Z Od czego zaczyna się praktyczna elektronika? Oczywiście z komponentami radiowymi! Ich różnorodność jest po prostu niesamowita. Znajdziesz tutaj artykuły o wszelkiego rodzaju elementach radiowych, zapoznasz się z ich przeznaczeniem, parametrami i właściwościami. Dowiedz się, gdzie iw jakich urządzeniach stosowane są określone elementy elektroniczne.

Aby przejść do interesującego Cię artykułu, kliknij link lub miniaturę obrazu znajdującego się obok krótki opis materiał.

Jak kupować komponenty radiowe przez Internet? To pytanie zadaje sobie wielu radioamatorów. Artykuł mówi o tym, jak zamówić komponenty radiowe w sklepie internetowym komponentów radiowych z dostawą pocztą.

W tym artykule opowiem o tym, jak kupić komponenty radiowe i moduły elektroniczne w jednym z największych sklepów internetowych AliExpress.com za bardzo małe pieniądze :)

Oprócz rozpowszechnionych płaskich rezystorów SMD, w elektronice stosowane są rezystory MELF w cylindrycznej obudowie. Jakie są ich zalety i wady? Gdzie są używane i jak określić ich moc?

Rozmiary rezystorów SMD są znormalizowane i prawdopodobnie są one znane wielu. Ale czy to naprawdę takie proste? Tutaj dowiesz się o dwóch systemach kodowania rozmiarów elementów SMD, dowiesz się, jak określić rzeczywisty rozmiar rezystora chipowego na podstawie jego rozmiaru i odwrotnie. Poznaj najmniejszych obecnie istniejących przedstawicieli rezystorów SMD. Dodatkowo przedstawiono tabelę rozmiarów rezystorów SMD i ich zespołów.

Tutaj dowiesz się, jaki jest współczynnik temperaturowy rezystancji rezystora (TCR), a także jaki mają TCR różne typy stałych rezystorów. Podano wzór do obliczania TCR, a także wyjaśnienia dotyczące obcych oznaczeń, takich jak T.C.R i ppm / 0 С.

Oprócz stałych rezystorów w elektronice aktywnie stosuje się rezystory zmienne i trymujące. O tym, jak rozmieszczone są zmienne i trymery, o ich odmianach i zostaną omówione w proponowanym artykule. Materiał jest poparty dużą ilością zdjęć różnych rezystorów, co z pewnością przypadnie do gustu początkującym radioamatorom, którzy będą mogli łatwiej poruszać się w całej różnorodności tych elementów.

Jak każdy komponent radiowy, zmienne i trymery mają podstawowe parametry. Okazuje się, że nie jest ich tak mało, a początkującym radioamatorom nie zaszkodzi zapoznanie się z tak ciekawymi parametrami rezystorów zmiennych jak TKS, charakterystyka funkcjonalna, odporność na zużycie itp.

Dioda półprzewodnikowa to jeden z najpopularniejszych i najbardziej rozpowszechnionych elementów w elektronice. Jakie są parametry diody? Gdzie jest stosowany? Jakie są jego odmiany? Zostanie to omówione w tym artykule.

Co to jest cewka indukcyjna i dlaczego jest stosowana w elektronice? Tutaj dowiesz się nie tylko, jakie parametry ma cewka indukcyjna, ale także dowiesz się, jak różne cewki są wskazane na schemacie. Artykuł zawiera wiele zdjęć i obrazów.

W nowoczesnej technologii impulsowej aktywnie wykorzystywana jest dioda Schottky'ego. Czym różni się od konwencjonalnych diod prostowniczych? Jak jest to wskazane na schematach? Jakie są jego pozytywne i negatywne właściwości? O tym wszystkim dowiesz się w artykule o diodzie Schottky'ego.

Dioda Zenera to jeden z najważniejszych elementów we współczesnej elektronice. Nie jest tajemnicą, że elektronika półprzewodnikowa jest bardzo wymagająca pod względem jakości zasilania, a dokładniej stabilności napięcia zasilającego. Tutaj na ratunek przychodzi dioda półprzewodnikowa - dioda Zenera, która jest aktywnie wykorzystywana do stabilizacji napięcia w węzłach sprzętu elektronicznego.

Co to jest varicap i gdzie jest używany? W tym artykule dowiesz się o niesamowitej diodzie, która jest używana jako kondensator zmienny.

Jeśli interesujesz się elektroniką, prawdopodobnie stanąłeś przed wyzwaniem podłączenia wielu głośników lub głośników. Może to być wymagane np. przy samodzielnym montażu głośnik akustyczny, podłączenie wielu głośników do wzmacniacza jednokanałowego itd. Zrecenzowano 5 dobre przykłady. Mnóstwo zdjęć.

Tranzystor to podstawa nowoczesnej elektroniki. Jego wynalazek zrewolucjonizował inżynierię radiową i posłużył jako podstawa do miniaturyzacji elektroniki - tworzenia mikroukładów. Jak nazywa się tranzystor na schemacie obwodu? Jak wlutować tranzystor? płytka drukowana? Odpowiedzi na te pytania znajdziesz w tym artykule.

Tranzystor kompozytowy lub w inny sposób tranzystor Darlingtona jest jedną z modyfikacji tranzystora bipolarnego. Z tego artykułu dowiesz się, gdzie stosowane są tranzystory kompozytowe, jakie są ich cechy i charakterystyczne właściwości.

Przy doborze analogów tranzystorów polowych MIS należy zapoznać się z dokumentacją techniczną z parametrami i charakterystyką danego tranzystora. W tym artykule poznasz główne parametry potężnych tranzystorów MOSFET.

Obecnie w elektronice coraz częściej stosuje się tranzystory polowe. Na schematy obwodów tranzystor polowy jest inaczej oznaczony. Artykuł mówi o warunkowym oznaczeniu graficznym tranzystory polowe na schematach.

Co to jest tranzystor IGBT? Gdzie jest używany i jak jest układany? W tym artykule dowiesz się o zaletach tranzystorów bipolarnych z izolowaną bramką, a także w jaki sposób dany typ tranzystory na schematach obwodów.

Wśród ogromne ilości urządzenia półprzewodnikowe jest dinistor. Możesz dowiedzieć się, czym dinstor różni się od diody półprzewodnikowej, czytając ten artykuł.

Co to jest tłumik? Diody ochronne lub tłumiki są coraz częściej stosowane w sprzęcie elektronicznym do ochrony przed szumami impulsowymi wysokiego napięcia. Z tego artykułu dowiesz się o celu, parametrach i sposobach wykorzystania diod ochronnych.

Bezpieczniki resetowalne są coraz częściej stosowane w sprzęcie elektronicznym. Można je znaleźć w urządzeniach automatyki bezpieczeństwa, komputerach, urządzenia przenośne... W obcy sposób, samoresetujące się bezpieczniki są nazywane bezpiecznikami resetowalnymi PTC. Jakie są właściwości i parametry bezpiecznika „nieśmiertelnego”? Dowiesz się o tym z proponowanego artykułu.

Obecnie coraz częściej w elektronice stosuje się przekaźniki półprzewodnikowe. Jaka jest zaleta przekaźniki półprzewodnikowe przed przekaźnikami elektromagnetycznymi i kontaktronowymi? Urządzenie, cechy i rodzaje przekaźników półprzewodnikowych.

W literaturze poświęconej elektronice rezonator kwarcowy jest niezasłużenie pozbawiony uwagi, chociaż ten element elektromechaniczny niezwykle silnie wpłynął na aktywny rozwój technologii radiokomunikacyjnej, nawigacji i systemów komputerowych.

