- •2)Электронно-дырочный p-n переход и его основные свойства.
- •3)Полупроводниковыерезисторы:варисторы,термо- Тензорезисторы Назначение. Характеристики, основные параметры.
- •4. Полупроводниковые диоды.
- •5 Биполярные транзисторы. Устройство, принцип действия.
- •6. Схемы включения, характеристики и режим работы биполярных транзисторов.
- •7. Полевые транзисторы. Устройство, принцип действия, характеристики, основные параметры.
- •8. Тиристоры: динистры, тринистры. Устройство, вах, основные параметры.
- •9. Оптоэлектронные приборы: фоторезисторы, свето-, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры, оптроны. Назначение, характеристики, основные параметры.
- •10. Маркировка и обозначение полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.
- •11. Источники вторичного электропитания
- •12 Выпрямители. Схемы выпрямления, их расчет
- •13.Стабилизаторы напряжения и тока: параметрические и компенсационные,их параметры и характеристики.
- •14.Управляемые выпрямители
- •15.Основные параметры и характеристики усилителей.Обратныесвязи,их влияние на работу усилителя.
- •16.Однокаскадный усилитель на биполярном транзисторе с общим эмиттером: принцип действия
- •17.Многокаскадный усилитель
- •18.Операционный усилитель: назначение, устройство, характеристики, типы.
- •23 Компатор и мультивибраторр
- •24. Генераторы гармонических колебаний генераторы
- •22. Ключевой режим работы транзистора.
- •31. Цифровые счётчики. Схемная реализация. Типовые имс.
- •32. Регистры памяти и регистры сдвига. Схемная реализация. Типовые имс.
- •40. Аналогово-цифровые преобразователи.
- •Ацп последовательного счёта.
- •Ацп последовательного приближения.
- •Ацп параллельного типа.
- •Цифро-аналоговые преобразователи.
8. Тиристоры: динистры, тринистры. Устройство, вах, основные параметры.
Тиристоры - четырехслойные элементы, имеющие структуру р-п-р-п.
Диодный тиристор - транзистор, с двумя выводами.
Триодный тиристор, управляемый - транзистор, с тремя выводами. Тиристор можно представить в виде двух трехслойных элементов (транзисторов). При достижении прямого напряжения UBpзначения напряжения включения ит1происходит лавинообразное размножение зарядов и тиристор открывается.
В управляемых тиристорах их включение происходит при подаче на управляющий электрод тока I при гораздо меньших значениях иш.
При снятии входного сигнала тиристор остается во включенном состоянии до тех пор, пока не выключено анодное напряжение.
Тиристор позволяет коммутировать значительные токи без подвижных деталей, внутри полупроводниковой структуры, с большой частотой переключения. Он предназначен для включения и выключения силовых токов (до 1000 А).
Принцип действия тиристора основан на следующем. При приложении к тиристору питания Е обратной полярностью закрываются переходы р1-n1и p2-n2. Сопротивление тиристора бесконечно велико. Подача управляющего сигнала не влияет на состояние тиристора.
При подаче питания прямого направления закрывается средний р-ппереход. Если не подавать управляющего сигнала тиристор также закрыт.
При подаче управляющего сигнала U,появляется управляющий ток I, через переход р. -п, ,что приводит к появлению зарядов в среднем р-n переходе тиристора и стремительному росту тока Iяр.При кратковременной подачеуправляющего сигнала тиристор открывается лавинообразно. Даже при токах до 2000 А напряжение на тиристоре падает незначительно (до 1 В).
9. Оптоэлектронные приборы: фоторезисторы, свето-, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры, оптроны. Назначение, характеристики, основные параметры.
Светодиодами называются полупроводниковые приборы, преобразующие электрические сигналы в оптическую лучистую энергию некогерентного светового излучения.
При приложении к светодиоду прямого напряжения происходит инжекция носителей заряда, которая в сочетании с рекомбинацией с неосновными носителями вызывает излучение.
Основные параметры:
сила света (десятые доли÷единицымКанделл);
яркость (десятки÷сотни Кандел на кв.см);
постоянное прямое напряжение ;
цвет свечения и длина волны, соотв.-е максимальному световому потоку;
максимально допустимый постоянный прямой ток (десятки мА);
максимально допустимое постоянное обратное напряжение (единицы В).
Используются: в оптических линиях связи, индикаторных устройствах, оптопарах.
Фотодиодом называется фотоэлектрический прибор, имеющий один р-n-переход. В основе его работы лежит явление возрастания обратного тока р-n-перехода при его освещении, т.е. световой поток управляет обратным током фотодиода.
Фотодиоды имеют структуру обычного р-n-перехода (см. рис.), где а) - условное обозначение фотодиода, б) - структура фотодиода. Вследствие оптического возбуждения в р и n областях возникает неравновесная концентрация носителей заряда.
На границе перехода неосновные носители заряда под влиянием электрического поля, перебрасываются через переход в область, где они являются основными носителями. Электрический ток, созданный ими есть полный фототок. Если р-n-переход разомкнут, то перенос носителей заряда, генерируемых светом, приводит к накоплению отрицательного в n-области и положительного в р-области зарядов. Новое равновесное состояние соответствует меньшей высоте потенциального барьера, равной (Uк-Еф). ЭДС Еф, возникающую при этих процессах, на значение которой снижается потенциальный барьер Uк в р-n-переходе, называют фотоэлектродвижущейсилой (фото-ЭДС) В данной ситуации фотодиод работает в режиме фотогенератора, преобразуя световую энергию в электрическую.
Фотодиод может работать совместно с внешним источником (рис. в). При освещении фотодиода поток неосновных носителей заряда через р-n-переход возрастает. Увеличивается ток во внешней цепи, определяемый напряжением источника и световым потоком. Значение фототока можно найти из выражения Iф=SинтФ, где Sинт - интегральная чувствительность.
Фотодиод может включаться двумя способами:
вентильный (гальванический) режим
фотодиодный режим
Вольтамперные характеристикиосвещенногоp-n-перехода показаны на рисунке.
Энергетические характеристики, которые связывают фототок со световым потоком, являются одними из основных характеристик фотодиода. Причем фотодиод может быть включен без внешнего источника ЭДС (генераторный режим), так и с внешним источником (см. рис.) а) - генераторный режим; б) - при работе с внешним источником).
Достоинства: большое быстродействие.
Недостатки: невысокая фоточувствительность.
Рис.1. Оптрон с внутренней (а) и внешними (б) фотонными связями: 1, 6 – источники света; 2 – световод; 3, 4 – приемники света; 5 – усилитель.
Основным элементом оптоэлектроники является оптрон. Различают оптроны с внутренней (рис.1, а) и внешними (рис.1, б) фотонными связями. Простейший оптрон представляет собой четырехполюсник (рис.1, а), состоящий из трех элементов: фотоизлучателя 1, световода 2 и приемника света 3, заключенных в герметичном светонепроницаемом корпусе. При подаче на вход электрического сигнала в виде импульса или перепада входного тока возбуждается фотоизлучатель. Световой поток по световоду попадает в фотоприемник, на выходе которого образуется электрический импульс или перепад выходного тока. Этот тип оптрона является усилителем электрических сигналов, в нем внутренняя связь фотонная, а внешние - электрические.
Другой тип оптрона - с электрической внутренней связью и фотонными внешними связями (рис.1, б) - является усилителем световых сигналов, а также преобразователем сигналов одной частоты в сигналы другой частоты, например сигналов инфракрасного излучения в сигналы видимого спектра. Приемник света 4 преобразует входной световой сигнал в электрический. Последний усиливается усилителем 5 и возбуждает источник света 6.
Фототранзисторы представляют собой приемники лучистой энергии с двумя или с большим числом р-п-переходов, обладающие свойством усиления фототока при облучении чувствительного слоя. Фототранзистор соединяет в себе свойства фотодиода и усилительные свойства транзистора. Наличие у фототранзистора оптического и электрического входов одновременно позволяет создать смещение, необходимое для работы на линейном участке энергетической характеристики, а также компенсировать внешние воздействия. Для обнаружения малых сигналов напряжение, снимаемое с фототранзистора, должно быть усилено. В этом случае следует увеличить сопротивление выхода переменному току при минимальном темновом токе в цепи коллектора, создавая положительное смещение на базе.