diodo zener
7

Stabilizzatore di tensione basato su un diodo zener e CVC di diodi zener 1-KS133A, 2-KS156A, 3-KS182Zh, 4-KS212Zh

Basato su stabilizzatore di tensione
diodo zener e CVC dei diodi zener 1-KS133A, 2KS156A, 3-KS182Zh, 4-KS212Zh
Stepanov Konstantin Sergeevich

Caratteristiche corrente-tensione
1-KS133A, 2-KS156A, 3-KS182Zh, 4-KS212ZH
9
Stepanov Konstantin Sergeevich

Varicap: designazione e relativo wah
Capacità massima del varicap
è 5-300 pF
10
Stepanov Konstantin Sergeevich

Stepanov Konstantin Sergeevich

APPLICAZIONE DEI DIODI

In ingegneria elettrica:
1) dispositivi di rettifica,
2) dispositivi di protezione.
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SCHEMA RADDRIZZATORE

Stepanov Konstantin Sergeevich

Stepanov Konstantin Sergeevich

Funzionamento di un raddrizzatore a semionda

Tensione di uscita del raddrizzatore


u(t) = u(t) - u(t),
Sotto forma di un valore medio -
U = Um/π,


carico
Entrata
carico
Stepanov Konstantin Sergeevich
diodo

SCHEMA RADDRIZZATORE

Raddrizzatore a onda intera monofase
punto medio
Stepanov Konstantin Sergeevich

Raddrizzatore a punto medio a onda intera monofase

Stepanov Konstantin Sergeevich

Funzionamento di un raddrizzatore a onda intera

determinato anche dalla seconda legge
Kirchoff:
Come valore istantaneo -
u(t)= u(t) - u(t),
Sotto forma di un valore effettivo -
U = 2Um/π
carico
Entrata
carico
Stepanov Konstantin Sergeevich
diodo

SCHEMA RADDRIZZATORE

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Raddrizzatore a ponte monofase

Stepanov Konstantin Sergeevich

Funzionamento di un ponte raddrizzatore a onda intera

In questo circuito, la tensione di uscita
è determinata dalla seconda legge di Kirchhoff:
Come valore istantaneo -
u(t)= u(t) - 2u(t),
Sotto forma di un valore effettivo -
U = 2Um/π,
ignorando la caduta di tensione ai capi
diodi a causa delle loro piccole dimensioni.
carico
Entrata
carico
Stepanov Konstantin Sergeevich
diodo

SCHEMA RADDRIZZATORE

Stepanov Konstantin Sergeevich

Frequenza di pulsazione
f1p = 3 fs
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SCHEMA RADDRIZZATORE

Stepanov Konstantin Sergeevich

Controllo del ponte trifase

La componente costante in questo circuito
grande abbastanza
M
, quindi Ud 0 \u003d 0,955 Ul m,
U 2 U Peccato
d0
2
M
dove: U2 è il valore effettivo della lineare
tensione all'ingresso del raddrizzatore,
m è il numero di fasi del raddrizzatore.
Ul m - valore di ampiezza del lineare
voltaggio
Le ampiezze delle increspature armoniche sono piccole,
e la loro frequenza di pulsazione è alta
Um1 \u003d 0,055 Ul m (frequenza f1p \u003d 6 fc)
Um2 = 0.013Ul m (frequenza f2p = 12 fs)
Stepanov Konstantin Sergeevich

FILTRI DI RETE

Capacitivo (C - filtri)
Induttivo (L - filtri)
Filtri LC
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Capacitivo (C - filtro)

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Capacitivo (C - filtro)

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Capacitivo (C - filtro)

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Induttivo (L - filtro)

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Induttivo (L - filtro)

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Stepanov Konstantin Sergeevich

Transistor bipolari
transistor bipolare
detto semiconduttore
dispositivo con due giunzioni p-n.
Ha una struttura a tre strati
tipo n-p-n o p-n-p
33
Stepanov Konstantin Sergeevich

Struttura e designazione
transistor bipolare
34
Stepanov Konstantin Sergeevich

Stepanov Konstantin Sergeevich

La struttura di un transistor bipolare

Stepanov Konstantin Sergeevich

Modalità operative del transistor
Ci sono le seguenti modalità transistor:
1) modalità di interruzione corrente (chiuso
transistor) quando entrambe le giunzioni sono polarizzate
direzione inversa(Chiuso); 2) modalità
saturazione (modalità transistor aperto),
quando entrambe le transizioni sono spostate in avanti
direzione, le correnti nei transistor sono massime e
non dipendono dai suoi parametri: 3) modalità attiva,
quando la giunzione dell'emettitore è polarizzata in avanti
direzione, collettore - nella direzione opposta.
37
Stepanov Konstantin Sergeevich

Circuito di base comune

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Circuito a base comune e sue caratteristiche corrente-tensione
39
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Circuito a emettitore comune (CE).