Oprócz dobrze znanych aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych w elektronice, duża liczba różnych kondensatorów elektrolitycznych z inny rodzaj dielektryk. Wśród nich na przykład tantalowe kondensatory smd, niepolarne wyjście elektrolityczne i tantalowe. Ten artykuł pomoże początkującym radioamatorom rozpoznać różne kondensatory elektrolityczne wśród wszelkiego rodzaju elementów radiowych.

Wraz z innymi kondensatorami kondensatory elektrolityczne mają pewne specyficzne właściwości, które należy wziąć pod uwagę przy ich stosowaniu w domowych urządzeniach elektronicznych, a także przy naprawie elektroniki.

W okresie od końca XIX do początku XX w. nastąpił gwałtowny rozwój naukowo-techniczny i naznaczony postępem technologie komunikacyjne takich jak: radio, telegraf, telefon. Nauka w dziedzinie elektroniki zbadała i opracowała niezbędną bazę elementową dla nadajników sygnałów radiowych.

Podstawowe imię dla wszystkich produkty elektroniczne wykorzystywanych do produkcji odbiorników radiowych, takich jak „komponenty radiowe”. Następnie definicję tę rozszerzono o elementy, które nie były bezpośrednio związane z radiem.

Lata pięćdziesiąte XX wieku to nowy przypływ postępu naukowego i technologicznego, co wiązało się z pojawieniem się telewizji i pierwszych komputerów (komputerów). Ewolucja w elektronice doprowadziła do rozwoju i udoskonalenia technologii radarowej i telewizyjnej. W rezultacie zamiast dotychczas stosowanych technologii lamp zaczęto stosować półprzewodnikowe części elektroniczne.

Nowy krok w postępie w elektronice był spowodowany rozwojem elektronicznych maszyn liczących i pojawieniem się pierwszego wielofunkcyjnego komputera. Takie jednostki były ogromne i obejmowały duża liczba elementy i dlatego charakteryzowały się zwiększonym poborem mocy i niską niezawodnością. Naprawienie tych niedociągnięć było możliwe dopiero wraz z pojawieniem się mikroukładów, mikroprocesorów i postępu w mikrotechnologii. Obecnie wiele firm zajmuje się zakupem i przetwarzaniem komponentów radiowych uzyskanych z różnych urządzeń radiowych.

Klasyfikacja komponentów radiowych

Elementy elektroniczne można klasyfikować według sposobu ich funkcjonowania w obwodzie, pasywne lub aktywne. Każdy z nich ma swoją unikalną charakterystykę prądowo-napięciową.

Aktywne elementy radiowe są podzielone na dwie klasy, takie jak: próżnia i półprzewodnik. Części klasy próżniowej to pojemniki bezpowietrzne z elektrodami (katodą i anodą) wewnątrz. Wykonane są z ceramiki, metalu lub szkła. Elektrody są pokryte specjalną powłoką, która wspomaga uwalnianie ujemnie naładowanych cząstek do pozbawionej powietrza przestrzeni roboczej. Elektroda funkcjonalna, która gromadzi ujemnie naładowane cząstki, nazywana jest anodą. Materiałem roboczym jest przepływ elektronów między katodą a anodą.

Najpopularniejsze elektroniczne elementy radiowe próżniowe:

  1. Dioda to prymitywna lampa, która zawiera anodę i katodę.
  2. Trioda - jako wzmacniacz, konwerter i generator sygnałów elektrycznych wykorzystywana jest lampa próżniowa. Zawiera jedną kratkę kontrolną, elektronicznie grzaną katodę i anodę.
  3. Tetroda jest wzmacniaczem niskie częstotliwości lampa ekranująca.
  4. Pentoda to element o właściwościach ekranujących wzmacniający niskie częstotliwości. Składa się z następujących części: anoda, żarzona katoda, dwie konwencjonalne sieci sterowania i jedna sieć ekranująca. Główne negatywne cechy tych składników to duże wymiary oraz wysoka ocena pobór energii.

Dziś zapotrzebowanie na stare komponenty radiowe rośnie z każdym dniem. Główne elementy, które kupuje nasza organizacja „Electroradiol Prioksky” to:

  1. dioda półprzewodnikowa. Element o różnych wartościach rezystancji w stosunku do wektora kierunkowego elektryczności. Jego działanie opiera się na zjawisku przejścia elektron-dziura (złącze p i n) oraz połączeniu półprzewodników o różnych typach przewodności mieszanej.
  2. Fototyrystory. Składnik, który przekształca światło padające na fotokomórkę w prąd elektryczny. Dzieje się tak dzięki procedurom wykonywanym w przejściu elektron-dziura.
  3. Rezystor. Główny element elektroniczny jest integralną częścią każdego mikroukładu. Został zaprojektowany w celu zapewnienia aktywnej rezystancji w obwodzie. Odnosi się do pasywnych komponentów radiowych.
  4. Tranzystor. Podstawowy element radiotechniki. Służy do generowania, wzmacniania, przekształcania i przełączania sygnałów elektrycznych.
  5. Kondensator. Jest to pasywne, podstawowe urządzenie elektroniczne przeznaczone do gromadzenia ładunku i energii elektrycznej.
  6. Transformator. Komponent, który wykonuje funkcję transformacji prąd przemienny przy użyciu indukcji elektromagnetycznej w jednym lub więcej uzwojeniach taśmy lub drutu uwikłanych we wspólny strumień magnetyczny. Istnieją dwie podstawy, na których opiera się praca transformatora - jest to: prąd elektryczny, który zmienia swoje parametry w określonym czasie, tworzy pole elektromagnetyczne, które zmienia swoje właściwości w określonym czasie, które przekształca pole magnetyczne strumień przechodzący przez uzwojenie tworzy w nim siłę elektromotoryczną.
  7. Przekaźnik. Urządzenie zaprojektowane do łączenia i rozłączania obwód elektryczny z ustalonymi zmianami w wejściowych operacjach elektrycznych lub nieelektrycznych lub wpływach.

Obecnie istnieje wiele organizacji, które są naprawdę zainteresowane przestarzałymi i przestarzałymi komponentami radiowymi, mikroukładami i zajmują się ich skupowaniem. Ponieważ przetwarzanie i usuwanie takich pierwiastków promieniotwórczych umożliwia wydobycie drogich metali nieżelaznych. Wyspecjalizowana firma „Electroradiol Prioksky” oficjalnie skupuje radzieckie komponenty radiowe po przyzwoitej cenie.

W artykule dowiesz się, jakie komponenty radiowe istnieją. Rozważone zostaną oznaczenia na schemacie według GOST. Musisz zacząć od najczęstszych - rezystorów i kondensatorów.

Aby zmontować dowolny projekt, musisz wiedzieć, jak elementy radiowe wyglądają w rzeczywistości, a także jak są oznaczone na schematy elektryczne. Elementów radiowych jest bardzo dużo – tranzystory, kondensatory, rezystory, diody itp.

Kondensatory

Kondensatory to części, które można znaleźć w każdym projekcie bez wyjątku. Zwykle najprostsze kondensatory to dwie metalowe płytki. A powietrze działa jak składnik dielektryczny. Od razu pamiętam lekcje fizyki w szkole, na których omawiany był temat kondensatorów. Za wzór służyły dwa ogromne płaskie, okrągłe kawałki żelaza. Zostali zbliżeni do siebie, a następnie odsunięci. A pomiary zostały wykonane w każdej pozycji. Warto zauważyć, że zamiast powietrza można zastosować mikę, a także dowolny materiał, który nie przewodzi prądu. Oznaczenie komponentów radiowych na importowanych schematach obwodów różni się od GOST przyjętych w naszym kraju.

