- •Введение
- •Лекция 1
- •1. Электрические цепи постоянного тока
- •Электрическая цепь постоянного тока. Параметры злементов цепи. Закон Ома
- •1.2. Режимы работы источника электрической энергии
- •1.3. Законы Кирхгофа
- •1.4. Использование законов Кирхгофа для расчета электрических цепей
- •Лекция 2
- •1.5. Эквивалентные преобразования электрических цепей
- •1.5.1. Последовательное соединение элементов.
- •1.5.2. Параллельное соединение элементов.
- •1.5.3. Смешанное соединение резистивных элементов.
- •1.5.4. Эквивалентные преобразования резистивных элементов треугольником и звездой.
- •1.6. Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля – Ленца
- •2. Электрические цепи переменного тока
- •2.1. Генерация синусоидальной эдс. Основные величины, характеризующие переменный ток
- •2.2. Представление синусоидальных величин аналитически, графически, вращающимися векторами, комплексными числами
- •2.3. Цепь переменного тока с активным сопротивлением
- •2.4. Цепь переменного тока с индуктивностью
- •2.5. Цепь переменного тока с ёмкостью
- •Лекция 4
- •2.6. Неразветвлённая цепь переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и ёмкостью. Резонанс напряжений
- •2.7. Разветвленная цепь однофазного переменного тока. Резонанс токов
- •2.8. Колебательный lc - контур переменного тока
- •2.9. Мощность однофазного переменного тока. Коэффициент мощности
- •3. Трёхфазные электрические цепи
- •3.1. Преимущество трёхфазного тока. Принцип получения трёхфазной эдс
- •Лекция 6
- •3.2. Соединение источников и потребителей электрической энергии звездой. Соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при симметричной и несимметричной нагрузках
- •3.2.1. Наличие нулевого провода
- •3.2.2. Отсутствие нулевого провода
- •3.3. Обрыв фазы и короткое замыкание фазы без нулевого провода при соединении источников энергии и потребителей звездой
- •3.3.1. Обрыв фазы a
- •3.3.2. Короткое замыкание фазы a
- •3.4. Соединение источников и приёмников электроэнергии треугольником. Соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при симметричной и несимметричной нагрузках
- •3.5. Обрыв фаз и обрыв линейного провода при соединении источников и потребителей треугольником
- •3.5.1. Обрыв фазы ab
- •3.5.2. Обрыв фаз ab и bc
- •3.5.3. Обрыв линейного провода
- •3.6. Мощность трёхфазной цепи
- •Лекция 7
- •3.7. Соотношения активных мощностей при симметричной нагрузке и при соединении звездой и треугольником
- •3.8. Вращающееся магнитное поле трёхфазной системы переменного тока
- •4. Трансформаторы
- •4.1. Однофазные трансформаторы. Устройство и принцип действия
- •4.2. Режимы работы трансформатора. Коэффициент полезного действия трансформатора
- •Лекция 8
- •4.3. Трёхфазные трансформаторы
- •4.4. Измерительные трансформаторы
- •5. Электрические машины постоянного тока
- •5.1. Устройство и принцип действия генератора постоянного тока
- •5.2. Генераторы постоянного тока независимого и параллельного
- •Лекция 9
- •5.3. Генераторы постоянного тока последовательного и смешанного возбуждений и их основные характеристики
- •5.4. Принцип действия электродвигателя постоянного тока
- •5.5. Электродвигатели постоянного тока параллельного возбуждения и их основные характеристики
- •5.6. Электродвигатели постоянного тока последовательного и смешанного возбуждений и их основные характеристики
- •5.7. Пуск, регулирование частоты вращения и реверс электродвигателей постоянного тока
- •Лекция 10
- •6.Трёхфазные асинхронные машины
- •6.1.Устройство и принцип действия асинхронного двигателя
- •6.2. Зависимость частоты вращения ротора, величины эдс и тока
- •6.3. Электромагнитный момент и механическая характеристика
- •Лекция 11
- •6.4. Пуск и реверс асинхронных двигателей
- •6.5. Регулирование частоты вращения трёхфазного асинхронного двигателя
- •Лекция 12
- •7. Полупроводниковые приборы
- •7.1. Электропроводность полупроводников
- •7.2. Полупроводниковые диоды. Устройство, принцип действия
- •7.3. Биполярные транзисторы. Устройство, принцип работы
- •7.4. Схемы включения биполярных транзисторов с p-n-p структурой
- •7.5. Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом
- •7.6. Динисторы, тиристоры. Устройство, принцип действия
- •7.7. Симисторы. Устройство, принцип действия
- •Лекция 14
- •7.8. Фоторезисторы и фотодиоды. Устройство, принцип действия
- •7.9. Фототранзисторы, фототиристеры, оптроны.