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Circuito collettore comune (OK)

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Circuito con OE (a), suo CVC e circuito con OK (b)

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Caratteristiche e circuiti equivalenti dei transistor

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Circuito emettitore comune

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Oscillogrammi all'ingresso e all'uscita dell'amplificatore con OE

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Circuito emettitore comune

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Tiristori

Le strutture multistrato con tre giunzioni p-n sono chiamate tiristori.
Tiristori con due uscite
(a due elettrodi) sono chiamati
dinistor,
con tre (tre elettrodi) -
trinistor.
Stepanov Konstantin Sergeevich

Proprietà del tiristore

La proprietà principale è
capacità di essere in due
stati di equilibrio stabile:
il più aperto possibile, e
al massimo chiuso.
Stepanov Konstantin Sergeevich

Proprietà del tiristore

I tiristori possono essere accesi
impulsi a bassa potenza attraverso il circuito
gestione.
Spegni - cambia la polarità
tensione del circuito principale o
riduzione della corrente anodica a
valori al di sotto della corrente di mantenimento.
Stepanov Konstantin Sergeevich

Applicazione dei tiristori

Per questo motivo, i tiristori sono classificati come
cambiare classe
dispositivi a semiconduttore,
la cui applicazione è
commutazione senza contatto
circuiti elettrici.
Stepanov Konstantin Sergeevich

Struttura, designazione e CVC del dinistor.

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Con collegamento diretto del dinistor, la sorgente
l'alimentatore En sposta le giunzioni p-n P1 e P3 in
nella direzione in avanti, e P2 - nella direzione opposta,
il dinistor è nello stato chiuso e
tutta la tensione applicata ad esso diminuisce
allo svincolo P2. La corrente del dispositivo è determinata
corrente di dispersione Iut, il cui valore
è nell'ordine dei centesimi
microampere a diversi microampere
(sezione OA). differenziale
tu
resistenza dinistor Rdiff \u003d l nell'area
OA è positivo e sufficientemente grande. Il suo
valore può raggiungere diverse centinaia
megaohm. Sulla sezione AB Rdif<0 Условное
la designazione del dinistor è mostrata in fig.b.
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Struttura a tiristori

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Designazione del tiristore

Stepanov Konstantin Sergeevich

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Condizioni per l'accensione del tiristore

1. Tensione continua sul tiristore
(anodo +, catodo -).
2. Impulso di comando in apertura
tiristore, dovrebbe essere sufficiente
energia.
3. La resistenza al carico dovrebbe
essere meno critico
(Rcr = Umax/Iud).
Stepanov Konstantin Sergeevich

FET
60
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Transistor di campo (unipolari).

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Transistor ad effetto di campo a gate isolato

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FEEDBACK Preparato da Stepanov K.S.

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FEEDBACK

L'effetto della causa sull'effetto
che ha causato questo si chiama
feedback.
Amplificazione del feedback

positivo (POS).
Indebolimento del feedback
si chiama l'effetto dell'indagine
negativo (OOS).
Stepanov Konstantin Sergeevich

FEEDBACK Schema a blocchi del sistema operativo

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Feedback seriale sulla corrente

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Feedback seriale sulla corrente

Guadagno dell'amplificatore
Tu fuori
direzione della freccia
K
Tu dentro
Rapporto di trasferimento inverso
collegamenti in direzione della freccia
U oc
Tu fuori
Stepanov Konstantin Sergeevich

Feedback seriale sulla corrente

β mostra quale parte dell'output
la tensione è applicata all'ingresso.
Generalmente
1
U dentro U dentro U os U dentro U fuori
U fuori KU in K (U dentro U fuori)
Stepanov Konstantin Sergeevich

Feedback seriale sulla corrente

Quindi
Poi
K
K
1 K
Tu fuori
K
KKK
Tu dentro
U oc
U fuori Z n
K
1
Zn
K
1 K
Stepanov Konstantin Sergeevich

Feedback seriale sulla corrente

Impedenza di ingresso
Dal momento che nel diagramma
Poi
Z in (1 K) Z in
U OS (io fuori io dentro)
U dentro U dentro (io fuori io dentro)
Z in Z in (1 K I)
Z fuori (1 K dentro)
Z fuori
Stepanov Konstantin Sergeevich

Feedback seriale sulla corrente

Dove KI è il fattore di amplificazione corrente. Lui
deve essere minore di zero, cioè amplificatore
deve essere invertente.
K in Zin * Kin /(Rg Zin)
All'OOS K<0
Usato quando serve
grande Zout. Quindi un tale amplificatore
equivalente a un generatore di corrente. A
profondo oos giustamente
>>Zout
Z fuori
Stepanov Konstantin Sergeevich

Stepanov Konstantin Sergeevich

Feedback di tensione seriale

Sistema operativo seriale
voltaggio
Di
Aumenta l'input e diminuisce
impedenza di uscita
Z fuori
Z fuori
1K dentro
Z dentro
Rg Z dentro
dove Kv è il coefficiente di trasmissione
booster al minimo
Seguace dell'emettitore - luminoso
esempio di FOS sequenziale di
voltaggio
Stepanov Konstantin Sergeevich

OOS parallelo in corrente

Parallelo
Stepanov Konstantin Sergeevich
OOC in corrente

Retroazione di tensione parallela

Stepanov Konstantin Sergeevich

ELEMENTI LOGICI A cura di Stepanov K.S.

Stepanov Konstantin Sergeevich

ELEMENTI LOGICI

Elementi logici - dispositivi,
destinato alla lavorazione
informazioni in formato digitale
(sequenze di segnali di alta -
Livelli "1" e basso - "0" in binario
logica, la sequenza "0", "1" e "2" in
logica ternaria, sequenza "0",
"1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8" e "9" in
Stepanov Konstantin Sergeevich

ELEMENTI LOGICI

Elementi fisici, logici
può essere soddisfatto
meccanico,
elettromeccanico (per
relè elettromagnetici),
elettronico (su diodi e
transistor), pneumatico,
idraulico, ottico, ecc.
Stepanov Konstantin Sergeevich

ELEMENTI LOGICI

Dopo la dimostrazione nel 1946 del teorema
John von Neumann sull'economia
sistemi posizionali esponenziali
resa dei conti di cui si è accorto
vantaggi di binario e ternario
sistemi di numerazione rispetto a
sistema numerico decimale.
Stepanov Konstantin Sergeevich

ELEMENTI LOGICI

La dualità e la trinità lo consentono
ridurre notevolmente il numero
operazioni ed elementi che eseguono
questa elaborazione rispetto a
elementi logici decimali.
Gli elementi logici funzionano
funzione logica (operazione) con
segnali di ingresso (operandi,
dati).
Stepanov Konstantin Sergeevich

ELEMENTI LOGICI

Operazioni booleane con uno
gli operandi sono chiamati unari, con
due - binario, con tre -
ternario (triario,
trinario), ecc.
Stepanov Konstantin Sergeevich

ELEMENTI LOGICI

Delle possibili operazioni unarie con
output unario di interesse per
le implementazioni rappresentano operazioni
smentite e ripetizioni, inoltre,
l'operazione di negazione ha un grande
significato dell'operazione di ripetizione, Stepanov Konstantin SergeevichUna regola mnemonica Per l'equivalenza con qualsiasi

L'output sarà:

un numero pari di "1" è valido,

un numero dispari di "1" è valido,
Stepanov Konstantin Sergeevich

Modulo 2 addizione (2XOR, non equivalenza). Inversione di equivalenza.

UN
Stepanov Konstantin Sergeevich
0
0
1
1
B
0
1
0
1
f(AB)
0
1
1
0

Regola mnemonica

Per una somma modulo 2 con any
il numero di ingressi è:
L'output sarà:
"1" se e solo se l'input
un numero dispari di "1" è valido,
"0" se e solo se l'input
un numero pari di "1" è valido,
Stepanov Konstantin Sergeevich

Grazie per l'attenzione
Stepanov Konstantin Sergeevich

Descrizione della presentazione sulle singole slide:

1 diapositiva

Descrizione della diapositiva:

2 diapositiva

Descrizione della diapositiva:

Diodo - dispositivi elettrovuoto o semiconduttore che passano un'alternanza elettricità solo in una direzione e hanno due contatti per l'inclusione in un circuito elettrico.

3 diapositiva

Descrizione della diapositiva:

Un diodo ha due terminali chiamati anodo e catodo. Quando un diodo è collegato a un circuito elettrico, la corrente fluisce dall'anodo al catodo. La capacità di condurre corrente in una sola direzione è la proprietà principale del diodo. I diodi appartengono alla classe dei semiconduttori e sono considerati componenti elettronici attivi (resistori e condensatori sono passivi).

4 diapositiva

Descrizione della diapositiva:

La conduzione unilaterale del diodo è la sua proprietà principale. Questa proprietà determina lo scopo del diodo: – conversione di oscillazioni modulate ad alta frequenza in correnti di frequenza audio (rilevamento); – Raddrizzatore da CA a CC Proprietà del diodo

5 diapositiva

Descrizione della diapositiva:

Classificazione dei diodi Secondo il materiale semiconduttore iniziale, i diodi sono divisi in quattro gruppi: germanio, silicio, arseniuro di gallio e fosfuro di indio. I diodi al germanio sono ampiamente utilizzati nei ricevitori a transistor perché hanno un coefficiente di trasferimento più elevato rispetto ai diodi al silicio. Ciò è dovuto alla loro maggiore conduttività a bassa tensione (circa 0,1…0,2 V) di un segnale ad alta frequenza all'ingresso del rivelatore e ad una resistenza di carico relativamente bassa (5…30 kOhm). Diodi a semiconduttore

6 scivolo

Descrizione della diapositiva:

Secondo il design e le caratteristiche tecnologiche, i diodi sono puntiformi e planari. Secondo il loro scopo, i diodi a semiconduttore sono suddivisi nei seguenti gruppi principali: raddrizzatore, universale, impulso, varicap, diodi zener (diodi di riferimento), stabistori, diodi tunnel, diodi invertiti, a valanga (LPD), tiristori, fotodiodi, LED e fotoaccoppiatori.

7 scivolo

Descrizione della diapositiva:

I diodi sono caratterizzati dai seguenti parametri elettrici principali: - corrente che attraversa il diodo nella direzione diretta (corrente diretta Ipr); - corrente che attraversa il diodo in verso opposto (corrente inversa Iobr); – la CORRENTE rettificata massima ammissibile rett. Massimo; – la massima corrente continua ammissibile I pr.dop.; - tensione continua U n p; - tensione inversa e circa R; - la massima tensione inversa consentita e arr.max - capacità Cd tra i terminali del diodo; – dimensioni e range di temperatura di esercizio

8 scivolo

Descrizione della diapositiva:

Quando si collega un diodo in un circuito, è necessario rispettare la corretta polarità. Per facilitare la determinazione della posizione del catodo e dell'anodo, vengono applicati segni speciali sulla custodia o su uno dei terminali del diodo. Esistono vari modi per contrassegnare i diodi, ma molto spesso viene applicata una striscia anulare sul lato della custodia corrispondente al catodo. Se non è presente la marcatura del diodo, è possibile determinare i terminali dei diodi a semiconduttore utilizzando un dispositivo di misurazione: il diodo trasmette corrente solo in una direzione Funzionamento del diodo

9 diapositiva

Descrizione della diapositiva:

Il funzionamento di un diodo può essere visualizzato con un semplice esperimento. Se una batteria è collegata al diodo tramite una lampada a incandescenza a bassa potenza in modo che il terminale positivo della batteria sia collegato all'anodo e il terminale negativo al catodo del diodo, la corrente scorrerà nel circuito elettrico risultante e la lampada si accenderà. Il valore massimo di questa corrente dipende dalla resistenza della giunzione a semiconduttore del diodo e dalla tensione continua ad essa applicata. Questo stato Il diodo è chiamato aperto, la corrente che lo attraversa è chiamata corrente continua Ipr e la tensione ad esso applicata, a causa della quale il diodo si è rivelato aperto, è chiamata tensione continua Upr. Se i terminali del diodo sono invertiti, la lampada non si illuminerà, poiché il diodo sarà nello stato chiuso e fornirà una forte resistenza alla corrente nel circuito. Vale la pena notare che una piccola corrente attraverso la giunzione a semiconduttore del diodo scorrerà ancora nella direzione opposta, ma rispetto alla corrente continua sarà così piccola che la lampadina non reagirà nemmeno. Tale corrente è chiamata corrente inversa Iobr e la tensione che la crea è chiamata tensione inversa Uobr.

10 diapositiva

Descrizione della diapositiva:

Marcatura del diodo Sul corpo del diodo viene solitamente indicato il materiale semiconduttore di cui è costituito (lettera o numero), il tipo (lettera), lo scopo o le proprietà elettriche del dispositivo (numero), la lettera corrispondente al tipo di dispositivo e la data di fabbricazione, nonché la sua simbolo. Il simbolo del diodo (anodo e catodo) indica come deve essere collegato il diodo sulle schede del dispositivo. Il diodo ha due terminali, uno dei quali è il catodo (meno) e l'altro è l'anodo (più). Un'immagine grafica condizionale sul corpo del diodo viene applicata sotto forma di una freccia che indica la direzione in avanti, se non è presente alcuna freccia, viene inserito un segno "+". Sui terminali piatti di alcuni diodi (ad esempio la serie D2) è impresso direttamente il simbolo del diodo e la sua tipologia. Quando si applica un codice colore, un segno colorato, un punto o una striscia viene applicato più vicino all'anodo (Fig. 2.1). Per alcuni tipi di diodi, la marcatura a colori viene utilizzata sotto forma di punti e strisce (Tabella 2.1). I diodi di vecchio tipo, in particolare i diodi puntiformi, sono stati prodotti con un design in vetro ed erano contrassegnati con la lettera "D" con l'aggiunta di un numero e una lettera che indicava il sottotipo del dispositivo. I diodi planari al germanio-indio erano designati "D7".

11 diapositiva

Descrizione della diapositiva:

Sistema di notazione Il sistema di notazione consiste di quattro elementi. Il primo elemento (lettera o numero) indica il materiale semiconduttore originale da cui è realizzato il diodo: G o 1 - germanio * K o 2 - silicio, A o 3 - arseniuro di gallio, I o 4 - fosfuro di indio. Il secondo elemento è una lettera che indica la classe o il gruppo del diodo. Il terzo elemento è un numero che determina lo scopo o le proprietà elettriche del diodo. Il quarto elemento indica il numero di sequenza sviluppo tecnologico diodo ed è designato dalla A alla Z. Ad esempio, il diodo KD202A sta per: K - materiale, silicio, D - diodo raddrizzatore, 202 - scopo e numero di sviluppo, A - varietà; 2S920 - diodo zener al silicio ad alta potenza di tipo A; AIZ01B - un diodo tunnel al fosfuro di indio di un tipo di commutazione di tipo B. A volte ci sono diodi designati da sistemi obsoleti: DG-Ts21, D7A, D226B, D18. I diodi D7 differiscono dai diodi DG-Ts in un design dell'alloggiamento interamente in metallo, per cui funzionano in modo più affidabile in un'atmosfera umida. I diodi al germanio del tipo DG-Ts21 ... DG-Ts27 e i diodi D7A ... D7Zh vicini a loro nelle caratteristiche vengono solitamente utilizzati nei raddrizzatori per alimentare apparecchiature radio da una rete a corrente alternata. Il simbolo del diodo non sempre include alcuni dati tecnici, quindi devono essere cercati nei libri di riferimento sui dispositivi a semiconduttore. Un'eccezione è la designazione di alcuni diodi con le lettere KS o un numero invece di K (ad esempio, 2C): diodi zener e stabistori al silicio. Dopo queste designazioni ci sono tre cifre, se queste sono le prime cifre: 1 o 4, quindi prendendo le ultime due cifre e dividendole per 10 otteniamo la tensione di stabilizzazione Ust. Ad esempio, KS107A è uno stabistor, Ust = 0,7 V, 2S133A è un diodo zener, Ust = 3,3 V. Se la prima cifra è 2 o 5, le ultime due cifre mostrano Ust, ad esempio KS 213B - Ust = 13 V, 2C 291A - 0Ust = 91 V, se il numero è 6, è necessario aggiungere 100 V alle ultime due cifre, ad esempio KS 680A - Ust = 180 V.

12 diapositiva

Descrizione della diapositiva:

Schema strutturale di un diodo a semiconduttore con giunzione p - n: 1 - cristallo; 2 - conclusioni (indirizzi attuali); 3 - elettrodi (contatti ohmici); 4 - piano p - giunzione n. Tipica caratteristica corrente-tensione di un diodo a semiconduttore con giunzione p - n: U - tensione ai capi del diodo; I - corrente attraverso il diodo; U*obr e I*obr - la massima tensione inversa consentita e la corrispondente corrente inversa; Uct - tensione di stabilizzazione.

13 diapositiva

Descrizione della diapositiva:

Circuito equivalente a piccolo segnale (per bassi livelli di segnale) di un diodo a semiconduttore con giunzione p - n: rp-n - resistenza non lineare della giunzione p - n; rb è la resistenza del volume del semiconduttore (base del diodo); ryt - resistenza alle perdite superficiali; SB - capacità di barriera p - n-giunzione; Cdif - capacità di diffusione dovuta all'accumulo di cariche mobili nella base a tensione continua; Sk - capacità del corpo; Lk - induttanza dei cavi di corrente; A e B sono conclusioni. La linea continua mostra la connessione degli elementi relativi all'effettiva giunzione p - n. Caratteristiche corrente-tensione dei diodi tunnel (1) e invertiti (2): U - tensione ai capi del diodo; I - corrente attraverso il diodo

14 diapositiva

Descrizione della diapositiva:

Diodi a semiconduttore ( aspetto): 1 - diodo raddrizzatore; 2 - fotodiodo; 3 - diodo a microonde; 4 e 5 - array di diodi; 6- diodo a impulsi. Custodie diodi: 1 e 2 - metallo-vetro; 3 e 4 - metallo-ceramica; 5 - plastica; 6 - vetro

15 diapositiva

Descrizione della diapositiva:

Diodo Schottky I diodi Schottky hanno una caduta di tensione molto bassa e sono più veloci dei diodi convenzionali. Un diodo zener / Zener diode / Un diodo zener impedisce alla tensione di superare una certa soglia in una particolare sezione del circuito. Può svolgere funzioni sia protettive che restrittive, funzionano solo nei circuiti CC. Durante il collegamento, osservare la polarità. I diodi Zener dello stesso tipo possono essere collegati in serie per aumentare la tensione stabilizzata o formare un partitore di tensione. Varicap Varicap (altrimenti diodo capacitivo) cambia la sua resistenza a seconda della tensione applicata ad esso. Viene utilizzato come condensatore variabile controllato, ad esempio, per sintonizzare circuiti oscillatori ad alta frequenza.

16 diapositiva

Descrizione della diapositiva:

Tiristore Il tiristore ha due stati stabili: 1) chiuso, cioè lo stato di bassa conducibilità, 2) aperto, cioè lo stato di alta conducibilità. In altre parole, è in grado di passare da uno stato chiuso a uno stato aperto sotto l'azione di un segnale. Il tiristore ha tre uscite, oltre all'anodo e al catodo, c'è anche un elettrodo di controllo: viene utilizzato per trasferire il tiristore allo stato attivo. I moderni tiristori importati sono prodotti anche nelle custodie TO-220 e TO-92.I tiristori sono spesso utilizzati nei circuiti per il controllo della potenza, per l'avviamento regolare dei motori o per l'accensione delle lampadine. I tiristori ti consentono di controllare grandi correnti. Per alcuni tipi di tiristori, la corrente diretta massima raggiunge 5000 A o più e il valore della tensione nello stato chiuso è fino a 5 kV. Potenti tiristori di potenza del tipo T143 (500-16) sono utilizzati negli armadi di controllo dei motori elettrici, convertitori di frequenza