Należy pamiętać, że zwykłe kondensatory nie przechodzą Waszyngton. Z drugiej strony przechodzi przez nią bez większych trudności. Biorąc pod uwagę tę właściwość, kondensator jest instalowany tylko tam, gdzie konieczne jest oddzielenie składnika zmiennego w prądzie stałym. Dlatego możemy wykonać obwód równoważny (zgodnie z twierdzeniem Kirchhoffa):

  1. Podczas pracy na prądzie przemiennym kondensator jest zastępowany kawałkiem przewodnika o zerowej rezystancji.
  2. Podczas pracy w obwodzie prądu stałego kondensator jest zastępowany (nie, nie pojemnością!) Rezystancją.

Główną cechą kondensatora jest jego pojemność elektryczna. Jednostką pojemności jest Farad. Jest bardzo duża. W praktyce z reguły stosuje się je, które są mierzone w mikrofaradach, nanofaradach, mikrofaradach. Na schematach kondensator jest wskazany w postaci dwóch równoległych kresek, z których znajdują się krany.

kondensatory zmienne

Istnieje również rodzaj urządzenia, w którym zmienia się pojemność (w tym przypadku ze względu na ruchome płytki). Pojemność zależy od wielkości płytki (we wzorze S jest to jej powierzchnia), a także od odległości między elektrodami. W kondensatorze zmiennym z dielektrykiem powietrznym, na przykład dzięki obecności ruchomej części, możliwa jest szybka zmiana obszaru. Dlatego zmieni się również pojemność. Ale oznaczenie komponentów radiowych na zagranicznych schematach jest nieco inne. Na przykład rezystor jest na nich przedstawiony jako krzywa łamana.

Kondensatory stałe

Elementy te różnią się wyglądem, a także materiałami, z których są wykonane. Można wyróżnić najpopularniejsze rodzaje dielektryków:

  1. Powietrze.
  2. Mika.
  3. Ceramika.

Ale dotyczy to tylko elementów niepolarnych. Są też kondensatory elektrolityczne (polarne). To właśnie te elementy mają bardzo duże pojemności – od dziesiątych mikrofaradów do kilku tysięcy. Oprócz pojemności takie elementy mają jeszcze jeden parametr - maksymalną wartość napięcia, przy której dozwolone jest ich użycie. Parametry te są zapisane na wykresach i na obudowach kondensatorów.

na schematach

Warto zauważyć, że w przypadku zastosowania trymera lub kondensatorów zmiennych wskazane są dwie wartości - minimalna i maksymalna pojemność. W rzeczywistości na obudowie zawsze można znaleźć pewien zakres, w którym zmienia się pojemność, jeśli obrócisz oś urządzenia z jednej skrajnej pozycji do drugiej.

Powiedzmy, że jest zmienny kondensator o pojemności 9-240 (domyślny pomiar w pikofaradach). Oznacza to, że przy minimalnym zachodzeniu płytek pojemność wyniesie 9 pF. A maksymalnie - 240 pF. Warto bardziej szczegółowo zastanowić się nad oznaczeniem elementów radiowych na schemacie i ich nazwą, aby móc poprawnie odczytać dokumentację techniczną.

Podłączenie kondensatorów

Od razu możemy wyróżnić trzy rodzaje (jest ich tak wiele) połączeń elementów:

  1. Sekwencyjny- całkowita pojemność całego łańcucha jest dość prosta do obliczenia. W tym przypadku będzie równy iloczynowi wszystkich pojemności elementów podzielonych przez ich sumę.
  2. Równoległy- w tym przypadku jeszcze łatwiej jest obliczyć całkowitą pojemność. Konieczne jest dodanie pojemności wszystkich kondensatorów w łańcuchu.
  3. mieszany- w tym przypadku schemat jest podzielony na kilka części. Można powiedzieć, że jest to uproszczone - jedna część zawiera tylko elementy połączone równolegle, druga - tylko szeregowo.

I to tylko informacje ogólne o kondensatorach można o nich dużo mówić, jako przykład przytaczać zabawne eksperymenty.

Rezystory: informacje ogólne

Te elementy można również znaleźć w dowolnej konstrukcji - nawet w odbiorniku radiowym, nawet w obwodzie sterującym na mikrokontrolerze. Jest to porcelanowa rurka, na której na zewnątrz osadza się cienka warstwa metalu (węgla - w szczególności sadzy). Można jednak zastosować nawet grafit – efekt będzie podobny. Jeśli rezystory mają bardzo niską rezystancję i dużą moc, to są używane jako warstwa przewodząca

Główną cechą rezystora jest jego rezystancja. Stosowany w obwodach elektrycznych do ustawiania wymaganej wartości prądu w niektórych obwodach. Na lekcjach fizyki dokonano porównania z beczką wypełnioną wodą: jeśli zmienisz średnicę rury, możesz dostosować prędkość strumienia. Należy zauważyć, że opór zależy od grubości warstwy przewodzącej. Im cieńsza ta warstwa, tym wyższa odporność. W którym konwencje elementy radiowe na schematach nie zależą od wielkości elementu.

Rezystory stałe

Jeśli chodzi o takie elementy, można wyróżnić najpopularniejsze typy:

  1. Metalizowany lakier żaroodporny - w skrócie MLT.
  2. Odporność na wilgoć - słońce.
  3. Kompakt lakierowany karbonowo - ULM.

Rezystory mają dwa główne parametry - moc i rezystancję. Ostatni parametr jest mierzony w omach. Ale ta jednostka miary jest niezwykle mała, więc w praktyce często można znaleźć elementy, których rezystancję mierzy się w megaomach i kiloomach. Moc mierzona jest wyłącznie w watach. Ponadto wymiary elementu zależą od mocy. Im jest większy, tym większy element. A teraz o tym, jakie jest oznaczenie komponentów radiowych. Na schematach urządzeń importowanych i domowych wszystkie elementy można oznaczyć inaczej.

W obwodach domowych rezystor jest małym prostokątem o współczynniku kształtu 1: 3, jego parametry są zapisywane z boku (jeśli element jest umieszczony pionowo) lub na górze (w przypadku układu poziomego). Najpierw wskazana jest łacińska litera R, a następnie numer seryjny rezystora w obwodzie.

Rezystor zmienny (potencjometr)

Stałe rezystancje mają tylko dwa wyjścia. Ale są trzy zmienne. Na schematach elektrycznych i na korpusie elementu wskazana jest rezystancja między dwoma skrajnymi stykami. Ale między środkiem a dowolnym ze skrajności rezystancja będzie się różnić w zależności od pozycji, w której znajduje się oś rezystora. Co więcej, jeśli podłączysz dwa omomierze, możesz zobaczyć, jak odczyt jednego zmieni się w dół, a drugiego w górę. Musisz zrozumieć, jak czytać schematy obwodów urządzeń elektronicznych. Znajomość oznaczeń komponentów radiowych również nie będzie zbyteczna.

Całkowity opór (pomiędzy skrajnymi końcówkami) pozostanie niezmieniony. Do sterowania wzmocnieniem służą rezystory zmienne (z ich pomocą zmieniasz głośność w radiach, telewizorach). Oprócz, rezystory zmienne szeroko stosowany w samochodach. Są to czujniki poziomu paliwa, regulatory prędkości silnika elektrycznego, jasność oświetlenia.

Podłączenie rezystorów

W tym przypadku obraz jest całkowicie odwrotny niż w przypadku kondensatorów:

  1. połączenie szeregowe- dodaje się rezystancję wszystkich elementów w obwodzie.
  2. Połączenie równoległe Iloczyn oporów dzieli się przez sumę.
  3. mieszany- cały schemat podzielony jest na mniejsze łańcuchy i obliczany krok po kroku.

