- •Электроника и микропроцессорная техника. Лекция №1.
- •1.Определение предмета электроника:
- •Техническая электроника:
- •2.Физические основы собственной и примисной электропроводности полупроводников:
- •Зонные диаграммы:
- •3.Получение и свойства pn –перехода:
- •Основное свойство pn перехода:
- •4 .Вольт амперная характеристика pn перехода (вах перехода):
- •Лекция № 2.
- •Классификация полупроводников.
- •Элементарная база аналоговой п.П. Электроники:
- •4.П.П.Диоды
- •Выпрямительный диод:
- •Электрический пробой:
- •1.Туннельный пробой(эффект Зенера):
- •2. Лавинный пробой(в широких рn переходах):
- •3.Получение и свойства pn –перехода:
- •Светодид(излучаемый):
- •О птроны (Оптопары):
- •Система обозначения полупроводниковых диодов:
- •Лекция № 4. Транзисторы.
- •(Одиночный прибор, всегда от р→n)
- •Классификация биполярных транзисторов:
- •Принцип действия:
- •Достоинства и недостатки биполярных транзисторов:
- •Основные характеристики соэ:
- •Лабораторная работа № 30: исследование регулируемого выпрямителя на тиристорах.
- •Структурная схема:
- •Принцип действия тринистора:
- •Структурная схема:
- •Неуправляемый однополупериодный выпрямитель:
- •Управляемый выпрямитель содержит 3 блока:
- •Полевые транзисторы.
- •1.Определение и основные электроды:
- •3 Электрода:
- •2.Разновидности полевых транзисторов:.
- •Интегральные микросхемы:
- •Классификация:
- •2. По виду обрабатываемого сигнала:
- •3.По количеству заключенных в интегральной схеме элементов (по степени интеграции):
- •Полупроводниковые аналоговые устройства:
- •Выпрямители:
- •Классификация:
- •1.По виду выходной величины:
- •2.По потребляемой мощности:
- •3.По количеству выпрямительных полупроводников:
- •Однофазный двух полупериодный выпрямитель с выводом средней точки трансформатора:
- •2.2 Мостовой 2-ух полупериодный выпрямитель:
- •Сглаживающие фильтры:
- •1.Определение и назначение:
- •2.Принцип действия и основные параметры:
- •Основные параметры:
- •3.Классификация:
- •4.Простой индуктивный фильтр:
- •4.Простой ёмкостный фильтр:
- •4.Комбинированный фильтр:
- •Стабилизаторы напряжений:
- •1.Определение:
- •2.Классификация:
- •Компенсационный стабилизатор:
- •Усилители.
- •1.Определение, структурная схема и условное обозначение:
- •2.Классификация:
- •1.Амплитудная характеристика:
4 .Вольт амперная характеристика pn перехода (вах перехода):
Iпр (мА)
500
5
400
300
200
100 А Uпр=Езап
напряжение пробоя 1 4
Uоб(В)- 1000 -100 -10 -1 0 Uпр(В)
0,001
1 0,010
2 0,100
3
Iоб (мА)
1.На 1-ом участке: При большом Uоб Iоб практически равен 0.
2.Электрический пробой (может быть лавинный или туннельный ) при достижении Uпр=1000В и хорошем теплоотводе pn перехода возникает электрический (обратимый пробой), при котором Iоб растёт при практически неизменном Uоб.
3. В случае плохого теплоотвода от рn перехода – рост обратного тока приводит к пережиганию pn, этот режим недопустим. Электрический пробой восстанавливается при снятии Uоб и свойства тоже восстанавливаются.
4.(0-А) приложенный Uпр≤Езап , т.е. pn переход существует, протекает малый прямой ток.
5.Приложенное Uпр>Езап, pn переход исчезает(отктрыт) и тогда ток через pn переход переходит только с помощью Rн (Iпр= Uпр/Rн).
Различные полупроводниковые приборы работают на разных участках ВАХ pn-перехода.
Лекция № 2.
Классификация полупроводников.
2 -ух электродные: 3-ёх электродные:
1 .Полупроводниковые резисторы.(0pn). Транзисторы
2 .П.П.Диоды(1pn).
Полевые(0,1 pn)
Биполярные(2pn)
М ногоэлектродные(много pn) 2-ух или 3-ёх электродные
ИС(интегральные схемы)
Тиристоры
Тринисторы
Динисторы(3pn и более)
Элементарная база аналоговой п.П. Электроники:
1.П.П. резисторы:
Называется прибор, имеющий 2 электрода и ни одного pn перехода.
Главные свойства П.П.Р.:
Изменять своё сопротивление под действием напряжения или параметров окружающей среды.
1-ая группа П.П.Р. (от напряжения):
1.Линейные резисторы.
2.Варисторы.
Линейные:
УГО: ВАХ: Область применения: в качестве сопротивления внутри
U интегральных схем; изготавливаются из Si;
p и n типа.
R
I
Варисторы:
У ГО: ВАХ: Iпр
U
Н елинейный элемент
Электрической цепи.
I Uоб 0 Uпр U
Изготавливается из карбида (SiС) с присадкой глины. Аномальная ВАХ показывает, что начиная с некоторого участка с увеличением тока и U=const.
Принцип действия: с увеличением тока увеличивается и нагрев, критическое тепло, при этом, выделяется по границе кристаллической решётки в глину.
Область применения: Для защиты электрических цепей от перенапряжения.
1.П.П.резисторы (от окружающей среды):
1.Терморезисторы:
У ГО: ВАХ:
R R
T
T
Т ↑ и ↑R - аномальная схема.
Термисторы: CuO, CoO, MnO.
Позисторы : TiBa – керамика с добавкой редкоземельных металлов.
Недостатки: Невзаимозаменяемость! Для совпадения характеристик в 1-ой,2,3 точках, необходимо вводить в схему термонезависимые сопротивления.
Достоинства: Малая инерционность. Дают возможность измерять температуру в труднодоступных местах.
Область применения: В устройствах пожаробезопасности, в устройствах измерения температуры различных объектов.
R
2 .Фоторезистор:
У ГО:
Ф Ф
Происходит следующее: при попадании фотона на полупроводник валентные электроны увеличивают размах колебаний и могут проскочить в зону проводимости, т.е. на бороздку.
При попадании фотонов внутреннее сопротивление как будто уменьшается за счёт увеличения тока.
Область применения: В различных датчиках для счёта деталей.
3.Тензорезисторы:
∆R/R
УГО:
n p
δ
l
∆l/l
Главный параметр : коэффициент тензочувствительности (-150 :150), который находится:
Sr =(∆R/R)/( ∆l/l)= -150:150.
Область применения: для измерения механической деформации, для измерения механических деформаций устройств и агрегатов.