Rolnictwo

Lekcja fizyki na temat „Półprzewodniki. Prąd elektryczny poprzez styk półprzewodników typu p-n. Dioda półprzewodnikowa. Tranzystory”. Diody prostownicze Diody prezentacyjne

Materiał prezentacyjny można wykorzystać jako wprowadzenie do zajęć z fizyki, informatyki lub elektrotechniki w celu wyjaśnienia działania półprzewodników. Rozważana jest klasyfikacja substancji według rodzaju przewodności. Podano wyjaśnienie przewodnictwa wewnętrznego i przewodnictwa zanieczyszczeń. Wyjaśniono działanie złącza p-n. Dioda i jej właściwości. Pokrótce podano pojęcie tranzystorów.

Pobierać:

Zapowiedź:

Aby skorzystać z podglądu prezentacji utwórz konto Google i zaloguj się na nie: https://accounts.google.com

Podpisy slajdów:

Prezentacja na temat: „Półprzewodniki” Nauczyciel: Vinogradova L.O.

Klasyfikacja substancji ze względu na przewodnictwo Przewodnictwo wewnętrzne półprzewodników Przewodnictwo zanieczyszczeń półprzewodników Złącze p – n i jego właściwości Dioda półprzewodnikowa i jej zastosowanie Tranzystory Prąd elektryczny w różnych ośrodkach Prąd elektryczny w półprzewodnikach

Klasyfikacja substancji według przewodnictwa Różne substancje mają różne właściwości elektryczne, ale według przewodności elektrycznej można je podzielić na 3 główne grupy: Właściwości elektryczne substancji Przewodniki Półprzewodniki Dielektryki Dobrze przewodzą prąd elektryczny Należą do nich metale, elektrolity, plazma... Najczęściej używane przewodniki to Au, Ag, Cu, Al, Fe... Praktycznie nie przewodzą prądu elektrycznego. Należą do nich tworzywa sztuczne, guma, szkło, porcelana, suche drewno, papier... Zajmują pozycję pośrednią w przewodnictwie pomiędzy przewodnikami i dielektrykami Si, Ge , Se, In, As

Klasyfikacja substancji według przewodnictwa Przypomnijmy, że przewodnictwo substancji wynika z obecności w nich wolnych naładowanych cząstek. Na przykład w metalach są to wolne elektrony - - - - - - - - - - Do zawartości

Przewodnictwo wewnętrzne półprzewodników Rozważmy przewodnictwo półprzewodników na bazie krzemu Si Si Si Si Si Si - - - - - - - - Krzem jest pierwiastkiem chemicznym o wartości 4 wartościowości. Każdy atom ma 4 elektrony w zewnętrznej warstwie elektronowej, które służą do tworzenia wiązań parowo-elektronowych (kowalencyjnych) z 4 sąsiednimi atomami. W normalnych warunkach (niskie temperatury) w półprzewodnikach nie ma swobodnie naładowanych cząstek, więc półprzewodnik ich nie ma przewodzić prąd elektryczny

Przewodnictwo wewnętrzne półprzewodników Rozważmy zmiany w półprzewodniku wraz ze wzrostem temperatury Si Si Si Si Si - - - - - - + wolna dziura elektronowa + + Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta energia elektronów i część z nich opuszcza wiązania, stając się wolnymi elektronami . Na ich miejscu pozostają nieskompensowane ładunki elektryczne (wirtualnie naładowane cząstki), zwane dziurami. Pod wpływem pola elektrycznego elektrony i dziury rozpoczynają uporządkowany (przeciwny) ruch, tworząc prąd elektryczny - -.

Wewnętrzna przewodność półprzewodników Zatem prąd elektryczny w półprzewodnikach reprezentuje uporządkowany ruch swobodnych elektronów i dodatnich cząstek wirtualnych - dziur. Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta liczba wolnych nośników ładunku, wzrasta przewodność półprzewodników, a rezystancja maleje R ( Ohm) t (0 C) R 0 półprzewodnik metalowy Powrót do spisu treści

Przewodnictwo wewnętrzne półprzewodników jest wyraźnie niewystarczające do technicznego zastosowania półprzewodników. Dlatego w celu zwiększenia przewodności do czystych półprzewodników (domieszkowanych) wprowadza się zanieczyszczenia, które mogą być donorem i akceptorem. Zanieczyszczenia donorowe Si Si As Si Si - - - - -. - - Podczas domieszkowania 4 - krzem walencyjny Si 5 - arsen walencyjny As, jeden z 5 elektronów arsenu staje się wolny. Zatem zmieniając stężenie arsenu, możliwa jest zmiana przewodności krzemu w szerokim zakresie np półprzewodnik nazywany jest półprzewodnikiem typu n, głównymi nośnikami ładunku są elektrony, a zanieczyszczenie arsenem, które daje wolne elektrony, nazywa się półprzewodnikami donorowymi.

Zanieczyszczenia przewodności półprzewodników Zanieczyszczenia akceptorowe Jeśli krzem jest domieszkowany indem trójwartościowym, to indowi brakuje jednego elektronu, aby utworzyć wiązania z krzemem, tj. powstaje dziura Si Si In Si Si - - - - - + Zmieniając stężenie indu, można zmieniać przewodność krzemu w szerokim zakresie, tworząc półprzewodnik o określonych właściwościach elektrycznych. Półprzewodnik taki nazywa się a półprzewodnik typu p, głównymi nośnikami ładunku są dziury, a domieszka indowa, która tworzy dziury, zwana akceptorem - -

Przewodnictwo zanieczyszczeń w półprzewodnikach Istnieją więc 2 rodzaje półprzewodników, które mają duże praktyczne zastosowanie: p - typ n - typ Głównymi nośnikami ładunku są dziury Głównymi nośnikami ładunku są elektrony + - Oprócz głównych nośników ładunku w półprzewodniku istnieją to bardzo mała liczba nośników ładunku mniejszościowego (w półprzewodniku typu p są to elektrony, a w półprzewodniku typu n są to dziury), których liczba wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Do zawartości

Złącze p – n i jego właściwości Rozważmy styk elektryczny dwóch półprzewodników typu p i n, zwany złączem p – n + _ 1. Połączenie bezpośrednie + + + + - - - - Prąd płynący przez złącze p – n prowadzony jest przez główne nośniki ładunku (dziury poruszają się w prawo, elektrony w lewo) Rezystancja złącza jest niska, prąd jest wysoki. Takie połączenie nazywa się bezpośrednim; w kierunku do przodu złącze p – n dobrze przewodzi prąd elektryczny p n

złącze p – n i jego właściwości + _ 2. Połączenie odwrotne + + + + - - - - Główne nośniki ładunku nie przechodzą przez złącze p – n Rezystancja złącza jest duża, praktycznie nie ma prądu Ten typ połączenia jest nazywany odwrotnym, w przeciwnym kierunku złącze p – n praktycznie nie przewodzi prądu elektrycznego p n Warstwa barierowa Do zawartości