Na tym możesz zamknąć przegląd rezystorów i zacząć opisywać najciekawsze elementy - półprzewodniki (oznaczenia elementów radiowych na schematach, GOST dla UGO, omówiono poniżej).

Półprzewodniki

Jest to największa część wszystkich elementów radiowych, ponieważ półprzewodniki obejmują nie tylko diody Zenera, tranzystory, diody, ale także varicapy, varicondas, tyrystory, triaki, mikroukłady itp. Tak, mikroukłady to jeden kryształ, który może zawierać dużą różnorodność radia elementy - i kondensatory oraz rezystancje i złącza pn.

Jak wiadomo, istnieją przewodniki (na przykład metale), dielektryki (drewno, plastik, tkaniny). Na schemacie mogą występować różne oznaczenia komponentów radiowych (trójkąt to najprawdopodobniej dioda lub dioda Zenera). Warto jednak zauważyć, że trójkąt bez dodatkowych elementów oznacza logiczne podłoże w technologii mikroprocesorowej.

Materiały te albo przewodzą prąd, albo nie, niezależnie od stanu skupienia, w jakim się znajdują. Ale są też półprzewodniki, których właściwości różnią się w zależności od konkretnych warunków. Są to materiały takie jak krzem, german. Nawiasem mówiąc, szkło można również częściowo przypisać półprzewodnikom - w stanie normalnym nie przewodzi prądu, ale po podgrzaniu obraz jest zupełnie odwrotny.

Diody i diody Zenera

Dioda półprzewodnikowa ma tylko dwie elektrody: katodę (ujemną) i anodę (dodatnią). Ale jakie są cechy tego komponentu radiowego? Możesz zobaczyć oznaczenia na powyższym schemacie. Więc podłączasz zasilanie z plusem do anody i minusem do katody. W takim przypadku prąd elektryczny popłynie z jednej elektrody do drugiej. Warto zauważyć, że element w tym przypadku ma wyjątkowo niską rezystancję. Teraz możesz przeprowadzić eksperyment i podłączyć baterię odwrotnie, wtedy rezystancja prądu wzrasta kilkakrotnie i przestaje płynąć. A jeśli skierujesz prąd przemienny przez diodę, uzyskasz stałą moc wyjściową (choć z małymi falami). W przypadku stosowania mostkowego obwodu przełączającego uzyskuje się dwie półfale (dodatnie).

Diody Zenera, podobnie jak diody, mają dwie elektrody - katodę i anodę. W bezpośrednie połączenie ten element działa dokładnie tak samo, jak omówiona powyżej dioda. Ale jeśli zaczniesz płynąć w przeciwnym kierunku, zobaczysz bardzo ciekawy obraz. Początkowo dioda Zenera nie przepuszcza przez siebie prądu. Ale gdy napięcie osiągnie określoną wartość, następuje przebicie, a element przewodzi prąd. To jest napięcie stabilizujące. Bardzo dobra właściwość, dzięki której możliwe jest uzyskanie stabilnego napięcia w obwodach, aby całkowicie pozbyć się wahań, nawet tych najmniejszych. Oznaczenie elementów radiowych na schematach ma kształt trójkąta, a na jego szczycie znajduje się linia prostopadła do wysokości.

tranzystory

Jeśli diody i diody Zenera czasami nie mogą być nawet znalezione w projektach, to w każdym znajdziesz tranzystory (z wyjątkiem Tranzystory mają trzy elektrody:

  1. Podstawa (w skrócie wskazana litera „B”).
  2. Kolekcjoner (K).
  3. Emiter (E).

Tranzystory mogą pracować w kilku trybach, ale najczęściej są używane we wzmacnianiu i kluczowaniu (jak przełącznik). Możesz dokonać porównania z ustnikiem - wrzasnęli do bazy, wzmocniony głos wyleciał z kolektora. I trzymaj emiter ręką - to jest ciało. Główną cechą tranzystorów jest wzmocnienie (stosunek prądu kolektora do prądu bazy). To właśnie ten parametr, wraz z wieloma innymi, jest głównym parametrem tego komponentu radiowego. Oznaczenia na schemacie tranzystora - pionowy pasek i dwie linie zbliżające się do niego pod kątem. Istnieje kilka najpopularniejszych typów tranzystorów:

  1. Polarny.
  2. Dwubiegunowy.
  3. Pole.

Istnieją również zespoły tranzystorowe, składające się z kilku elementów wzmacniających. Są to najpopularniejsze komponenty radiowe. Oznaczenia na schemacie zostały omówione w artykule.

Najprostsze elementy urządzeń elektronicznych to:

1) Kondensator- urządzenie zdolne do magazynowania energii w polu elektrycznym.

Prąd przepływający przez kondensator jest proporcjonalny do zmiany napięcia w jednostce czasu.

2) Przepustnica lub cewka indukcyjna - dławik ma również zdolność magazynowania energii, ale nie w polu elektrycznym, ale w polu magnetycznym. Zachowuje się jak kondensator, z tą różnicą, że nie należy brać pod uwagę napięcia, ale prądu.

Jeśli połączysz równolegle dławik i kondensator, otrzymasz obwód oscylacyjny.

3) Dioda (złącze p-n) - dwuelektrodowy urządzenie elektroniczne, ma różną przewodność w zależności od kierunku prądu elektrycznego

P ma przewodność elektronową (prowadzoną przez zanieczyszczenie dawcy)

N ma przewodność otworową (prowadzoną przez zanieczyszczenie akcentujące)

Istnieje kilka rodzajów diod:

    Dioda Zenera

  • zdjęcie i diody LED

4) Rezystor- pasywny element obwodu elektrycznego, najlepiej charakteryzujący się jedynie odpornością na prąd elektryczny, czyli dla idealnego rezystora prawo Ohma musi być zawsze spełnione.

Prawo Ohma mówi, że prąd jest równy stosunkowi napięcia do rezystancji (I=U/R)

a) Napięcie to różnica potencjałów.

b) Rezystancja – wartość jest odwrotnie proporcjonalna do przewodności.

Napięcie jest mierzone w woltach, rezystancja w omach.

  1. systemy pasywne. Rozdzielacz rezystancyjny.

Dzielnik napięcia - urządzenie do dzielenia napięcia stałego lub przemiennego.

Jest zbudowany w oparciu o rezystancje czynne, bierne lub nieliniowe.

1) Rozdzielacz. W dzielniku rezystancje są połączone szeregowo.

Napięcie wyjściowe to napięcie w poprzek oddzielny obszar obwody dzielnika.

2) Ramię. Sekcje znajdujące się między napięciem zasilania a punktem usunięcia napięcia wyjściowego nazywane są ramionami dzielnika.

a) Ramię dolne. Ramię między mocą wyjściową a zerowym potencjałem podaży jest zwykle nazywane dolnym.

b ) Ramię górne. Drugi nazywa się szczytem. Każda przegroda ma dwa ramiona.

3) dzielnik rezystorowy. Dzielnik napięcia zbudowany wyłącznie na aktywnych rezystancjach nazywany jest rezystancyjnym dzielnikiem napięcia. Współczynnik podziału takich dzielników nie zależy od częstotliwości przyłożonego napięcia.

Najprostszy dzielnik rezystancyjny napięcie to dwa połączone szeregowo rezystory R1 i R2 podłączone do źródła napięcia U.

  1. filtry pasywne. Fnch.

1) Filtr pasywny- filtr elektroniczny składający się wyłącznie z elementów pasywnych, takich jak np. kondensatory i rezystory.

Filtry pasywne nie wymagają do działania żadnego źródła energii.

W przeciwieństwie do filtrów aktywnych, filtry pasywne nie wzmacniają sygnału pod względem mocy. Prawie zawsze filtry pasywne są liniowe.

