Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [24] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169


веществен сопротивление

/ll Мнимое / \\ сопротивление

Рис. 4.11. Зависимость затухания от частоты для фильтра нижних частот типа k

г Ф,

Рис. 4.12. Зависимость характеристического сопротивления от частоты для Т- и П-образных фильтров нижних частот типа k

Зависимость затухания от частоты для фильтра нижних частот типа k показана на рис. 4.11.

Зависимость характеристического сопротивления от частоты. Зависимость от частоты характеристического сопротивления фильтра нижних частот можно найти из выражений (4.35) и (4.36). Для Т-образных фильтров

Zc=1LICX\-{flhp). (4.42)

Для П-образного фильтра

VL/C

(4.43)

Zc=

yi-( f=3>)=

Изменение характеристического сопротивления от частоты показано на рис. 4.12 для фильтров типа k.

4.8. ФИЛЬТРЫ ТИПА т

Взяв за основу фильтр типа k, можно построить новый фильтр типа т. Фильтр типа k в этом случае называют прототипом. На рис. 4.13 показаны варианты Т- и П-образных звеньев фильтров типа т. Фильтры типа т имеют одинаковые с прототипами граничные частоты и характеристические сопротивления.

Коэффициент т выбирается равным от О до 1, чаще всего берут т = 0,6. Из рис. 4.14 видно, что при этом значении т получается наибольшая равномерность характеристического сопротивления в полосе пропускания.

Значение коэффициента т определяет частоту, соответствующую бесконечному затуханию. Например, в схемах, показанных на рис. 4.13, 8 и г, бесконечное затухание соответствует частоте

foc = fap/yr=. (4.44)

при т = 0,6 частота foo= l,25fap.



mZ,/2

TiZ,

о-1--

mL,/2

mL,lZ


<> m

: mCg/г

Рис. 4.13. Т- и П-образные звенья фильтров типа т:

о -Т-звено; б -П-звено; в -Т-звено фильтра нижних частот; г -П-звено фильтра ниж-авх частот

4.9. ЛИНИИ ЗАДЕРЖКИ

Для временной задержки импульсов можно использовать отрезок длинной линии. С помощью коаксиального кабеля можно получить задержку, пропорциональную длине кабеля. Например, для задержки импульса на ! мкс требуется кабель с воздушным диэлектриком длиной 300 м. При использовании кабеля, заполненного диэлектриком, необходима длина,

в Ув раз меньшая (е - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика). Уменьшить габаритные размеры устройств для временной задержки импульсов позволяют так называемые искусственные линии задержки, в качестве которых часто используют многозвенные фильтры нижних частот.

Фильтр нижних частот задерживает импульс на время

(4.45)

где п-число звеньев фильтра; L и С - индуктивность и емкость одного звена фильтра.

Помимо компактности искусственные линии задержки имеют еще одно преимущество по сравнению е естественными: возможность получения больших значений характеристического сопротивления Zc==y/,/C. Это позволяет легко согласовывать линию задержки с усилительными приборами: электронными лампами, транзисторами, туннельными диодами, тогда как обычный коаксиальный кабель имеет сравнительно небольшое волновое сопротивление, равное чаще всего 50 или 73 Ом,

0.<>

о.в /С.

Рис. 4.14./Зависимость входного характеристического сопротивления от частоты для П-образного полузвена фильтра типа т



Однако искусственная линия имеет ограниченную полосу пропускания и значительно удлиняет фронт импульса. Например, при подаче на вход линии задержки скачка постоянного напряжения время нарастания выходного напря« жения от уровня 0,1 до уровня 0,9 стационарного значения равно

Vl.lKKZc- (4.461

Некоторое расширение полосы пропускания линии задержки, а следовательно, и уменьшение времени нарастания можно получить, введя индуктивную связь между соседними звеньями линии. При этом габаритные размеры линии задержки уменьшаются, так как катушки располагаются ближе друг к другу.

Глава 5

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

5.1. ЭЛЕКТРОННАЯ И ДЫРОЧНАЯ ПРОВОДИМОСТИ

Известно, что все вещества по их способности проводить электрический ток можно разделить на проводники, полупроводники и изоляторы.

Хорошими проводниками являются металлы благодаря тому, что электроны внешних оболочек их атомов могут свободно перемещаться внутри металла, образуя так называемый «электронный газ». Число «свободных» электронов, называемых электронами проводимости, в единице объема металла составляет 10 эл/см*. У изоляторов концентрация свободных электронов очень мала (д?«10~2 эл/см), в полупроводниках она сильно зависит от температуры.

Для изготовления полупроводниковых приборов наиболее широко применяются германий, кремний, а также арсенид галлия. Интересно отметить, что еще до открытия германия Д. И. Менделеев предсказал его свойства и поместил в периодической системе под именем экасилиция, т. е. идущего вслед за силицием (кремнием). Кремний имеет атомный номер 14, а германий - 32. Кремний и германий относятся к IV группе периодической системы Менделеева. Они имеют такое же кристаллическое строение, как и алмаз.

Кристаллическая решетка кремния и германия имеет объемную структуру, но ради наглядности ее можно изобразить плоской, как это сделано на рис. 5.1. Большими кружками показаны ионы кремния или германия. Ядра атомов вместе с электронами на внутренних оболочках обладают положительным зарядом -f 4, который уравновешивается отрицательными зарядами четырех электронов на внешней оболочке. Внешние электроны показаны маленькими кружками. Вместе с электронами соседних атомов они образуют ковалентные связи, показанные линиями на кристалли-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [24] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0097