Тороид. Производство электротехнической продукции
(49831) 4-66-21
(925) 790-73-23
toroid-elektro@rambler.ru

Главная Продукция и услуги Статьи Полезная информация Сертификаты Награды Отзывы Контакты

Продукция и услуги

Окснер Э.С.
Мощные полевые транзисторы и их применение

Перевод с английского под редакцией В.Н. Мышляева

Москва «Радио и связь»
1985

Перевод с английского И. Г. Ксендзацкого и Е. А. Коломбета

Редакция переводной литературы

Окснер Э. С. Мощные полевые транзисторы и их применение: Пер. с аигл. — М.: Радио и связь, 1985. — 288 с.

В книге американского специалиста рассматриваются принципы работы, конструктивно-технологические особенности и характеристики основных типов мощных полевых транзисторов с управляющим р-п переходом и МДП-структурой, описываются их модели различной сложности и назначения, схемотехника многочисленных устройств, для которых наиболее перспективно использование мощных полевых транзисторов, при этом уделяется внимание режимам их работы и возможным причинам отказов.

Для разработчиков электронных приборов и специалистов, занимающихся применением мощных полевых транзисторов.

Заведующая редакцией О. В. Толкачева.
Редактор Е. А. Засядько.
Художественный редактор Т. В. Бусарова.
Переплет художника Н. А. Пашуро.
Технический редактор Г. 3. Кузнецова.
Корректор Т. С. Власкина

© 1982 by Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N. J.

© Перевод на русский язык, предисловие редактора перевода, дополнительный список литературы. Издательство «Радио и связь», 1985.

Содержание книги
Мощные полевые транзисторы и их применение

Предисловие редактора перевода
Предисловие

1. Введение
1.1. Основные сведения о полевых транзисторах
1.1.1. Различия между полевыми транзисторами с управляющим р-п переходом и МДП транзисторами
1.2. Зачем нужны мощные полевые транзисторы?
1.2.1. Сравнение мощных полевых и биполярных транзисторов
1.2.2. Сравнение тиристора и мощного полевого транзистора
1.2.3. Сравнение мощного полевого транзистора и симистора
1.2.4. Сравнение мощного полевого транзистора и схемы Дарлингтона
1.2.5. Преимущества мощных полевых транзисторов
1.3. Развитие мощных полевых транзисторов
1.3.1. Историческая справка

2. Типы мощных полевых транзисторов
2.1. Введение
2.2. Полевые транзисторы с встроенным каналом
2.3. Полевые транзисторы с индуцированным каналом
2.4. Типы мощных полевых транзисторов
2.4.1. Преимущества цилиндрических мощных полевых транзисторов
2.4.2. Гридистор
2.4.3. Многоканальный полевой транзистор
2.4.4. Статический индукционный транзистор
2.4.5. Мощный МДП-транзистор
2.4.6. МДП-транзистор с коротким каналом
2.5. Выбор мощного полевого транзистора

3. Технология изготовления мощных полевых транзисторов
3.1. Введение
3.2. Статический индукционный транзистор
3.3. Вертикальный МДП-транзистор, создаваемый двойной диффузией
3.4. V-образный МДП-транзистор
3.5. МДП-транзистор с сетчатым затвором
3.6. Заключение

4. Основные характеристики и моделирование мощных полевых транзисторов
4.1. Введение
4.2. Электрические характеристики
4.2.1. Пробивное напряжение
4.2.2. Выходные характеристики
4.2.3. Передаточные характеристики
4.2.4. Токи утечки
4.2.5. Межэлектродные паразитные емкости
4.2.6. Крутизна Чэ
4.2.7. Сопротивление транзистора в открытом состоянии
4.3. Эквивалентные схемы ПТ с учетом их паразитных элементов
4.3.1. Статический индукционный транзистор
4.3.2. ДМДП- и УМДП-транзисторы
4.4. Моделирование процессов переключения
4.5. Эквивалентные схемы полевого транзистора для усилителей
4.6. Область безопасной работы

5. Применение мощных полевых транзисторов в импульсных источниках питания и стабилизаторах
5.1. Введение
5.2. Сравнение мощных полевых и биполярных транзисторов
5.3. Сравнение мощных полевых транзисторов и тиристоров
5.4. Инвертор
5.5. Преобразователи на мощных МДП-транзисторах
5.6. Основная схема стабилизатора
5.7. Стабилизатор тока
5.8. Заключение

6. Использование мощных полевых транзисторов для управления электродвигателями
6.1. Введение
6.2. Управление электродвигателями постоянного тока
6.3. Управление электродвигателями переменного тока
6.3.1. Модуляция управляющих сигналов
6.3.2. Парафазный переключающий каскад
6.4. Заключение

7. Использование мощных полевых транзисторов в усилителях звуковой частоты
7.1. Введение
7.2. Полевые транзисторы, лампы и биполярные транзисторы
7.3. Требования к высококачественному усилителю звуковой частоты
7.4. Однотактный усилитель мощности звуковой частоты
7.5. Двухтактный усилитель для аппаратуры высококачественного воспроизведения звука
7.6. Усилитель звуковой частоты, работающий в импульсном режиме
7.7. Способы улучшения динамического диапазона
7.8. Заключение

8. Использование мощных полевых транзисторов в выходных каскадах вычислительных устройств
8.1. Введение
8.2. Основные правила управления мощными МДП-транзисторами
8.3. Управление мощными МДП-транзисторами
8.4. Анализ переходных процессов в цепи затвора мощного МДП-транзистора
8.5. Времена переключения в случае индуктивной нагрузки
8.6. Использование логических схем для управления мощными МДП-транзисторами
8.6.1. Управление мощными МДП-транзисторами, включенными по схеме с общим истоком
8.6.2. Управление мощными МДП-транзисторами, включенными по схеме истокового повторителя
8.7. Применение мощных МДП-транзисторов в схемах, работающих на линию связи
8.8. Совместная работа мощных МДП-транзисторов и микропроцессоров
8.9. Заключение

9. Использование мощных полевых транзисторов в качестве переключателей
9.1. Введение
9.2. Сравнение механических переключателей и переключателей на полевых транзисторах
9.3. Сопоставление переключателей на малосигнальном и мощном полевых транзисторах
9.4. Уменьшение искажений, обусловленных модуляцией сопротивления в замкнутом состоянии
9.5. Передача заряда
9.6. Устранение эффекта однополупериодного выпрямления
9.7. Стабилизация напряжения затвора
9.8. Линеаризация сопротивления аналогового переключателя на мощном МДП-транзисторе
9.9. Управление аналоговым переключателем на мощном МДП-транзисторе
9.10. Переключение мощных сигналов
9.11. Переключение больших уровней напряжения
9.12. Использование полевого транзистора в качестве резистора, управляемого напряжением
9.13. Заключение

10. Использование мощных полевых транзисторов в высокочастотных схемах
10.1. Введение
10.2. Достоинства высокочастотного мощного полевого транзистора
10.3. Высокочастотная модель
10.4. Факторы, определяющие качество мощных МДП-транзисторов
10.5. Порядок разработки мощных высокочастотных схем
10.6. Применение мощных МДП-транзисторов в линейных усилителях
10.6.1. Широкополосный видеоусилитель с повышенной линейностью
10.6.2. Усилитель класса АВ мощностью 100 Вт
10.6.3. Линейный усилитель мощности с повышенным КПД
10.7. Увеличение КПД усилителей на МДП-транзисторах с коротким каналом
10.8. Применение мощных МДП-транзисторов в усилителях с распределенным усилением
10.9. Использование мощных МДП-транзисторов в качестве смесителей
10.10. Защита МДП-траизисторов от электромагнитных импульсов

11. Выбор полевого транзистора для различных устройств
11.1. Введение
11.2. Выбор полевого транзистора для работы в режиме переключения
11.3. Выбор мощного полевого транзистора для управления электродвигателем
11.4. Выбор полевых транзисторов для усилителей звуковой частоты
11.5. Выбор мощных полевых транзисторов, совместимых с логическими схемами
11.6. Выбор мощных полевых транзисторов для аналоговых переключателей
11.7 Выбор высокочастотных мощных полевых транзисторов

Список литературы
Список работ, переведенных на русский язык
Дополнительный список литературы

Предисловие редактора перевода

В настоящее время наблюдается бурный рост производства мощных полевых транзисторов (ПТ), особенно МДП-транзисторов. Хотя с момента появления первых мощных ПТ прошло менее 10 лет, по допустимым напряжениям, токам и мощностям они уже достигли уровня современных мощных биполярных транзисторов, а по скоростям переключения и качеству работы на высоких частотах заметно превзошли их. Достигнутая теплоустойчивость и почти полное отсутствие вторичного пробоя в ПТ позволили расширить область безопасной работы и повысить надежность, а также обеспечить простоту их параллельного включения в случае управления более мощными сигналами. Благодаря снижению сопротивления в открытом состоянии до 0,01-0,1 Ом мощные МДП-транзисторы становятся основной элементной базой для построения различных переключающих устройств промышленной и бытовой электроники.

Стремительное развитие мощных МДП-транзисторов и микропроцессоров весьма удачно совпало по времени, поскольку исключительно быстрое расширение сферы применения микропроцессорной техники было бы заметно затруднено без таких почти идеальных исполнительных элементов, какими являются мощные МДП-транзисторы, управлять которыми можно зачастую непосредственно от серийных цифровых микросхем.

По существу книга является одной из первых публикаций, в которой последовательно, достаточно подробно и глубоко освещаются вопросы применения мощных ПТ в различных устройствах.

К несомненным достоинствам книги можно отнести большое число практических рекомендаций и иллюстрированных примеров. Автор систематизировал результаты, полученные различными специалистами и опубликованные ими в многочисленных периодических изданиях и справочных материалах. Книга рассчитана на широкий круг читателей.

К недостаткам книги следует отнести излишнюю подробность изложения отдельных простых вопросов; некоторые сведения могут показаться (специалистам недостаточно корректными. Опечатки в некоторых формулах, ошибки на рисунках и повторы в тексте были но возможности исправлены при редактировании.

Над переводом работали И. Г. Ксендзацкий (предисловие, гл. 1—5) и Е. А. Коломбет (гл. 6—11).

Предисловие

Появление первых промышленных образцов мощных полевых транзисторов (ПТ) в конце 1976 г. вызвало такой ажиотаж, что еще до конца 70-х годов многие изготовители полупроводниковых приборов во всем мире занялись разработкой мощных ПТ. Кажется, что буквально каждый месяц появляется новый мощный ПТ, поражающий нас своими параметрами, часто пытающийся, иногда с успехом, в чем-то превзойти своих предшественников.

Однако как только стихает рекламная шумиха, сопровождающая появление нового мощного ПТ, мы оказываемся в состоянии некоторого замешательства и пытаемся понять и оценить это изделие. Хотя информационные издания и ответственные за сбыт лица разъясняют нам их преимущества и характерные особенности, но вопросы, которые продолжают задаваться, свидетельствуют о том, что ни одно изделие не завоюет прочных позиций до тех пор, пока не найдет практического использования.

Настоящая книга ставит своей целью ответить на такие вопросы, как: что такое мощный ПТ; зачем он нужен; где и как можно применить мощные ПТ.

Книга начинается с ответа на первый вопрос и сравнения ПТ с некоторыми другими мощными полупроводниковыми приборами. Краткой историей развития мощных ПТ завершается гл. 1. Следующие две главы начинаются с сравнения особенностей и параметров освоенных промышленностью многочисленных типов мощных ПТ. Заканчиваются эти главы описанием конструкций различных мощных ПТ, что, наверное, поможет нам лучше понять принцип их работы и правильно выбрать ПТ для решения поставленной задачи.

Глава 4 должна особенно заинтересовать инженеров, занимающихся моделированием схем. Несмотря на обилие информационных изданий, ни одно из них не содержит тех конкретных данных, которые требуются для моделирования. Разработчику, знакомому с биполярными транзисторами (БТ), эта глава поможет ' разобраться в новой терминологии, характерной для ПТ.

Остальная часть книги посвящена применению мощных ПТ в областях, представляющих наибольший интерес для очень широкого круга читателей. Каждая глава построена по общему принципу: сначала определяется специфика рассматриваемой области применения и связанные с этим проблемы, а затем обсуждаются те ограничения, которые появляются, если не используются мощные ПТ. Далее следуют структурные и электрические схемы с соответствующими пояснениями. В конце каждой главы подытоживаются преимущества и возможные проблемы, связанные с применением мощных ПТ; в конце книги приводится обширный список литературы. Последняя глава.представляет собой краткое руководство по правильному выбору ПТ для того или иного применения.

Многие специалисты и фирмы оказывали мне поддержку при написании этой книги. В частности, Р. Зулиг снабдил меня обширной информацией по гридистору — многоканальному ПТ, который он изобрел, и статическому индукционному транзистору. Мои рецензенты Р. Сивернс ((консультант) и Дж. Уиллард из фирмы Tektronix сделали много полезных замечаний, которые, я в этом уверен, способствовали значительному повышению качества изложения. Особенно это касается гл. 5, для которой материалы по радиаторам были любезно предоставлены Сиверноом и специалистами фирмы International Rectifier. Выражаю признательность фирмам, позволившим воспользоваться их материалом.

Я не могу не выразить самой горячей признательности своей жене и детям, оказывавшим мне постоянную поддержку в работе. Наконец, я должен сказать, что эта инпта никогда не 'была бы написана, если бы мой друг Д. де Моу, сотрудник фирмы American Radio Relay League, не попросил Д. Боелио из издательства Prentice-Hall, Inc. связаться со мной. Им я приношу особую благодарность за то, что они сделали меня автором.

Э. С. Окснер

Мощные полевые транзисторы и их применение. Москва, издательство Радио и связь, 1985

143502 МО, г.Истра-2, ул. Заводская, 43А. Тел. (49631) 4-66-21. E-mail: toroid-elektro@rambler.ru