2) Stosowanie. Filtry pasywne są stosowane w całym sprzęcie radiowym i elektronicznym, takim jak głośniki, zasilacze bezprzerwowe itp.

3) Filtr dolnoprzepustowy (LPF)- filtr elektroniczny lub inny, który skutecznie przepuszcza widmo częstotliwości sygnału poniżej określonej częstotliwości (częstotliwości odcięcia) i redukuje (lub tłumi) częstotliwości sygnału powyżej tej częstotliwości.

Stopień tłumienia każdej częstotliwości zależy od typu filtra.

3) Różnica od HPF. Natomiast filtr górnoprzepustowy przepuszcza częstotliwości sygnału powyżej częstotliwości odcięcia, tłumiąc niskie częstotliwości.

4) Semestry„Wysokie częstotliwości” i „niskie częstotliwości” zastosowane do filtrów są względne i zależą od wybranej struktury i parametrów filtra.

5) Idealny filtr dolnoprzepustowy Całkowicie tłumi wszystkie częstotliwości sygnału wejściowego powyżej częstotliwości odcięcia i przepuszcza bez zmian wszystkie częstotliwości poniżej częstotliwości odcięcia. Nie ma strefy przejściowej między częstotliwościami pasma tłumienia i pasma przepustowego. Idealny filtr dolnoprzepustowy można zrealizować tylko teoretycznie

Głównym wskaźnikiem doskonałości sprzętu elektronicznego jest gęstość upakowania, czyli liczba elementów obwodu w 1 cm3 urządzenia roboczego.

Technologia produkcji układy scalone zapewnia gęstość upakowania kilku tysięcy elementów na 1 cm3.

Rezystory

Rezystory są najczęstszymi elementami i mają następujący symbol graficzny (UGO):

Rezystory wykonane są z materiału przewodzącego: grafit, cienka folia metalowa, druty o niskiej przewodności.

Rezystor charakteryzuje się wartością rezystancji: R \u003d U / I, a także mocą rozpraszaną przez rezystor w przestrzeni, tolerancją, współczynnikiem temperaturowym, poziomem hałasu. Przemysł produkuje rezystory o rezystancji od 0,01 oma do 1012 omów i mocy od 1/8 do 250 W z tolerancją 0,005% do 20%. Rezystory stosowane są jako rezystancje ograniczające obciążenie i prąd, dzielniki napięcia, rezystancje dodatkowe, boczniki.

Kondensatory

Kondensator - urządzenie posiadające dwa zaciski i posiadające właściwość:

    gdzie
  • C to pojemność w faradach;
  • U - napięcie w woltach;
  • Q - ładunek w wisiorkach.

UGO kondensatora wygląda następująco:

Przemysł produkuje kondensatory ceramiczne, elektrolityczne i mikowe o pojemności od 0,5 pF do 1000 mikrofaradów i maksymalnym napięciu od 3 V do 10 kV.

Kondensatory są używane w obwody oscylacyjne, filtry, do separacji obwodów prądu stałego i przemiennego, jako elementy blokujące. W obwodach prądu przemiennego kondensator zachowuje się jak rezystor, którego rezystancja maleje wraz ze wzrostem częstotliwości.

cewki indukcyjne

Cewka to urządzenie, które ma właściwość:

U = L dI / dt,

    gdzie
  • L jest indukcyjnością w henry (lub mH lub µH);
  • U - napięcie w woltach;
  • dI/dt - tempo zmian prądu.

Induktory UGO są następujące:

Cewka indukcyjna to izolowany przewodnik zwinięty w spiralę, który ma znaczną indukcyjność przy stosunkowo małej pojemności i niskiej rezystancji czynnej. Materiałem rdzenia jest zwykle żelazo lub ferryt w postaci pręta, torusa.

W obwodach prądu przemiennego cewka zachowuje się jak rezystor, którego rezystancja wzrasta wraz ze wzrostem częstotliwości.

Transformator to urządzenie składające się z dwóch indukcyjnie sprzężonych cewek, zwanych uzwojeniem pierwotnym i wtórnym.

Transformator UGO z rdzeniem magnetycznym:

Współczynnik transformacji:

gdzie w1 i w2 to liczba zwojów

Transformatory służą do konwersji napięć i prądów przemiennych, a także do izolowania od sieci.

Półprzewodniki

Działanie przyrządów półprzewodnikowych opiera się na wykorzystaniu właściwości półprzewodników.

Liczba obecnie znanych materiałów półprzewodnikowych jest dość duża. Do produkcji urządzeń półprzewodnikowych stosuje się proste substancje półprzewodnikowe - german, krzem, selen - i złożone materiały półprzewodnikowe - arsenek galu, fosforyn galu i inne. Wartości rezystywności elektrycznej w czystych materiałach półprzewodnikowych wahają się od 0,65 om m (german) do 108 om m (selen).

Półprzewodniki lub związki półprzewodnikowe są samoistne (czyste) lub domieszkowane (domieszkowane).W czystych półprzewodnikach stężenie nośników ładunku - wolnych elektronów i dziur wynosi tylko 10 16 - 1018 na 1 cm3 substancji.

Aby zmniejszyć rezystywność półprzewodnika i nadać mu określony rodzaj przewodności elektrycznej - elektronicznej z przewagą wolnych elektronów lub dziury z przewagą dziur - do czystych półprzewodników wprowadza się pewne zanieczyszczenia. Ten proces nazywa się dopingiem. Jako domieszki stosuje się pierwiastki z grup 3 i 5 układ okresowy elementy D. I. Mendelejewa. Pierwiastki stopowe z grupy 3 tworzą przewodność elektryczną otworów w materiałach półprzewodnikowych i nazywane są zanieczyszczeniami akceptorowymi, elementy grupy 5 - przewodnictwo elektryczne nazywane są zanieczyszczeniami donorowymi.

Półprzewodniki samoistne to półprzewodniki, w których nie ma zanieczyszczeń (donory i akceptory). Przy T = 0, w samoistnym półprzewodniku nie ma wolnych nośników ładunku, a stężenie nośników ładunku wynosi N n = Np = 0 i nie przewodzi prądu. Przy T > 0 część elektronów jest wyrzucana z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa. Te elektrony i dziury mogą swobodnie poruszać się w pasmach energetycznych. W praktyce stosuje się półprzewodniki domieszkowane. Rezystywność elektryczna domieszkowanego półprzewodnika w znacznym stopniu zależy od stężenia zanieczyszczeń. Przy stężeniu zanieczyszczeń wynoszącym 1020 - 1021 na cm3 substancji, można go zredukować do 5 · 10-6 Ohm m dla germanu i 5 · 10-5 Ohm m dla krzemu.

Po przyłożeniu pola elektrycznego do domieszkowanego półprzewodnika płynie w nim prąd elektryczny.

Rezystory półprzewodnikowe

Rezystor półprzewodnikowy to dwuzaciskowe urządzenie półprzewodnikowe, które wykorzystuje zależność rezystancji elektronicznej półprzewodnika od napięcia, temperatury, oświetlenia i innych parametrów kontrolnych.

W rezystorach półprzewodnikowych stosuje się półprzewodnik równomiernie domieszkowany zanieczyszczeniami. W zależności od rodzaju zanieczyszczeń i konstrukcji można uzyskać różne zależności od parametrów kontrolnych.

Rezystor liniowy to rezystor półprzewodnikowy, który wykorzystuje lekko domieszkowany materiał, taki jak arsenek krzemu lub galu.

Oporność elektryczna takiego półprzewodnika w niewielkim stopniu zależy od natężenia pola elektrycznego i gęstości prądu elektrycznego. Dlatego rezystancja liniowego rezystora półprzewodnikowego pozostaje prawie stała w szerokim zakresie napięć i prądów. Półprzewodnikowe rezystory liniowe są szeroko stosowane w układach scalonych.

