ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1 ΗΜΙΑΓΩΓΙΚΗ ΙΟ ΟΣ 1 1-1 Ενεργειακές Ζώνες 3 1-2 Αµιγείς και µη Αµιγείς Ηµιαγωγοί 5 ότες 6 Αποδέκτες 8 ιπλοί ότες και Αποδέκτες 10 1-3 Γένεση, Παγίδευση και Ανασύνδεση Φορέων 10 1-4 Ένωση pn 12 1-5 Ολίσθηση και ιάχυση Φορέων 14 1-6 Ορθή και Ανάστροφη Πόλωση Ένωσης pn 15 1-7 ίοδος 17 Πολλαπλασιασµός Χιονοστιβάδας 21 ιάσπαση Zener 21 1-8 Στατική και υναµική Αντίσταση της ιόδου 23 1-9 Χωρητικότητες της ιόδου 24 Χωρητικότητα της Περιοχής Αραίωσης 25 Χωρητικότητα ιάχυσης 26 1-10 Ευθεία Φόρτου DC και Σηµείο Λειτουργίας της ιόδου 27 1-11 Συµπεριφορά της ιόδου σε Μικρές Μεταβολές του 33 Σήµατος Εισόδου 1-12 Ευθεία Φόρτου AC 35 1-13 ίοδος Zener 39 1-14 ίοδος Σήραγγας (Tunnel) 44 1-15 ίοδος Schottky 47 1-16 Φωτοεκποµπή 48 1-17 Κατασκευή Ενώσεων 49 Ένωση Σηµειακής Επαφής 49 Ένωση Κράµατος 50 Ένωση Ανάπτυξης 50 Ένωση ιάχυσης 50 Ένωση Επίταξης 51 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 51
vi ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ & ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ - ΤΟΜΟΣ Ι 2 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΩΝ ΙΟ ΩΝ 53 2-1 Ψαλιδιστές Τάσης 53 2-2 Γραφική Ανάλυση Ψαλιδιστών Τάσης 59 2-3 Αναρριχητές Τάσης 65 2-4 ηµιουργία Χαρακτηριστικών Μεταφοράς µε ιόδους 71 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ `75 3 ΙΠΟΛΙΚΟ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ 85 3-1 Ρεύµατα στο ιπολικό Τρανζίστορ 87 Ανάστροφο Ρεύµα Κόρου 89 3-2 Περιοχές Λειτουργίας του ιπολικού Τρανζίστορ 89 3-3 Συνδεσµολογίες και ΕνισχυτικήΛειτουργία του 91 Τρανζίστορ 3-4 Συνδεσµολογία Κοινής Βάσης 93 3-5 Συνδεσµολογία Κοινού Εκποµπού 95 3-6 Συνδεσµολογία Κοινού Συλλέκτη 99 3-7 Τρανζίστορ Schottky 102 3-8 Κατασκευή του Τρανζίστορ 102 3-9 Ολοκληρωµένα Κυκλώµατα 104 Προκατασκευαστική Φάση 105 Κατασκευαστική Φάση 106 Φωτοχάραξη 108 Εισαγωγή Προσµείξεων 108 Τελική Επεξεργασία 110 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 110 4 ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΓΚΑΡΣΙΟΥ ΠΕ ΙΟΥ (FET) 113 4-1 οµή και Λειτουργία του JFET 113 4-2 Χαρακτηριστικές του JFET 120 4-3 FET Μονωµένης Πύλης 123 MOSFET Αραίωσης 124 MOSFET Πύκνωσης 127
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ vii 4-4 Κάθετο FET (V-FET) 132 4-5 Συµπληρωµατικά MOS (CMOS) 133 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 134 5 ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΠΟΛΩΣΗΣ ΤΩΝ ΙΠΟΛΙΚΩΝ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡΣ 135 5-1 Περιορισµοί στην Τοποθέτηση του Σηµείου Λειτουργίας 136 5-2 Ευθεία Φόρτου DC 138 5-3 Επίδραση του Πλάτους του Σήµατος Εισόδου στην 140 Επιλογή του Σηµείου Λειτουργίας 5-4 Κυκλώµατα Εισόδου-Εξόδου 143 5-5 Επίδραση της Θερµοκρασίας στην Τάση V BE και το 146 Ρεύµα I CO Μεταβολή του Ρεύµατος I CO µε τη Θερµοκρασία 146 Μεταβολή της Τάσης V BE µε τη Θερµοκρασία 147 5-6 Συντελεστές Σταθερότητας 148 5-7 Επιλογή του Σηµείου Λειτουργίας στο Μέσο της 149 Ενεργού Περιοχής: R DC R AC 5-8 Επιλογή του Σηµείου Λειτουργίας στο Μέσο της 154 Ενεργού Περιοχής: R E 0 5-9 Επιλογή του Σηµείου Λειτουργίας µε Αντίσταση R E και 158 Πυκνωτή ιαρροής 5-10 Πόλωση Ρεύµατος Βάσης 163 Ανάλυση του Κυκλώµατος Πόλωσης Ρεύµατος Βάης 163 Σχεδίαση της Πόλωσης Ρεύµατος Βάσης µε V CE SAT 0 167 και R DC =R AC Σχεδίαση της Πόλωσης Ρεύµατος Βάσης µε V CE SAT 0 170 και R DC R AC 5-11 Υπολογισµός του S V στο Κύκλωµα Πόλωσης Ρεύµατος 173 Βάσης 5-12 Υπολογισµός των S β, S I στο Κύκλωµα Πόλωσης 176 Ρεύµατος Βάσης 5-13 Πόλωση µε Αντίσταση στον Εκποµπό 181 Ανάλυση της Πόλωσης Εκποµπού 181 Υπολογισµός του ιαιρέτη Τάσης στην Πόλωση 184
