Практические занятия № 11 Полупроводниковые приборы

Общие сведения

Основу промышленной электроники составляют полупроводниковые приборы, осуществляющие различные функции преобразования электрического сигнала. Для преобразования переменного сигнала в постоянный используются полупроводниковые диоды, обладающие односторонней проводимостью. В усилителях, логических схемах нашли применение различные типы транзисторов. Для переключения режимов работы электротехнических устройств, а также в генераторах высокочастотных колебаний применяются тиристоры и динисторы. Во всех перечисленных приборах имеются электронно-дырочные р-n переходы, свойства которых и определяют характеристики полупроводниковых приборов.

Расчет выпрямителей переменного тока.

Основными параметрами полупроводниковых диодов являются допустимый ток , на который рассчитан диод, и обратное напряжение , которое выдерживает диод без пробоя в непроводящий период. Сравнивая ток потребителя с допустимым током диода и напряжение, действующее на диод в непроводящий период с допустимым обратным напряжением диода, выбирают диоды для схем выпрямления (таблица 4).

Таблица 4

Параметры Схема выпрямления
1.Однофазная однополупериодная	2,22	1,57	0,45	3,14
2.Однофазная 2-х полупериодная со средней точкой	1,11	0,67	0,9	3,14
3. Однофазная мостовая	1,11	0,67	0,9	1,57
4. 3-х фазная однополупериодная	0,85	0,25	1,17	2,1
5. З-х фазная двух- полупериодная	0,43	0,057	0,34	1,05

- среднее значение выпрямленного тока нагрузки.

- действующее значение входного напряжения на выпрямителе.

- среднее значение выпрямленного напряжения.

- амплитудное значение 1-ой гармоники выпрямленного напряжения.

Задача 1. Рассчитать мостовой выпрямитель, использовав один из четырех диодов: Д218, Д222, КД202Н, Д215Б. Мощность потребителя напряжение

Решение. 1.Выписываем из справочника параметры указанных диодов: Д218 - Д222 -

КД202Н - Д215Б -

2. Ток потребителя:

3. Обратное напряжение на диоде в непроводящий период (см. табл. 4)

4. Выбираем диод из условия (см. табл. 4) и Этим условиям удовлетворяет диод КД202Н

5. Составляем схему мостового выпрямителя (рис. 36).

Рис. 36

3. Транзисторный усилитель

Задача 2. Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, найти ток базы , ток коллектора , напряжение на коллекторе , коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности, если напряжение напряжение питания сопротивление нагрузки в цепи коллектора Входные и выходные характеристики транзистора даны (рис. 37).

а)

б)

Рис. 37

1. Задачу решаем методом пересечения характеристик (см. практ.зан. № 5 задача 1 Рис. 24, 25) нелинейной цепи, состоящей из линейного сопротивления и нелинейного . Для коллекторной цепи из указанных элементов в соответствии со вторым законом Кирхгофа имеем

, откуда

2. Строим линию нагрузки по двум характерным точкам:

При и при , где

Откладываем на осях координат полученные точки, соединив их между собой, получаем линию нагрузки, на которой работает транзистор.

3. Находим на входной характеристике для ток базы

4. Находим на выходных характеристиках точку А при пересечении линии нагрузки с выходной характеристикой, соответствующей

5. Определяем для точки А ток коллектора и напряжение

6. Задавшись отклонением входного сигнала определим отклонения остальных сигналов.

Ток базы Ток коллектора Напряжение

7. Находим коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности