Ответы на вопросы по промэлектронике

1. Резистор, конденсаторы, индуктивности

Резистор (сопротивление) – пассивный элемент электрической цепи, характеризуемый сопротивлением электрическому току, т. е. для идеального резистора в любой момент времени должен выполняться закон Ома для участка цепи: мгновенное значение напряжения на резисторе пропорционально току проходящему через него.

По назначению делятся на общего и специального назначения; по характеру изменения сопротивления: постоянные, переменные регулировочные, переменные подстроечные резисторы; по способу защиты: изолированные, неизолированные, вакуумные, гермитизированные; по виду ВАХ: линейные и нелинейные.

Конденсатор— двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омической проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Обычно состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Сопротивление конденсатора равно: . Конденсаторы используются для блокировки и шунтирования сигнала, в схемах фильтров, синхронизации и генерации сигналов. Правило: за время 5 τ конденсатор зарядится (разрядится) на 99%. Основные параметры: емкость, рабочее напряжение, предельное напряжение, ток утечки, температурный коэффициент емкости, срок службы.

Индуктивность — коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность, краем которой является этот контур. Катушка индуктивности обладает реактивным сопротивлением величина которого равна: , где — индуктивность катушки, — циклическая частота протекающего тока. Соответственно, чем больше частота тока, протекающего через катушку, тем больше её сопротивление.

2. Примесные полупроводники. Принцип работы п-н перехода.

В чистых полупроводниках присутствует определенная концентрация носителей заряда (электронов и дырок). Для снижения удельного сопротивления полупроводника и придания ему определенного типа электропроводности (электронной или дырочной) в чистые полупроводники вносят определенные примеси, такой процесс называют легированием. Электронно-дырочным переходом называют область на границе двух полупроводников, один из которых имеет электронную, а другой дырочную электропроводность. Если расположить рядом p- и n-полупроводники, то на границе между ними возникнет диффузный ток. I_ДИФ= I_ДИФ+ + I_ДИФ-. Произойдет это потому, что с одной стороны у нас чересчур много отрицательных зарядов (электронов), а с другой — положительных (дырок). Соответственно, электроны будут перетекать в приграничную область p-полупроводника. А поскольку дырка — место отсутствия электрона, то возникнет ощущение, будто дырки перемещаются в противоположную сторону — к границе n-полупроводника. Попадая в p- и n-области, электроны и дырки рекомбинируют, что приводит к снижению количества подвижных носителей заряда. На этом фоне становятся ясно видны неподвижные положительно и отрицательно заряженные ионы на границах полупроводников (от которых «ушли» рекомбинировавшие дырки и электроны). В итоге получим две узкие заряженные области на границе веществ. Это и есть p-n переход, который также называют запирающим слоем из-за малой концентрации в нем подвижных носителей заряда.