
Основного предимстьо на схемите за ТТЛ е по-голямото им
б'ьрзодействие в сравнение с другите типове схеми.
Интегралните схеми за ТТЛ се изработват по полупроводни-
ковата технология. Те имат малые брой елеменги и заемат малка
площ в силициевата подложка.
На фиг. 6.49 е даден външиият вид на корпуса с означение на
геометричните размери на съветските интегрални схеми серия К155-
ТТЛ схеми серия К155 се изработват по планарно-епитаксиал-
ната технология в обема на силициев крнстал. 11золацнята между
елементите се осъществява с ZW-преходи. Серията обхваща след-
ните интегрални схеми:
К155ЛАЗ (7400 N*). Представлява четнри двуходови елемента
И— НЕ, логическата схема на конто е дадена на фиг. 6.50**
Електрически параметры
Захрапнато напрежение 5,0 V
Входно логическо пиво: „ 1 “ 2,0 V
„0“ 0,8 V
Изходно логичгско нкво: „1“ 2,4 V
„0“ 0,4 V
Време на закъснение разпрострапенисто па сигнала:
Цифрите в скобите означават аналог ла европейски интегрални схеми
** Означенията на логическите елементи, дадепи в БДС 8212—74, се изпол-
зуват предимно га конструкторска документация. В техническата литература на-
мират ио-широко приложение старите означения (ГОСТ 2743—68) порацл тяхна-
та прегледвост и затова, че заемат по-малка площ върху чертежите.
170
iip.s включкане
при изключкане
15 ns
22 ns
К155ЛЕ1 (7402). Представляла четнри двувходоги логически
елементи I Е — ИЛИ, логическата схема па коню е дадена на
фиг. 6 51.
Kf55fW
Фиг. 6.50. Логически схе-
ма на К155ЛАЗ
Л135//Е1
Фиг. 6.51. Логичес! схе-
ма на К155ЛЕ1
К155ЛН1
К155ПШ
Фиг. 6.53. Логически схе-
ма на К155ЛНЗ "
Фиг. 6.52. Логически схе-
ма на К155ЛН1
Бреме на закъсненис разнространепяето на сигнала:
при включване 15 и»
при изключваие 22 ns
К155ЛН1 (7404). Представлява шест логически елемента НЕ
(инвертори), логическата схема на конто е дадена на фиг. 6.52.
17»
E.ick грически параметри
ЗахрйлЕа.по пазрежепке 5,0 V
Входно «i-.чгско пиво: „ 1 * 2,0 V
0,8 V
Изходво лопгкско пиро: „1“ 2,4 V
„О" 0,4 V
Време на закъснеиие разлространението на сигнала:
при вклтчва .s 15 ns
при пметк чване 22 ns
К’ббЛНЗ (74С6). Представлява шест логически елемента НЕ
(инвертори буфер/драпвер), логическата схема на конто е дадена
на фаг. С.33.
Електричгскп пагпчетри
Захргсташо в:г:режеии- 5,0 V
Ех<>;а о г •'. ко пиве-: I“ 2,0 V
.(Г 0,8 V
Илходно лог;:'! ско пиво: 0,4 V
Време на злкгененге разлространението на сигнала:
пре ьк'.ч чаа:»е 15 ns
при и.-:к. чване 22 ns
К155ЛА4 (74’0). Представлява три тривходни логически еле-
мента И НЕ, логическая схема на конто е дадена на фиг. 6.54.
Ел лирически параметри
Захря'д 1 цо кат; ежеиие 5,0 V
Входно лотичл кд пиан: „1“ 2,0 V
„'Г 0,8 V
Итход) о логнческо пиво: „ 1" 2,4 V
„0“ 0,4 V
Време на закъснение рэзпросгракегг.гто на сигнала:
и; и вч.исч'-а-.е 15 ns
игл изклх чзане 22 ns
Фиг. 6.55. Логически схе-
ма па К155ЛА1
Фиг. 0.54. Лсгическа схе-
ма ил К155ЛА 1
К155ЛА1 (7421). Представлява два четиривходови логически
елемента II — ЕЕ. логнческата схема на конто е дадена на фиг. 6.55-
172
Електрически параметри
Захранващо напрежение
Входно логическо пиво: ,1“
„0“
Изходио логическо ниво: „1“
„0“
Време па закъснение разпространението на
при включване 15 ns
при изключване 22 ns
К155ЛА2 (7430). Представлява осем-
входов логически елемент И—НЕ, ло-
гическата схема на конто е дадена на
фиг. 6.56.
