- •Основи електроніки та мікропроцесорної техніки
- •Основні дати відкриттів і винаходів в електроніці
- •Як вивчати електроніку
- •Розділ 1. Фізичні основи електронної теорії
- •1.1 Основи електронної теорії
- •1.1.1 Електрон та його властивості
- •1.1.2 Робота виходу електронів. Електронна емісія
- •Таким чином, для відриву від поверхні провідника електрони повинні затратити роботу проелектричних сил, які повертають їх назад:
- •1.1.3 Рух електронів в електричних та магнітних полях
- •1.1.4 Електричний струм в газі
- •Контрольні питання і вправи
- •1.2. Електрофізичні властивості напівпровідників
- •1.2.1 Фізичні властивості напівпровідників
- •1.2.2 Власна провідність напівпровідників
- •1.2.3 Домішкова провідність
- •Дрейфовий і дифузний струми в напівпровіднику
- •1.2.4 Електронно-дірковий перехід
- •1.2.5 Властивості р-n переходу
- •Контрольні питання і вправи
- •2. Електронні прилади
- •2.1. Пасивні елементи електроніки
- •2.1.1. Резистори
- •2.1.2 Конденсатори
- •2.1.3 Котушки індуктивності. Трансформатори
- •2.1.4 Коливальні контури
- •2.1.5 Напівпровідникові резистори
- •Терморезистори
- •Фоторезистори
- •Варистори
- •Контрольні питання і вправи
- •2.2 Напівпровідникові діоди
- •2.2.1 Випрямні діоди
- •2.2.2. Високочастотні та імпульсні діоди
- •2.2.3 Стабілітрони
- •2.2.4 Варикапи
- •2.2.5. Тунельні діоди
- •2.2.6 Фотодіоди
- •2.2.7 Світлодіоди
- •2.2.8 Маркування діодів
- •Контрольні питаня і вправи
- •2.3 Транзистори. Тиристори
- •2.3.1 Класифікація транзисторів
- •2.3.2 Будова та принцип роботи біполярних транзисторів
- •2.3.3 Схеми ввімкнення транзистора
- •Еквівалентна схема заміщення, h – параметри транзистора
- •Статичні характеристики транзистора та визначення за ними h - параметрів
- •Температурні і частотні властивості транзистора
- •Транзистор у режимі ключа
- •Польові транзистори
- •Одноперехідні (двобазові) транзистори
- •Фототранзистори
- •Тиристори
- •Контрольні питаня і вправи
- •2.4 Електровакуумні та іонні прилади
- •Електронні лампи
- •Електровакуумний діод
- •Маркування електровакуумних приладів
- •Іонні прилади тліючого розряду
- •Неонова лампа
- •Тиратрон
- •2.5 Гібридні інтегральні мікросхеми
- •2.5.1 Конструктивні елементи гібридних інтегральних мікросхем
- •2.5.2 Пасивні елементи
- •2.5.3 Активні елементи – безкорпусні напівпровідникові прилади
- •Контрольні питання і вправи
- •2.6 Напівпровідникові інтегральні мікросхеми
- •2.6.1 Принцип виготовлення напівпровідникових імс
- •2.6.2 Великі імс
- •Контрольні питання і вправи
- •2.7 Оптоелектронні прилади
- •2.7.1 Елементна база мікроелектроніки – світловипромінювачі, фотоприймачі
- •2.7.2 Оптрони
- •Контрольні питання та вправи
- •Прилади відображення інформації
- •2.8.1 Електронно-променеві трубки
- •2.8.2 Буквенно-цифрові індикатори
- •Контрольні питання і вправи
- •3 Основи аналогової електронної схемотехніки
- •3.1 Підсилювачі
- •3.1.1 Призначення і характеристика підсилювачів
- •3.1.2 Основні показники роботи підсилювача
- •3.1.3 Підсилювачі низької частоти. Попередні каскади підсилення
- •3.1.4 Міжкаскадні зв’язки
- •3.1.5 Підсилювачі потужності
- •3.1.6 Зворотні зв’язки у підсилювачах
- •3.1.7 Фазоінвертори
- •3.1.8 Підсилювачі постійного струму Підсилювачі постійного струму прямого підсилення
- •Балансні та диференційні підсилювачі
- •3.1.9 Операційні підсилювачі
- •Масштабні інвертуючи підсилювачі
- •Масштабні неінвертуючи підсилювачі
- •Інтегратори
- •Компаратори
- •Контрольні питання та вправи
- •3.2 Генератори синусоїдних коливань
- •3.2.1 Класифікація генераторів
- •3.2.2 Автогенератори lc-типу
- •3.2.3 Стабілізація частоти lс - генераторів
- •3.2.4. Автогенератори типу rc
- •3.2.4. Автогенератор на тунельному діоді
- •3.2.5. Генератори на інтегральних мікросхемах
- •Контрольні питання та вправи
- •3.3 Випрямлячі. Стабілізатори
- •3.3.1 Класифікація випрямлячів
- •3.3.2 Однофазні випрямлячі
- •3.3.3. Випрямлячі з помноженням напруги
- •3.3.4. Трифазні випрямлячі
- •3.3.5. Згладжуючі фільтри
- •Стабілізатори постійної напруги
- •Стабілізатори струму
- •3.3.8 Стабілізатори постійної напруги на імс
- •3.3.9 Стабілізатори змінної напруги
- •3.3.10 Інвертори струму та напруги
- •Контрольні питання та вправи
- •Розділ 4. Основи цифрової електронної схемотехніки
- •4.1 Імпульсні пристрої
- •4.1.1 Загальні характеристики сигналів
- •Основні характеристики електричних сигналів імпульсного типу
- •4.1.2. Ключі як генератори імпульсів
- •4.1.3. Мультивібратори
- •4.1.4. Блокінг-генератор
- •4.1.5. Тригер на дискретних елементах
- •Контрольні питаня і вправи
- •4.2. Логічні елементи
- •4.2.1. Основні логічні операції (функції)
- •4.2.2. Найпростіші логічні схеми
- •4.2.3. Логічні інтегральні мікросхеми (класифікація)
- •4.2.4. Характеристики і параметри логічних мікросхем
- •4.2.5. Логічні імс типу дтл, ттл, на мдн (мон) транзисторах
- •4.2.6. Коротка характеристика деяких серій логічних імс
- •Контрольні питання та вправи
- •4.3. Цифрові пристрої
- •4.3.1. Цифрові способи зображення (передавання) інформації. Системи числення
- •4.3.2 Тригери на логічних елементах
- •4 Б .3.3. Двійковий лічильник та дільник частоти
- •4.3.4. Регістри
- •4.3.5. Комбінаційні цифрові інтегральні пристрої (комбінаційні цифрові мікросхеми)
1.1.4 Електричний струм в газі
Сукупність явищ, обумовлених проходженням електричного струму через газ отримала назву електричного розряду в газі.
Іонізація газу. Іонізацією газу називають процес утворення в нейтральному газі іонів — позитивно або негативно заряджених атомів.
Розрізняють поверхневу і об'ємну іонізацію газу. Причиною поверхневої іонізації є емісія електронів з поверхні твердих тіл (катодів іонних приладів) за рахунок додаткової енергії, яка повідомляється атомам цих тіл при нагріванні ( термоелектронна емісія), освітленні (поверхневий фотоефект), ударам швидкісних частинок (вторинна емісія) та ін. Атоми газу, взаємодіючи з позитивно зарядженою поверхнею катоду, який випромінює електрони, можуть перетворюватися в іони.
Однак основним видом іонізації газу є об'ємна іонізація, яка проходить в об'ємі газу. Частіше всього вона відбувається внаслідок співудару атомів газу з швидкісними частинками (електронами або іонами). Такий процес вибивання нових електронів і утворення додатних іонів називається іонізацією при співударі, або ударною іонізацією. Якщо отримані після іонізації вільні електрони мають достатню енергію, наприклад, отримавши її" в прискорюю чому електричному полі, то кожний з них може іонізувати новий атом і т. д. Таким чином, можливе лавиноподібне наростання кількості електронів і іонів.
Збудження атомів газу. Якщо на шляху вільного пробігу електрон не набуває енергії, достатньої для ударної іонізації, то при зіткненні з атомом проходить збудження нейтрального атома - переведення електрона на більш високий енергетичний рівень. Такий стан атома називається збудженим , а енергія, необхідна для його збудження, енергією збудження. В збудженому стані атом зазвичай знаходиться недовго, після чого переходить в нормальний стан. При такому переході атом віддає отриману ним раніше додаткову енергію в вигляді кванта електромагнітного випромінювання. Це випромінювання супроводжується свіченням газу, якщо випущені промені відносяться до видимої частини електромагнітного спектра.
Рекомбінація. Крім іонізації і збудження атомів, в газі проходить і зворотній процес утворення нейтральних атомів: рекомбінація позитивних і негативних іонів між собою або позитивних іонів і електронів, тобто повернення збуджених атомів в нормальний стан і розпад від'ємних іонів на нейтральні атоми і електрони.
Рекомбінація приводить до зменшення кількості заряджених частинок, тобто до деіонізації газу.
Зазвичай рекомбінація супроводжується виділенням променевої енергії. В більшості випадків при цьому спостерігається свічення газу.
Контрольні питання і вправи
Чому маса електрона відрізняється від маси іона?
Які критерії покладені в основу поділу речовин на провідники, напівпровідники та діелектрики?
Чому електрони, розташовані на зовнішніх орбітах атома, повۥзані з ядром слабше, ніж електрони, які знаходяться на ближчих до ядра орбітах?
В однорідному електричному полі електрон проходить різницю потенціалів 9 В. початкова швидкість дорівнює нулю. Визначити кінцеву швидкість електрона, який рухається в вакуумі, та його кінетичну енергію.
Як рухається електрон в електричному полі, якщо його початкова швидкість була направлена під кутом до вектора напруженості цього поля?
Коли траєкторією руху електрона в магнітному полі буде спіраль?
Яка різниця між поверхневою та обۥємною іонізацією?
Що супроводжує рекомбінацію іонів?