Charakterystyka prądowo-napięciowa rezystora liniowego

Nieliniowe elementy rezystancyjne

UGO nieliniowego elementu rezystancyjnego pokazano na rysunku:

Prąd I płynący przez element nieliniowy, napięcie U na nim. Zależność U(I) lub I(U) nazywana jest charakterystyką prądowo-napięciową.

Warystory

Elementy rezystancyjne, których rezystancja zależy od natężenia pola elektrycznego, nazywane są warystorami. Warystory wykonane są z prasowanych ziaren węglika krzemu. Przewodność elektryczna materiału wynika głównie z rozpadu warstewek tlenków pokrywających ziarna. Określa ją siła przyłożonego pola elektrycznego, tj. zależy od wielkości przyłożonego napięcia.

Warunkowa reprezentacja graficzna warystora i jego charakterystyka woltamperowa pokazane na zdjęciu:

Warystory są scharakteryzowane napięcie znamionowe Unom , prąd znamionowy Inom , a także współczynnik nieliniowości β. Współczynnik ten jest równy stosunkowi rezystancji statycznej do rezystancji różnicowej w punkcie charakterystyki o nominalnych wartościach napięcia i prądu:

,

gdzie U i ja to napięcie i prąd warystora. Współczynnik nieliniowości dla różnych typów warystorów w zakresie 2 - 6

Termistory

Duża grupa nieliniowych elementów rezystancyjnych to sterowane elementy nieliniowe. Należą do nich termistory (termistory) - nieliniowe elementy rezystancyjne, których charakterystyka prądowo-napięciowa w znacznym stopniu zależy od temperatury. W niektórych typach termistorów temperaturę zmienia specjalna grzałka. Termistory wykonane są albo z metalu (miedź, platyna), którego rezystancja zmienia się znacząco wraz z temperaturą, albo z półprzewodników. W termistorach półprzewodnikowych zależność rezystancji od temperatury opisuje funkcja analityczna

.

Tutaj R(T0) jest wartością oporu statycznego w temperaturze T0 = 293 K, gdzie T jest temperaturą bezwzględną, a B jest współczynnikiem. Konwencjonalne oznaczenie graficzne termistora, jego charakterystyka temperaturowa, charakterystyka prądowo-napięciowa pokazano na rysunku:

Istnieją dwa rodzaje termistorów: termistor, którego rezystancja spada wraz ze wzrostem temperatury oraz pozystor, w którym rezystancja wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Oznaczenie literowe termistora o ujemnym współczynniku temperaturowym to TP, a o dodatnim współczynniku - TRP. Współczynnik temperaturowy TKS = , gdzie R1 jest rezystancją w temperaturze nominalnej, ΔR jest zmianą rezystancji przy zmianie temperatury o Δt.

Strukturalnie termistory są wykonane w postaci kulek, podkładek, dysków.

Fotorezystory

Fotorezystor to rezystor półprzewodnikowy, którego rezystancja zależy od strumienia światła padającego na materiał półprzewodnikowy lub przenikającego promieniowania elektromagnetycznego. Najbardziej rozpowszechnione są fotorezystory z dodatnim efektem fotoelektrycznym (na przykład SF2-8, SF3-8). UGO takiego elementu pokazano na rysunku:

W fotorezystorach rezystancja zmienia się w wyniku napromieniowania płytki materiału półprzewodnikowego strumieniem światła w zakresie widzialnym, ultrafioletowym lub podczerwieni. Jako materiał stosuje się siarczki talu, telluru, kadmu, ołowiu, bizmutu.

Charakterystyki prądowo-napięciowe fotorezystorów są funkcje liniowe, którego kąt nachylenia zależy od wielkości strumienia świetlnego. We współrzędnych I - U (prąd pionowy), kąt utworzony przez linię prostą z osią poziomą (oś napięcia), im większy, tym większy strumień świetlny. Ciemna rezystancja transoptorów rezystorowych wynosi 10 7 - 109 Om. W stanie oświetlonym spada do kilkuset omów. Ich wydajność nie jest wysoka i ogranicza się do wartości kilku kiloherców.

magnetorezystory

Magnetorezystory to materiały półprzewodnikowe, których rezystancja elektryczna zależy od natężenia pola magnetycznego działającego na materiał. Zastosowanym materiałem jest bizmut, german itp. Rezystancję magnetorezystora opisuje zależność

,

gdzie R(0) jest oporem przy H = 0; α to współczynnik, H to natężenie pola magnetycznego, w którym znajduje się magnetorezystor.

Diody półprzewodnikowe

Diody półprzewodnikowe są jedną z najczęstszych podklas urządzeń półprzewodnikowych. Wyróżniają się różnorodnością podstawowych zasad fizycznych, różnorodnością użytych materiałów półprzewodnikowych oraz różnorodnością projektów i wdrożeń technologicznych. Diody półprzewodnikowe według ich przeznaczenia funkcjonalnego można podzielić na:

  1. Prostowniki (w tym bieguny, mostki, matryce), impulsowe, diody Zenera, varicapy, zawory sterowane (tyrystory, tyrystory symetryczne - triaki, dinistory);
  2. diody mikrofalowe: detektorowe, mieszające, parametryczne, pinowe, lawinowe, tunelowe, diody Gunna;
  3. Optoelektroniczne: fotodiody, diody LED, emitery IR, diody laserowe oparte na heterostrukturach;
  4. Diody magnetyczne.

Lekko domieszkowane półprzewodniki stosuje się do wytwarzania diod małej mocy, natomiast mocno domieszkowane do wytwarzania diod dużej mocy i impulsowych.

Złącze elektron-dziura, które dla zwięzłości nazywamy złączem p-n, ma pierwszorzędne znaczenie dla działania diod półprzewodnikowych.

Połączenie elektron-dziura p-n

Elektron-dziura lub złącze p-n to kontakt dwóch półprzewodników tego samego typu z różne rodzaje przewodnictwo (elektroniczne i dziurowe). Klasyczny przykład p-n przejścia to: n-Si - p-Si, n-Ge - p-Ge.

W warstwie przyściennej zachodzi rekombinacja (reunifikacja) elektronów i dziur. Swobodne elektrony z pasma półprzewodnika typu n zajmują wolne poziomy w paśmie walencyjnym półprzewodnika typu p. W rezultacie w pobliżu granicy dwóch półprzewodników powstaje warstwa, która jest pozbawiona ruchomych nośników ładunku, a zatem ma wysoką opór elektryczny, tak zwana warstwa barierowa. Grubość warstwy barierowej zwykle nie przekracza kilku mikrometrów.

Rozszerzaniu się warstwy barierowej zapobiegają nieruchome jony zanieczyszczeń donorowych i akceptorowych, które tworzą podwójną warstwę elektryczną na granicy półprzewodników. Warstwa ta określa różnicę potencjałów stykowych (barierę potencjalną) na styku półprzewodnika. Powstała różnica potencjałów tworzy pole elektryczne w warstwie blokującej, które zapobiega zarówno przejściu elektronów z półprzewodnika typu n do półprzewodnika typu p, jak i przejściu dziur do półprzewodnika typu n. Jednocześnie elektrony mogą swobodnie przemieszczać się z półprzewodnika typu p do półprzewodnika typu n, podobnie jak dziury mogą przemieszczać się z półprzewodnika typu n do półprzewodnika typu p. Zatem różnica potencjałów stykowych uniemożliwia przemieszczanie się głównych nośników ładunku i nie zapobiega przemieszczaniu się nośników ładunku mniejszościowego. Jednakże, gdy nośniki mniejszościowe przemieszczają się przez złącze p-n (tzw. prąd dryfu Idr), różnica potencjałów stykowych φk maleje, co pozwala niektórym głównym nośnikom o wystarczającej energii pokonać barierę potencjału ze względu na różnicę potencjałów stykowych φk. Pojawia się prąd rozproszony Idif, który jest skierowany w stronę prądu dryfu Idr, tj. istnieje dynamiczna równowaga, w której Idr = Idif .