Електрически параметри
Захранващо наиреженне 5,0 V
Входно логическо пиво: „1“ 2,0 V
„0" 0,8 V
Изходио логическо ниво: „1“ 2,4 V
„0“ 0,4 V
Време- на закъснение разпространението
на сигнала:
при включване 15' ns
при изключване 22 ns
К155ТВ1 (7472). Представлява J — К-
тригер, логическата схема на конто е да-
дена на фиг. 6.57.
Електрически параметри
Захранващо напрежение 5,0 V
Входно логическо ниво: „1“ 2,0 V
„0“ 0,8 V
Изходио логическо ниво: „1“ 2,4 V
„0“ 0,4 V
Време на закъснение разпространението
на сигнала:
при включване (от Т към Q)
при изключване (от Г към Q)
при включване (от /? или S към Q)
при изключване (от R или S към Q)
Максимална честота на превключване
сигнала;
5,0 V
2,0 V
0,8 V
2.4 V
0,4 V
Фиг. 6.56. Логически схе-
ма па К155ЛА2
Фиг. 6.57. Логическа схе-
ма на KI55TB1
40 ns
25 ns
40 ns
25 ns
2o MHz
K155TM2 (7474). Представлява два D-тригера, логическата схе-
ма на конто е дадена на фиг. 6.58.
Електрически параметри
Захранващо напрежение 5,0 V
Входно логическо пиво: „1“ 2,0 V
„0“ 0,8 V
Изходио логическо ниво: „1" 2,4 V
„0“ 0,4 V
173
Време на закъсйение ртзиространенгето на сигнала:
при вкаочзайе (от Т към Q)
при изк.почване (от Т към Q)
Макспмалпа честота на превключване
40 ns
25 ns
25 ns
К155ТМ7 (7475). Представлява четири О трпгера логическата
схема на конто е да де на на фиг. 6.59.
К1Э5ТМ£
Фиг. 6.58. Логически схема па
К155ТМ2
1-^с

т3.^У
о а — ю
Т (1 !1
-Та — 3

12-Общ
извод
К155ТМ1
Фиг. 6.59. Логически схе-
ма па К155ТМ7
Ел ек грпчески парамеi ри
Захраиваш.о калрежение 5,0 \/
Сходно лол ическо нисс: .1“ 2,0 V
.0“ о’ч V
Кзходио логическо пиво: »1“ 2,4 V
»0* 0,4 V
Време на закъсйение разпростраиеиието на сигнала:
при включваче (от D към С) 25 ns
при изключьаие (от О к ьм О) 30 ns
При ЕКЛГСЧЕане (от D към С) 15 ns
при взк..К;Чьане (от Т КЪ\1 Q) 40 ns
при сключвазе (от Т към Q) 15 ns
при изключЁане ( от Т към О') 30 ns
при включение (от Т към Q) 15 US
при изключЕане (от Г към Q) 30 ns
К155ИЕ2 (7490). Представлява двоично-десетичен брсяч, логи-
ческата схема на конто е дадена на фиг. 6.60.
Електрически параметри
Захранвашо на (реженис
Входно логпческо ниво: „1“
,0“
5,0 V
2,0 V
0,8 V
174
Нзходно логически пиво: „ I “
„О’
Максимална честота на цревключване (за вход А)
Максималва честота на превключване (за вход В)
2.4 V
0,4 V
42 МН2
](i MHz
К'5ЬИ£2
Фиг. 6.60. Логически схема на K155I4E2
К155ИЕ5 (7493). Представлява двоичен брояч, логическата
схема на конто е дадена на фиг. 6.61.
Електрически параметри
Захранназдо напрежсние
Входно логпческо ниво: „ I “
,.0“
Изходно логпческо ниво: .1“
„0“
Максимална честота на превключване (за вход А)
Максимална честота на превключване (за вход В)
з:> \
2,(1 V
0.8 V
•2,4 V
0.4 V
42 MHz
16 MHz
Фиг. 6.61. Логическа схе-
ма на К155ИЕ5
К155АП
Фиг. 6.62. Логически схема на
К155АГ1
К155АГ1 (74121). Представлява моностабилен мултивибрагор,
логическата схема на конто е дадена на фиг. 6.62.
175
Елекцшчески парами ри
Захранвашо напрежепие
Изходяо логическо ниво: „1‘
„о-
5,0 V
2,4 V
0,4 V
К155АГЗ
Фиг. 6.63. Логическа схема на K155AI 3
Време на закъспение разпространението на сигнала:
при включване (от /I, или А:> към Q) 80 ns
при включване (от В към Q) 65 ns
при изключване (от ,lj пли А-> към Q) 70 ns
при пзкяючьане (от В към СО 55 ns
Фиг. 6.64. Логически схема на
К155ИД1
при включване (от А към Q)
при включване (от В към Q)
при включване (от /? към Q)
при изключване (от R към Q)
К155АГЗ (74123). Представ-
ляет моностабилеп мултивнбра-
тор, лпгическата схема па конто
е дарена па фиг. 6.63.
Електрвчески парами ри
ЗахрангДю напрежепие 5,0 V
Входно логическо пиво: „1“ 2,0 V
„0“ 0,8 V
Изходно логическо пиво: „1“ 2,4 V
„0“ 0,4 V
Време на закъснение разпростра-
нението на сигнала:
при изключване (от А към Q) 33 ns
при изключване (от В към Q) 28 ns
40 ns
36 ns
27 ns
40 r,s
176
К155ИД1 (74141). Представлена дешифратор за управ товаре
на газоразрядни иидикатори с еисоковолтоеи взходп, логическа-
та схема на конто е дадеиа на фиг. 6.64.
Електрически параметри
Захранващо напрежепие 5,0 V
Входно логическо пиво: „1“ 2,0 V
„0“ 0,8 V
Изходно логическо нпво .1“ 2,5 V
Изходно иапрежение 80 V
С.2.2. ЛОГИЧЕСКИ ИНГЕГРАЛНИ СХЕМИ С MOS ТРАНЗИСТОРИ
В изчпслгтелната техника намират широко приложение иите-
рралните схеми на базата на MOS транзисторните структури
(полеви структури). Те бнват два вида: MOS траизистори с вгра-
ден и с индуциран капал, а по типа на проводимостта — с Р- и
ДЛканал.
У нас се произвеждат интегрални схеми с MOS транзисторни
структури. Тук се дават техните електрически параметра.
MOS интегралните схеми от серията УНИ МОС са изработе-
ни на базата на MOS траизистори с индуциран Р канал. Кон-
структивно са оформепи в металостъклени корпуси. На фиг. 6.65
12 Ръководство. . +
177
е даден чертеж на външния им вид с означение на геометрични-
те размери и разположението на изводите.
Намират приложение като универсалии логически схеми в из-
числителната техника и автоматиката. Използуват се в малки
ЕИМ с ограничено бързодействие.
Фиг. 6.65 б, в, г
СМ2112. Представлява Гчетиривходова логическа схема ИЛИ
с общо захранване; електрическата схема е дадена на фиг. 6.66,
а корпусът — на фиг. 6.65 а.
178
Елокгрически параметри
Захранва:цо напрежение
Консумирана мощност
Входно логическо ниво: „О"
1 “
Изходио логическо ниво: „0“
„1“
Време на включване
Време на изключване
Ш\ Move тойчивост
14,5—15,5 V
15 mW
- 2 V
— 7 V
— 1 V
— 8 V
0,5 ps
0,5 ps
1 V
сыгиг
Фиг. 6.66. Елекщическа схема на СМ 2112
СМ2113. Представлява четири четиривходови логически схеми
НЕ — ИЛИ с общо захранваие. Електричсската схема е дадена
па фиг. 6.67, а корпусът — ва фиг. 6.64 а.
емгнз
Фиг. 6.67. Електрнческа схема ва СМ 2113
Електрически параметр»
Захранващо наиреженне
Консумирана мощност
Р.5-15,5 V
15 mW
179
Входно логическо ниво: »()*
.1“
Изходно логическо шь.: ,,0“
„1“
Време на включване
Време на изключване
Шумоус гоЯчизост
— 2 V
- 7 V
1 V
- 8 V
2 ps
2 ps
1 V
Фиг. 6.68. Електрически схема ва СМ 2114
СМ2114. Предсгавлява пегорна двуходова логически схема
НЕ —ИЛИ с допълпителни изходи за схема ИЛИ. Електриче-
ската схема е дадена на фаг. 6.63, а корпусът—на фиг. 6.65 а
Електрическите параметра са кахто на СМ2113.
Фиг. 6.69. Електрическа схема на СМ 2115
СМ2115. Представлява двойна десетвходова логически схема
ИЛИ. Електрическита схем’ е дадена на фиг. 6.69, акорпусът—
на фиг. 6.65 а.
180
Електрическите параметр:! са както на CM21I3.
СМ2116. Предсгавлява две независими десетвходови лсниче-
ски схеми НЕ—ИЛИ с общо захранване. Електрическата схема е
дадена на фиг. 6.70, а корпусът — на фиг. 6.65 а.
Фи1. С.70. Електрическа схема 1:а СМ 2116
Елект] ическите параметри са както на СМ2112.
СМ2212. Предсгавлява блок от чстири R—S—Т двуетажни
независими тригера от типа „master slave" с общо захранване
Фаг. 6.71. Електрическа схема на СМ 2212
нулиране и обща тактова шина за прехвьрляне на ииформацията
в горните етажи. Електрическата схема е дадена на фиг. 6.71.
Памира приложение като оперативна памет в устройствата с ог-
раничено бързодействие. Корпусът е даден на фиг. 6.65 о.
181
Дискретните преобразуватели преобразуват механичного пре-
местване в пропорционален брой импулси или в определен код.
В зависимост от начина на преобразуването преобразувателите
могат да бъдат индуктивна, капацитивни, оптически и др.
Фиг. 2.88. Индуктивен преобразувател (датчик) на преместване
На фиг. 2.88 а е показана една характерна конструкция на
индуктивен дискретен преобразувател на преместване. Неподвиж-
ната му част се състои от магнитопроводяте 1 и 2, на конто са
поставени захранващата намотка 4 и изходните намотки 5 и 6.
Подвижната част на преобразуватели 3 е назъбен гребен. Намот-
ката 4 се захранва от променливо напрежение с повишена че-
стота.
При движението си успоредно на магнигопроводите зъбният
гребен преминава последователно през две крайни положения.
Първото съответствува на разположение на зъбците на магнито-
провода с намотките и зъбния гребен точно един срещу друг и
следователно на максимална магнитна проводимост за магнитния
поток, създаван от захранващата намотка. Второто съответствува
на разположение на зъбите на рейката точно срещу междините
на зъбите на магнитопровода и определи минимална магнитна
проводимост за магнитния поток. При първото положение индук-
тираното е. д. н. в намотките 5 и 6 ще бъде максимално, а при
второто положение — минимално. Или при движението на зъб-
ния гребен амплитудата на е. д. н. ще се измени непрекъснато
между минималната и максималната стойност, като “стъпката на
изменение е равна на ширината на един зъб на магнитопровода.
На фиг. 2.88 б е показано условно изменението на изходното
напрежение б/j нанамотката 5 вьв функция от преместването. Маг-
нитопроводът 2 е изместен спрямо него на половин стъпка, пора-
ди ксето и е.д. и. б/2 на намотката 6 е изместено спрямо Ux на
182
90 електрически градуса (две стъпки преместване съответствуват
на 360 електрически градуса). Двете намотки са свързани проти-
вопосочно и затова U2 е представено като „отрицателно“ — из-
местено с фаза 180° спрямо възбуждащото напрежение на намот-
ката 4. Сумарното напрежение t/B3X вече има нулеви стойности
във всяка стьпка.
Използуването на два магнитопровода прави изходния сигнал
на преобразуватели чувствителен към посоката на преместване,
тъй като в зависимост от ней фазовата разлика между е. д. н. в
изходните намотки и възбуждащото напрежение на намотка 4 се
измени с 90е.
Изходът на преобразувателя обикновено се евързва към фор-
мировател на импулси, който формира импулс при преминаване на
изходното напрежение през минимална или максимална стойност.
Широко разпространен измерителен преобразувател от индук-
тивен тип е т. нар. индуктосин. В него се използува пзмене-
«ието на взаимното разположение на две намотки, едната от конто
се захранва с променливо напрежение. Индуктираното е. д. н. в
другата се измени във функция от разположението им.
В линейния индуктосин, чиято конструкция е показана схе-
матично на фиг. 2.89, двете намотки са с печатно изпълнение
върху плоски изолационни пластини, едната от конто е неподвиж-
на, а другата е закрепена към подвижник орган на машината,
чиято траектория се контролира. Обикновено намотката 2, разпо-
ложена върху подвижната част 1, се захранва с напрежение с
повпшена честота. Индуктираните е. д. н. в намотките 4 и 5, раз-
положени върху неподвижната част 3, се изменят периодично
между минималната и максималната стойност в зависимост от
взаимного им разположение със захранващата намотка 2 (е. д. н.
е максимално, когато са точно една срещу друга). Както в раз-
гледания преди това индуктивен преобразувател и тук се изпол-
Фиг. 2 89. Индуктосин
зуват две намотки, чиито напрежения са дефазирани на 90° за
определяне на посоката на преместване.
Структура на системите за ЦПУ-Системите за ЦПУ биват два
ссновни вида — отворени и затворени.
183
на тригерите прази схемата пригодна да се мзнолзува като че-
тириразреден регистър с иаралелии входове, каго към всяко въ-
ведено в него число от 0 до 15 могат да се прибавят или отме-
нит единици. Тр:герите на схема га имат обид пулиращ вход
•г 4 s
Фиг. 6.74. Електрически схема па СМ 400J
При иаличието на логическа „1“ на този вход броячът застава
в състояние 0000. Електрическата схема е дадена на фиг. 6.75,
а корпусът- на фиг. 6.65 а.
Намира приложение в аритметнчните устройства.
Електрически параметри
Захранващо напрежение
Консумирата мощност
Входно логическо ниво: О
„1“
Изходио логическо пиво: „0“
„1“
Време на включване
Време на изключване
Шумоустойчпвост
40 mW
- 2 V
7 V
- 1 V
- 8 V
2 us
2 рз
1 V
СМ501. Представлява шифратор на числатата от 0 до 15 в
паралелен двоичен код. Състои се от 16 трнгера, в конто се за-
184
помня въведеното шифровано число и шифратирна матрица, кон-
то се състои от 4 оссмвходови схгми Т OR, па находите па кон-
то се получаза иивертираната информация за четирите двоичпи
разреда на пшфрованото число. Схемата съдържа и 16-вкодова
фиг. 6.75. Логически схема на CM ДНО
Фиг. 6.76. Логически схема па СМ 5001
схема CR за регистрнране на състояиието на входпите тригери
Електрнческата схема е дадена на фиг. 6.76, а корпусът — на
185
фиг. 6.65 а. Памира приложение като устройство за въвеждане
на информация по капацитивен път.
Електрически параметри
Захранващо напрежение 14,5—15,5 V
Консумирана мошност 45 mW
Входно логическо ниво: ,0" — 2 V
1“ и * — 7 V
Изходно логическо ниво: „0“ — 1 V
„1“ — 8 V
Време на включване 1 ps
Време на изключване 1 ps
П [умоустойчивост 1 V
СМ6ОО2, СМ6003, СМ6004. Представляват преобразувателн
на четириразредни двоични числа в десетичен код. СМ6002 е
универсален дешифратор с инверсия на изходния сигнал НЕ—ИЛИ.
СМ6003 е неуниверсален дешифратор без инверсия на изходния
сигнал НЕ—ИЛИ. СМ6004 е универсален дешифратор без инвер-
сия на изходния сигнал НЕ—ИЛИ. 11ринцигшата електрическа
схема е дадена на фиг. 6.77, а корпусът — на фиг. 6.65 а.
Фиг. 6.77. Логическа схема на СМ 6002, С VI 6003, СМ 6004
Елек грически пар амеiри
Захраиващо напрежепие
Консумирана мощност
Входно логическо пиво: „0“
„1“
Изходно логическо ниво: ,0“
Л“
Време на включване
Време на изключване
Шумоустойчивост
11,5—15,5 V
45 mW
2 V
7 V
1 V
8 V
1 ps
1 ps
1 V
186
7. ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение I. Па фиг. 7.1 е дадена графика за приблизи-
телно изчислянане на радиатори (пласгинчати), конто се изпол-
зуват за диоди и тразистори.