- •8. Схемы электронных преобразователей
- •8.1. Однополупериодные выпрямители
- •Лекция 15
- •8.2. Двухполупериодные выпрямители
- •8.3. Трёхфазные выпрямители. Электрические сглаживающие фильтры
- •Лекция 16
- •8.4. Электронные усилители на биполярных транзисторах
- •8.5. Импульсные усилители
- •8.6. Операционные усилители
- •9. Цифровые устройства
- •9.1. Логические функции, логически устройства.
- •9.2. Основные логические элементы.
- •4. Логический элемент или, операция логическое сложение ,
- •9.3. Асинхронный rs-триггер. Устройство, принцип действия
- •Лекция 18
- •9.4. Синхронный rs-триггер. Устройство, принцип действия
- •9.5. Синхронные d-триггер. Устройство, принцип действия
- •9.6. Шифратор. Устройство, принцип работы
- •9.7. Дешифратор. Устройство, принцип работы
- •Лекция 19
- •9.8. Регистры. Устройство, принцип работы
- •9.9. Счётчики импульсов. Устройство, принцип работы
- •Библиографический список
- •Cодержание
- •Иванов Евгений Николаевич
- •Электротехника и электроника
- •Конспект лекций
7.5. Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом
Устройство полевого транзистора с управляющим p-n переходом поясняется рисунком 7.21, на котором показаны условное обозначение транзистора и схема подключения к внешним питающим источникам.
Полевой транзистор состоит из пластины с электронной проводимостью n, в которую встроены две пластины р проводимости. Торцевые области n проводимости имеют электроды исток (И) и сток (С), которые соединены с источником Еси. Минус источника подключен к истоку (И), а его плюс подключен к стоку (С). Пластины р проводимости закорочены и соединены с электродом затвор (З). Электроды З и И соединены с источником Ези в обратном направлении.
Рис.7.21. Условное обозначение полевого транзистора с управляющим p-n переходом и схема подключения его к внешним питающим источникам
Если напряжение Uзи = 0 , то электроды И и С закорочены n-каналом, у которого сопротивление сток-исток равно нулю, а р-n переходы незначительны. При этом транзистор открыт, так как находится в режиме насыщения. С увеличением модуля отрицательного напряжения Uзи, сопротивление между электродами сток-исток будет увеличиваться до бесконечности, так как p-n переходы будут увеличиваться до закрытия n-канала. Транзистор закроется, и будет находиться в режиме отсечки.
На рис.7.22 изображены статические характеристики полевого транзистора.
Рис.7.22. Совмещение выходных характеристик полевого транзистора с управляющим p-n-переходом Iс = f(Uси) при Uзи = Const с входной характеристикой транзистора Iс = f(Uзи) при Uси = Const.
7.6. Динисторы, тиристоры. Устройство, принцип действия
Четырёхслой кремниевый вентиль с двумя электродами анод (А) и катод (К) называется динистором. На рис.7.23 изображены условное обозначение и схема включения динистора через нагрузочное сопротивление на источник питания.
Рис.7.23. Условное обозначение и схема включения динистора через нагрузочное сопротивление на источник питания
Если между анодом (А) и катодом (К) приложить небольшое постоянное напряжение, в прямом направлении, то при этом p-n-переходы П1 и П3 будут открытыми и их сопротивления малы. Переход П2 будет закрыт, так как он включен в обратном направлении и его сопротивление велико. Вентиль будет закрыт.
На рис.7.24 изображена вольтамперная характеристика динистора, которая подобна ветви обратной характеристики диода. При увеличении прямого напряжения питания до напряжения включения (точкаа) уменьшается сопротивление перехода П2 и динистор открывается (участок а-б-в), совпадая с характеристикой диода в прямом направлении, происходит образование свободных носителей зарядов (электронов и дырок).
Рис.7.24. Вольтамперная характеристика динистора
Напряжение открытого динистора составляет примерно 1вольт (участок б-в). При напряжении питания динистор закроется.
На рис.7.25 изображены условное обозначение и схема подключения к источникам питания и управления тиристора.
Рис.7.25. Условное обозначение и схема подключения к источникам питания и управления тиристора
Тиристор имеет три электрода анод (А), катод (К) и управляющий электрод (УЭ), который соединён со средней областью . Если на управляющий электрод (УЭ) подать положительный потенциал от источника управления, то тиристор откроется при меньшем напряжении включения . Чем больше ток управления , тем меньше напряжение тиристора. При токе управления
(спрямления) тиристор будет работать как диод. На рис.7.26 изображена вольтамперная характеристика тиристора.
Рис.7.26. Вольтамперная характеристика тиристора
При напряжении тиристор закроется. При подаче на зажимы анод(А) и катод (К) обратного напряжения , тиристор будет заперт обратно включенными переходами П1 и П3. Тиристоры имеют два устойчивых состояния: закрыт и открыт. При закрытом тиристоре его сопротивление равно бесконечности, при открытом тиристоре сопротивление равно нулю. Поэтому тиристоры применяются в бесконтактных переключателях, инверторах, выпрямителях, схемах защиты.