13. Применение диодов. Источники вторичного электрического питания.

Основное применение кремниевых стабилитронов – стабилизация напряжения.

Диоды Шоттки находят применение в логических элементах транзисторно-транзисторной логики (ТТЛШ), в схемах высокочастотных выпрямителей и т. д.

Светодиоды используются в устройствах индикации, дисплеях лабораторных инструментов, источниках света.

Они используются для передачи как цифровых, так и аналоговых сигналов, а также в качестве электронных ключей.

Источники вторичного электропитания (ИВЭП) предназначены для получения напряжения, необходимо для питания различных электронных устройств. Как известно, действующее значение напряжения сети переменного тока составляет 220 В. Вторичные источники получают энергию от первичных источников: сети переменного тока, аккумуляторов и т. д.

t

t

t

t

t

Выпрямитель преобразует переменное напряжение синусоидальной формы в пульсирующее напряжение одной полярности. Сглаживающий фильтр уменьшает пульсации напряжения на выходе выпрямителя. Стабилизатор уменьшает колебания напряжения на нагрузке.

13. Двухполупериодные выпрямители. Сглаживающие фильтры.

Меньший уровень пульсаций выпрямленного напряжения можно получить в двухполупериодных выпрямителях. В двухполупериодном выпрямителе постоянная составляющая тока и напряжения в два раза больше, чем в однополупериодном. Существенным недостатком является то, что к запертому диоду приложено обратное напряжение, равное удвоенной амплитуде напряжения одного плеча вторичной обмотки трансформатора:

. Поэтому необходимо выбирать диоды с большим обратным напряжением. Более рационально используются диоды в мостовом выпрямителе. Напряжение на выходе выпрямителя всегда имеет пульсации. Для уменьшения пульсаций используют специальные устройства – сглаживающие фильтры. Простейшим является емкостный фильтр (С-фильтр). Для уменьшения пульсаций емкость конденсатора должна быть большой, чтобы постоянная времени разряда была намного больше периода выпрямленного напряжения. Режим работы диода в схеме выпрямителя с фильтром оказывается достаточно тяжелым. На практике используют и более сложные схемы сглаживающих фильтров. Г-образных LC- и RC-фильтров. Такие фильтры обеспечивают лучшее сглаживание. Их основной недостаток – большие габариты и вес.

13. Биполярные транзисторы. Схемы включения. Режим работы.

Биполярный транзистор – трёхполюсный полупроводниковый прибор с двумя p–n-переходами. Он состоит из чередующихся областей полупроводника, имеющих электропроводность различных типов. В зависимости от последовательности чередования n- и p-областей различают транзисторы n–p–n- и p–n–p-типов. На практике используются транзисторы обоих типов; принцип действия их одинаков. Основными носителями заряда в транзисторе n–p–n-типа являются электроны, а в p–n–p-транзисторе – дырки. Так как в кремнии электроны обладают большей подвижностью, чем дырки, то чаще используют транзисторы n–p–n-типа. от смещения p-n переходов зависит режим работы: активный (усиления). Эмиттерный переход смещён в прямом направлении, а коллекторный – в обратном. Так как эмиттерный переход смещён в прямом направлении, происходит инжекция носителей из эмиттера в базу. Поскольку область эмиттера легирована сильнее, чем область базы, поток электронов преобладает над потоком дырок. Из-за малой толщины базы почти все электроны, пройдя базу, достигают коллектора. Только малая доля электронов рекомбинирует в базе с дырками. Коллекторный переход смещён в обратном направлении, поэтому электроны, достигшие коллекторного перехода, втягиваются полем перехода в коллектор. Происходит экстракция электронов в коллектор.

отсечки. Оба перехода смещены в обратном направлении; справедливы условия: B или .  Оба перехода транзистора закрыты, т.е. ток основных носителей заряда между эмиттером и коллектором прекращается. Потоки неосновных носителей заряда создают только малые и неуправляемые тепловые токи переходов. Из-за бедности базы и переходов носителями зарядов, их сопротивление сильно возрастает. Поэтому часто считают, что транзистор, работающий в режиме отсечки, представляет собой разрыв цепи.

насыщения. Оба перехода открыты. Соответственно, основные носители заряда коллектора и эмиттера «бегут» в базу, где активно рекомбинируют с ее основными носителями. Из-за возникающей избыточности носителей заряда сопротивление базы и p-n переходов уменьшается. Поэтому цепь, содержащую транзистор в режиме насыщения можно считать короткозамкнутой, а сам этот радиоэлемент представлять в виде эквипотенциальной точки. В этом режиме ток коллектора не зависит от тока базы. Коллекторный переход отпирается, если напряжение коллектор-база , Значение находится в пределах 0,2–0,3 В.

инверсный. Эмиттерный переход смещён в обратном направлении, а коллекторный -– в прямом. эмиттер играет роль коллектора, а коллектор – эмиттера. В инверсном режиме усиление транзистора невелико

схема не дает значительного усиления сигнала, зато хороша на высоких частотах, поскольку позволяет более полно использовать частотную характеристику транзистора.

с общим эммитером. Даёт наибольшее усиление по напряжению и по току. Недостаток: плохо работает на высоких частотах, а при усилении по мощности растут и частота и температура.

С общим коллектором: сильна обратная связь, используется для корректировки входного сигнала, низкое напряжение.