Kodu » Arvutus » Ettekanne teemal diood. Füüsikatund teemal "Pooljuhid

Ettekanne teemal diood. Füüsikatund teemal "Pooljuhid

Sisu.1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Definitsioon.
Kasutusala.
Toimimispõhimõte.
Seadmete tüübid ja nende tähistus.
CVC.
Parandustegur.
Sildahelad dioodide lülitamiseks.
Schottky dioodid.

Definitsioon.

Alaldi diood on
pooljuhtseade koos
üks pn-ristmik ja kaks
elektroodid, mis teenindavad
teisendamiseks
AC sees
konstantne.

Kasutusala.

Kasutatakse alaldi dioode
juhtimisahelad, lülitus, sisse
piiravad ja lahtisiduvad ahelad, sisse
toiteallikad teisendamiseks
(alaldamine) vahelduvpinge sisse
konstantne, pinge korrutisahelates ja
alalispinge muundurid,
kus ei esitata kõrgeid nõudmisi
signaalide sageduse ja aja parameetrid.

Alaldi dioodi tööpõhimõte

Selle seadme tööpõhimõte põhineb
Funktsioonid p-n ristmik. Anood on ühendatud p
kiht, katood kuni n kiht. Kahe ristumiskoha lähedal
pooljuhid on kiht, milles ei ole
laengukandjad. See on tõkkekiht. Tema
takistus on suur.
Kui kiht puutub kokku teatud välise
vahelduvpinge, muutub selle paksus
vähem ja kaovad seejärel üldse.
Suurenevat voolu nimetatakse pärivooluks. Ta
läheb anoodilt katoodile. Kui väline muutuja
siis on pingel erinev polaarsus
tõkkekiht on suurem, takistus suureneb.

Seadmete tüübid ja nende tähistus.

Disaini järgi on kahte tüüpi seadmeid: punkt- ja tasapinnalised.
Tööstuses kõige levinumad on räni (tähistus -
Si) ja germaanium (tähis - Ge). Esimene töötemperatuur kõrgemale.
Viimase eeliseks on madal pingelang pärivooluga.
Dioodide tähistamise põhimõte on tähtnumbriline kood:
- Esimene element on materjali nimetus, millest see on valmistatud;
- Teine määratleb alamklassi;
- Kolmas näitab töövõimet;
- Neljas on arenduse seerianumber;
- Viiendaks – sorteerimise tähistamine parameetrite järgi.

Alaldi dioodide parameetrid.

sagedusvahemik alaldi dioodid
väike. Tööstusliku ümberkujundamisel
Vahelduvvoolu töösagedus on 50 Hz,
alaldi dioodide piirav sagedus ei ole
ületab 20 kHz.
Vastavalt suurimale lubatud keskmisele sirgele
vooludioodid jagunevad kolme rühma: nõrkvoolu dioodid
võimsus (Ipr.av. ≤ 0,3 A), keskmise suurusega dioodid
võimsus (0,3 A< Iпр.ср. < 10 А) и мощные
(võimsus)dioodid (Ipr.av. ≥ 10 A). Dioodid keskmised ja
suur võimsus nõuab seetõttu soojuse eemaldamist
neil on paigaldamiseks konstruktsioonielemendid
radiaatori külge.

Alaldi dioodide parameetrid.

Dioodi parameetrid hõlmavad
temperatuuri vahemik keskkond(Sest
ränidioodid tavaliselt vahemikus –60 kuni +125 °C)
ja korpuse maksimaalne temperatuur.
Alaldi dioodide hulgas tuleks erilist tähelepanu pöörata
tõsta esile selle põhjal loodud Schottky dioodid
metall-pooljuht kontakt ja
iseloomustab kõrgem töövõime
sagedus (1 MHz ja rohkem), madal otsene
pingelangus (alla 0,6 V).

Volt-ampri omadused

Voolu-pinge karakteristik (volt-ampri karakteristik)
alaldi diood võib olla
esitada graafiliselt. Graafikult
On näha, et seadme voolu-pinge karakteristik on mittelineaarne.
Voolu-pinge algkvadrandis
selle otsese haru omadused
peegeldab kõrgeimat juhtivust
seade, kui see on sellega ühendatud
otsene potentsiaalide erinevus. Tagurpidi
voolu-pinge karakteristiku haru (kolmas kvadrant) peegeldab
madala juhtivusega olukord. See
toimub pöördvahe juures
potentsiaalid.
Reaalsed voolu-pinge omadused
alluvad temperatuurile. KOOS
otsene temperatuuri tõus
potentsiaalide erinevus väheneb.

Parandustegur

Parandustegurit saab arvutada.
See võrdub pärivoolu suhtega
seade vastupidiseks. See arvutus on vastuvõetav
täiusliku seadme jaoks. Tähendus
paranduskoefitsient võib ulatuda
mitusada tuhat.
Mida suurem see on, seda parem
alaldi teeb oma asja
tööd.

Sildahelad dioodide lülitamiseks.

Dioodsild - elektriahel,
mõeldud ümberehitamiseks
("parandus") vahelduv
vool pulseerivaks. See sirgendamine
nimetatakse täislaineks.
Toome välja kaks võimalust sildade kaasamiseks
skeemid:
1. Ühefaasiline
2. Kolmefaasiline.

Ühefaasiline sillaahel.

Ahela sisendile antakse vahelduvpinge (lihtsuse huvides teeme seda
vaatleme sinusoidaalset), igas pooltsüklis voolu
läbib kahte dioodi, ülejäänud kaks dioodi on suletud
Positiivne poollaine alaldus
Negatiivne poollaine alaldus

sellise teisenduse tulemus sillaahela väljundis
tulemuseks on sagedusest kaks korda suurem pulseeriv pinge
Sisendpinge.
IN
a) algpinge (sisendpinge), b)
poollaine alaldus, c) täislaine
sirgendamine

Kolmefaasiline sillaahel.

Kolmefaasilises alaldi sillaahelas selle tulemusena
väljundpinge saadakse väiksema pulsatsiooniga kui
ühefaasilises alaldis.

Schottky dioodid

Schottky dioodid toodetakse metall-pooljuhtühenduse abil.
Sel juhul kasutatakse madala takistusega n-ränist (või
ränikarbiid) suure takistusega õhukese epitaksiaalse kihiga
sama mis pooljuht.
UGO ja Schottky dioodi struktuur:
1 – väikese takistusega esialgne ränikristall
2 – suure takistusega epitaksiaalne kiht
‖
‖‖‖
Räni
‖‖‖
3 – ruumilaengu piirkond
4 – metallkontakt

Esitlusmaterjali saab kasutada sissejuhatuseks füüsika, informaatika või elektrotehnika tundidesse pooljuhtide töö selgitamiseks. Vaadeldakse ainete liigitamist juhtivuse tüübi järgi. Antakse sisemise ja lisandite juhtivuse selgitus. Selgitatud töö p-n- üleminek. Diood ja selle omadused. Lühidalt on toodud transistoride mõiste.

Lae alla:

Eelvaade:

Esitluse eelvaadete kasutamiseks looge endale konto ( konto) Google'i ja logige sisse: https://accounts.google.com

Slaidi pealdised:

Ettekanne teemal: “Pooljuhid” Õpetaja: Vinogradova L.O.

Ainete klassifikatsioon juhtivuse järgi Pooljuhtide sisejuhtivus Pooljuhtide lisandite juhtivus p – n siire ja selle omadused Pooljuhtdiood ja selle kasutusala Transistorid Elekter erinevates keskkondades Elektrivool pooljuhtides

Ainete klassifitseerimine juhtivuse järgi Erinevatel ainetel on erinevad elektrilised omadused, kuid elektrijuhtivuse järgi võib need jagada 3 põhirühma: Ainete elektrilised omadused Juhtid Pooljuhid Dielektrikud Juhtivad hästi elektrit Nende hulka kuuluvad metallid, elektrolüüdid, plasma... Enimkasutatud juhid on Au, Ag, Cu, Al, Fe... Praktiliselt ei juhi elektrivoolu Nende hulka kuuluvad plastid, kumm, klaas, portselan, kuiv puit, paber... Need on juhtivuses juhtide ja dielektrikute vahel Si, Ge , Se, In, As

Ainete klassifitseerimine juhtivuse järgi Meenutagem, et ainete juhtivus on tingitud vabade laetud osakeste olemasolust neis.Näiteks metallides on need vabad elektronid - - - - - - - - - - Sisaldumisele

Pooljuhtide sisejuhtivus Vaatleme ränil põhinevate pooljuhtide juhtivust Si Si Si Si Si Si - - - - - - - - Räni on 4-valentsiline keemiline element. Iga aatomi välises elektronkihis on 4 elektroni, mida kasutatakse paariselektrooniliste (kovalentsete) sidemete moodustamiseks 4 naaberaatomiga.Tavalistes tingimustes (madalatel temperatuuridel) pole pooljuhtides vaba laenguga osakesi, mistõttu pooljuht ei teki juhtida elektrivoolu

Pooljuhtide sisejuhtivus Vaatleme temperatuuri tõusuga pooljuhi muutusi Si Si Si Si Si - - - - - - + vabade elektronide auk + + Temperatuuri tõustes elektronide energia suureneb ja osa neist lahkub sidemetest, muutudes vabadeks elektronideks . Nende asemele jäävad kompenseerimata elektrilaengud (virtuaalsed laetud osakesed), mida nimetatakse aukudeks. elektriväli elektronid ja augud alustavad järjestatud (vastu)liikumist, moodustades elektrivoolu - -

Pooljuhtide sisejuhtivus Seega kujutab elektrivool pooljuhtides vabade elektronide ja positiivsete virtuaalosakeste - aukude järjestatud liikumist Temperatuuri tõustes suureneb vabade laengukandjate arv, pooljuhtide juhtivus suureneb ja takistus väheneb R ( Ohm) t (0 C) R 0 metallist pooljuht Tagasi sisukorda

Pooljuhtide sisejuhtivus on pooljuhtide tehniliseks rakendamiseks selgelt ebapiisav, seetõttu viiakse juhtivuse suurendamiseks puhastesse pooljuhtidesse (leegitud) lisandeid, mis võivad olla doonoriks ja aktseptoriks Doonori lisandid Si Si As Si Si - - - - - - - Dopimisel 4 - valentsräni Si 5 - valentsarseen As, vabaneb üks arseeni 5 elektronist.Seega on arseeni kontsentratsiooni muutmisega võimalik muuta räni juhtivust laias vahemikus.Selline a pooljuhte nimetatakse n-tüüpi pooljuhtideks, peamisteks laengukandjateks on elektronid ja arseeni lisandit, mis annab vabu elektrone, nimetatakse doonoriks lisandijuhtivusega pooljuhtideks - -

Pooljuhtide lisandite juhtivus Aktseptorlisandid Kui räni on legeeritud kolmevalentse indiumiga, siis indiumil puudub räniga sidemete moodustamiseks üks elektron, s.t. moodustub auk Si Si Si Sis - - - - - + Indiumi kontsentratsiooni muutmisega on võimalik muuta räni juhtivust laias vahemikus, luues kindlaksmääratud elektriliste omadustega pooljuhi Sellist pooljuhti nimetatakse a. p-tüüpi pooljuht, peamised laengukandjad on augud ja indiumi lisand, mis tekitab auke, nimetatakse aktseptoriks - -

Pooljuhtide lisandite juhtivus Seega on 2 tüüpi pooljuhte, millel on suur praktiline kasutamine: p - tüüp n - tüüp Peamised laengukandjad on augud Peamisteks laengukandjateks on elektronid + - Pooljuhis on lisaks peamistele laengukandjatele väga väike hulk vähemuslaengukandjaid (p-tüüpi pooljuhis on need elektronid ja n-tüüpi pooljuhis on need augud), mille arv suureneb temperatuuri tõustes Sisu

p – n-siirde ja selle omadused Vaatleme kahe p- ja n-tüüpi pooljuhi elektrilist kontakti, mida nimetatakse p –n-siiseks + _ 1. Otseühendus + + + + - - - - P-n-siirde kaudu läbiv vool toimub peamised laengukandjad (augud liiguvad paremale , elektronid - vasakule) Liitumistakistus on väike, vool suur. Sellist ühendust nimetatakse otseseks, edasisuunas juhib p–n ristmik elektrivoolu hästi p n

p – n ristmik ja selle omadused + _ 2. Pöördühendus + + + + - - - - Peamised laengukandjad ei läbi p – n ristmikku Liidetakistus on suur, vool praktiliselt puudub Seda ühendust nimetatakse tagurpidiseks , sisse vastupidine suund p – n ristmik elektrivoolu praktiliselt ei juhi p n Blokeeriv kiht Sisu

Pooljuhtdiood ja selle rakendus Pooljuhtdiood on korpusesse suletud p–n-siirde pooljuhtdioodi tähistus diagrammidel Pooljuhtdioodi Volt-ampri karakteristik (volt-ampri karakteristik) I (A) U (V) Peamine p–n-siirde omadus on selle ühesuunaline juhtivus

Pooljuhtdiood ja selle rakendused Pooljuhtdioodide rakendused Vahelduvvoolu alaldamine Elektrisignaali tuvastamine Voolu ja pinge stabiliseerimine Signaali edastamine ja vastuvõtmine Muud rakendused

Enne dioodi Pärast dioodi Pärast kondensaatorit Koormuse juures Pooljuhtdiood ja selle rakendus Poollaine alaldi ahel

Pooljuhtdiood ja selle rakendus Täislaine alaldi (silla) sisendväljund + - ~

Transistorid pnp kanal p-tüüp n-p-n kanal n-tüüpi Lühendid: E - emitter, K - kollektor, B - alus. Transistor oli esimene pooljuhtseade, mis oli võimeline täitma vaakumtrioodi (koosneb anoodist, katoodist ja võrgust) funktsioone, nagu võimendus ja modulatsioon. Transistorid asendasid vaakumtorud ja muutsid elektroonikatööstuses revolutsiooni.

Varicapsi tegevus põhineb mahtuvuslikul kasutamisel omadused р-nüleminek. Varicapsi saab kasutada erinevatel eesmärkidel muutuvate kondensaatoritena. Mõnikord kasutatakse neid parameetrilistes võimendites. Parameetrilise võimendi tööpõhimõte on induktiivpoolist L ja kondensaatorist C koosneva võnkeahela kadude osaline kompenseerimine kondensaatori mahtuvuse või mähise induktiivsuse perioodiliste muutustega (eeldusel, et muutus toimub teatud kvantitatiivsed ja faasilised seosed ahela võnkesagedusega). Sel juhul suureneb elektriliste võnkumiste (signaali) võimsus allika energia tõttu, mis muudab perioodiliselt reaktiivse parameetri väärtust. Sellise muutuva reaktiivparameetrina kasutatakse varikappi, mille mahtuvus muutub spetsiaalsest pumbageneraatorist antava harmoonilise pinge mõjul. Kui varikapi ja pumba generaatorit kasutades kompenseeritakse kõik vooluringikaod täielikult, s.t. viia see iseergastusseisundisse, siis nimetatakse sellist süsteemi parameetriliseks generaatoriks.

Slaid 2

Diood - vaakum- või pooljuhtseadmed, mis läbivad vahelduvvoolu ainult ühes suunas ja millel on kaks kontakti elektriahelasse lülitamiseks.

Slaid 3

Dioodil on kaks terminali, mida nimetatakse anoodiks ja katoodiks. Kui diood on ühendatud elektriahelaga, liigub vool anoodilt katoodile. Võimalus juhtida voolu ainult ühes suunas on dioodi peamine omadus. Dioodid kuuluvad pooljuhtide klassi ja neid peetakse aktiivseteks elektroonilisteks komponentideks (takistid ja kondensaatorid on passiivsed).

Slaid 4

Dioodi ühesuunaline juhtivus on selle peamine omadus. See omadus määrab dioodi eesmärgi: – kõrgsagedusmoduleeritud võnkumiste muundamine helisagedusvooludeks (tuvastus); – vahelduvvoolu alaldamine alalisvoolu dioodi omadusteks

Slaid 5

Dioodide klassifikatsioon Lähtepooljuhtmaterjali alusel jaotatakse dioodid nelja rühma: germaanium, räni, galliumarseniid ja indiumfosfiid. Germaaniumdioode kasutatakse laialdaselt transistorvastuvõtjates, kuna neil on suurem ülekandetegur kui ränidioodidel. Selle põhjuseks on nende suurem juhtivus detektori sisendi kõrgsagedussignaali madalal pingel (umbes 0,1...0,2 V) ja suhteliselt väike koormustakistus (5...30 kOhm). Pooljuhtdioodid

Slaid 6

Disaini ja tehnoloogiliste omaduste põhjal jaotatakse dioodid punkt- ja tasapinnalisteks dioodideks. Vastavalt otstarbele jagunevad pooljuhtdioodid järgmistesse põhirühmadesse: alaldid, universaaldioodid, impulssdioodid, varikapslid, zeneri dioodid (võrdlusdioodid), stabistorid, tunneldioodid, pöörddioodid, laviinidioodid (ALD), türistorid, fotodioodid, LEDid ja optronid.

Slaid 7

Dioode iseloomustavad järgmised elektrilised põhiparameetrid: – dioodi läbiv vool edasisuunas (pärivool Ipr); – dioodi läbiv vool vastupidises suunas (pöördvool Irev); – suurim lubatud alaldatud CURRENT rect. Max; – suurim lubatud alalisvool I ex.add; – päripinge U n p ; – vastupidine pinge ja umbes P; – suurim lubatud pöördpinge ja reverse max – mahtuvus CD dioodiklemmide vahel; – mõõtmed ja töötemperatuuri vahemik

Slaid 8

Dioodi ühendamisel vooluringiga tuleb jälgida õiget polaarsust. Katoodi ja anoodi asukoha määramise hõlbustamiseks kantakse korpusele või ühele dioodi klemmidele spetsiaalsed märgid. Dioodide märgistamiseks on erinevaid viise, kuid kõige sagedamini kantakse rõngasriba kere katoodile vastavale küljele. Kui dioodimärgistus puudub, siis pooljuhtdioodide klemme saab määrata mõõteseadme abil - diood läbib voolu ainult ühes suunas Dioodi töö

Slaid 9

Dioodi tööd saab visualiseerida lihtsa katse abil. Kui ühendate aku dioodiga läbi väikese võimsusega hõõglambi nii, et aku positiivne klemm on ühendatud anoodiga ja negatiivne klemm dioodi katoodiga, siis voolab vool tekkinud elektriahelas ja lamp süttib. Selle voolu maksimaalne väärtus sõltub dioodi pooljuhtristmiku takistusest ja sellele rakendatavast alalispingest. See tingimus dioodi nimetatakse avatud, seda läbivat voolu nimetatakse alalisvooluks I pr ja sellele rakendatavat pinget, mille tõttu diood on avatud, nimetatakse alalispingeks U pr. Kui dioodi juhtmeid vahetada, siis lamp põleb. ei sütti, nii et diood on suletud olekus ja tagab tugeva takistuse vooluahelas. Tasub tähele panna, et dioodi pooljuhtsiirde kaudu liigub siiski väike vool vastupidises suunas, kuid võrreldes pärivooluga on see nii väike, et lambipirn ei reageerigi. Seda voolu nimetatakse pöördvooluks I arr ja pinget, mis seda tekitab, nimetatakse pöördpingeks U arr.

Slaid 10

Dioodide märgistus Dioodi korpus tähistab tavaliselt pooljuhtmaterjali, millest see on valmistatud (täht või number), tüüpi (täht), seadme otstarvet või elektrilisi omadusi (number), seadme tüübile vastavat tähte ja kuupäeva. tootmine, samuti selle sümbol. Dioodi sümbol (anood ja katood) näitab, kuidas diood tuleb seadme plaatidel ühendada. Dioodil on kaks klemmi, millest üks on katood (miinus) ja teine anood (pluss). Dioodi korpusele kantakse tavapärane graafiline kujutis noole kujul, mis näitab edasisuunalist suunda; kui noolt pole, siis asetatakse märk “+”. Mõne dioodi (näiteks D2-seeria) lameklemmidele on dioodi ja selle tüübi sümbol otse tembeldatud. Värvikoodi rakendamisel kantakse anoodile lähemale värvimärk, täpp või triip (joonis 2.1). Teatud tüüpi dioodide puhul kasutatakse värvimärgistust punktide ja triipude kujul (tabel 2.1). Vanemat tüüpi dioodid, eriti punktdioodid, valmistati klaasist ja tähistati tähega “D”, millele on lisatud seadme alamtüüpi tähistav number ja täht. Germaanium-indium tasapinnalised dioodid tähistati "D7".

Slaid 11

Märgistussüsteem Märgistussüsteem koosneb neljast elemendist. Esimene element (täht või number) tähistab originaali pooljuhtmaterjal, millest diood on valmistatud: G või 1 - germaanium * K või 2 - räni, A või 3 - galliumarseniid, I või 4 - indiumfosfiid. Teine element on täht, mis näitab dioodi klassi või rühma. Kolmas element on arv, mis määrab dioodi eesmärgi või elektrilised omadused. Neljas element tähistab järjekorranumbrit tehnoloogia areng diood ja on tähistatud A kuni Z. Näiteks diood KD202A tähistab: K - materjal, räni, D - alaldi diood, 202 - eesmärk ja arendusnumber, A - sort; 2S920 - suure võimsusega räni zeneri diood, tüüp A; AIZ01B on B-tüüpi lülitustüüpi indiumfosfiidtunneldiood. Mõnikord on dioodid, mis on määratud vananenud süsteemidele: DG-Ts21, D7A, D226B, D18. D7 dioodid erinevad DG-Ts dioodidest oma täismetallist korpuse konstruktsiooni poolest, tänu millele töötavad nad niiskes atmosfääris töökindlamalt. Alaldites kasutatakse tavaliselt vahelduvvooluvõrgust raadioseadmete toiteks DG-Ts21...DG-Ts27 tüüpi germaaniumdioode ja omadustelt sarnaseid dioode D7A...D7Zh. Dioodi tähistus ei sisalda alati tehnilisi andmeid, seega peate neid otsima teatmeteostest pooljuhtseadmed. Üks erand on mõne dioodi tähistus tähtedega KS või numbriga K asemel (näiteks 2C) - räni Zener dioodid ja stabilistorid. Nende tähiste järel on kolm numbrit, kui need on esimesed numbrid: 1 või 4, siis võttes kaks viimast numbrit ja jagades need 10-ga, saame stabiliseerimispinge Ust. Näiteks KS107A on stabilisaator, Ust = 0,7 V, 2S133A on zeneri diood, Ust = 3,3 V. Kui esimene number on 2 või 5, siis kaks viimast numbrit näitavad Ust, näiteks KS 213B - Ust = 13 V, 2C 291A - 0Ust = 91 V, kui arv on 6, siis peate kahele viimasele numbrile lisama 100 V, näiteks KS 680A - Ust = 180 V.

Slaid 12

P-n-siirdega pooljuhtdioodi plokkskeem: 1 - kristall; 2 - järeldused (praegused juhid); 3 - elektroodid (oomilised kontaktid); 4 - p-n ristmiku tasapind. P-n-siirdega pooljuhtdioodi tüüpiline voolu-pinge karakteristik: U - dioodi pinge; I - vool läbi dioodi; U* pööre ja I* pööre - maksimaalne lubatud pöördpinge ja vastav pöördvool; U st - stabiliseerimispinge.

Slaid 13

P-n-siirdega pooljuhtdioodi väikese signaaliga (madala signaalitaseme jaoks) ekvivalentskeem: r p-n - p-n-siirde mittelineaarne takistus; r b - pooljuhtide ruumala takistus (dioodi alus); r yt - pinnalekkete vastupidavus; C B - p-n-siirde tõkkemahtuvus; C diff - difusioonimahtuvus, mis on tingitud mobiilsete laengute kogunemisest alalispingel; C k - korpuse maht; L kuni - voolujuhtmete induktiivsus; A ja B – järeldused. Pidev joon näitab p-n-siirde endaga seotud elementide seost. Tunnel- (1) ja pöörddioodide (2) voolu-pinge karakteristikud: U - pinge dioodil; I - vool läbi dioodi

Slaid 14

Pooljuhtdioodid (välimus): 1 - alaldi diood; 2 - fotodiood; 3 - mikrolaine diood; 4 ja 5 - dioodmaatriksid; 6 - impulssdiood. Dioodide korpused: 1 ja 2 - metall-klaas; 3 ja 4 - metallkeraamika; 5 - plastik; 6 - klaas

Slaid 15

Schottky diood Schottky dioodidel on väga väike pingelang ja need on kiiremad kui tavalised dioodid. Zeneri diood / Zeneri diood / Zeneri diood ei lase pingel ületada teatud künnist ahela konkreetses osas. See võib täita nii kaitse- kui ka piiravaid funktsioone; need töötavad ainult alalisvooluahelates. Ühendamisel tuleb jälgida polaarsust. Stabiliseeritud pinge suurendamiseks või pingejaguri moodustamiseks saab sama tüüpi Zener-dioode ühendada järjestikku. Varicap Varicap (tuntud ka kui mahtuvuslik diood) muudab oma takistust sõltuvalt sellele rakendatavast pingest. Seda kasutatakse juhitava muutuva kondensaatorina, näiteks kõrgsageduslike võnkeahelate häälestamiseks.

Slaid 16

Türistor Türistoril on kaks stabiilset olekut: 1) suletud, st madala juhtivusega olek, 2) avatud, st kõrge juhtivusega olek. Teisisõnu, see on võimeline signaali mõjul lülituma suletud olekust avatud olekusse. Türistoril on kolm klemmi, lisaks anoodile ja katoodile on ka juhtelektrood - kasutatakse türistori sisselülitamiseks. Kaasaegsed importtüristorid on saadaval ka korpuses TO-220 ja TO-92.Tiristoreid kasutatakse sageli vooluahelates võimsuse reguleerimiseks, mootorite sujuvaks käivitamiseks või lambipirnide sisselülitamiseks. Türistorid võimaldavad juhtida suuri voolusid. Teatud tüüpi türistorite puhul ulatub maksimaalne pärivool 5000 A või rohkem ja pinge väärtus suletud olekus on kuni 5 kV. Elektrimootorite ja sagedusmuundurite juhtkilpides kasutatakse võimsaid T143 (500-16) tüüpi võimsustüristoreid.

Slaid 17

LED Henry ümmargused dioodid LED kiirgab valgust, kui seda läbib elektrivool. LED-e kasutatakse instrumentide näidikuseadmetes, elektroonikakomponentides (optronid), mobiiltelefonides kuvari ja klaviatuuri taustvalgustuseks, suure võimsusega LED-e kasutatakse valgusallikana taskulampides jne. LEDid on erinevat värvi, RGB jne.

Viimane esitlusslaid: Diood

Infrapunadiood Infrapuna-LED (lühendatult IR-dioodid) kiirgavad valgust infrapunavahemikus. Infrapuna-LED-ide kasutusvaldkonnad on optilised mõõteriistad, kaugjuhtimisseadmed, optroni lülitusseadmed ja traadita sideliinid. IR-dioodid on tähistatud samamoodi nagu LED-id. Infrapunadioodid kiirgavad valgust väljaspool nähtavat ulatust, IR-dioodi kuma on näha ja vaadata näiteks läbi kaamera mobiiltelefon, neid dioode kasutatakse ka videovalvekaamerates, eriti tänavakaameratel, et pilt oleks pimedas näha. Fotodiood Fotodiood muudab selle valgustundlikule piirkonnale langeva valguse elektrivooluks ja seda kasutatakse valguse muundamiseks elektrisignaaliks.

zeneri diood
7

Zener-dioodil põhinev pingestabilisaator ja zeneri dioodide 1-KS133A, 2-KS156A, 3-KS182Zh, 4-KS212Zh voolu-pinge karakteristikud

Pinge stabilisaatori baasil
Zeneri dioodi ja zeneri dioodide 1-KS133A, 2KS156A, 3-KS182Zh, 4-KS212Zh voolu-pinge karakteristikud
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Voolu-pinge omadused
1-KS133A, 2-KS156A, 3-KS182Zh, 4-KS212Zh
9
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Varicap: nimetus ja selle wach
Maksimaalne varieeruvus
on 5-300 pF
10
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Stepanov Konstantin Sergejevitš

DIOODIDE KASUTAMINE

Elektrotehnikas:
1) alaldi seadmed,
2) kaitseseadised.
Stepanov Konstantin Sergejevitš

ALALDI SKEEMID

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Poollaine alaldi töö

Alaldi väljundpinge

u(t) = u(t) - u(t),
Keskmise väärtusena -
U = Um/π,

soojust
sissepääs
soojust
Stepanov Konstantin Sergejevitš
diood

ALALDI SKEEMID

Ühefaasiline täislaine alaldi
keskpunktiga
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Ühefaasiline täislaine alaldi keskpunktiga

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Täislaine alaldi töö

määratakse ka teise seadusega
Kirchhoff:
Hetkeväärtusena –
u (t) = u (t) - u (t),
Efektiivse väärtuse näol –
U = 2 Um/π
soojust
sissepääs
soojust
Stepanov Konstantin Sergejevitš
diood

ALALDI SKEEMID

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Ühefaasiline sildalaldi

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Täislaine sildalaldi töö

Selles vooluringis väljundpinge
määratud Kirchhoffi teise seadusega:
Hetkeväärtusena –
u (t) = u (t) - 2u (t),
Efektiivse väärtuse näol –
U = 2 Um/π,
jättes tähelepanuta pingelanguse
dioodid oma väiksuse tõttu.
soojust
sissepääs
soojust
Stepanov Konstantin Sergejevitš
diood

ALALDI SKEEMID

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Pulsatsiooni sagedus
f1п = 3 fс
Stepanov Konstantin Sergejevitš

ALALDI SKEEMID

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Kolmefaasiline silla juhtimisahel

Konstantne komponent selles vooluringis
piisavalt suur
m
, siis Ud 0 =0,955Uл m,
U 2 U Sin
d0
2
m
kus: U2 – lineaari efektiivne väärtus
alaldi sisendpinge,
m – alaldi faaside arv.
Ul m - lineaarse amplituudi väärtus
Pinge
Harmooniliste pulsatsioonide amplituudid on väikesed,
ja nende pulsatsioonisagedus on kõrge
Um1 = 0,055Uл m (sagedus f1п = 6 fс)
Um2 = 0,013Uл m (sagedus f2п = 12 fс)
Stepanov Konstantin Sergejevitš

VÕRGU FILTRID

Mahtuvuslik (C - filtrid)
Induktiivne (L - filtrid)
LC - filtrid
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Mahtuvuslik (C – filter)

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Mahtuvuslik (C – filter)

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Mahtuvuslik (C – filter)

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Induktiivne (L – filter)

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Induktiivne (L – filter)

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Bipolaarsed transistorid
Bipolaarne transistor
nimetatakse pooljuhiks
kahe p-n-siirdega seade.
Sellel on kolmekihiline struktuur
n-p-n või p-n-p-tüüpi
33
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Struktuur ja tähistus
bipolaarne transistor
34
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Bipolaarse transistori struktuur

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Transistori töörežiimid
Eristatakse järgmisi transistori režiime:
1) praegune väljalülitusrežiim (suletud režiim
transistor), kui mõlemad ristmikud on kallutatud
vastupidine suund (suletud); 2) režiim
küllastus (avatud transistori režiim),
kui mõlemad üleminekud on ettepoole kallutatud
suunas on voolud transistorides maksimaalsed ja
ei sõltu selle parameetritest: 3) aktiivne režiim,
kui emitteri ristmik on ettepoole kallutatud
suund, kollektor - vastupidises suunas.
37
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Ühise alusega skeem

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Ühise alusega vooluahel ja selle voolu-pinge karakteristik
39
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Ühise emitteri (CE) ahel

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Ahel ühise kollektoriga (OK)

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Ahel OE(a), selle voolu-pinge karakteristikud ja vooluring OK(b)

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Transistoride karakteristikud ja samaväärsed ahelad

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Ühine emitteri ahel

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Ostsillogrammid OE-ga võimendi sisendis ja väljundis

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Ühine emitteri ahel

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Türistorid

Kolme p-n-siirdega mitmekihilisi struktuure nimetatakse türistoriteks.
Kahe klemmiga türistorid
(kaheelektroodilised) nimetatakse
dinistorid,
kolmega (kolmeelektroodiga) -
türistorid.
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Türistori omadused

Peamine vara on
oskus olla kahekesi
stabiilse tasakaalu seisundid:
võimalikult avatud ja
võimalikult suletud.
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Türistori omadused

Türistorid saab sisse lülitada
väikese võimsusega impulsid piki vooluringi
juhtimine.
Lülita välja – muuda polaarsust
toiteahela pinge või
anoodivoolu vähendamine kuni
väärtused alla hoidevoolu.
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Türistorite kasutamine

Sel põhjusel klassifitseeritakse türistorid järgmiselt
klassi vahetamine
pooljuhtseadmed, peamiselt
mille rakendus on
kontaktivaba lülitus
elektriahelad.
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Dinistori struktuur, tähistus ja voolu-pinge omadused.

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Kui dinistor on otse sisse lülitatud, siis allikas
toiteallikas En eelpingestub p-n ristmikud P1 ja P3 kuni
edasisuunas ja P2 - vastassuunas,
dinistor on suletud olekus ja
kogu sellele rakendatud pinge langeb
üleminekul P2. Seadme vool määratakse
lekkevool Iut, mille väärtus
jääb sajandikute vahemikku
mikroamprist mitme mikroamperini
(jaotis OA). Diferentsiaal
u
dinistori takistus Rdiff = l lõigus
OA on positiivne ja üsna suur. Tema
väärtus võib ulatuda mitmesajani
megaoomi AB lõigul Rdiff<0 Условное
Dinistori tähistus on näidatud joonisel b.
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Türistori struktuur

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Türistori tähistus

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Türistori sisselülitamise tingimused

1. Edasipinge türistoril
(anood +, katood -).
2. Pulsi avamise juhtimine
türistorist peaks piisama
võimsus.
3. Koormustakistus peaks
olla vähem kui kriitiline
(Rcr = Umax/Isp).
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Väljatransistorid
60
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Väljatransistorid (unipolaarsed).

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Isoleeritud värava väljatransistor

Stepanov Konstantin Sergejevitš

TAGASISIDE Koostanud Stepanov K.S.