По абсцисната ос е нанесена раз-
сеяната мощност Р от диода или
транзистора. За транзистори Р—
— РСтл„ а за диоди Р Ре ср 1? ср*
11лощта на радиатора се отчита по
ординатната ос. ДГ е температурната
разлика радиатор — среда, °C.
Радиаторът обикновено се изнъл-
нява от алуминиев лист с дебе-
лина 2—3 min.
Приложение II. Условии графични
означения на полупроводниковите
прибори (БДС 5852—75)
Фит. 7.1. ['рафик । зл нзчнсляв.тпе
на раднаюри
Диод
Общо означение
Диод топ.юе.тектрическп
Диод варакторен
(варактор, варикон)
Диод тунелен
Диод с лавштеи пробив
(стабилитрон) едностранен
Диод с лавинен пробив
стабилитрон) двустранен
Тиристор триоден. пропускай! в обратна носока, с агодн
управление от (V-тпп
Тиристор триоден, пропускам! в обратна носока, с катод;: >
управление
Управление от /’-тип
Транзистор тип PNP
187
J 1родължение на приложение II
Транзистор тип NPN. Колекторьт е съединен с корпуса
Транзистор run Pi\P с извод от вьтрешиия екран
Транзистор лавииен ши NPN
Транзистор еднонреходен с Р-база
Трапзисюр leipoic.i пш NPN
Траизис юр 1ич PN1P с извод от I облает
Транзистор тип PN1N с извод 01 1 облает
Транзистор полепи с канал Л'-гип
Транзистор я-ллеви с канал Р-тин
Транзистор полечи из кран
гейт О) обо1 атен тип с Л-канал
Транзистор полети с пз.мирзм
гейт от обогагеи тин с .V капал
Трпкзлет< р :олеви с изашраи
н с изгок . под юхия'.а
гейт от обеднен тин с Р канат
188
Продьлжгние на приложение И
Транзистор полепи с пзолиран гейт or обота1ен inn с N канал
и с ьъгрешно соединение на псд.тожката сьс сорса
Фотоелемеяг със симегрична проводимост (фоторезистup)
Диферсициа ien фшиелемея! със симецтнчна -проводим .г
(диференциален фоторезистор)
Фотоелемгнт с асимегричиа приводимое । (фотодиод)
Фототнристор диоден
Фотобатерия па напрежение (сльнчева фоюбатерия)
Фототранзистор тип PNP
Приложение III. Графични означения на ингегралните схеми
При пачертавапето на електрическите схеми на радиоелектрсипа-
та апаратура доста често се палата интсгралната схема да бъде
представеиа с графичеп знак, конто показва нейното функционал-
но предназначение в апаратурата като възел или едемепт. Из-
ползуват се графични означения както за аналоговите, така и за
логическите интегрални схеми.
В табл. 7.1 са дадени графичните означения, използувани за
аналоговите схеми (ГОСТ 2.743—72).
В табл. 7.2 са дадени графични означения, използувани за
логическите интегрални схеми.
189
Таблица 7.1
Графични означения на функционалните елементи
i № 1 Функционален елемент 2 Означение
3
1 3 4 5 « Функционален елемент възел Усилвател EUI [
общо означение оисрацшшел
Ге пера юр
общо означение 5 ' ;
за иравоъгъляи имиулси *- А
синусоидални (решения с промснлива честота
(решения сьс звукова честота Ej
Преобразувател на честота л а —
Чес т отен дне криминагор 5 \£х\~
190
Продолжение на табл. 7.1
1 2
6 Модулятор (А и Вся входовете на модулирашия и носещия сигнали, съотвегно Б - -изход на мо- дулирания сигнал)
7 • Преобразувател на постоянен ток в ироменлпв
8 Фи.пър:
9 за ннски чес io in за високи чес юнг ленгов Повторите.'!
со
to
Таблица 7.2
Графични означения на функционалните елеиёктИ
13 Ръководство.
