12. Основы электроники
ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ И ЭЛЕМЕНТОВ
Нелинейными электрическими цепями называют цепи, пара-
метры которых R, L и С зависят от тока и напряжения. В нелиней-
ных цепях характеристики и = f (i) нелинейны.
Особенности нелинейных электрических цепей позволяют осу-
ществлять целый ряд весьма важных для практики процессов: вы-
прямление переменного тока, преобразование постоянного тока
в переменный, преобразование частоты переменного тока, стаби-
лизацию тока и напряжения и др.
Характеристики нелинейных элементов и = f (i) делят на симметричные и несимметричные. У элементов с симметричными характеристиками сопротивление зависит от тока одинаково для обоих направлений
Нелинейные элементы с несимметричными характеристиками — диоды и тиристоры — широко используют, в частности, для выпрямления переменного тока.
2. Полупроводниковые диоды
При плотном соприкосновении полупроводников разных типов проводимости на границе раздела со значительным перепадом концентрации носителей зарядов движение зарядов приобретает характер диффузионного движения, в результате которого n-область заряжается положительно, р-область — отрицательно. В пограничном слое возникает контактное электрическое поле Ек, противодействующее дальнейшему переходу электронов и дырок из одной области в другую (рис. 4-3, а). Образовался р- n -переход с пониженной концентрацией основных носителей: электронов — со стороны полупроводника типа п, дырок — со стороны полупроводника типа р.
1.Схематическое обозначение и устройство типового плоскостного
диода
2. Электронно-дырочный р-п- Переход
3.
Если к p-n-переходу подключить внешний
источник тока, то напряжение указанной
на рисунке 4-3, б полярности, называется
обратным
4. напряжение , указанной на рисунке 4-3 в, полярности,
называется прямой
5. ВАХ- вольт-амперная характеристика
3. Тиристоры
В электротехнике, электронике и особенно в автоматике широкое применение находят приборы, для которых характерны два состояния: закрытое, при котором их сопротивление велико, и открытое, при котором сопротивление минимально. Такие приборы обычно выполняют роль бесконтактного электронного ключа или, как говорят, они работают в «ключевом» режиме.
В настоящее время широкое распространение получают четырех слойные полупроводниковые приборы, вольт-ампериые характери-
стики которых имеют падающий участок.
Тиристор — это четырехслойный полупроводниковый прибор со
слоями чередующихся р- и n-проводимостей. Два крайних слоя
тиристора (по аналогии с электронной лампой) — анод и катод, а
один из средних — управляющий электрод.
На рисунке 4-7 изображены :
структурная схема тиристора
условное обозначение
вольт-амперная характеристика
Конструкции
ВЫПРЯМИТЕЛИ
ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ ВЫПРЯМЛЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Для выпрямления переменного тока с помощью полупроводниковых приборов существует много различных схем. Рассмотрим основные из них, ставшие «классическими»: