Усилители электрических сигналов.

Усилители электрических сигналов должны содержать как пассивные элементы, так и активные.
К активным элементам относятся:

транзисторы;
микросхемы;
электронные лампы и другие электровакуумные элементы;

Известно несколько типов усилителей:

широкополосные усилители;
резонансные усилители;
полосовые усилители;
усилители постоянного тока;
усилители мощности;
операционные усилители;
параметрические усилители;
квантовые усилители;
усилители бегущей волны.

Возможность создания усилителя появилась после того, как был изобретён триод (Фостер).

Между катодом (К) и анодом (А) прикладывается разность потенциалов. Электроны, ускоряясь полем, создают ток лампы Iа. Если мы будем изменять напряжение на сетке, то этим напряжением можно управлять током Iа.

Эти частные производные имеют размерность проводимости.

	- крутизна характеристики
	- внутреннее сопротивление лампы

Пентод - это пятиэлектродная лампа, состоящая из баллона с откачанным воздухом, катода (К), анода (А) и трёх сеток (С1, С2, С3).

Типы транзисторов.

1. Транзистор с изолированным затвором.

Транзистор n-типа

малые габариты;
долгий срок службы (в отличие от лампы, которая постепенно теряет эмиссию).

2. Биполярные транзисторы.

Если на поверхность монокристалла германия (Ge) нанести каплю индия (In) и нагреть, то атомы индия диффундируют в германий и проводимость германия меняется на проводимость р-типа.

Пусть работа выхода из области р-типа U2, из области n-типа U1, тогда на переходном слое возникнет запорный потенциал

При прямом включении запорный потенциал складывается с внешним потенциалом, а при обратном включении - вычитается.

ВАХ транзистора

ВАХ вакуумного диода

После изобретения диода был изобретён биполярный транзистор.

Для производства транзисторов необходимы монкристаллы. Основным источником для производства монокристаллов являются кремний (Si) и германий (Ge).
Монокристаллы для производства транзисторов выращивают определёнными способами в определённых условиях.

Применяются три способа выращивания монокристаллов:

метод Бриджмана;
метод Кирашулоса;
метод эпитального роста (метод роста по слоям).

Метод Бриджмана

Когда трубка доходит до печи, кристалл начинает плавиться снизу вверх и примеси выплавляються наверх (метод зонной чистки кристалла). Затем трубка опускается дальше, где и начинается процесс кристаллизации. В узком отростке трубки возникает монокристалл.

Метод Кирашуласа (для кремния)

Стержень охлаждается изнутри водой. Кроме того, он ещё и вращается. Когда конец трубки касается расплавленного кремния, трубка поднимается вверх, вращаясь. На ней образуется монокристалл.

Метод эпителиального роста