книги из ГПНТБ / Черкасов А.Л. Радиотовары учебник

Требования к качеству, маркировка и упаковка электронных ламп

Конструкция лампы должна быть прочной, не до­ пускается качание цоколя и нарушение вакуума бал­ лона. Стекло баллона не должно иметь дефектов (вздутий, пузырей, шлира). Штырьки должны быть одинаковыми по длине, толщине, прямыми и парал­ лельными между собой. Выводы электродов должны быть прочно припаяны к штырькам. Лампа должна с небольшим усилием входить в гнезда панели и прочно удерживаться в ней.

10.0

Электронные лампы маркируют по буквенно-циф­ ровой системе из трех (6А7), четырех (6П14П) или пяти элементов (6Н6П-И).

Первый элемент — цифра, показывающая округ­ ленное напряжение накала катода в вольтах. Напри­ мер, цифра 6 указывает на напряжение накала, рав­ ное 6,3 В (6ИЗП); цифра 2 — 2,2 В (2Д1С); 1 — 1,2 В (1С12П).

Второй элемент маркировки — буква, обозначаю­ щая тип лампы:

Д — диод;

X — двойной диод;

4 мм.

Лампы, не имеющие четвертого знака в марки­ ровке, имеют металлический баллон. У некоторых

101

ламп имеется еще и пятый элемент, который обозна­ чает:

В — лампа повышенной прочности и надежности; Е — лампа долговечная; И — лампа для работы в импульсном режиме;

К — лампа высокой виброустойчивости. Маркировочные данные должны быть четко нане­

сены на корпус лампы несмываемой краской. Радиолампы упаковывают в индивидуальные кар­

тонные коробочки, в которые вкладывают сопроводи­ тельный листок, содержащий все показатели на дан­ ный тип лампы и ее цоколевку. Под цоколевкой понимается схематическое изображение соединений электродов лампы (катода, анода и сеток) со штырь­ ками. Нумерация штырьков идет по часовой стрелке от условного ключа (у ламп пальчиковой серии — наибольшее расстояние между штырьками).

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ

Полупроводниковые приборы — это группа элек­ тронных приборов, в которых используются физиче­ ские перемещения электрических зарядов в кристал­ лических веществах. Свое название они получили потому, что изготовляются из полупроводниковых ма­ териалов, которые по сравнению с проводниками очень плохо проводят электрический ток, но все же лучше, чем диэлектрики. Для них характерен отрица­ тельный коэффициент электрического сопротивления, так как при возрастании температуры сопротивление полупроводников уменьшается.

По сравнению с электронными лампами полупро­ водниковые приборы имеют ряд преимуществ: малый вес и малые габариты; для них не требуется затрат энергии на накал катода, а следовательно,, они имеют большой КПД; большой срок службы; большую ме­ ханическую прочность; способность работать при низ­ ких питающих напряжениях. Вместе с тем полупро­ водниковым приборам свойственны и недостатки: па­ раметры отдельных экземпляров приборов одного и того же типа отличаются один от другого, параметры приборов зависят от температуры, собственные шумы

102

транзисторов (полупроводниковых триодов) больше, чем у вакуумных приборов и др.

В качестве исходных материалов для изготовле­ ния полупроводниковых приборов в основном приме­ няют германий и кремний — элементы IV группы таб­ лицы Д. И. Менделеева. Они должны иметь правиль­ ную кристаллическую структуру и весьма высокую чистоту (рис. 35).

6

Рис. 35. Образование пары электрон — дырка в кристалле германия:

а— при температуре абсолютного нуля; .6 — при повышенной температуре

■Для того чтобы понять принцип электропроводно­ сти полупроводниковых материалов, рассмотрим строение германия. При температуре абсолютного нуля он обладает свойством диэлектрика. На рис. 35, а видно, что каждый атом кристалла окружен четырьмя соседними, с которыми он связан восемью электро­ нами: четыре собственных и по одному от каждого соседнего атома. Каждый атом электронейтрален. При сообщении электронам кристалла дополнитель­ ной энергии, например повышением температуры, они могут отрываться от атомов и свободно перемещаться

вкристалле. На месте ушедшего электрона обра­

.связь одноименно заряженных частиц, обусловленная наличием электронных пар в отличие от электровалентной связи, основан­ ной на электростатическом притяжении между разноименно заря­ женными ионами,

103

называют дыркой (см. рис. 35,6). Таким образом, при отрыве электрона от атома образуется пара электрон — дырка. Дырка может быть заполнена электроном, оторвавшимся от соседнего атома. Сле­ довательно, благодаря движению электрона дырка переместится на новое место. При наличии внешнего поля движение электронов и дырок становится упоря­ доченным, причем электроны и дырки движутся в про­ тивоположных направлениях.

Проводимость германия может сильно возрасти благодаря наличию небольшого количества примесей. При этом можно получить полупроводники двух ти­ пов проводимости.

Рис. 36. Принцип работы полупроводникового диода:

а — обратное включение; б — прямое включение

зуется полупроводник с избытком дырок, которые ве­ дут себя подобно положительно заряженному носи­ телю тока. Такой полупроводник называют «типа р»

полупроводник с избытком электронов. Такой полу­ проводник называют «типа «» (negative — отрица­ тельный) .

Находящиеся в контакте две области полупровод­ ника с р и «-типами проводимости представляют со­ бой р — «-переход (рис. 36).