viii ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ & ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ - ΤΟΜΟΣ Ι Εκποµπού 5-14 Υπολογισµός του Συντελεστή S V στη Πόλωση 190 Εκποµπού 5-15 Υπολογισµός των Συντελεστών S β, S I στο Κύκλωµα 190 Πόλωσης Εκποµπού 5-16 Πόλωση Ρεύµατος Συλλέκτη-Βάσης 192 Ανάλυση του Κυκλώµατος Πόλωσης Ρεύµατος 193 Συλλέκτη-Βάσης Σχεδίαση του Κυκλώµατος Πόλωσης Ρεύµατος 195 Συλλέκτη-Βάσης 5-17 Υπολογισµός του S V στην Πόλωση Ρεύµατος Συλλέκτη- 196 Βάσης 5-18 Υπολογισµός των Συντελεστών S β, S I στο Κύκλωµα 198 Πόλωσης Ρεύµατος Συλλέκτη-Βάσης 5-19 Αντιστάθµιση σε Μεταβολές της Τάσης V BE και του 200 Ρεύµατος I CO 5-20 Άλλα Κυκλώµατα Πόλωσης 203 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 206 6 ΠΟΛΩΣΗ ΤΩΝ FETS 213 6-1 Πόλωση του JFET µε Εξωτερική Τάση 214 6-2 Αυτοπόλωση του JFET 218 6-3 Πόλωση του JFET µε ιαιρέτη Τάσης 222 6-4 Πόλωση του MOSFET 225 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 229 7 ΙΣΟ ΥΝΑΜΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΤΟΥ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ 233 7-1 Παράµετροι Τετραπόλου 234 Ζ-Παράµετροι 234 Υ-Παράµετροι 235 Η-Παράµετροι (υβριδικές παράµετροι) 235 7-2 Το Τρανζίστορ σαν ίθυρο 237
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ix 7-3 Μετατροπή Παραµέτρων 237 7-4 Υβριδικό Ισοδύναµο του ιπολικού Τρανζίστορ 240 7-5 Προσδιορισµός των Υβριδικών Παραµέτρων 242 7-6 Παράµετροι Συµπεριφοράς του Τετραπόλου 246 7-7 Συµπεριφορά του Τετραπόλου σε Συνάρτηση µε τις h 249 παραµέτρους Κέρδος Ρεύµατος 249 Αντίσταση Εισόδου 249 Κέρδος Τάσης 250 Αντίσταση Εξόδου 250 Κέρδος Ισχύος 251 7-8 Ισοδύναµο-Τ του ιπολικού Τρανζίστορ 255 7-9 Υβριδικό-π Ισοδύναµο του ιπολικού Τρανζίστορ 256 Παράµετροι του Ισοδύναµου 256 Υβριδικό-π Ισοδύναµο στις Χαµηλές Συχνότητες 258 7-10 Ισοδύναµο των Ebers-Moll 259 7-11 Υβριδικό-π Ισοδύναµο του FET 262 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 263 8 ΕΝΙΣΧΥΤΙΚΕΣ ΒΑΘΜΙ ΕΣ ΜΕ ΙΠΟΛΙΚΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ 267 8-1 Ιδανικός και Πρακτικός Ενισχυτής Τάσης 269 8-2 Ενισχυτής Κοινού Εκποµπού µε R E =0 270 8-3 Ενισχυτής Κοινού Εκποµπού µε R E 0 277 8-4 Ενισχυτής Κοινού Εκποµπού µε R E 0 και Πυκνωτή 282 ιαρροής 8-5 Ενισχυτής Κοινού Εκποµπού µε Πεπερασµένες 286 Χωρητικότητες 8-6 Ενισχυτής Κοινού Εκποµπού µε R E -DC R E-AC 288 8-7 Ενισχυτής Κοινής Βάσης 292 8-8 Ενισχυτής Κοινού Συλλέκτη 299 8-9 Ακόλουθος Εκποµπού µε Υψηλή Αντίσταση Εισόδου 305 8-10 Σύγκριση των Ενισχυτικών Βαθµίδων 307 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 308
x ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ & ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ - ΤΟΜΟΣ Ι 9 ΕΝΙΣΧΥΤΙΚΕΣ ΒΑΘΜΙ ΕΣ ΜΕ FETs 315 9-1 Ενισχυτής Κοινής Πηγής 315 9-2 Ενισχυτής Κοινής Πύλης 321 9-3 Ενισχυτής Κοινής Εκροής 326 9-4 Ανάσκόπιση 330 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 330 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 335 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΟΡΩΝ 339