Dioda półprzewodnikowa i jej zastosowanie Dioda półprzewodnikowa to złącze p–n zamknięte w obudowie. Oznaczenie diody półprzewodnikowej na schematach. Charakterystyka woltoamperowa diody półprzewodnikowej (charakterystyka woltoamperowa) I (A) U (V) Główna. właściwością złącza p – n jest jego przewodnictwo jednokierunkowe

Dioda półprzewodnikowa i jej zastosowania Zastosowania diod półprzewodnikowych Prostowanie prądu przemiennego Detekcja sygnału elektrycznego Stabilizacja prądu i napięcia Transmisja i odbiór sygnału Inne zastosowania

Przed diodą Za diodą Za kondensatorem Przy obciążeniu Dioda półprzewodnikowa i jej zastosowanie Obwód prostownika półfalowego

Dioda półprzewodnikowa i jej zastosowanie Wyjście wejściowe obwodu prostowniczego pełnookresowego (mostka) + - ~

Tranzystory kanał p-n-p typ p kanał n-p-n typ n Konwencjonalne skróty: E - emiter, K - kolektor, B - baza. Tranzystor był pierwszym urządzeniem półprzewodnikowym zdolnym do wykonywania funkcji triody próżniowej (składającej się z anody, katody i siatki), takich jak wzmacnianie i modulacja. Tranzystory zastąpiły lampy próżniowe i zrewolucjonizowały przemysł elektroniczny.

Diody Zenera i stabilizatory Diody Zenera i stabistory to urządzenia półprzewodnikowe przeznaczone do stabilizacji napięcia. Działanie diody Zenera opiera się na wykorzystaniu zjawiska przebicia elektrycznego złącza p-n przy włączeniu diody w kierunku odwrotnym. Działanie stabilizatorów opiera się na wykorzystaniu słabej zależności gałęzi bezpośredniej charakterystyki I-V diody od przepływającego przez nią prądu. Charakterystyka prądowo-napięciowa diody Zenera w kierunku do przodu praktycznie nie różni się od gałęzi przedniej dowolnej diody krzemowej. Jego odwrotna odnoga ma postać linii biegnącej niemal równolegle do osi prądu. Dlatego gdy prąd zmienia się w szerokim zakresie, spadek napięcia na urządzeniu praktycznie się nie zmienia. Ta właściwość diod krzemowych pozwala na ich zastosowanie jako stabilizatorów napięcia. Dioda Zenera UGO.

Podstawowe parametry diody Zenera Podstawowe parametry diody Zenera: znamionowe napięcie stabilizacji U st.nom - spadek napięcia na diodzie przy znamionowym prądzie stabilizacji I st.nom; dopuszczalne odchylenie napięcia diody Zenera od wartości nominalnej U st; minimalny prąd stabilizacji I st.min; maksymalny prąd stabilizacji I st.max. Po przekroczeniu rozpoczyna się rozkład termiczny; minimalne napięcie stabilizacji Ust.min; maksymalne napięcie stabilizacji U st.max; rezystancja różnicowa diody Zenera r d = (U st.max - U st.min) / (I st.max - I st.min);

Głównymi parametrami diody Zenera są współczynnik temperaturowy napięcia stabilizacyjnego (TKН) – stosunek względnej zmiany napięcia stabilizacyjnego do bezwzględnej zmiany temperatury otoczenia: TKН = U st / (U st.nom *T); maksymalne straty mocy P max.

Dioda LED Dioda LED to emisyjne urządzenie półprzewodnikowe przeznaczone do bezpośredniego przekształcania energii elektrycznej w światło. Po przyłożeniu napięcia stałego na złącze p–n następuje intensywne wstrzykiwanie większości nośników ładunku i ich rekombinacja, podczas której nośniki ładunku zanikają. W przypadku wielu półprzewodników rekombinacja nie ma charakteru promieniotwórczego – energia uwolniona podczas rekombinacji jest przenoszona do sieci krystalicznej i zamieniana na ciepło. Jednakże w półprzewodnikach wykonanych na bazie węglika krzemu (SiC), galu (Ga), arsenu (As) i niektórych innych materiałów rekombinacja ma charakter radiacyjny, energia rekombinacji jest uwalniana w postaci kwantów promieniowania fotonowego.

Parametry diod LED Główne parametry: stałe napięcie przewodzenia U pr przy maksymalnym dopuszczalnym prądzie przewodzenia I pr.max; maksymalny dopuszczalny prąd stały I pr.max; jasność diody B przy maksymalnym dopuszczalnym prądzie przewodzenia I pr.max; całkowita moc promieniowania P jest całkowita przy stałym prądzie stałym o określonej wartości; szerokość wzoru promieniowania świetlnego.

Charakterystyka diod LED Główną cechą diod LED są charakterystyki widmowe i kierunkowe. Charakterystyka widmowa określa zależność względnej jasności promieniowania od długości emitowanej fali w określonej temperaturze. Charakterystyka kierunkowości określa wartość względnego natężenia promieniowania świetlnego w zależności od kierunku promieniowania.

Fotodioda Fotodioda to detektor promieniowania fotowoltaicznego bez wewnętrznego wzmocnienia, którego element światłoczuły zawiera strukturę złącza p-n. Gdy złącze pn fotodiody zostanie oświetlone w odwrotnym kierunku, wzrasta dodatkowa liczba elektronów i dziur. Zwiększa się liczba nośników ładunku mniejszościowego przechodzących przez skrzyżowanie. Prowadzi to do wzrostu prądu w obwodzie. Tryb pracy fotodiody z zewnętrznym źródłem zasilania nazywa się fotodiodą, a bez zewnętrznego źródła nazywa się trybem zaworowym. W większości przypadków dioda jest włączana w odwrotnym kierunku.

Podstawowe cechy fotodiody Charakterystyka prądowo-napięciowa I d = f (U) przy Ф = const określa zależność prądu fotodiody od napięcia na niej przy stałym strumieniu świetlnym. Po całkowitym zaciemnieniu (Ф = 0) przez fotodiodę przepływa ciemny prąd I tm. Wraz ze wzrostem strumienia świetlnego wzrasta prąd fotodiody. Charakterystyka światła przedstawia zależność prądu fotodiody od wielkości strumienia świetlnego przy stałym napięciu na fotodiodzie: I d = f(F) przy U d = const. W szerokim zakresie zmian strumienia świetlnego charakterystyka świetlna fotodiody okazuje się liniowa. Charakterystyka widmowa pokazuje zależność czułości widmowej od długości fali światła padającego na fotodiodę.

Podstawowe parametry fotodiody Podstawowe parametry fotodiod: czułość całkowa K, stosunek fotoprądu diody do natężenia padającego strumienia światła ze źródła wzorcowego (żarówka wolframowa o temperaturze barwowej żarnika 2854 K); napięcie robocze U p napięcie przyłożone do urządzenia w trybie fotodiody. prąd tempa I gm prąd płynący w obwodzie diody przy napięciu roboczym i braku oświetlenia. trwałość T D minimalna żywotność w normalnych warunkach pracy.

Zastosowanie fotodiod Główne zastosowania: komputerowe urządzenia wejściowe i wyjściowe; fotometria; kontrola źródeł światła; pomiar natężenia oświetlenia, przejrzystość otoczenia; automatyczna regulacja i kontrola temperatury oraz innych parametrów, których zmianie towarzyszy zmiana właściwości optycznych substancji lub ośrodka.

Dioda Schottky'ego Dioda Schottky'ego jest diodą półprzewodnikową zbudowaną na bazie styku metal-półprzewodnik. Rozważmy działanie styku metal-półprzewodnik. Procesy zachodzące podczas takiego kontaktu zależą od funkcji pracy elektronu. to znaczy od energii, jaką elektron musi wydać, aby opuścić metal lub półprzewodnik. Niech A m

Dioda Schottky’ego Elektrony są uwalniane głównie z metalu do półprzewodnika. Główne nośniki ładunku (elektrony) gromadzą się w warstwie półprzewodnika i warstwa ta ulega wzbogaceniu. Rezystancja takiej warstwy jest niska przy każdym napięciu zasilania. Niech A m > An n. "> An."> " title=" dioda Schottky'ego Przeważa uwalnianie elektronów z metalu do półprzewodnika. Główne nośniki ładunku (elektrony) gromadzą się w warstwie półprzewodnika i warstwa ta ulega wzbogaceniu. Opór taka warstwa jest niska przy dowolnym napięciu zasilania. Niech A m >"> title="Dioda Schottky’ego Dominujący przepływ elektronów z metalu do półprzewodnika. Główne nośniki ładunku (elektrony) gromadzą się w warstwie półprzewodnika i warstwa ta ulega wzbogaceniu. Rezystancja takiej warstwy jest niska przy każdym napięciu zasilania. Niech A m >"> !}

Dioda Schottky’ego Elektrony opuszczają półprzewodnik, a w warstwie granicznej tworzy się obszar pozbawiony głównych nośników ładunku i dlatego ma wysoką rezystancję. Tworzy się bariera potencjału, której wysokość w istotny sposób zależy od polaryzacji przyłożonego napięcia. To przejście ma właściwości prostujące. To przejście zostało zbadane przez niemieckiego naukowca Waltera Schottky'ego i zostało nazwane jego imieniem. Diody oparte na tym złączu mają następujące zalety w porównaniu z diodami opartymi na złączu pn: wysoka wydajność, ponieważ w metalu, w którym elektrony pochodzą z półprzewodnika, nie zachodzą procesy akumulacji i resorpcji mniejszościowych ładunków nośnych; niski spadek napięcia w przewodzie (około 0,2 – 0,4 V), co tłumaczy się niską rezystancją styku metal-półprzewodnik.

Sekcje: Fizyka, Konkurs „Prezentacja na lekcję”

Prezentacja na lekcję

Powrót do przodu

Uwaga! Podglądy slajdów służą wyłącznie celom informacyjnym i mogą nie odzwierciedlać wszystkich funkcji prezentacji. Jeśli jesteś zainteresowany tą pracą, pobierz pełną wersję.

Lekcja w 10 klasie.

Temat: R- I N- typy. Dioda półprzewodnikowa. Tranzystory.”

Cele:

edukacyjny: sformułować koncepcję swobodnych nośników ładunku elektrycznego w półprzewodnikach w obecności zanieczyszczeń z punktu widzenia teorii elektroniki i w oparciu o tę wiedzę poznać fizyczną istotę złącza p-n; uczyć studentów wyjaśniania działania urządzeń półprzewodnikowych w oparciu o wiedzę o istocie fizycznej złącza pn;
rozwijający się: rozwijać myślenie fizyczne uczniów, umiejętność samodzielnego formułowania wniosków, poszerzać zainteresowania poznawcze, aktywność poznawczą;
edukacyjny: kontynuować kształtowanie naukowego światopoglądu uczniów.

Sprzęt: prezentacja na temat:„Półprzewodniki. Prąd elektryczny poprzez styk półprzewodnikowy R- I N- typy. Dioda półprzewodnikowa. Tranzystor”, projektor multimedialny.

Podczas zajęć

I. Moment organizacyjny.

II. Nauka nowego materiału.

Slajd 1.

Slajd 2. Półprzewodnik – substancja, której rezystywność może zmieniać się w szerokim zakresie i bardzo szybko maleje wraz ze wzrostem temperatury, co oznacza, że wzrasta przewodność elektryczna (1/R).

Występuje w krzemie, germanie, selenie i niektórych związkach.

Slajd 3.

Mechanizm przewodzenia w półprzewodnikach

Slajd 4.

Kryształy półprzewodników mają atomową sieć krystaliczną, gdzie jest zewnętrzna Slajd 5. elektrony są związane z sąsiednimi atomami wiązaniami kowalencyjnymi.

W niskich temperaturach czyste półprzewodniki nie mają wolnych elektronów i zachowują się jak izolatory.

Półprzewodniki są czyste (bez zanieczyszczeń)

Jeśli półprzewodnik jest czysty (bez zanieczyszczeń), wówczas ma własną przewodność, która jest niska.

Istnieją dwa rodzaje przewodnictwa wewnętrznego:

Slajd 6. 1) elektroniczny (przewodność typu „n”)

W niskich temperaturach w półprzewodnikach wszystkie elektrony są związane z jądrami, a opór jest wysoki; Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta energia kinetyczna cząstek, wiązania rozpadają się i pojawiają się wolne elektrony – opór maleje.

Swobodne elektrony poruszają się przeciwnie do wektora natężenia pola elektrycznego.

Przewodnictwo elektronowe półprzewodników wynika z obecności wolnych elektronów.

Slajd 7.

2) otwór (typ przewodności „p”)

Wraz ze wzrostem temperatury wiązania kowalencyjne pomiędzy atomami, przenoszone przez elektrony walencyjne, ulegają zniszczeniu i powstają miejsca z brakującym elektronem – „dziura”.

Może poruszać się po krysztale, ponieważ jego miejsce można zastąpić elektronami walencyjnymi. Poruszanie „dziury” jest równoznaczne z przesuwaniem ładunku dodatniego.

Otwór porusza się w kierunku wektora natężenia pola elektrycznego.

Oprócz nagrzewania, zerwanie wiązań kowalencyjnych i pojawienie się przewodnictwa wewnętrznego w półprzewodnikach może być spowodowane oświetleniem (fotoprzewodnictwem) i działaniem silnych pól elektrycznych. Dlatego półprzewodniki mają również przewodność dziurową.

Całkowita przewodność czystego półprzewodnika jest sumą przewodności typu „p” i „n” i nazywana jest przewodnością elektronowo-dziurową.

Półprzewodniki z zanieczyszczeniami

Takie półprzewodniki mają swoją własną przewodność + zanieczyszczeń.

Obecność zanieczyszczeń znacznie zwiększa przewodność.

