Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине

^ Раздел 3. Аналоговые устройства

3.1. Усилительные устройства


Типы, характеристики и свойства усилителей. Оборотные связи и устойчивость усилителей.

Однокаскадные резистивные усилители на биполярных и полевых транзисторах. Режимы работы, задание и стабилизация положения рабочей точки. Операционный усилитель Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине, его типы, характеристики, свойства. Применение ОУ.

В данном разделе рассматриваются типы, характеристики и свойства усилителей, режимы их работы, оборотные связи и их воздействие на характеристики усилителей, способы расчета и измерения характеристик.

[1, стр. 180-196; 2, гл Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине. 2, стр. 46-68; 5, гл. 8, стр. 202-220, стр. 273-278; 6, гл. 4, стр. 171-188, стр. 205-210; 10, гл. 1 - гл. 7; 12, гл. 4, гл. 5, §6.5, §6.8]


3.2. Генераторы гармонических колебаний


Типы генераторов гармонических колебаний, условие баланса амплитуд и фаз. Характеристики генераторов, способы увеличения стабильности частоты.

Схемы LC-генераторов: трансформаторные и Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине трехточечные.

Схемы RC-генераторов гармонических колебаний.

В данном разделе рассматриваются общие принципы построения генераторов гармонических колебаний, их типы и характеристики, разновидности схем.

[1, стр. 236-249; 12, §8.6]

^ Раздел 4. Цифровые устройства

4.1. Простые импульсные устройства


Виды импульсных сигналов и их Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине характеристики. Импульсные усилители, ограничители, фиксаторы уровня, диодные ключи. Главные логические элементы НЕ, И, Либо, И-НЕ, ИЛИ-НЕ. В данном разделе рассматриваются импульсные сигналы и их преобразование в простых устройствах, главные типы Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине логических частей, их характеристики, свойства.

[1, стр. 123-130; 2, гл. 3, стр. 130-135; 5, гл. 8, стр. 227-232; 11, гл. 1 - гл. 4; 12, гл. 7, §8.1 - §8.6]


4.2. Регенеративные импульсные устройства


Типы и режимы работы регенеративных устройств. Типы, принцип деяния и характеристики триггеров. Одновибраторы, мультивибраторы, блокинг Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине-генераторы, генераторы линейно-изменяющегося напряжения принцип деяния и характеристики.

В данном разделе рассматриваются принципы построения, главные способы схемной реализации, характеристики и свойства важных типов импульсных устройств.

[1, стр. 130-134; 2, гл. 2, стр. 76-78, стр. 153-160; 5, гл. 8, стр. 245-262; 11, гл Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине. 6 - гл.8; 12, §8.4, §8.5]


4.3. Главные типы цифровых устройств


Кодовые преобразователи, шифраторы и дешифраторы, мультиплексоры и демультиплексоры, цифровые компараторы, запоминающие устройства, микроконтроллеры, процессоры.

В данном разделе рассматриваются важные виды цифровых устройств, способы их построения, характеристики Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине и области внедрения.

[1, стр. 149-179; 2, гл. 3, стр. 135-145, гл. 4, стр. 189-195, стр. 228-230; 11, гл. 9; 12, §8.4, §8.5]


4.3. Практические занятия


Учебным планом не предусмотрены.


4.4. Лабораторный практикум


№№ и наименования разделов и тем

Цель и содержание лабораторной работы

Результаты лабораторной работы

Лабораторная работа № 1. Исследование полупроводниковых диодов

Раздел 2. Полупроводниковые приборы

Тема 3. Полупроводниковые Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине диоды

Определение и анализ ВАХ германиевого и кремниевого диодика, стабилитрона, определение их характеристик по чертам.

Закрепление теоретических познаний о физических механизмах работы и определяемых ими свойствах и параметрах полупроводниковых диодов методом Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине их экспериментального исследования.

Лабораторная работа № 2. Исследование биполярных транзисторов

Раздел 2. Полупроводниковые приборы

Тема 4. Биполярные транзисторы

Определение и анализ ВАХ биполярных транзисторов, определение их характеристик по чертам.

Закрепление теоретических познаний о физических механизмах работы и определяемых ими Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине свойствах и параметрах биполярных транзисторов методом их экспериментального исследования.

Лабораторная работа № 3. Исследование полевых транзисторов

Раздел 2. Полупроводниковые приборы

Тема 5. Полевые транзисторы

Определение и анализ ВАХ полевых транзисторов, определение их характеристик.

Закрепление теоретических познаний о физических Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине механизмах работы и определяемых ими свойствах и параметрах полевых транзисторов методом их экспериментального исследования.

Лабораторная работа № 4. Исследование тиристора

Раздел 2. Полупроводниковые приборы

Тема 6. Мультислойные переключающие приборы

Исследование принципа деяния тиристора. Определение и анализ ВАХ тиристора.

Закрепление теоретических познаний о Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине физических механизмах работы и определяемых ими свойствах и параметрах тиристора методом его экспериментального исследования.

Лабораторная работа № 5. Исследование оптоэлектронных устройств

Раздел 2. Полупроводниковые приборы

Тема 8. Оптоэлектронные приборы

Определение ВАХ оптоэлектронных устройств, определение их характеристик по чертам.

Закрепление Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине теоретических познаний о физических механизмах работы и определяемых ими свойствах и параметрах оптоэлектронных устройств методом их экспериментального исследования.

Лабораторная работа № 6. Исследование логических схем и функций
^ Раздел 4. Цифровые устройства
Тема 1. Простые импульсные устройства

Реализация Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине логических функций с помощью логических частей. Исследование логических схем.