Descrizione della diapositiva:

Diodo a infrarossi I LED a infrarossi (abbreviati come diodi IR) emettono luce nella gamma degli infrarossi. I campi di applicazione dei LED infrarossi sono la strumentazione ottica, i dispositivi di controllo remoto, i dispositivi di opto-commutazione, le linee di comunicazione wireless. I diodi IR sono designati allo stesso modo dei LED. I diodi a infrarossi emettono luce al di fuori del campo visibile, il bagliore del diodo IR può essere visto e visualizzato, ad esempio, attraverso una fotocamera cellulare, questi diodi vengono utilizzati anche nelle telecamere a circuito chiuso, in particolare sulle telecamere stradali in modo che l'immagine sia visibile di notte. Fotodiodo Un fotodiodo converte la luce che colpisce la sua area fotosensibile in corrente elettrica e trova applicazione nella conversione della luce in un segnale elettrico.

1 di 9

Presentazione sul tema: dispositivi a semiconduttore

diapositiva numero 1

Descrizione della diapositiva:

diapositiva numero 2

Descrizione della diapositiva:

Il rapido sviluppo e l'espansione delle aree di applicazione dei dispositivi elettronici è dovuto al miglioramento della base degli elementi, che si basa su dispositivi a semiconduttore. materiali semiconduttori in termini di resistenza specifica (ρ=10-6 ÷ 1010 Ohm m) occupano un posto intermedio tra conduttori e dielettrici. Il rapido sviluppo e l'espansione delle aree di applicazione dei dispositivi elettronici è dovuto al miglioramento della base dell'elemento, che si basa su dispositivi a semiconduttore.I materiali semiconduttori in termini di resistenza specifica (ρ = 10-6 ÷ 1010 Ohm m) occupano un posto intermedio tra conduttori e dielettrici.

diapositiva numero 3

Descrizione della diapositiva:

diapositiva numero 4

Descrizione della diapositiva:

Per la fabbricazione di dispositivi elettronici vengono utilizzati semiconduttori solidi con struttura cristallina. Per la fabbricazione di dispositivi elettronici vengono utilizzati semiconduttori solidi con struttura cristallina. I dispositivi a semiconduttore sono dispositivi il cui funzionamento si basa sull'uso delle proprietà dei materiali semiconduttori.

diapositiva numero 5

Descrizione della diapositiva:

Diodi a semiconduttore dispositivo a semiconduttore con una giunzione p-n e due conclusioni, il cui lavoro si basa sulle proprietà della giunzione p-n. Principale proprietà p-n- la transizione è una conduzione unidirezionale - la corrente scorre solo in una direzione. La designazione grafica condizionale (UGO) di un diodo ha la forma di una freccia, che indica la direzione del flusso di corrente attraverso il dispositivo. Strutturalmente, il diodo è costituito da una giunzione p-n racchiusa in una custodia (ad eccezione di quelli micromodulari non confezionati) e due conduttori: dalla regione p - l'anodo, dalla regione n - il catodo. Quelli. Un diodo è un dispositivo a semiconduttore che consente alla corrente di fluire in una sola direzione, dall'anodo al catodo. La dipendenza della corrente attraverso il dispositivo dalla tensione applicata è chiamata caratteristica corrente-tensione (CVC) del dispositivo I \u003d f (U).

diapositiva numero 6

Descrizione della diapositiva:

Transistor Un transistor è un dispositivo a semiconduttore progettato per amplificare, generare e convertire segnali elettrici, nonché per commutare circuiti elettrici. Caratteristica distintiva Il transistor è la capacità di amplificare la tensione e la corrente: le tensioni e le correnti che agiscono all'ingresso del transistor portano alla comparsa di tensioni e correnti molto maggiori alla sua uscita. Il transistor ha preso il nome dalla riduzione di due parole inglesi tran(sfer) (re)sistor - resistore controllato. Il transistor consente di regolare la corrente nel circuito da zero al valore massimo.

diapositiva numero 7

Descrizione della diapositiva:

Classificazione dei transistor: Classificazione dei transistor: - secondo il principio di funzionamento: campo (unipolare), bipolare, combinato. - in base al valore di potenza dissipata: piccolo, medio e grande. - in base al valore della frequenza limite: bassa, media, alta e altissima frequenza. - in base al valore della tensione di esercizio: bassa e alta tensione. - per scopo funzionale: universale, amplificatore, chiave, ecc. - per design: non imballato e nel design della custodia, con cavi rigidi e flessibili.

diapositiva numero 8

Descrizione della diapositiva:

A seconda delle funzioni svolte, i transistor possono funzionare in tre modalità: A seconda delle funzioni svolte, i transistor possono funzionare in tre modalità: 1) Modalità attiva - utilizzata per amplificare i segnali elettrici nei dispositivi analogici. La resistenza del transistor cambia da zero al valore massimo - dicono che il transistor "si apre" o "si chiude". 2) Modalità di saturazione: la resistenza del transistor tende a zero. In questo caso, il transistor equivale a un contatto di relè chiuso. 3) Modalità di interruzione: il transistor è chiuso e ha un'elevata resistenza, ad es. equivale a un contatto di relè aperto. Le modalità di saturazione e interruzione sono utilizzate nei circuiti digitali, a impulsi e di commutazione.

diapositiva numero 9

Descrizione della diapositiva:

Indicatore Un indicatore elettronico è un dispositivo di indicazione elettronico progettato per controllo visivo per eventi, processi e segnali. Gli indicatori elettronici sono installati in varie apparecchiature domestiche e industriali per informare una persona sul livello o sul valore di vari parametri, come tensione, corrente, temperatura, carica della batteria, ecc. Spesso un indicatore elettronico viene erroneamente chiamato indicatore meccanico con bilancia elettronica.

Diodi Zener e stabistori I diodi Zener e gli stabistori sono dispositivi a semiconduttore progettati per stabilizzare la tensione. Il funzionamento del diodo zener si basa sull'utilizzo del fenomeno di rottura elettrica della giunzione p-n quando il diodo viene acceso nella direzione opposta. Il funzionamento degli stabistori si basa sull'uso di una debole dipendenza del ramo diretto della caratteristica corrente-tensione del diodo e della corrente che lo attraversa. Il CVC di un diodo zener nella direzione in avanti è praticamente lo stesso del ramo in avanti di qualsiasi diodo al silicio. Il suo ramo inverso ha la forma di una linea che passa quasi parallela all'asse corrente. Pertanto, quando la corrente cambia in un ampio intervallo, la caduta di tensione attraverso il dispositivo praticamente non cambia. Questa proprietà dei diodi al silicio consente loro di essere utilizzati come stabilizzatori di tensione. Diodo zener UGO.

I parametri principali del diodo zener I parametri principali del diodo zener: tensione di stabilizzazione nominale U st.nom - caduta di tensione attraverso il diodo alla corrente di stabilizzazione nominale I st.nom; deviazione ammissibile della tensione del diodo zener dal valore nominale U st; corrente minima di stabilizzazione I st.min; massima corrente di stabilizzazione I st.max. Se superato, inizia il collasso termico; minima tensione di stabilizzazione U st.min; massima tensione di stabilizzazione U st.max; resistenza differenziale del diodo zener r d \u003d (U st.max - U st.min) / (I st.max - I st.min);

I parametri principali del diodo zener sono il coefficiente di temperatura della tensione di stabilizzazione (TKH) - il rapporto tra la variazione relativa della tensione di stabilizzazione e la variazione assoluta della temperatura ambiente: TKÍ = U st / (U st.nom *T); potenza massima dissipata P max.

LED Un LED è un dispositivo semiconduttore emettitore progettato per la conversione diretta energia elettrica nella luce. Quando viene applicata una tensione continua alla giunzione p – n, si osserva un'intensa iniezione dei principali portatori di carica e la loro ricombinazione, in corrispondenza della quale i portatori di carica scompaiono. Per molti semiconduttori, la ricombinazione è di natura non radiativa: l'energia rilasciata durante la ricombinazione viene ceduta al reticolo cristallino e convertita in calore. Tuttavia, nei semiconduttori a base di carburo di silicio (SiC), gallio (Ga), arsenico (As) e alcuni altri materiali, la ricombinazione è l'energia di ricombinazione radiativa rilasciata sotto forma di quanti di emissione di fotoni.

Parametri LED Parametri di base: tensione continua continua U pr alla massima corrente diretta consentita I pr.max ; la corrente continua massima consentita I pr.max ; luminosità del bagliore Nel diodo alla massima corrente diretta consentita I pr.max; potenza di radiazione totale P totale a una corrente continua continua di un certo valore; la larghezza del diagramma di radiazione luminosa.

Caratteristiche dei LED Le caratteristiche principali di un LED sono le caratteristiche spettrali e direzionali. Le caratteristiche spettrali determinano la dipendenza della luminosità relativa della radiazione dalla lunghezza dell'onda emessa ad una certa temperatura. La caratteristica di direttività determina il valore dell'intensità relativa della radiazione luminosa in funzione della direzione della radiazione.

Fotodiodo Un fotodiodo è un ricevitore di radiazione fotovoltaica senza amplificazione interna, il cui elemento fotosensibile contiene una struttura a giunzione p-n. Quando la giunzione p-n del fotodiodo acceso nella direzione opposta è illuminata, il numero aggiuntivo di elettroni e lacune aumenta. Il numero di portatori di carica di minoranza che passano attraverso la giunzione aumenta. Ciò si traduce in un aumento della corrente nel circuito. Viene chiamata la modalità di funzionamento di un fotodiodo con una fonte di alimentazione esterna fotodiodo e senza fonte esterna- valvola. Nella maggior parte dei casi, il diodo è acceso nella direzione opposta.