Kiedy zmienia się stężenie zanieczyszczeń, zmienia się liczba nośników prądu elektrycznego – elektronów i dziur.

Możliwość kontrolowania prądu leży u podstaw powszechnego stosowania półprzewodników.

Istnieć:

Slajd 8. 1) zanieczyszczenia dawcy (oddawanie)– są dodatkowymi dostawcami elektronów do kryształów półprzewodników, łatwo oddają elektrony i zwiększają liczbę wolnych elektronów w półprzewodniku.

Slajd 9. To są przewodnicy „n” – typ, tj. półprzewodniki z domieszkami donorowymi, gdzie głównym nośnikiem ładunku są elektrony, a mniejszościowym nośnikiem ładunku są dziury.

Taki półprzewodnik ma przewodność zanieczyszczeń elektronicznych. Na przykład arszenik.

Slajd 10. 2) zanieczyszczenia akceptorowe (odbiór)– tworzą „dziury”, wciągając do siebie elektrony.

To są półprzewodniki „p” - wpisz, tj. półprzewodniki z domieszkami akceptorowymi, gdzie głównym nośnikiem ładunku są dziury, a mniejszościowym nośnikiem ładunku są elektrony.

Taki półprzewodnik ma Przewodność zanieczyszczeń dziurowych. Slajd 11. Na przykład ind. Slajd 12.

Zastanówmy się, jakie procesy fizyczne zachodzą, gdy stykają się dwa półprzewodniki o różnych rodzajach przewodności lub, jak mówią, w złączu pn.

Slajd 13-16.

Właściwości elektryczne złącza p-n

Złącze „p-n” (lub złącze elektron-dziura) to obszar styku dwóch półprzewodników, w którym przewodnictwo zmienia się z elektronicznego na dziurowe (lub odwrotnie).

Takie obszary można utworzyć w krysztale półprzewodnika poprzez wprowadzenie zanieczyszczeń. W strefie styku dwóch półprzewodników o różnej przewodności nastąpi wzajemna dyfuzja. elektronów i dziur oraz powstaje blokująca warstwa elektryczna. Pole elektryczne warstwy blokującej zapobiega dalszemu przejściu elektronów i dziur przez granicę. Warstwa blokująca ma zwiększoną rezystancję w porównaniu do innych obszarów półprzewodnika.

Zewnętrzne pole elektryczne wpływa na rezystancję warstwy barierowej.

W kierunku do przodu (przez) zewnętrznego pola elektrycznego prąd elektryczny przepływa przez granicę dwóch półprzewodników.

Ponieważ elektrony i dziury zbliżają się do siebie w kierunku granicy faz, następnie elektrony przekraczając granicę, wypełniają dziury. Grubość warstwy barierowej i jej opór stale maleją.

Tryb przepustowości złącza p-n:

Gdy zewnętrzne pole elektryczne ma kierunek blokujący (odwrotny), prąd elektryczny nie przepływa przez obszar styku dwóch półprzewodników.

Ponieważ W miarę jak elektrony i dziury oddalają się od granicy w przeciwnych kierunkach, warstwa blokująca gęstnieje, a jej opór wzrasta.

Tryb blokowania złącza p-n:

Zatem przejście elektron-dziura ma przewodnictwo jednokierunkowe.

Diody półprzewodnikowe

Półprzewodnik posiadający jedno złącze p-n nazywany jest diodą półprzewodnikową.

- Chłopaki, zapiszcie nowy temat: „Dioda półprzewodnikowa”.
„Co to za idiota?” – zapytał z uśmiechem Wasieczkin.
- Nie idiota, ale dioda! – odpowiedział nauczyciel: „Dioda, czyli ma dwie elektrody, anodę i katodę”. Czy rozumiesz?
„A Dostojewski ma takie dzieło – „Idiota” – nalegał Waseczkin.
- Tak, jest i co? Jesteś na lekcji fizyki, a nie lekcji literatury! Proszę już nie mylić diody z idiotą!

Slajd 17–21.

Gdy pole elektryczne zostanie przyłożone w jednym kierunku, rezystancja półprzewodnika jest duża, w przeciwnym kierunku rezystancja jest mała.

Diody półprzewodnikowe są głównymi elementami prostowników prądu przemiennego.

Slajd 22–25.

Tranzystory nazywane są urządzeniami półprzewodnikowymi przeznaczonymi do wzmacniania, generowania i przekształcania oscylacji elektrycznych.

Tranzystory półprzewodnikowe – wykorzystuje się także właściwości złączy „p-n” – tranzystory znajdują zastosowanie w obwodach urządzeń radioelektronicznych.

Duża „rodzina” urządzeń półprzewodnikowych zwanych tranzystorami obejmuje dwa typy: bipolarne i polowe. Pierwsze z nich, aby jakoś odróżnić je od drugiego, często nazywane są zwykłymi tranzystorami. Najczęściej stosowane są tranzystory bipolarne. Prawdopodobnie od nich zaczniemy. Termin „tranzystor” powstał z połączenia dwóch angielskich słów: transfer – konwerter i rezystor – rezystancja. W uproszczonej formie tranzystor bipolarny to płytka półprzewodnikowa z trzema (jak w ciastku) naprzemiennymi obszarami o różnej przewodności elektrycznej (rys. 1), które tworzą dwa złącza p–n. Dwa skrajne obszary mają przewodność elektryczną jednego typu, środkowy ma przewodność elektryczną innego typu. Każdy obszar ma swój własny pin kontaktowy. Jeśli w obszarach zewnętrznych dominuje przewodność elektryczna dziury, a w środku przewodność elektronowa (ryc. 1, a), wówczas takie urządzenie nazywa się tranzystorem o strukturze p – n – p. Natomiast tranzystor o strukturze n – p – n ma wzdłuż krawędzi obszary o elektronicznym przewodnictwie elektrycznym, a pomiędzy nimi znajduje się obszar o otworowym przewodnictwie elektrycznym (ryc. 1, b).

Po przyłożeniu dodatniego napięcia do bazy tranzystora typu n-p-n następuje jego otwarcie, tj. rezystancja między emiterem a kolektorem maleje, a przyłożenie ujemnego napięcia wręcz przeciwnie, zamyka się i im większy jest prąd, tym więcej się otwiera lub zamyka. W przypadku tranzystorów o strukturze p-n-p sytuacja jest odwrotna.

Podstawą tranzystora bipolarnego (ryc. 1) jest mała płytka z germanu lub krzemu o przewodności elektrycznej lub dziurkowej, to znaczy typu n lub typu p. Kulki pierwiastków zanieczyszczających są wtapiane w powierzchnię obu stron płyty. Po podgrzaniu do ściśle określonej temperatury następuje dyfuzja (penetracja) pierwiastków domieszkowych w grubość płytki półprzewodnikowej. W rezultacie na grubości płyty pojawiają się dwa obszary, przeciwne do niej pod względem przewodności elektrycznej. Płytka germanowa lub krzemowa typu p i utworzone w niej obszary typu n tworzą tranzystor o strukturze n-p-n (ryc. 1, a), a płytka typu n i utworzone w niej obszary typu p tworzą tranzystor struktury p-n-p (ryc. 1, b ).

Niezależnie od budowy tranzystora, jego płytka pierwotnego półprzewodnika nazywana jest bazą (B), obszar o mniejszej objętości znajdujący się naprzeciwko niego pod względem przewodności elektrycznej to emiter (E), a inny podobny obszar o większej objętości to kolektor (K). Te trzy elektrody tworzą dwa złącza p-n: pomiędzy bazą a kolektorem - kolektorem oraz pomiędzy bazą a emiterem - emiterem. Każdy z nich ma podobne właściwości elektryczne do złączy p-n diod półprzewodnikowych i otwiera się przy tym samym napięciu przewodzenia na nich.

Konwencjonalne oznaczenia graficzne tranzystorów o różnych konstrukcjach różnią się jedynie tym, że strzałka symbolizująca emiter i kierunek prądu przez złącze emitera, dla tranzystora p-n-p jest skierowana w stronę podstawy, a dla tranzystora n-p-n jest skierowana w stronę przeciwną do podstawy.

Slajdy 26–29.

III. Konsolidacja pierwotna.

Jakie substancje nazywamy półprzewodnikami?
Jaki rodzaj przewodnictwa nazywa się elektronicznym?
Jakie inne przewodnictwo obserwuje się w półprzewodnikach?
O jakich zanieczyszczeniach już wiesz?
Jaki jest tryb przepustowości złącza p-n?
Jaki jest tryb blokowania złącza p-n?
Jakie znasz urządzenia półprzewodnikowe?
Gdzie i do czego stosuje się urządzenia półprzewodnikowe?

IV. Konsolidacja zdobytej wiedzy

Jak zmienia się rezystywność półprzewodników pod wpływem ogrzewania? Pod oświetleniem?
Czy krzem stanie się nadprzewodnikiem, jeśli zostanie schłodzony do temperatury bliskiej zera absolutnego? (nie, rezystancja krzemu wzrasta wraz ze spadkiem temperatury).

Opis prezentacji według poszczególnych slajdów:

1 slajd

Opis slajdu:

2 slajd

Opis slajdu:

Dioda - urządzenia próżniowe lub półprzewodnikowe, które przepuszczają przemienny prąd elektryczny tylko w jednym kierunku i mają dwa styki do włączenia w obwód elektryczny.

3 slajd

Opis slajdu:

Dioda ma dwa zaciski zwane anodą i katodą. Kiedy dioda jest podłączona do obwodu elektrycznego, prąd przepływa od anody do katody. Główną właściwością diody jest zdolność przewodzenia prądu tylko w jednym kierunku. Diody należą do klasy półprzewodników i są uważane za aktywne elementy elektroniczne (rezystory i kondensatory są pasywne).

4 slajd

Opis slajdu:

Główną właściwością diody jest jednokierunkowe przewodnictwo. Ta właściwość określa przeznaczenie diody: – konwersja modulowanych oscylacji o wysokiej częstotliwości na prądy o częstotliwości akustycznej (wykrywanie); – prostowanie prądu przemiennego na prąd stały Właściwości diody

5 slajdów

Opis slajdu:

Klasyfikacja diod W zależności od materiału półprzewodnikowego, diody dzielą się na cztery grupy: german, krzem, arsenek galu i fosforek indu. Diody germanowe są szeroko stosowane w odbiornikach tranzystorowych, ponieważ mają wyższy współczynnik transmisji niż diody krzemowe. Wynika to z ich większej przewodności przy niskim napięciu (około 0,1...0,2 V) sygnału o wysokiej częstotliwości na wejściu detektora oraz stosunkowo małej rezystancji obciążenia (5...30 kOhm). Diody półprzewodnikowe

6 slajdów

Opis slajdu:

Ze względu na konstrukcję i cechy technologiczne diody dzielą się na diody punktowe i planarne. Ze względu na przeznaczenie diody półprzewodnikowe dzielą się na następujące główne grupy: prostowniki, diody uniwersalne, diody impulsowe, warikapy, diody Zenera (diody odniesienia), stabistory, diody tunelowe, diody zwrotne, diody lawinowe (ALD), tyrystory, fotodiody, Diody LED i transoptory.

7 slajdów

Opis slajdu:

Diody charakteryzują się następującymi podstawowymi parametrami elektrycznymi: – prąd płynący przez diodę w kierunku przewodzenia (prąd przewodzenia Ipr); – prąd płynący przez diodę w przeciwnym kierunku (prąd wsteczny Irev); – najwyższy dopuszczalny PRĄD prostowniczy. Maks; – najwyższy dopuszczalny prąd stały I ex.add.; – napięcie przewodzenia U n p; – napięcie wsteczne i około P; – najwyższe dopuszczalne napięcie wsteczne i max – pojemność CD pomiędzy zaciskami diody; – wymiary i zakres temperatur pracy

8 slajdów

Opis slajdu:

Podłączając diodę do obwodu należy zwrócić uwagę na prawidłową polaryzację. Aby ułatwić określenie położenia katody i anody, na korpusie lub jednym z zacisków diody nanoszone są specjalne oznaczenia. Istnieją różne sposoby oznaczania diod, jednak najczęściej pasek pierścieniowy nakłada się na stronę korpusu odpowiadającą katodzie. Jeżeli nie ma oznaczenia diody, zaciski diod półprzewodnikowych można określić za pomocą przyrządu pomiarowego - dioda przepuszcza prąd tylko w jednym kierunku pracy diody

Slajd 9

Opis slajdu:

Działanie diody można zwizualizować za pomocą prostego eksperymentu. Jeśli podłączysz akumulator do diody za pomocą żarówki małej mocy, tak aby dodatni biegun akumulatora był podłączony do anody, a ujemny biegun do katody diody, wówczas w powstałym obwodzie elektrycznym popłynie prąd i lampa się zaświeci. Maksymalna wartość tego prądu zależy od rezystancji złącza półprzewodnikowego diody i przyłożonego do niego napięcia stałego. Ten stan diody nazywa się otwartym, przepływający przez nią prąd nazywa się prądem stałym Ipr, a przyłożone do niego napięcie, dzięki któremu dioda jest otwarta, nazywa się napięciem przewodzenia Upr. Jeśli przewody diody zostaną zamienione, lampa nie zaświeci się, ponieważ dioda będzie w stanie zamkniętym i będzie zapewniać duży opór prądowi w obwodzie. Warto zaznaczyć, że przez złącze półprzewodnikowe diody w przeciwnym kierunku popłynie jeszcze niewielki prąd, jednak w porównaniu z prądem przewodzenia będzie on na tyle mały, że żarówka w ogóle nie zareaguje. Prąd ten nazywa się prądem wstecznym Irev, a napięcie, które je wytwarza, nazywa się napięciem wstecznym Urev.

10 slajdów

Opis slajdu:

Oznaczenie diod Korpus diody zwykle wskazuje materiał półprzewodnika, z którego jest wykonany (litera lub cyfra), typ (litera), przeznaczenie lub właściwości elektryczne urządzenia (liczba), literę odpowiadającą typowi urządzenia oraz datę produkcji i jej symbol. Symbol diody (anoda i katoda) wskazuje, w jaki sposób dioda powinna być podłączona na płytkach urządzeń. Dioda ma dwa zaciski, z których jeden to katoda (minus), a drugi to anoda (plus). Na korpusie diody naniesiony jest konwencjonalny obraz graficzny w postaci strzałki wskazującej kierunek do przodu; jeśli nie ma strzałki, umieszczany jest znak „+”. Na płaskich zaciskach niektórych diod (np. serii D2) bezpośrednio wybity jest symbol diody i jej typ. Podczas stosowania kodu koloru bliżej anody nakładany jest kolorowy znak, kropka lub pasek (ryc. 2.1). W przypadku niektórych typów diod stosuje się oznaczenia kolorystyczne w postaci kropek i pasków (tabela 2.1). Stare typy diod, w szczególności diody punktowe, produkowane były ze szkła i oznaczane były literą „D” z dodatkiem cyfry i litery wskazującej podtyp urządzenia. Planarne diody germanowo-indowe oznaczono jako „D7”.

11 slajdów

Opis slajdu:

System notacji System notacji składa się z czterech elementów. Pierwszy element (litera lub cyfra) wskazuje źródłowy materiał półprzewodnikowy, z którego wykonana jest dioda: G lub 1 - german * K lub 2 - krzem, A lub 3 - arsenek galu, I lub 4 - fosforek indu. Drugi element to litera wskazująca klasę lub grupę diody. Trzeci element to liczba określająca przeznaczenie lub właściwości elektryczne diody. Czwarty element wskazuje numer seryjny rozwoju technologicznego diody i jest oznaczony od A do Z. Przykładowo dioda KD202A oznacza: K - materiał, krzem, D - dioda prostownicza, 202 - numer przeznaczenia i rozwoju, A - różnorodność; 2S920 - krzemowa dioda Zenera dużej mocy, typ A; AIZ01B to dioda tunelowa z fosforku indu odmiany przełączającej typu B. Czasami istnieją diody oznaczone według przestarzałych układów: DG-Ts21, D7A, D226B, D18. Diody D7 różnią się od diod DG-Ts całkowicie metalową obudową, dzięki czemu działają bardziej niezawodnie w wilgotnej atmosferze. Diody germanowe typu DG-Ts21...DG-Ts27 oraz diody D7A...D7Zh o podobnej charakterystyce są zwykle stosowane w prostownikach do zasilania urządzeń radiowych z sieci prądu przemiennego. Oznaczenie diody nie zawsze zawiera pewne dane techniczne, dlatego należy ich szukać w podręcznikach na temat urządzeń półprzewodnikowych. Jednym z wyjątków jest oznaczenie niektórych diod literami KS lub liczbą zamiast K (na przykład 2C) - krzemowe diody Zenera i stabilizatory. Po tych oznaczeniach są trzy cyfry, jeśli są to pierwsze cyfry: 1 lub 4, to dzieląc dwie ostatnie cyfry przez 10 otrzymujemy napięcie stabilizacji Ust. Na przykład KS107A to stabilizator, Ust = 0,7 V, 2S133A to dioda Zenera, Ust = 3,3 V. Jeśli pierwsza cyfra to 2 lub 5, to dwie ostatnie cyfry pokazują Ust, na przykład KS 213B - Ust = 13 V, 2C 291A - 0Ust = 91 V, jeśli liczba wynosi 6, to do dwóch ostatnich cyfr należy dodać 100 V, np. KS 680A – Ust = 180 V.

12 slajdów

Opis slajdu:

Schemat blokowy diody półprzewodnikowej ze złączem p-n: 1 - kryształ; 2 - wnioski (bieżące przewody); 3 - elektrody (styki omowe); 4 - płaszczyzna złącza p-n. Typowa charakterystyka prądowo-napięciowa diody półprzewodnikowej ze złączem p-n: U - napięcie na diodzie; I - prąd przez diodę; U*rev i I*rev - maksymalne dopuszczalne napięcie wsteczne i odpowiadający mu prąd wsteczny; Uct - napięcie stabilizacji.

Slajd 13

Opis slajdu:

Małosygnałowy (dla niskich poziomów sygnału) obwód zastępczy diody półprzewodnikowej ze złączem p-n: rp-n - nieliniowa rezystancja złącza p-n; rb jest rezystancją objętości półprzewodnika (podstawy diody); ryt - odporność na nieszczelności powierzchniowe; SB - pojemność barierowa złącza p-n; Dyfuzja - pojemność dyfuzyjna spowodowana gromadzeniem się ładunków ruchomych w bazie przy napięciu stałym; Sk - pojemność mieszkania; Lк - indukcyjność przewodów prądowych; A i B – wnioski. Linia ciągła pokazuje połączenie elementów związanych z samym złączem p-n. Charakterystyki prądowo-napięciowe diod tunelowych (1) i odwróconych (2): U - napięcie na diodzie; Ja - prąd przez diodę

Slajd 14

Opis slajdu:

Diody półprzewodnikowe (wygląd): 1 - dioda prostownicza; 2 - fotodioda; 3 - dioda mikrofalowa; 4 i 5 - matryce diodowe; 6 - dioda impulsowa. Obudowy diod: 1 i 2 - metalowo-szklane; 3 i 4 - ceramika metalowa; 5 - plastik; 6 - szkło

15 slajdów

Opis slajdu:

Dioda Schottky'ego Diody Schottky'ego charakteryzują się bardzo niskim spadkiem napięcia i są szybsze niż diody konwencjonalne. Dioda Zenera / Dioda Zenera / Dioda Zenera zapobiega przekroczeniu przez napięcie określonego progu w określonym odcinku obwodu. Może pełnić zarówno funkcje ochronne, jak i ograniczające; działają tylko w obwodach prądu stałego. Podczas podłączania należy zwrócić uwagę na polaryzację. Diody Zenera tego samego typu można łączyć szeregowo w celu zwiększenia stabilizowanego napięcia lub utworzenia dzielnika napięcia. Varicap Varicap (znany również jako dioda pojemnościowa) zmienia swoją rezystancję w zależności od przyłożonego do niego napięcia. Stosowany jest jako kontrolowany kondensator zmienny, na przykład do strojenia obwodów oscylacyjnych wysokiej częstotliwości.

