- •Электроника и микропроцессорная техника. Лекция №1.
- •1.Определение предмета электроника:
- •Техническая электроника:
- •2.Физические основы собственной и примисной электропроводности полупроводников:
- •Зонные диаграммы:
- •3.Получение и свойства pn –перехода:
- •Основное свойство pn перехода:
- •4 .Вольт амперная характеристика pn перехода (вах перехода):
- •Лекция № 2.
- •Классификация полупроводников.
- •Элементарная база аналоговой п.П. Электроники:
- •4.П.П.Диоды
- •Выпрямительный диод:
- •Электрический пробой:
- •1.Туннельный пробой(эффект Зенера):
- •2. Лавинный пробой(в широких рn переходах):
- •3.Получение и свойства pn –перехода:
- •Светодид(излучаемый):
- •О птроны (Оптопары):
- •Система обозначения полупроводниковых диодов:
- •Лекция № 4. Транзисторы.
- •(Одиночный прибор, всегда от р→n)
- •Классификация биполярных транзисторов:
- •Принцип действия:
- •Достоинства и недостатки биполярных транзисторов:
- •Основные характеристики соэ:
- •Лабораторная работа № 30: исследование регулируемого выпрямителя на тиристорах.
- •Структурная схема:
- •Принцип действия тринистора:
- •Структурная схема:
- •Неуправляемый однополупериодный выпрямитель:
- •Управляемый выпрямитель содержит 3 блока:
- •Полевые транзисторы.
- •1.Определение и основные электроды:
- •3 Электрода:
- •2.Разновидности полевых транзисторов:.
- •Интегральные микросхемы:
- •Классификация:
- •2. По виду обрабатываемого сигнала:
- •3.По количеству заключенных в интегральной схеме элементов (по степени интеграции):
- •Полупроводниковые аналоговые устройства:
- •Выпрямители:
- •Классификация:
- •1.По виду выходной величины:
- •2.По потребляемой мощности:
- •3.По количеству выпрямительных полупроводников:
3.Получение и свойства pn –перехода:
рn - переход
р - - + + n
- + - + + -
C=εS/δ
Где δ – ширина pn перехода.
Эффект Эрми: с ↑Uоб → δ↑ →с↓.
Фарад –Вольтерная характеристика:
С (пФ)
50 Cmax
40
30
20
Cmin
10
Uоб(В) -50 -40 -30 -20 -10 0
∆ U
К достоинствам относится:
Обеспечивает реактивно- ёмкостное сопротивление в составе интегральных схем.
Основным параметром является коэффициент по ёмкости :
Кс = ∆С/∆Uоб = 2-20
Cmax= 5- 50 пФ
Cmin= Cmax/10
Область применения:
1.В сенсорных переключателях.
2.При дистанционном управлении каких-то систем автоматического регулирования.(САР)
Фотодиоды:
УГО:
Ф
А К
Uоб(2)
Uвых=0(1)
1-ый режим, когда фотодиод работает без внешнего источника питания- называется режим фотогенератора, а прибор – фотоэлементом.
А К
Еф =(0,5-1)В
Принцип действия:
р - типа. pn n - типа
- + - - + - + +
- + - + +- +
+ -
При отсутствии светового потока, прибор работает как обычный выпрямительный диод, т.е. при приложении Uпрям, протекает большой прямой ток, pn- переход исчезает; при приложении Uобр pn- переход расширяется и ток становится равным нулю.
При поступлении светового потока, происходит дополнительная ионизация слоя р и n, т.е. валентные электроны, получившие энергию фотона, переходят из валентной зоны в проводимость , в результате во всех областях образовываются дополнительные дырки и электроны.
При наличии pn перехода, через него разрешено движение только неосновных зарядоносителей. В результате, дырки переходят в слой p (не основной для области n), а электроны (не основные для области p) переходят в слой n.
В области n избыток электронов, а в р избыток дырок. Возникает разность потенциалов, которая учитывается на электродах, как фотоэффект.
Область применения:
В качестве солнечных элементов в космических батареях (солнечная энергия в электрическую, для питания).
Но есть главный недостаток: маленький КПД: η =30 % (теоретическое), η=19% (практическое.).
2-ой режим работы фотодиода, когда к нему прикладывают Uобр:
ВАХ:
Iпр (мА)
Uоб(В) Uпр (В)
Ф=0
Ф1>0
Ф2>Ф1
Iоб(мА)
При отсутствии светового потока:
При Uобр и ростом , растёт движение неосновных зарядоносителей, т.е. ростёт обратный ток.
Область применения: в качестве различных датчиков размерных пареметров.