МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ
РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
ВИТЕБСКИЙ ФИЛИАЛ УЧРЕЖДЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ»
Кафедра телекоммуникационных систем
ПРАКТИКУМ
по решению задач по дисциплине «Техническая электроника»
для учащихся 1-го курса ЗФО
специальности 2 - 45 01 33 «Сети телекоммуникаций»
Витебск
2016
УДК _______
БББ _________
П______
Рекомендовано к изданию
кафедрой телекоммуникационных систем
________2016 г., протокол № ___
Составитель
Е.М. Белан, преподаватель первой категории филиала
кафедры телекоммуникационных систем
Рецензент
-----------------------------------
П__
|
Практикум по решению задач для учащихся 1-го курса ЗФО специальности 2-45 01 33 – Сети телекоммуникаций для специализации 2-45 01 33 01 Техническая эксплуатация сетей телекоммуникаций/ сост. Е.М. Белан. – Минск : Учреждение образования «Белорусская государственная академия связи», 2016. – 77 с. ISBN ___________________ Приведены практические задания, а также теоретические сведения охватывающие базовые понятия и основы принципов работы полупроводниковых приборов; их характеристики, параметры. Предназначено для учащихся и преподавателей академии УДК _____ БББ _____ |
ISBN ____________ © Учреждение образования
«Белорусская государственная академия связи», 2016
Введение
Электроника – это область науки, техники и производства, охватывающая исследование и разработку электронных приборов (ЭП) и принципов их использования.
Все самые сложные электронные устройства состоят из удивительно простых элементов и ЭП (диоды, транзисторы, фотоэлектронные приборы), к изучению которых мы приступаем. На базе ЭП создаются устройства от мигающих ламп на новогодней елке до систем управления кораблями в безбрежном космосе.
Предмет «Техническая электроника» занимает особое место в системе подготовки специалистов отрасли связи. Знания, умения, навыки, полученные обучающимися при изучении данного предмета, являются основой для усвоения большинства специальных предметов, так как электронные приборы, усилители, устройства импульсной техники являются важнейшими элементами аппаратуры, используемой для всех видов электросвязи, проводного, радио- и телевизионного вещания.
Целью курса является изучение физического строения и процессов, происходящих в пассивных и активных электронных приборах, приобретение навыков при исследовании технических устройств.
Техническая электроника наука молодая, ей менее ста лет, но она прошла бурный путь развития. Каждый новый прибор вызван потребностью развития, устаревшие приборы уступают место новым, более совершенным. Так, электровакуумные приборы (ЭВП) служили с 1904 по 1948 год (44 года), а дискретные транзисторы всего 11 лет (1948-1959), далее заявили о себе интегральные микросхемы.
Некоторые даты развития электроники.
1895 г. – А.С. Попов изобрел радиоприемник.
1904 г. – изобретен ламповый диод (Англия).
1907 г. – изобретена электронно-лучевая трубка (Россия).
1916 г. – в России изготовлены первые радиолампы.
1948 г. – в США изобретены полевые транзисторы.
1949 г. – первая ЭВМ на транзисторах (США).
1959 г. – изобретены интегральные схемы
Электронные приборы: основные понятия
Электронные приборы (ЭП) – приборы, принцип действия которых основан на управлении потоком заряженных частиц в полупроводниках, вакууме или газах.
Электронные приборы по типу используемого материала классифицируются:
-полупроводниковые приборы (ППП),
-электровакуумные приборы (ЭВП),
- ионные (газонаполненные) приборы (ИП).
Раздел 1 электропроводность твердых тел
Полупроводниками (ПП) называются элементы, занимающие по удельному сопротивлению промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.
При изготовлении ЭП используют кремний Si и германий Ge, которые являются элементами 4-ой группы периодической системы Менделеева (рисунок 1).
Строение твердого тела
Все тела состоят из атомов. Атом состоит из положительно заряженного ядра, вокруг которого вращаются электроны. Число электронов равно порядковому номеру элемента в периодической системе Менделеева. Электрон имеет отрицательный заряд:
Число протонов в ядре равно числу электронов, т.е. атом в целом – нейтральная частица.
Электроны, имеющие большую энергию, находятся дальше от ядра; они вращаются вокруг ядра по определенным орбитам.
Рисунок
1 – Строение атома
и
У атомов полупроводников на внешнем энергетическом уровне находится 4 электрона, которые называются валентными.
Рисунок 2 – Ковалентная связь в кристалле кремния
Каждый атом германия образует 4 ковалентные связи с четырьмя соседними атомами. Ковалентная связь образуется парой электронов, принадлежащих соседним атомам и вращающихся по орбитам, которые охватывают оба атома.