16 slajdów

Opis slajdu:

Tyrystor Tyrystor ma dwa stany stabilne: 1) zamknięty, czyli stan o niskim przewodnictwie, 2) otwarty, czyli stan o wysokim przewodnictwie. Innymi słowy, jest w stanie przejść ze stanu zamkniętego do stanu otwartego pod wpływem sygnału. Tyrystor posiada trzy zaciski, oprócz anody i katody znajduje się tam także elektroda sterująca - służąca do przełączenia tyrystora w stan włączenia. Nowoczesne tyrystory importowane są również dostępne w obudowach TO-220 i TO-92. Tyrystory są często stosowane w obwodach do regulacji mocy, do płynnego uruchamiania silników lub włączania żarówek. Tyrystory pozwalają kontrolować duże prądy. W przypadku niektórych typów tyrystorów maksymalny prąd przewodzenia osiąga 5000 A lub więcej, a wartość napięcia w stanie zamkniętym wynosi do 5 kV. Mocne tyrystory mocy typu T143 (500-16) stosowane są w szafach sterowniczych silników elektrycznych i przetwornic częstotliwości

Opis slajdu:

Diody podczerwieni Diody LED podczerwieni (w skrócie diody IR) emitują światło w zakresie podczerwieni. Obszary zastosowania diod LED na podczerwień to oprzyrządowanie optyczne, urządzenia do zdalnego sterowania, urządzenia przełączające transoptor i bezprzewodowe linie komunikacyjne. Diody IR są oznaczone w taki sam sposób jak diody LED. Diody podczerwieni emitują światło poza zakresem widzialnym, świecenie diody IR można zobaczyć i obejrzeć np. przez kamerę w telefonie komórkowym, diody te stosuje się również w kamerach CCTV, szczególnie w kamerach ulicznych, dzięki czemu obraz jest widoczny w nocy. Fotodioda Fotodioda przekształca światło padające na jej światłoczuły obszar na prąd elektryczny i służy do przekształcania światła na sygnał elektryczny.

Dioda Zenera
7

Stabilizator napięcia oparty na diodzie Zenera i charakterystyce prądowo-napięciowej diod Zenera 1-KS133A, 2-KS156A, 3-KS182Zh, 4-KS212Zh

Oparty na stabilizatorze napięcia
dioda Zenera i charakterystyka prądowo-napięciowa diod Zenera 1-KS133A, 2KS156A, 3-KS182Zh, 4-KS212Zh
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Charakterystyka prądowo-napięciowa
1-KS133A, 2-KS156A, 3-KS182Zh, 4-KS212Zh
9
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Varicap: oznaczenie i jego wach
Maksymalna pojemność waricapów
wynosi 5-300 pF
10
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

ZASTOSOWANIE DIOD

W elektrotechnice:
1) urządzenia prostownicze,
2) urządzenia zabezpieczające.
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

SCHEMATY PROSTOWNIKA

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Działanie prostownika półfalowego

Napięcie wyjściowe prostownika

u(t) = u(t) - u(t),
Jako wartość średnia –
U = Um/π,

ciepło
wejście
ciepło
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz
dioda

SCHEMATY PROSTOWNIKA

Jednofazowy prostownik pełnookresowy
z punktem środkowym
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Jednofazowy prostownik pełnookresowy z punktem środkowym

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Praca prostownika pełnookresowego

określa także drugie prawo
Kirchhoffa:
Jako wartość chwilowa –
u (t)= u (t) - u (t),
W formie wartości efektywnej –
U = 2Um/π
ciepło
wejście
ciepło
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz
dioda

SCHEMATY PROSTOWNIKA

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Mostek prostowniczy jednofazowy

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Działanie prostownika mostkowego pełnookresowego

W tym obwodzie napięcie wyjściowe
określone przez drugie prawo Kirchhoffa:
Jako wartość chwilowa –
u (t)= u (t) - 2u (t),
W formie wartości efektywnej –
U = 2Um/π,
ignorując spadek napięcia na obwodzie
diody ze względu na ich niewielkie rozmiary.
ciepło
wejście
ciepło
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz
dioda

SCHEMATY PROSTOWNIKA

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Częstotliwość tętnienia
f1п = 3 fс
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

SCHEMATY PROSTOWNIKA

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Trójfazowy obwód sterujący mostkiem

Składnik stały w tym obwodzie
wystarczająco duży
M
, wówczas Ud 0 = 0,955Uл m,
U 2 U Grzechu
d0
2
M
gdzie: U2 – wartość efektywna liniowości
napięcie wejściowe prostownika,
m – liczba faz prostownika.
Ul m - wartość amplitudy liniowej
Napięcie
Amplitudy pulsacji harmonicznych są małe,
a ich częstotliwość pulsacji jest wysoka
Um1 = 0,055Uл m (częstotliwość f1п = 6 fс)
Um2 = 0,013Uл m (częstotliwość f2п = 12 fс)
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

FILTRY SIECIOWE

Pojemnościowy (C – filtry)
Indukcyjne (L – filtry)
LC - filtry
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Pojemnościowy (C – filtr)

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Pojemnościowy (C – filtr)

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Pojemnościowy (C – filtr)

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Indukcyjny (L – filtr)

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Indukcyjny (L – filtr)

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Tranzystory bipolarne
Tranzystor bipolarny
zwany półprzewodnikiem
urządzenie z dwoma złączami p-n.
Posiada trójwarstwową strukturę
typu n-p-n lub p-n-p
33
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Struktura i notacja
tranzystor bipolarny
34
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Budowa tranzystora bipolarnego

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Tryby pracy tranzystorów
Wyróżnia się następujące tryby tranzystorowe:
1) tryb odcięcia prądu (tryb zamknięty
tranzystor), gdy oba złącza są spolaryzowane
kierunek odwrotny (zamknięty); 2)tryb
nasycenie (tryb otwartego tranzystora),
gdy oba przejścia są przesunięte w przód
kierunku, prądy w tranzystorach są maksymalne i
nie zależą od jego parametrów: 3) tryb aktywny,
gdy złącze emitera jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia
kierunek, kolektor - w przeciwnym kierunku.
37
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Schemat ze wspólną podstawą

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Obwód o wspólnej podstawie i jego charakterystyka prądowo-napięciowa
39
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Obwód wspólnego emitera (CE).

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Obwód ze wspólnym kolektorem (OK)

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Obwód z OE(a), jego charakterystyka prądowo-napięciowa i obwód z OK(b)

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Charakterystyka i obwody zastępcze tranzystorów

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Wspólny obwód emitera

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Oscylogramy na wejściu i wyjściu wzmacniacza z OE

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Wspólny obwód emitera

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Tyrystory

Struktury wielowarstwowe z trzema złączami p-n nazywane są tyrystorami.
Tyrystory z dwoma zaciskami
(dwuelektrodowe) nazywane są
dinistory,
z trzema (trzema elektrodami) -
tyrystory.
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Właściwości tyrystora

Główną właściwością jest
umiejętność przebywania we dwoje
stany równowagi stabilnej:
tak otwarty, jak to możliwe, i
możliwie zamknięte.
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Właściwości tyrystora

Możesz włączyć tyrystory
impulsy o małej mocy wzdłuż obwodu
kierownictwo.
Wyłącz - zmień polaryzację
napięcie obwodu zasilania lub
zmniejszenie prądu anodowego do
wartości poniżej prądu trzymania.
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Zastosowanie tyrystorów

Z tego powodu tyrystory są klasyfikowane jako
klasa przełączania
głównie urządzenia półprzewodnikowe
którego zastosowanie jest
przełączanie bezdotykowe
obwody elektryczne.
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Budowa, oznaczenie i charakterystyka prądowo-napięciowa dinistora.