Stepanov Konstantin Sergejevitš

TAGASISIDE

Põhjuse mõju tagajärjele,
seda põhjust kutsutakse
tagasisidet.
Tagasiside, mis tugevdab

positiivne (POS).
Tagasiside nõrgenemine
tagajärje mõju nimetatakse
negatiivne (NOS).
Stepanov Konstantin Sergejevitš

TAGASISIDE OS-i plokkskeem

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Jadavoolu tagasiside

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Jadavoolu tagasiside

Võimendi võimendus sisse
Sa välja
noole suunas
K
U sisse
Pöördülekande koefitsient
ühendused noole suunas
U os
Sa välja
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Jadavoolu tagasiside

β näitab, milline osa väljundist
pinge edastatakse sisendisse.
Tavaliselt
1
U sisse U sisse U oc U sisse U välja
U välja KU in K (U sisse U välja)
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Jadavoolu tagasiside

Seega
Siis
K
K
1 K
Sa välja
K
K KK
U sisse
U os
U välja Z n
K
1
Zн
K
1 K
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Jadavoolu tagasiside

Sisendtakistus
Kuna skeemis
Siis
Z tolli (1 K) Z tolli
U os (ma välja ma sisse)
U sisse U sisse (ma välja I sisse)
Z in Z in (1 K I)
Z out (1 K in)
Z out
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Jadavoolu tagasiside

Kus KI on voolu võimendustegur. Ta
peab olema väiksem kui null, st. võimendi
peab olema ümberpööratav.
K in Zin * Kin / (Rg Zin)
OOS K in<0
Kasutatakse siis, kui vaja
suur Zout. Siis selline võimendi
samaväärne voolugeneraatoriga. Kell
sügav OOS on õiglane
>>Zout
Z out
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Stepanov Konstantin Sergejevitš

Jadapinge tagasiside

Jada OS
Pinge
Kõrval
Suurendab sisendit ja väheneb
väljundtakistus
Z out
Z out
1 K tolli
Z sisse
Rg Z sisse
kus Kv – ülekandetegur
võimendi ooterežiimis
Emitter Follower – Bright
järjestikuse OOS-i näide
Pinge
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Paralleelvoolu tagasiside

Paralleelselt
Stepanov Konstantin Sergejevitš
OOS voolu järgi

Paralleelpinge tagasiside

Stepanov Konstantin Sergejevitš

LOOGILISED ELEMENDID Koostanud Stepanov K.S.

Stepanov Konstantin Sergejevitš

LOOGIKAELEMENDID

Loogikaelemendid - seadmed,
töötlemiseks ette nähtud
teave digitaalsel kujul
(signaalide jadad kõrged -
"1" ja madalad - "0" tasemed kahendkoodis
loogika, jada "0", "1" ja "2" sisse
kolmekordne loogika, jada "0",
"1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8" ja "9"
Stepanov Konstantin Sergejevitš

LOOGIKAELEMENDID

Füüsiliselt, loogilised elemendid
saab täita
mehaaniline,
elektromehaaniline (sisse
elektromagnetreleed),
elektrooniline (dioodidel ja
transistorid), pneumaatilised,
hüdrauliline, optiline jne.
Stepanov Konstantin Sergejevitš

LOOGIKAELEMENDID

Pärast teoreemi tõestamist 1946. a
John von Neumann majandusest
eksponentsiaalsed positsioonisüsteemid
Arvestus sai teatavaks
kahend- ja kolmekomponentsete eelised
numbrisüsteemid võrreldes
kümnendarvude süsteem.
Stepanov Konstantin Sergejevitš

LOOGIKAELEMENDID

Duaalsus ja kolmainsus võimaldavad
arvu oluliselt vähendada
toimingud ja elemendid
selle raviga võrreldes
kümnendsüsteemi loogikaväravad.
Loogikaelemendid täidavad
loogiline funktsioon (operatsioon) koos
sisendsignaalid (operandid,
andmed).
Stepanov Konstantin Sergejevitš

LOOGIKAELEMENDID

Loogilised tehted ühega
operandi nimetatakse unaarseteks, koos
kaks - binaarne, kolmega -
kolmeosaline (kolmik,
kolmik) jne.
Stepanov Konstantin Sergejevitš

LOOGIKAELEMENDID

Võimalikest unaartehtetest koos
unaarne väljund pakub huvi
teostused kujutavad endast operatsioone
eitused ja kordused, pealegi
eitusoperatsioonil on suur
Stepanov Konstantin Sergejevitš Mnemooniline reegel Samaväärsuse jaoks mis tahes

Väljund saab olema:

paarisarv "1" on kehtiv,

paaritu arv "1" kehtib,
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Lisamoodul 2 (2XOR, ebavõrdne). Samaväärsuse ümberpööramine.

A
Stepanov Konstantin Sergejevitš
0
0
1
1
B
0
1
0
1
f(AB)
0
1
1
0

Mnemooniline reegel

Summa eest moodul 2 mis tahes
sisendite arv kõlab järgmiselt:
Väljund saab olema:
"1" siis ja ainult siis, kui sisendis
paaritu arv "1" kehtib,
"0" siis ja ainult siis, kui sisendis
paarisarv "1" on kehtiv,
Stepanov Konstantin Sergejevitš

Tänan tähelepanu eest
Stepanov Konstantin Sergejevitš