From 27d5523a905627fde2cd180940c72fd97bf9698f Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Andrew Guschin <guschin.drew@gmail.com>
Date: Fri, 29 Apr 2022 23:45:11 +0400
Subject: =?UTF-8?q?=D0=94=D0=BE=D0=B1=D0=B0=D0=B2=D0=B8=D0=BB=20=D1=80?=
 =?UTF-8?q?=D0=B5=D1=84=D0=B5=D1=80=D0=B0=D1=82=20=D0=BF=D0=BE=20=D1=81?=
 =?UTF-8?q?=D1=85=D0=B5=D0=BC=D0=BE=D1=82=D0=B5=D1=85=D0=BD=D0=B8=D0=BA?=
 =?UTF-8?q?=D0=B5?=
MIME-Version: 1.0
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Content-Transfer-Encoding: 8bit

---
 circuitry/referat.tex | 344 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 1 file changed, 344 insertions(+)
 create mode 100644 circuitry/referat.tex

(limited to 'circuitry/referat.tex')

diff --git a/circuitry/referat.tex b/circuitry/referat.tex
new file mode 100644
index 0000000..38c30f0
--- /dev/null
+++ b/circuitry/referat.tex
@@ -0,0 +1,344 @@
+\documentclass[spec, och, referat]{SCWorks}
+% параметр - тип обучения - одно из значений:
+%    spec     - специальность
+%    bachelor - бакалавриат (по умолчанию)
+%    master   - магистратура
+% параметр - форма обучения - одно из значений:
+%    och   - очное (по умолчанию)
+%    zaoch - заочное
+% параметр - тип работы - одно из значений:
+%    referat    - реферат
+%    coursework - курсовая работа (по умолчанию)
+%    diploma    - дипломная работа
+%    pract      - отчет по практике
+% параметр - включение шрифта
+%    times    - включение шрифта Times New Roman (если установлен)
+%               по умолчанию выключен
+% \usepackage{subfigure}
+\usepackage{tikz,pgfplots}
+\pgfplotsset{compat=1.5}
+\usepackage{float}
+
+%\usepackage{titlesec}
+\setcounter{secnumdepth}{4}
+%\titleformat{\paragraph}
+%{\normalfont\normalsize}{\theparagraph}{1em}{}
+%\titlespacing*{\paragraph}
+%{35.5pt}{3.25ex plus 1ex minus .2ex}{1.5ex plus .2ex}
+
+\titleformat{\paragraph}[block]
+{\hspace{1.25cm}\normalfont}
+{\theparagraph}{1ex}{}
+\titlespacing{\paragraph}
+{0cm}{2ex plus 1ex minus .2ex}{.4ex plus.2ex}
+
+% -------------------------------------------------------------------------- %
+
+
+\usepackage[T2A]{fontenc}
+\usepackage[utf8]{inputenc}
+\usepackage{graphicx}
+\graphicspath{ {./images/} }
+\usepackage{tempora}
+
+\usepackage[sort,compress]{cite}
+% \usepackage{amsmath}
+% \usepackage{amssymb}
+% \usepackage{amsthm}
+% \usepackage{fancyvrb}
+% \usepackage{listings}
+% \usepackage{listingsutf8}
+% \usepackage{longtable}
+% \usepackage{array}
+\usepackage[english,russian]{babel}
+
+\usepackage[hidelinks]{hyperref}
+\usepackage{url}
+
+\usepackage{underscore}
+\usepackage{setspace}
+\usepackage{indentfirst} 
+\usepackage{mathtools}
+\usepackage{amsfonts}
+\usepackage{enumitem}
+\usepackage{tikz}
+
+\usepackage{caption}
+\usepackage{subcaption}
+
+\newcommand{\eqdef}{\stackrel {\rm def}{=}}
+\newcommand{\specialcell}[2][c]{%
+\begin{tabular}[#1]{@{}c@{}}#2\end{tabular}}
+
+% \renewcommand\theFancyVerbLine{\small\arabic{FancyVerbLine}}
+
+\newtheorem{lem}{Лемма}
+
+\begin{document}
+
+% Кафедра (в родительном падеже)
+\chair{}
+
+% Тема работы
+\title{Биполярные транзисторы}
+
+% Курс
+\course{3}
+
+% Группа
+\group{331}
+
+% Факультет (в родительном падеже) (по умолчанию "факультета КНиИТ")
+\department{факультета КНиИТ}
+
+% Специальность/направление код - наименование
+%\napravlenie{09.03.04 "--- Программная инженерия}
+%\napravlenie{010500 "--- Математическое обеспечение и администрирование информационных систем}
+%\napravlenie{230100 "--- Информатика и вычислительная техника}
+%\napravlenie{231000 "--- Программная инженерия}
+\napravlenie{10.05.01 "--- Компьютерная безопасность}
+
+% Для студентки. Для работы студента следующая команда не нужна.
+% \studenttitle{Студентки}
+
+% Фамилия, имя, отчество в родительном падеже
+\author{Гущина Андрея Юрьевича}
+
+% Заведующий кафедрой
+% \chtitle{} % степень, звание
+% \chname{}
+
+%Научный руководитель (для реферата преподаватель проверяющий работу)
+\satitle{преподаватель} %должность, степень, звание
+\saname{Р.~А.~Торгашов}
+
+% Руководитель практики от организации (только для практики,
+% для остальных типов работ не используется)
+% \patitle{к.ф.-м.н.}
+% \paname{С.~В.~Миронов}
+
+% Семестр (только для практики, для остальных
+% типов работ не используется)
+%\term{8}
+
+% Наименование практики (только для практики, для остальных
+% типов работ не используется)
+%\practtype{преддипломная}
+
+% Продолжительность практики (количество недель) (только для практики,
+% для остальных типов работ не используется)
+%\duration{4}
+
+% Даты начала и окончания практики (только для практики, для остальных
+% типов работ не используется)
+%\practStart{30.04.2019}
+%\practFinish{27.05.2019}
+
+% Год выполнения отчета
+\date{2022}
+
+\maketitle
+
+\tableofcontents
+
+% Включение нумерации рисунков, формул и таблиц по разделам
+% (по умолчанию - нумерация сквозная)
+% (допускается оба вида нумерации)
+% \secNumbering
+
+% -------------------------------------------------------------------------- %
+
+\intro
+
+В 1928 году были изобретены первые полевые транзисторы, а биполярные транзисторы
+появились в 1947 году в лаборатории Bell Labs. И это была, без преувеличения,
+революция в электронике. За 30 лет развития, транзисторы почти полностью
+вытеснили электронные лампы и стали основой полупроводниковых интегральных схем,
+благодаря этому, электронная техника стала значительно более экономичной,
+функциональной и миниатюрной. Транзисторы и интегральные схемы на их основе
+вызвали бурное развитие компьютерной техники. В начале 21"=го века транзистор
+стал одним из самых массовых изделий, производимых человечеством. В 2013 году на
+каждого жителя Земли было выпущено около 15 миллиардов транзисторов (большинство
+из них "--- в составе интегральных схем). \cite{wiki}
+
+
+\section{Основные характеристики}
+
+\textbf{Биполярные транзисторы} (либо \textbf{триоды}) "--- электронные
+полупроводниковые приборы, отличающиеся от полевых способом переноса заряда. В
+полевых (однополярных) транзисторах, используемых в основном в цифровых
+устройствах, заряд переносится или дырками, или электронами. В биполярных же в
+процессе участвуют и электроны, и дырки. Применяются в аналоговых устройствах.
+
+Полупроводниковый кристалл транзистора состоит из трех областей с чередующимися
+типами электропроводности, между которыми находятся два P"=N"=перехода. Средняя
+область обычно выполняется очень тонкой (доли микрона), поэтому P"=N"=переходы
+близко расположены один от другого.
+
+Управление величиной протекающего в выходной цепи (в цепи коллектора или
+эмиттера) биполярного транзистора тока осуществляется с помощью тока в цепи
+управляющего электрода "--- базы. \textbf{Базой} называется средний слой в
+структуре транзистора. Крайние слои называются \textbf{эмиттер} (испускать,
+извергать) и \textbf{коллектор} (собирать). Концентрация примесей (а,
+следовательно, и основных носителей зарядов) в эмиттере существенно больше, чем
+в базе и больше, чем в коллекторе. Поэтому эмиттерная область самая низкоомная.
+
+При подключении эмиттера и коллектора к источнику питания создаются почти все
+условия для протекания тока. Однако свободному перемещению носителей заряда
+препятствует база, и для устранения этой помехи на неё подаётся напряжение
+смещения. В базовом слое полупроводника возникают физико"=химические процессы
+электронно"=дырочной рекомбинации, в результате которой через базу начинает течь
+небольшой ток. В результате P"=N"=переходы открывают путь потоку носителей
+заряда от эмиттера к коллектору.