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Gdy dinistor jest włączony bezpośrednio, źródło
zasilacz En odchyla złącza p-n P1 i P3 do
kierunek do przodu, a P2 - w przeciwnym kierunku,
dinistor jest w stanie zamkniętym i
całe przyłożone do niego napięcie spada
w przejściu P2. Określany jest prąd urządzenia
prąd upływowy Iut, którego wartość
mieści się w zakresie setnych
mikroampera do kilku mikroamperów
(sekcja OA). Mechanizm różnicowy
ty
rezystancja dinistora Rdiff = l w przekroju
OA jest dodatnie i dość duże. Jego
wartość może osiągnąć kilkaset
megaom Na odcinku AB Rdiff<0 Условное
Oznaczenie dinistora pokazano na ryc.b.
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Konstrukcja tyrystorowa

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Oznaczenie tyrystora

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Warunki włączenia tyrystora

1. Napięcie przewodzenia na tyrystorze
(anoda +, katoda -).
2. Otwarcie impulsu sterującego
tyrystor powinien wystarczyć
moc.
3. Rezystancja obciążenia powinna
być mniej niż krytyczny
(Rcr = Umax/Isp).
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Tranzystory polowe
60
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Tranzystory polowe (unipolarne).

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Izolowany tranzystor polowy bramki

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

OPINIE Przygotowane przez Stepanova K.S.

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

INFORMACJA ZWROTNA

Wpływ przyczyny na skutek,
powodowanie tego powodu nazywa się
informacja zwrotna.
Informacje zwrotne, które wzmacniają

pozytywne (POS).
Osłabienie sprzężenia zwrotnego
nazywa się skutkiem skutku
negatywny (NOS).
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Schemat blokowy systemu operacyjnego FEEDBACK

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Sygnał zwrotny prądu szeregowego

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Sygnał zwrotny prądu szeregowego

Wzmocnienie wzmacniacza
Wychodzisz
kierunek strzałki
K
ty w
Współczynnik transmisji zwrotnej
połączenia w kierunku strzałki
Ty os
Wychodzisz
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Sygnał zwrotny prądu szeregowego

β pokazuje, jaka część wyniku
Na wejście podawane jest napięcie.
Zazwyczaj
1
U w U w U oc U w U na zewnątrz
U na zewnątrz KU w K (U na zewnątrz U na zewnątrz)
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Sygnał zwrotny prądu szeregowego

Stąd
Następnie
K
K
1 tys
Wychodzisz
K
KKK
ty w
Ty os
U out Z n
K
1
Zn
K
1 tys
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Sygnał zwrotny prądu szeregowego

Impedancja wejściowa
Ponieważ w schemacie
Następnie
Z w (1 K) Z w
U os (wychodzę, wchodzę)
U w U w (Ja na zewnątrz, ja na)
Z w Z w (1 K I)
Wyjście Z (wejście 1 K)
Z
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Sygnał zwrotny prądu szeregowego

Gdzie KI jest bieżącym wzmocnieniem. On
musi być mniejsza od zera, tj. wzmacniacz
musi się odwracać.
K in Zin * Kin /(Rg Zin)
W OOS K<0
Używane, gdy musisz je mieć
duży Zout. Potem taki wzmacniacz
odpowiednik generatora prądu. Na
głęboki OOS jest sprawiedliwy
>>Zut
Z
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Sygnał zwrotny napięcia szeregowego

Szeregowy system operacyjny
Napięcie
Przez
Zwiększa wkład i maleje
impedancja wyjściowa
Z
Z
1 tys
Z w
Rg Z w
gdzie Kv – współczynnik transmisji
wzmacniacz w stanie spoczynku
Podążacz emitera – jasny
przykład sekwencyjnego OOS
Napięcie
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Równoległe sprzężenie zwrotne prądu

Równoległy
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz
OOS według prądu

Równoległe sprzężenie zwrotne napięcia

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

ELEMENTY LOGICZNE Opracował Stepanov K.S.

Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

ELEMENTY LOGICZNE

Elementy logiczne - urządzenia,
przeznaczone do przetworzenia
informacje w formie cyfrowej
(sekwencje sygnałów wysokich -
Poziomy „1” i niskie – „0” w formacie binarnym
logika, sekwencja „0”, „1” i „2” w
logika trójskładnikowa, sekwencja „0”,
„1”, „2”, „3”, „4”, „5”, „6”, „7”, „8” i „9” w
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

ELEMENTY LOGICZNE

Fizycznie, elementy logiczne
może zostać spełniony
mechaniczny,
elektromechaniczny (wł
przekaźniki elektromagnetyczne),
elektroniczne (na diodach i
tranzystorowe), pneumatyczne,
hydrauliczne, optyczne itp.
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

ELEMENTY LOGICZNE

Po udowodnieniu twierdzenia w 1946 r
John von Neumann o ekonomii
wykładnicze systemy pozycyjne
rozliczenie stało się znane
zalety binarnego i trójskładnikowego
systemy liczbowe w porównaniu do
dziesiętny system liczbowy.
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

ELEMENTY LOGICZNE

Pozwala na to dwoistość i trójca
znacznie zmniejszyć tę liczbę
operacji i wykonywania elementów
tego leczenia w porównaniu do
dziesiętne bramki logiczne.
Elementy logiczne działają
funkcja logiczna (operacja) z
sygnały wejściowe (operandy,
dane).
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

ELEMENTY LOGICZNE

Operacje logiczne na jednym
operand są nazywane jednoargumentowymi, z
dwa - binarne, z trzema -
trójskładnikowy (trójskładnikowy,
trójdzielny) itp.
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

ELEMENTY LOGICZNE

O możliwych operacjach jednoargumentowych
Interesujące jest jednoargumentowe wyjście
implementacje reprezentują operacje
ponadto negacje i powtórzenia,
operacja negacji ma duży rozmiar
znaczenie niż operacja powtarzania, Stepanov Konstantin SergeevichReguła mnemoniczna Dla równoważności z dowolnym

Dane wyjściowe będą następujące:

obowiązuje parzysta liczba „1”,

obowiązuje nieparzysta liczba „1”,
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Dodawanie modulo 2 (2XOR, nierówne). Odwrócenie równoważności.

A
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz
0
0
1
1
B
0
1
0
1
f(AB)
0
1
1
0

Reguła mnemoniczna

Dla sumy modulo 2 z dowolnym
liczba wejść wygląda następująco:
Dane wyjściowe będą następujące:
„1” wtedy i tylko wtedy, gdy na wejściu
obowiązuje nieparzysta liczba „1”,
„0” wtedy i tylko wtedy, gdy na wejściu
obowiązuje parzysta liczba „1”,
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz

Dziękuję za uwagę
Stiepanow Konstantin Siergiejewicz