Jeśli do złącza p-n zostanie przyłożone napięcie zewnętrzne, które wytworzy w warstwie blokującej pole elektryczne o sile Evn, pokrywające się z polem nieruchomych jonów o sile Ezap, doprowadzi to tylko do rozszerzenia warstwy blokującej, ponieważ skieruje zarówno dodatnie, jak i ujemne nośniki ładunku ze strefy kontaktu (dziury i elektrony).

W tym przypadku rezystancja złącza pn jest wysoka, przepływający przez nie prąd jest niewielki - wynika to z ruchu mniejszościowych nośników ładunku. W tym przypadku prąd nazywa się odwrotnym (dryfem), a złącze p-n jest zamknięte.

Przy przeciwnej biegunowości źródła napięcia zewnętrzne pole elektryczne jest skierowane w stronę pola podwójnej warstwy elektrycznej, grubość warstwy barierowej zmniejsza się, a przy napięciu 0,3 - 0,5 V warstwa barierowa zanika. Rezystancja złącza p-n gwałtownie spada i powstaje stosunkowo duży prąd. Prąd nazywa się bezpośrednim (dyfuzja), a przejście jest otwarte.

Rezystancja otwartego złącza p-n jest określona tylko przez rezystancję półprzewodnika.

Klasyfikacja diod

Dioda półprzewodnikowa jest nieliniowym urządzeniem elektronicznym z dwiema elektrodami. W zależności od budowy wewnętrznej, rodzaju, ilości i stopnia domieszkowania elementów wewnętrznych diody oraz charakterystyki prądowo-napięciowej, właściwości diod półprzewodnikowych są różne.

Konwencjonalne oznaczenia graficzne niektórych typów diod zgodnie z normami krajowymi i ich obrazy graficzne pokazane w tabeli:

Diody prostownicze

Zaprojektowany do przekształcania prądu przemiennego w jednobiegunowy prąd pulsujący lub stały. Takie diody nie podlegają wysokim wymaganiom dotyczącym szybkości, stabilności parametrów i pojemności złączy p-n. Ze względu na dużą powierzchnię złącza p-n, pojemność bariery diody może sięgać dziesiątek pikofaradów.

Rysunek a pokazuje złącze p-n, które tworzy diodę, rysunek b pokazuje włączenie diody w kierunku do przodu, w którym prąd Ipr przepływa przez diodę. Rysunek w pokazuje włączenie diody w przeciwnym kierunku, w którym prąd Iobr przepływa przez diodę.

Rysunek a pokazuje włączenie diody VD do obwodu zasilanego przez sinusoidalne źródło pola elektromagnetycznego e, którego charakterystykę czasową pokazano na rysunku b. Rysunek c przedstawia wykres prądu płynącego przez diodę.

Główne parametry diody prostowniczej to:

  • Uobr.max - maksimum dopuszczalne napięcie, zastosowany w przeciwnym kierunku, co nie narusza wydajności diody;
  • Ivp.sr - średnia wartość prądu wyprostowanego za okres;
  • Ipr.i - wartość amplitudy prądu pulsującego dla danego czasu trwania cyklu pracy impulsu;
  • Iobr.sr - średnia wartość prądu wstecznego za okres;
  • Upr.sr - średnia wartość napięcia przewodzenia na diodzie dla okresu;
  • Pav to średnia moc rozpraszana przez diodę w okresie;
  • rdif - rezystancja różnicowa diody.

Jakościowo charakterystyki prądowo-napięciowe uniwersalnej diody krzemowej i germanowej pokazano na rysunku a, a zależności charakterystyk prądowo-napięciowych uniwersalnej diody krzemowej dla trzech temperatur pokazano na rysunku b.

Dla bezpiecznej pracy diody germanowej jej temperatura nie powinna przekraczać 85°C. Diody krzemowe mogą pracować w temperaturach do 150°C.

Diody pulsacyjne

Przeznaczony do pracy w obwodach z sygnałami impulsowymi. Głównym dla nich jest tryb procesów przejściowych. Aby skrócić czas trwania procesów przejściowych w samym urządzeniu, diody pulsacyjne mają małe pojemności złącza p-n, które wahają się od ułamków do jednostki pikofaradów.

Osiąga się to poprzez zmniejszenie powierzchni złącza p-n, co z kolei prowadzi do małych wartości dopuszczalnej mocy rozpraszanej przez diodę. Główne cechy diod impulsowych to:

  • Upr.max - maksymalna wartość napięcia przewodzenia impulsu;
  • Ipr.max - maksymalna wartość prądu pulsującego;
  • Cd - pojemność diody;
  • tset - czas ustalenia napięcia przewodzenia diody;
  • tres to czas powrotu rezystancji zwrotnej diody. Jest to przedział czasu od momentu przejścia prądu przez zero do momentu, gdy prąd wsteczny osiągnie określoną z góry małą wartość.

diody Zenera

Do stabilizacji napięcia w obwodach elektrycznych stosuje się diody półprzewodnikowe o specjalnej charakterystyce prądowo-napięciowej - diody Zenera. Charakterystykę woltamperową diody Zenera pokazano na rysunku. Odwrotna gałąź charakterystyki prądowo-napięciowej wskazuje pracę w trybie przebicia elektrycznego i zawiera odcinek między punktami a i b, zbliżony do liniowego i zorientowany wzdłuż osi prądu. W tym trybie, przy znacznej zmianie prądu diody Zenera, napięcie nie zmienia się znacząco.

Ta sekcja dotycząca diody Zenera działa. Gdy prąd zmienia się w zakresie od Ict.min do Ist.max, napięcie na diodzie niewiele różni się od wartości Ust.

Wartość Ist.max jest ograniczona przez maksymalne dopuszczalne rozpraszanie mocy diody Zenera. Minimalna wartość prąd stabilizacji w wartości bezwzględnej powinien być większy od wartości Ict.min, przy której dioda Zenera zachowuje swoje właściwości stabilizujące.

Przemysł produkuje szeroką gamę diod Zenera o napięciu stabilizacji od 1V do 180V.

Dioda Zenera charakteryzuje się następującymi parametrami:

  • Ust - napięcie stabilizacji;
  • Ist.max - maksymalny prąd stabilizacji;
  • Ict.min - minimalny prąd stabilizacji;
  • rd - rezystancja różnicowa w sekcji „ab”;
  • TKN - współczynnik temperaturowy napięcia stabilizacji.

Diody Zenera służą do stabilizacji napięcia na obciążeniu przy zmieniającym się napięciu w obwodzie zewnętrznym. Dioda Zenera jest urządzeniem szybkim i dobrze sprawdza się w obwodach impulsowych.

Diody Schottky

Diody Schottky'ego charakteryzują się niskim spadkiem napięcia na otwartej diodzie. Wartość tego napięcia wynosi około 0,3V, czyli znacznie mniej niż w przypadku konwencjonalnych diod. Ponadto czas powrotu rezystancji zwrotnej ts jest rzędu 100 ps, ​​czyli znacznie mniej niż w przypadku konwencjonalnych diod. Oprócz obwody cyfrowe Diody Schottky'ego stosowane są w wtórnych obwodach zasilania w celu zmniejszenia strat statycznych i dynamicznych w samych diodach: w stopniach wyjściowych zasilaczy impulsowych, konwektorach DC/DC, w komputerowych systemach zasilania, serwerach, systemach komunikacji i transmisji danych.