+
+Если ток, протекающий через базу, меняется по какому"=то закону, то точно так же
+изменяется и мощный ток между эмиттером и коллектором. Следовательно, на выходе
+биполярного транзистора получается такой же сигнал, как и на базе, но с более
+высокой мощностью. \cite{eandc}
+
+В зависимости от типа проводимости эмиттера, коллектора и базы различают
+P"=N"=P"= и N"=P"=N"=транзисторы. Единственное функциональное отличие между
+этими видами транзисторов заключается в полярности приложенного напряжения.
+Выбор того или иного вида биполярного транзистора определяется особенностями
+конкретных радиотехнических устройств.
+
+Биполярный транзистор является наиболее распространенным активным
+полупроводниковым прибором. В качестве основного материала для изготовления
+биполярных транзисторов в настоящее время используется кремний. При этом
+преимущественно изготавливают транзисторы N"=P"=N"=типа, в которых основными
+носителями заряда являются электроны, имеющие подвижность в 2 -- 3 раза выше,
+чем подвижность дырок. \cite{studopedia}
+
+На рисунке \ref{fig:scheme-transistor} представлено обозначение биполярного
+транзистора в электрической схеме.
+
+\begin{figure}[h]
+    \centering
+    \begin{subfigure}[b]{0.4\textwidth}
+        \centering
+        \includegraphics[width=\textwidth]{image_1.png}
+        \caption{P"=N"=P"=транзистор}
+    \end{subfigure}
+    \begin{subfigure}[b]{0.4\textwidth}
+        \centering
+        \includegraphics[width=\textwidth]{image_2.png}
+        \caption{N"=P"=N"=транзистор}
+    \end{subfigure}
+    \caption{Обозначение транзистора}
+    \label{fig:scheme-transistor}
+\end{figure}
+
+Разберёмся, какой тип отображает каждый рисунок. N означает Negative и содержит
+свободные электроны, а P (Positive) "--- положительно заряженные атомы или
+<<дырки>>. Ток течёт в направлении противоположном движению отрицательных
+частиц.
+
+На схеме нарисована стрелка, идущая от эмиттера к базе или наоборот. Она
+показывает направление управляющего тока. Если база изготовлена из
+N"=полупроводника, то стрелка обращена к ней. Если стрелка направлена к
+эмиттеру, то это N"=P"=N тип.
+
+
+\section{Применение}
+
+Основной функцией биполярного транзистора (БТ) является увеличение мощности
+входного электрического сигнала. Эти полупроводниковые радиокомпоненты
+появились, как альтернатива электровакуумных триодов, и со временем практически
+вытеснили их из отрасли. Хотя лампы применяются и до сих пор, в очень узком
+сегменте аппаратуры специального назначения, в массовой радиотехнике
+используются, в основном, транзисторы "--- биполярные и их ближайшие
+<<родственники>> полевые.
+
+\subsection{Режимы работы}
+
+\begin{enumerate}
+    \item
+        \textbf{Инверсный активный режим}. Здесь открыт переход БК, а ЭБ
+        наоборот закрыт. Усилительные свойства в этом режиме, естественно, хуже
+        некуда, поэтому транзисторы в этом режиме используются очень редко.
+    \item
+        \textbf{Режим насыщения}. Оба перехода открыты. Соответственно, основные
+        носители заряда коллектора и эмиттера <<бегут>> в базу, где активно
+        рекомбинируют с ее основными носителями. Из"=за возникающей избыточности
+        носителей заряда сопротивление базы и P"=N переходов уменьшается.
+        Поэтому цепь, содержащую транзистор в режиме насыщения можно считать
+        короткозамкнутой, а сам этот радиоэлемент представлять в виде
+        эквипотенциальной точки.
+    \item
+        \textbf{Режим отсечки}. Оба перехода транзистора закрыты, т.е. ток
+        основных носителей заряда между эмиттером и коллектором прекращается.
+        Потоки неосновных носителей заряда создают только малые и неуправляемые
+        тепловые токи переходов. Из"=за бедности базы и переходов носителями
+        зарядов, их сопротивление сильно возрастает. Поэтому часто считают, что
+        транзистор, работающий в режиме отсечки, представляет собой разрыв цепи.