_______________________________________________________________________________I

ЛИТЕРАТУРА
1. Боянов, И.. И. Я маков. Блектрошш и полупроводников]! прибори,
С., Техника, 1977.
2. Бергельсон, Г1. Г., Ю. А. Каме цепкий и др. Транзисторы. парамет-
ры, методы измерений и пзпытаний, .М.. Советское радио, 1968.
3. Бер гол 1. сон, И. I'., В. II. Минц. Транзисторы биполярные. М., Со-
ветское радио, 1976.
4. Ба ту шеи, В. А. Электронные приборы, М., Высшая школа, 1969.
5. Б р и л .ч и а и т о в, Д. II. Расчет и конструирование портативных тран-
зисторных телеш >ров, А!.. Связь, 1971.
6. Вой шип л л о, Г. В. и др. Проектирование усилительных устройств на
транзисторах, 51,. Снявь, 1972.
7. Виноградов, Ю. В. Электронные приборы, М., Связь, 1977.
8. Герщунското. Б. С.. Н. М. Ващенко и др. Справочник по основ-
ном елсктровной техники. Киев, Нища школа, 1978.
9. Гор шел ев, В. Д. и др. Основы проектирования радиоприемников, .1.,
Энертпя. 1977.
К). Дулин. В. И. Элек i ионные приборы, М.. Энергия, 1977.
II. Ицхокп, Я- С.. И. II. Овчинников. Импульсные н цифровые устрой-
ства М., Советское радио, 1973.
12. Исаков, К). А., В. С. Руденко и др. Промышленная xieKipoiiiika,
Киев, Вита школа, 1975.
13. Мпгулин. И. И., М. 3. Члпонскнй. Интегральные схемы в радпо-
слектронных устройствах, Киев, Техника, 1978.
Ы. .Малинин Р. М. Справочник радиолюбителя конструктора, М., Энер-
гия, 1977
15. Маслов, А. 51. Электронные полупроводниковые приборы. М„ Энергия.
1967.
16. 11 и ко л а е в с к и й, И. Ф., Д. В. И г у м в о в. Г; | ; х < i ] ы nip ,и. 1i i.с р
жимы работы транзисторов, М., Советское радио, 1971.
17. Петухов, В. М. и др. Транзисторы нолевые. М., Сове1ск<£ радио
1978/
18. Рогинский, В. Ю. Расчет устройств c.ieKipoiimamiH аппаратуры елек-
тросвязп, 51., Связь, 1972.
19. Севин, 21. Полевые транзисторы, Ирек, от .пил., М., Советсюе радио,
1968.
20. Степаненко, И. II. Основы |Лшп транзисторов н i рап.шшМрных схем,
М., Энер1ия, 1973.
21. Спиридонов, [1. С. Основы leopmi транзисторов, Киев, Техника,
1969.
22. Справочник i.o елсмептам радноелсктронных устройств, Нод ред. А. А.
Ку.'шпковско!о, М., Эпертя, 1977.
23. Списание .Радио, телсвизия, електроника*, бр. 1, 7, 8, 1977.
24. Терешу к, Р. :М. и др. Мало! абарит пая радгюапиараы'ра, Киев, Паукова
думка. 1971.
25. Федотов. Я. А. Основы физики huJtироводкнкот.ых приборов, М., Со-
ветское радио. 1969.
26. Шалимовой, К. Б. Практикум ио полупроводникам и полупроводни-
ковым приборам, М., Высшая школа, 1968.
27. Шишков, А. И. Полсвн транзистор!!, С., Техника, 1978.
28. Щи п а лов, Б. и др. Спрапочна серия за радпочасти н Maiepiia.ni, С., Тех-
ника, 1978.
29. Бороне кп, 1>. X. E.icmchth и схеми на слеклрошш нзчиелшелип машинн,
С., Техника, 1975.
30. В ъ л к о в, С. А. Анализ и синтез на шпегралнн схема. С., Техника
1977.
194
31. Якубовского, С. В. Аналоговые и цифровые ингегралные схеми, М„
Советское радио, 1979.
32. Синельников, А. X. Бестрансформаторые транзисторные усилватели
ниской частоты, М., Энергия, 1969.
13. Му рад ян, А. Г. н др. Усилительные устройства, М., Связь, 1976.
