1. Определение и классификация электронных приборов.

Электронные - приборы, принцип действия которых основан на физических явлениях, связанных с движением электрически заряженных частиц в вакууме, газе или в твердом теле. Область науки и техники, которая занимается изучением и разработкой электронных приборов и устройств, называется электроникой.

Приборы различают по рабочей среде, в которой протекают основные физические процессы в приборе:

1. электровакуумные приборы – приборы, где рабочее пространство изолировано от окружающей среды газонепроницаемой оболочкой – баллоном. Электрические процессы в этих приборах протекают в среде высокоразреженного газа с давлением порядка 10 ^-6 мм рт. ст. К электровакуумным приборам относятся электронные лампы, электронно-лучевые, фотоэлектронные и сверхвысокочастотные приборы;

2. ионные (газоразрядные) приборы - приборы, баллоны которых наполнены инертными газами (аргоном, неоном, криптоном), их смесью, водородом или парами ртути. Давление газа в баллоне не велико: 10 ^-5 мм рт. ст. Заполнение приборов газом позволяет пропустить через них значительно больший ток, чем это возможно в электровакуумном приборе при той же потребляемой мощности, что объясняется малым внутренним сопротивлением прибора и малым падением напряжения между анодом и катодом.

3. полупроводниковые приборы - приборы, действие которых основано на электрических явлениях в твердом теле, обладающем свойствами полупроводника.

В зависимости от области применения различают: высокочастотные; высоковольтные; импульсные.

Также приборы разделяют на:

1. Дискретные – выполняются в виде отдельных устройств.

   1. К основным классам дискретных приборов относят:

   2. электропреобразовательные, преобразующие энергию приборы (диод, транзистор, тиристор);

   3. оптоэлектронные, преобразующие световые сигналы в электрические и наоборот (фоторезистор, фотодиод, фототранзистор);

   4. термоэлектрические, преобразующие тепловую энергию в электрическую и наоборот (термоэлемент, терморезистор);

   5. магнитоэлектрические (измерительный преобразователь на основе эффекта Холла);

   6. пьезоэлектрические и тензометрические, реагирующие на изменение давления, механическое смещение и другие воздействия.

2. Интегральные – активные элементы монолитных интегральных схем, которые строятся по обычным принципам схемотехники. Они состоят из диодов, транзисторов, резисторов, конденсаторов и соединений между ними. Выполняет определённое преобразование и обработку сигналов.

   1. цифровые – ИМС, с помощью которых обрабатываются и преобразуются сигналы, выраженные в двоичной или цифровом коде: логические, счетно-преобразовательные и интегральные схемы памяти.

   2. аналоговые – ИМС для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции. Охватывают приборы усиления, источники вторичного питания, сверхчастотные схемы.

В зависимости от применяемого полупроводникового материала: германиевые, кремниевые, арсенид – галлиевые.

Также создают с двумя и более элементами.

По конструктивным и технологическим признакам:

1. точечные;

2. плоскостные: сплавные, диффузионные, мезапланарные, планарные.

В зависимости от мощности, преобразуемой в сигналы: маломощные (на токи до 10 А); силовые.

По структуре полупроводниковые приборы подразделяются:

1. диоды (1 p-n переход):

   1. плоскостные (выпрямительные),

   2. опорные (стабилитрон),

   3. туннельные (маломощные, нет p-n перехода),

   4. варикапы (имеют регулируемую ёмкость),

   5. точечные,

   6. фото- и светодиоды

2. транзисторы (2 p-n перехода):

   1. биполярные (p-n-p, n-p-n),

   2. полевые (униполярные: с изолированным запором, моптранзисторы);

3. микросхемы:

   1. плёночные (пассивные),

   2. совмещённые (плёнки + полупроводники),

   3. полупроводниковые,

   4. гибридные (плёночные + навесные элементы);

4. тиристоры:

   1. диодные (динистор; не управляется – нельзя ни открыть, ни закрыть с помощью электрода),

   2. триодные (тинистор; полууправляемый – можно только открыть или только закрыть с помощью электрода).

   3. омметричные

Перспективы: Использование полупроводниковых приборов дает огромную экономию в расходовании электрической энергии источников питания и позволяет во много раз уменьшить размеры и массу аппаратуры. Минимальная мощность для питания электронной лампы составляет 0,1 Вт, а для транзистора она может быть 1мкВт, т.е. в 100000 раз меньше.

Область применения: энергетика; транспорт; робототехника; радиоэлектроника; быт.