Le principali caratteristiche del fotodiodo La caratteristica volt-ampere I d = f (U) a Ф = const determina la dipendenza della corrente del fotodiodo dalla tensione ai suoi capi a un valore costante del flusso luminoso. Con l'oscuramento completo (Ф = 0), una corrente di buio I tm scorre attraverso il fotodiodo. All'aumentare del flusso luminoso, aumenta la corrente del fotodiodo. La caratteristica della luce rappresenta la dipendenza della corrente del fotodiodo dall'entità del flusso luminoso a una tensione costante sul fotodiodo: I d \u003d f (F) a U d \u003d const. In un'ampia gamma di variazioni del flusso luminoso, la caratteristica luminosa del fotodiodo risulta essere lineare. La caratteristica spettrale mostra la dipendenza della sensibilità spettrale dalla lunghezza d'onda della luce incidente sul fotodiodo.

I principali parametri del fotodiodo I principali parametri dei fotodiodi: sensibilità integrale K rapporto tra la fotocorrente del diodo e l'intensità del flusso luminoso incidente da una sorgente standard (lampada a incandescenza al tungsteno con una temperatura di colore del filamento di 2854 K); tensione di esercizio U p tensione applicata al dispositivo in modalità fotodiodo. temp current I gm corrente che scorre nel circuito del diodo alla tensione di esercizio e in assenza di illuminazione. durata T D vita utile minima a condizioni normali operazione.

Applicazione dei fotodiodi Principali applicazioni: dispositivi di input e output di computer; fotometria; controllo delle sorgenti luminose; misurazione dell'intensità dell'illuminazione, trasparenza dell'ambiente; regolazione e controllo automatici della temperatura e di altri parametri, il cui cambiamento è accompagnato da un cambiamento nelle proprietà ottiche di una sostanza o mezzo.

Diodo Schottky Un diodo Schottky è un diodo a semiconduttore realizzato sulla base di un contatto metallo-semiconduttore. Considera il lavoro di un contatto metallo-semiconduttore. I processi a tale contatto dipendono dalla funzione lavoro degli elettroni. cioè dall'energia che un elettrone deve spendere per lasciare il metallo o il semiconduttore. Sia A m

Diodo Schottky Domina l'uscita degli elettroni dal metallo al semiconduttore. I principali portatori di carica (elettroni) si accumulano nello strato semiconduttore e questo strato si arricchisce. La resistenza di un tale strato è piccola a qualsiasi tensione di alimentazione. Sia A m > A n. "> A n."> " title="Diodo Schottky Gli elettroni escono dal metallo verso il semiconduttore domina. I principali portatori di carica (elettroni) si accumulano nello strato semiconduttore e questo strato si arricchisce. La resistenza di tale strato è bassa a qualsiasi tensione di alimentazione. Sia A m >"> title="Diodo Schottky Domina l'uscita degli elettroni dal metallo al semiconduttore. I principali portatori di carica (elettroni) si accumulano nello strato semiconduttore e questo strato si arricchisce. La resistenza di un tale strato è piccola a qualsiasi tensione di alimentazione. Sia A m >"> !}

Diodo Schottky Gli elettroni lasciano il semiconduttore e si forma una regione nello strato limite, priva dei principali portatori di carica e quindi dotata di una grande resistenza. Si crea una barriera di potenziale la cui altezza dipende essenzialmente dalla polarità della tensione applicata. Questa transizione ha proprietà rettificatrici. Questa transizione è stata studiata dallo scienziato tedesco Walter Schottky e prende il nome da lui. I diodi basati su questa giunzione presentano i seguenti vantaggi rispetto ai diodi basati sulla giunzione p-n: alta velocità, poiché nel metallo, dove gli elettroni provengono dal semiconduttore, non ci sono processi di accumulo e assorbimento di cariche di portatori minoritari; un piccolo valore della caduta di tensione diretta (circa 0,2 - 0,4 V), che si spiega con la resistenza insignificante del contatto metallo-semiconduttore.

L'azione dei varicaps si basa sull'uso di proprietà capacitive transizione p-n. Varicaps possono essere utilizzati per vari scopi come condensatori variabili. A volte vengono utilizzati negli amplificatori parametrici. Il principio di funzionamento di un amplificatore parametrico è la parziale compensazione delle perdite in un circuito oscillatorio costituito da un induttore L e un condensatore C, con una variazione periodica della capacità del condensatore o dell'induttanza della bobina (a condizione che la variazione avverrà in determinati rapporti quantitativi e di fase con la frequenza di oscillazione del circuito). In questo caso, l'aumento della potenza delle oscillazioni elettriche (segnale) avviene a causa dell'energia della sorgente, che cambierà periodicamente il valore del parametro reattivo. Come tale parametro reattivo variabile, viene utilizzato un varicap, la cui capacità cambia a causa dell'effetto di una tensione armonica fornita da uno speciale generatore di pompe. Se, con l'aiuto di un varicap e di un generatore di pompe, tutte le perdite del circuito vengono completamente compensate, ad es. portarlo in uno stato di autoeccitazione, allora un tale sistema è chiamato generatore parametrico.