3-1. Те и люка, И. Н. и др. Справочник по современным твердотельным усил-
нателям. Пер. с анг. М„ Мир, 1977.
35. Без л аднова, Н. Л. Проектирование транзисторные усилителей звуко-
вых частот, М., Связь, 1978.
36. Цыкина, А. В., Усилители, М., Связь, 1972.
37. Г. Ненов и др. Ръководство за упражнения и курсов проект по усилва-
телттн устройства. С., Техника, 1975.
38. М v з ы к а, 3. И. и др. Расчет высокочаслотых каскадов радиоприемных ус-
тройств на транзисторах, М., Энергия, 1975.
39. III а ц, С. Я. Проектирование радиоелектроных устройств на интегральных
микросхемах. М. Советское радио, 1976.
40. Полянин, К. II. Интегральные стабилизаторы ттанрежеттия. М.. Энергия,
1979.
41. Таков, Г. и др. Лтнтейтш ингетразни схема, С., Техника, 1974.
42. Гальперин. М. В. Интегральные оиерационые усилватели, Пер. с англ.
М., Мир. 1978.
43. Алексенко, А. Г Оитовы мпкросхемогехнпкп, М., Советское радио,
1977.
44. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным
схемам. Под ред. Н. Н. Горюнова, ,М„ Энергия, 1977.
15. .3 а в р тт тт е и к о, В. Ю. Справочник ио полупроводниковым приборам. Киев,
Техника, 1977.
46. Диоды и транзисторы. Иод ред. А. А. Черышева, М. Энергия, 1975.
47. Каталог за полупроводников!! Приборн, Завод за полупроводникови прнборв,
Ботсвград.
48. Шишков, А. [I. Транзнсторн и днодп, (7, Техника, 1978.
195

СЪДЪРЖАНИЕ
1. Полупроводникови диоди . . . . . . . . ..................... 3
1.1. Токоизправителни диоди ......................................... 4
1.1.1. Избор на диода.................................................. 6
1.1.2. Маломощни токоизправителни диоди ... ..................... 8
1.1.3. Средномощнн токоизправителни диоди . ........ 11
1.2. Полупроводникови стабилитрони ...... . ...... 15
1.2.1. Параметри на стабилитрони»? ... . ....... 16
1.2.2. Избор на стабилитрона . . ...... ...... 17
1.3. Високочестотни диоди............................ ... ........ 23
1.3.1 Параметри на високочестотните диоди . .... 24
1.3.2. Избор на високочестотните диоди ....... 25
1.4. Импулсни диоди - - .2$)
1.4.1. Параметри на импулепите диоди . . .... 31
1.4.2. Избор на импулените диоди . . 31
1.5. Тунелнп диоди . .36
1.6. Диоди на Гьн 38
2. Биполярни транзистори . ... 40
2.1. Параметри на бинилярниге транзнсюри ... • 42
2.1.1. Параметри на траизисторите при малък сигнал 42
2.1.2 Параметри на траизисторите при юлям сигнал . 52
2.1.3. Параметрите на траизисторите при постоянен ток . 55
2.1.4. Максимално допустими параметри на транзисториге . 56
2.2. Избор па гранзпеторите . . . . . .58
3. Полепи транзистори - • 105
4. Тирнстори . . . . . 110
5. Оптоелектронни прибори . . 114
5.1. Фотодиоди . . ... .114
5.2. Фототранзистори................................................. 116
5.3. Светодиоди...................................................... 118
6. Интегрални схеми . . . . 121
6.1. Аиалогонн интегрални схеми ... 122
6.1.1. Операционки усилватели . 124
6.1.2. Нпскочестогни усилватели . ... 145
6.1.3. Високочестотни усилватели ..... . . 148
6.1.4. Интегрални стабилизатор)) на напрежепие . . . . . . 159
6.2. Логически (цифрови) интегрални схеми............................ 165
6.2.1. Логически интегрални схеми с биполярни транзистори............ 169
6.2.2. Логически интегрални схеми с MOS транзистори ... . . 177
7. Приложения . . . 187
Приложение I..................................................... 187
Приложение 11 ..................................... ... 187
Приложение III . ............. • 189
Литература........................................................... 194
196