В этом случае.полупроводниковый прибор обла­ дает необычным свойством — его электрическое со­ противление в одномнаправлении оказывается в сот­

104

ни раз больше, чем в противоположном. Подобное устройство называется кристаллическим диодом, при­ чем его электрические характеристики сходны с ха­ рактеристиками вакуумных диодов.

Классификация и ассортимент полупроводниковых приборов

Ассортимент современных полупроводниковых при­ боров включает большое число конструктивных раз­ новидностей различного назначения. Для изготовле­ ния бытовой радиотелевизионной аппаратуры ис­ пользуют в основном полупроводниковые диоды и транзисторы.

Диоды

Принцип работы полупроводникового диода осно­ ван на том, что р — «-переход пропускает ток в од­ ном направлении. Если внешнее электрическое поле приложено к переходу, как показано на рис. 36, а (плюсом к зоне типа п, а минусом к зоне типа р), то носители электричества — дырки и электроны отда­ лятся от р — «-перехода. Потенциальный барьер при этом возрастет, ток через р — «-переход не пойдет.

Если к р — «-переходу подключить напряжение обратной полярности, т. е. плюсом к зоне р и мину­

с электронами произойдет рекомбинация, т. е. элек­ троны будут заполнять дырки. Через р — «-переход пойдет ток, величина которого зависит от приложен­ ного напряжения.

Таким образом, электронно-дырочный р — «-пере­ ход можно использовать в качестве выпрямителя пе­ ременного тока в постоянный и/в качестве детектора.

По исходному полупроводниковому материалу ди­ оды делят на три группы: германиевые, кремниевые и из арсенида галлия.

По конструктивно-технологическому признаку раз­ личают диоды точечные и плоскостные.

105

По областям применения диоды бывают: универ­ сального назначения, силовые выпрямительные, ста­ билизаторы напряжения («опорные» диоды) и ряд разновидностей специализированного назначения (сверхвысокочастотные, диоды для умножения ча­ стоты, варикапы, туннельные и др.). Выпускаются также высоковольтные выпрямители и «столбы», со­ стоящие из нескольких однотипных диодов, включен­ ных последовательно, и блоки, содержащие диоды как в последовательном, так и в параллельном со­ единениях. Например, в радиоприемниках часто при­ меняют выпрямители, имеющие марку АВС (авто­ номный выпрямитель селеновый). В них заключено пластмассовое основание, в гнезда которого уложены селеновые и соединительные пластины, так что на­ ружу выведены только входные и выходные контакты выпрямительного моста.

Маркировка полупроводниковых диодов, разрабо­ танных до 1964 г. и частично выпускаемых сейчас, состоит из двух элементов1: буквы Д и порядкового номера. Для диодов различных классов используют числа в пределах сотен (табл. 4).

Исключение составляют выпрямительные плоскост­ ные германиевые диоды серии Д7. После числа в ка­ честве третьего элемента маркировки часто приме­ няют буквы русского алфавита (А, Б, В и т. д.), обо­ значающие разновидности диодов данного типа (под­

106

Первый элемент — буква или цифра — обозначает исходный материал: Г или 1— германий; К или 2 — кремний; А или 3 — арсенид галлия.-

? 2 3 ^ 5 6

Рис. 37. Графические обозначения диодов:

Второй элемент — буква, указывающая класс или группу приборов (табл. 5).

Третий элемент — число, указывающее назначение или электрические свойства приборов (табл. _5).

107

сти разновидности типа А.

Графические обозначения диодов1 приведены на рис. 37.

Транзисторы

Транзистором называется полупроводниковый при­ бор, имеющий два последовательных р—«-перехода. Различают транзисторы типа р—«—р и типа «—р—« (рис. 38).

Физические процессы, протекающие в транзисто­

Рис. 38. Условные обозначения транзисторов

вается э м и т т е р о м . Область, собирающая носители тока, называется к о л л е к т о р о м . Промежуточная область называется б а з о й . К каждой из этих обла­ стей припаяны выводы, с помощью которых транзи­ стор включается в схему.

Для уяснения принципа работы транзистора необ­ ходимо помнить, что в кристаллических приборах в отличие от вакуумных при отсутствии внешнего элект­ рического поля через р—«-переход протекают два равных и противоположный токи:

ток основных носителей — диффузный;

1 ГОСТ 7624—62.

108

ток, возникающий вследствие теплового движения носителей и разности их концентраций по обе стороны

перехода; ток неосновных носителей — ток проводимости, воз­

никающий под действием контактного поля. Для по­ лупроводников типа р неосновными носителями яв­ ляются электроны, а для полупроводников типа п — дырки.

Рассмотрим принцип действия транзистора типа

р—п—р.

Если к эмиттерному переходу подключить прямое

титься из базы в коллектор. Чтобы обеспечить движе­

(плюс — на базу, минус — на коллектор).

В этом случае число основных зарядов, преодоле­ вающих барьер п — р-перехода, резко сокращается, а число неосновных зарядов, преодолевающих этот барьер, увеличивается. Так как дырки для базы (с «-проводимостью) являются неосновными, то поле коллекторного перехода будет оказывать на них уско­ ряющее действие. В цепи коллектора возникает ток (7,0 одного направления с током эмиттера (1Э).

Транзисторы находят весьма широкое применение в радиоэлектронике. Их используют в качестве усили­ телей сигналов низкой и высокой частот, различного рода преобразователей, в генераторах и других уст­ ройствах.

109