Varicaps

Kondensatory nieliniowe oparte na wykorzystaniu właściwości złącza elektron-dziura p-n to varicaps. Varicap jest używany, gdy napięcie wsteczne jest przyłożone do złącza p-n. Szerokość złącza pn, a tym samym jego pojemność, zależy od wielkości napięcia przyłożonego do złącza pn. Pojemność takiego kondensatora określa się za pomocą wyrażenia

W tym wyrażeniu jest pojemność przy zerowym napięciu blokującym, S i l są powierzchnią i grubością złącza p-n, ε0 jest stałą dielektryczną, ε 0 = 8,85 10-12 K/M, εr - względna stała dielektryczna; φк - potencjał kontaktowy (dla germanu 0,3...0,4 V i 0,7...0,8 V dla krzemu); |u| - moduł napięcia wstecznego przyłożony do złącza p-n; n = 2 dla nagłych przejść; n = 3 dla głównych przejść.

Wykres zależności C(u) pokazano na rysunku

Maksymalna wartość pojemności varicap jest przy zerowym napięciu. Wraz ze wzrostem odwróconego nastawienia zmniejsza się pojemność żylaka. Główne parametry varicap to:

  • C - pojemność przy napięciu wstecznym 2 - 5 V;
  • Do C = Cmax / Cmin- współczynnik nakładania się pojemności.

Zwykle C \u003d 10–500 pF, KC \u003d 5–20. Varicaps są stosowane w systemach zdalnego sterowania, do automatycznej regulacji częstotliwości, we wzmacniaczach parametrycznych o niskim poziomie szumu własnego.

diody LED

Dioda LED lub dioda elektroluminescencyjna to dioda półprzewodnikowa, która emituje kwanty światła, gdy przepływa przez nią prąd stały.

Diody LED dzielą się na dwie grupy zgodnie z ich charakterystyką emisji:

  • diody LED przez promieniowanie w widzialnej części widma;
  • Diody LED emitujące w podczerwonej części widma.

Schematyczne przedstawienie struktury diody LED i jej UGO pokazano na rysunku:

Obszarami zastosowania diod IR są optoelektroniczne urządzenia przełączające, optyczne linie komunikacyjne oraz systemy zdalnego sterowania. Obecnie najpowszechniejszym źródłem podczerwieni jest GaAs LED (λ = 0,9 µm). Możliwość tworzenia ekonomicznych i trwałych diod LED, które są spektralnie dopasowane do światła naturalnego oraz wrażliwość ludzkiego oka otwierają nowe perspektywy dla ich nietradycyjnych zastosowań. Wśród nich zastosowanie diod LED w wielosekcyjnych sygnalizacjach drogowych, pojedynczych żarówkach oświetleniowych o mikromocy (o mocy 3 W, strumień świetlny 85 lm), w oprawach samochodowych.

Fotodiody

W fotodiodach opartych na złączach p-n wykorzystuje się efekt separacji na granicy złącza elektron-dziura mniejszych nośników nierównowagowych wytworzonych przez promieniowanie optyczne. Schematycznie fotodiodę pokazano na rysunku:

Kiedy kwant światła o energii hγ trafia w samoistne pasmo absorpcji, w półprzewodniku powstaje para nierównowagowych nośników - elektron i dziura. Podczas rejestracji sygnału elektrycznego konieczne jest zarejestrowanie zmiany stężeń nośników. Co do zasady stosowana jest zasada rejestracji drobnych nośników opłat.

Gdy obwód zewnętrzny jest otwarty (SA otwarty, R = ∞), w przypadku braku napięcia zewnętrznego przez obwód zewnętrzny nie płynie prąd. W takim przypadku napięcie na wyjściach fotodiody będzie maksymalne. Ta wartość VG nazywana jest napięciem obwodu otwartego Vxx. Napięcie Vxx (foto SEM) można również określić bezpośrednio, podłączając woltomierz do wyjść fotodiody, ale rezystancja wewnętrzna woltomierza musi być znacznie większa niż rezystancja złącza pn. W stanie zwarcia (SA jest zwarty) napięcie na zaciskach fotodiody VG = 0. Prąd zwarcia Isc w obwodzie zewnętrznym jest równy prądowi fotodiody If

Ikz \u003d Jeśli

Rysunek przedstawia rodzinę fotodiod CVC z polaryzacją ujemną i dodatnią fotodiody.

Przy dodatnich napięciach VG prąd fotodiody gwałtownie wzrasta (w kierunku do przodu) wraz ze wzrostem napięcia. Gdy świeci, całkowity prąd przewodzenia przez diodę zmniejsza się, ponieważ fotoprąd jest skierowany przeciwnie do prądu ze źródła zewnętrznego.

CVC p-n-złącze, zlokalizowane w 2. ćwiartce (VG> 0, I< 0), показывает, что фотодиод можно использовать как источник тока. На этом базируется принцип работы panele słoneczne oparty na złączach p-n (tryb fotogeneratora). Charakterystyka świetlna to zależność fotoprądu Iph od strumienia światła Ф padającego na fotodiodę. Obejmuje to również zależność Vxx od wielkości strumienia świetlnego. Liczba par elektron-dziura utworzonych w fotodiodzie podczas naświetlania jest proporcjonalna do liczby fotonów padających na fotodiodę. Dlatego fotoprąd będzie proporcjonalny do wielkości strumienia świetlnego:

Jeśli \u003d kF,

gdzie K - współczynnik proporcjonalności, w zależności od parametrów fotodiody.

Gdy fotodioda jest spolaryzowana zaporowo, prąd w obwodzie zewnętrznym jest proporcjonalny do strumienia świetlnego i nie zależy od napięcia VG (tryb fotokonwertera). Fotodiody są urządzeniami szybkimi i działają w zakresie częstotliwości 107 - 1010 Hz. Fotodiody są szeroko stosowane w transoptorach fotodiod LED.

Transoptor (transoptor)

Transoptor to urządzenie półprzewodnikowe zawierające źródło promieniowania i odbiornik promieniowania, połączone w jednym pakiecie i połączone optycznie, elektrycznie lub jednocześnie przez oba połączenia. Bardzo rozpowszechnione są transoptory, w których jako odbiornik promieniowania stosuje się fotorezystor, fotodiodę, fototranzystor i fototyrystor.

W transoptorach rezystorowych rezystancja wyjściowa może zmieniać się 107 ..108 razy, gdy zmienia się tryb obwodu wejściowego. Dodatkowo charakterystyka prądowo-napięciowa fotorezystora jest wysoce liniowa i symetryczna, co decyduje o szerokim zastosowaniu gumowych transoptorów w podobnych urządzeniach. Wadą transoptorów rezystorowych jest niska prędkość - 0,01..1 s.

W obwodach transmisyjnych cyfrowych sygnałów informacyjnych stosuje się głównie transoptory diodowe i tranzystorowe, a do przełączania optycznego wysokonapięciowych obwodów wysokoprądowych stosuje się transoptory tyrystorowe. Szybkość transoptorów tyrystorowych i tranzystorowych charakteryzuje się czasem przełączania, który często mieści się w zakresie 5,50 µs. Dla niektórych transoptorów czas ten jest krótszy. Przyjrzyjmy się bliżej transoptorowi z fotodiodą LED.

Konwencjonalne oznaczenie graficzne transoptora pokazano na rysunku a:

Dioda nadawcza (lewa) musi być włączona do przodu, a fotodioda - do przodu (tryb fotogeneratora) lub w przeciwnym kierunku (tryb fotokonwertera).