+    \item
+        \textbf{Барьерный режим}. В этом режиме база напрямую или через малое
+        сопротивление замкнута с коллектором. Также в коллекторную или
+        эмиттерную цепь включают резистор, который задает ток через транзистор.
+        Таким образом получается эквивалент схемы диода с последовательно
+        включенным сопротивлением. Этот режим очень полезный, так как позволяет
+        схеме работать практически на любой частоте, в большом диапазоне
+        температур и нетребователен к параметрам транзисторов. \cite{habr}
+\end{enumerate}
+
+
+\section{Схемы включения}
+
+Поскольку контактов у транзистора три, то в общем случае питание на него нужно
+подавать от двух источников, у которых вместе получается четыре вывода. Поэтому
+на один из контактов транзистора приходится подавать напряжение одинакового
+знака от обоих источников. И в зависимости от того, что это за контакт,
+различают три схемы включения биполярных транзисторов: с общим эмиттером (ОЭ),
+общим коллектором (ОК) и общей базой (ОБ). У каждой из них есть как достоинства,
+так и недостатки. Выбор между ними делается в зависимости от того, какие
+параметры для нас важны, а какими можно поступиться.
+
+На рисунке \ref{fig:switching-scheme} изображены возможные схемы включения в
+цепь.
+
+\begin{figure}[h]
+    \centering
+    \begin{subfigure}[b]{0.3\textwidth}
+        \centering
+        \includegraphics[width=\textwidth]{shared_base.jpeg}
+        \caption{С общей базой}
+    \end{subfigure}
+    \begin{subfigure}[b]{0.3\textwidth}
+        \centering
+        \includegraphics[width=\textwidth]{shared_emitter.jpeg}
+        \caption{С общим эмиттером}
+    \end{subfigure}
+    \begin{subfigure}[b]{0.3\textwidth}
+        \centering
+        \includegraphics[width=\textwidth]{shared_collector.jpeg}
+        \caption{С общим коллектором}
+    \end{subfigure}
+    \caption{Схемы включения транзистора}
+    \label{fig:switching-scheme}
+\end{figure}
+
+\begin{itemize}
+    \item 
+        Схема включения с общим эмиттером даёт наибольшее усиление по напряжению
+        и току (а отсюда и по мощности "--- до десятков тысяч единиц), в связи с
+        чем является наиболее распространенной.
+    \item
+        Схема включения с общей базой не даёт значительного усиления сигнала,
+        зато хороша на высоких частотах, поскольку позволяет более полно
+        использовать частотную характеристику транзистора.
+    \item
+        Особенность схемы включения с общим коллектором заключается в том, что
+        входное напряжение полностью передаётся обратно на вход, т.е. очень
+        сильна отрицательная обратная связь. \cite{radioelementy}
+\end{itemize}
+
+
+\begin{thebibliography}{99}
+    \bibitem{studopedia} Биполярные транзисторы [Электронный ресурс] -- URL:~\url{https://studopedia.ru/7_31925_bipolyarnie-tranzistori.html} (дата обращения 13.04.2022) -- Загл. с экрана. Яз. рус.
+    \bibitem{habr} Биполярные транзисторы. For dummies [Электронный ресурс] -- URL:~\url{https://habr.com/ru/post/133136/} (дата обращения 13.04.2022) -- Загл. с экрана. Яз. рус.
+    \bibitem{radioelementy} Биполярные транзисторы: принцип работы, характеристики и параметры [Электронный ресурс] -- URL:~\url{https://www.radioelementy.ru/articles/bipolyarnye-tranzistory/} (дата обращения 13.04.2022) -- Загл. с экрана. Яз. рус.
+    \bibitem{eandc} Биполярные транзисторы: устройство, принцип и режимы работы, схема включения, применение, основные параметры [Электронный ресурс] -- URL:~\url{https://eandc.ru/news/detail.php?ID=21477} (дата обращения 13.04.2022) -- Загл. с экрана. Яз. рус.
+    \bibitem{wiki} Транзистор [Электронный ресурс] // Википедия [Электронный ресурс] : свободная энциклопедия / текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; Wikimedia Foundation, Inc, некоммерческой организации. - Wikipedia®, 2001- . - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Транзистор (дата обращения: 13.04.2022). -- Загл. с экрана. - Последнее изменение страницы: 22:18, 21 января 2022 года. -- Яз. рус.
+\end{thebibliography}
+
+\end{document}
\ No newline at end of file
-- 
cgit v1.2.3