Экспериментальное получение таблиц истинности логических частей. Получение аналитических выражений логических функций.

Лабораторная работа № 7. Исследование мультивибратора
^ Раздел 4. Цифровые устройства
Тема 2. Регенеративные импульсные устройства

Исследование Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине принципа деяния мультивибратора, работающего в автоколебательном режиме.

Осциллограммы работы мультивибратора. Временные характеристики выходного сигнала мультивибратора.


^ 4.5. Тема курсовой работы


Предусмотрена курсовая работа. В процессе выполнения курсовой работы осуществляется расчет принципной схемы управления тиристорным силовым однофазовым Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине ключом регулятора мощности.


^ 5. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА


Разделы для самостоятельного исследования

Виды самостоятельной работы

  1. Общие сведения о важных шагах развития и элементах электроники

Конспектирование первоисточников и другой литературы, проработка учебного материала (по конспектам лекций), поиск и обзор научных публикаций и Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине электрических источников инфы.

Работа с тестами и вопросами для самопроверки.

Выполнение курсовой работы.

  1. Полупроводниковые приборы

  1. Аналоговые устройства

  1. Цифровые устройства


Результаты самостоятельной работы контролируются и учитываются при аттестации студента.


^ 6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


6.1. Рекомендуемая Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине литература


Основная

  1. Прянишников В.А. Электроника: Полный курс лекций. – 5-е изд. – СПб.: КОРОНА принт; M.: Бином-Пресс, 2006. – 416 с.

  2. Миловзоров О.В. Электроника: Учебник для вузов / О.В. Миловзоров, И.Г. Панков. – 2 – е изд. перераб. – М.: Высшая Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине школа, 2005. - 288 с.

  3. Розанов Ю.К., Рябчицкий М.В., Кваснюк А.А. Силовая электроника: Учебник для вузов. – М.: Издательский дом МЭИ, 2007. – 632 с.

  4. Серебряков А.С. Электротехническое материаловедение. Проводниковые, полупроводниковые и магнитные Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине материалы: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. – М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на жд транспорте», 2008. – 372 с.
Дополнительная

  1. Бурков А.Т. Электроника: физические базы, полупроводниковые приборы и устройства: Учебное пособие. – СПб.: Петербургский Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине гос. ун-т путей сообщения, 1999. – 290 с.

  2. Бурков А.Т. Электрическая техника и преобразователи: Учебник для вузов ж.-д. транспорта - М.: Транспорт, 1999. – 464 с.

  3. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. – М: Высшая школа Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине, 1982. – 496 с.

  4. Засорин С.Н., Мицкевич В.А., Кучма К.Г. Электрическая и преобразовательная техника: Учебник для вузов ж.-д. транспорта - М.: Транспорт, 1981. – 319 с.

  5. Электрические устройства жд автоматики, телемеханики и Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине связи. / Под ред. Шулейкина — М.: Транспорт, 1989.

  6. Войшвилло Г. В. Усилительные устройства. — М.: Радио и связь, 1983.— 264 с.

  7. Ерофеев Ю.Н. Импульсные устройства. — М.: Высшая школа, 1989. — 527 с.

  8. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине: Уч. пос. — М.: Высшая школа, 1991.—622с.


^ 6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины


Компьютерные программки:

1. Electronics Workbench – электрическая лаборатория на IBM PC.

2. MATLAB – матричная лаборатория.

3. Mathcad – универсальная математическая система.


ЭЛЕКТРОНИКА

^ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ


1. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ

    1. Короткие сведения из физики полупроводников.

Механизм работы диодика


Полупроводниковые Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине вещества имеют кристаллическую структуру. Во всех жестких субстанциях атомы недвижны, т.к. закреплены в узлах кристаллической решетки.

К таким субстанциям относятся четырехвалентные полупроводниковые элементы: германий Ge, кремний Si, селен Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине Se и некие хим соединения (к примеру, арсенид галия GaAs). Полупроводники, которые не содержат чужеродных атомов, именуются беспримесными либо своими полупроводниками. В собственных полупроводниках при комнатной температуре под действием тепла вероятна очень малая проводимость Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине этих материалов (т.к. создается и поддерживается относительно низкая, взаиморавная концентрация электронов проводимости и дырок; концентрация – это количество зарядов в единице объема).

Дырка – это место в кристаллической решетке полупроводника, где Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине недостает электрона.

Чтоб полупроводниковый элемент был подходящ для сотворения электрического устройства, в него нужно добавить примесь. Введением в полупроводник соответственной примеси, т.е. легированием, можно резко прирастить его электропроводность. Примесь обычно вводят Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине с концентрацией N=1014-1017 см3, что значительно превосходит концентрацию электронов и дырок проводимости в своем полупроводнике. При таковой концентрации примеси один примесный атом приходится на 106-108 атомов основного вещества, содержащего в 1 см3 около 1023 атомов. Т.е. примеси Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине составляют приблизительно 1/10 млн долю вещества.

Существует два типа полупроводников c примесями: n–типа и p–типа. Для получения полупроводника n–типа в него добавляют пятивалентный хим элемент, к примеру мышьяк Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине As, фосфор Р, сурьму Sb и т.д. При всем этом пятивалентные атомы примеси, располагаясь в узлах кристаллической решетки основного вещества, обеспечивают (насыщают) четыре валентные связи, 5-ый же валентный электрон, являясь излишним в Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине структуре ковалентных связей кристалла, оказываются относительно слабо связанным с подходящим узлом. Потому под действием тепла этот электрон примесного атома отрывается от него и становится электроном проводимости, а сам пятивалентный атом Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине преобразуется в положительно заряженный ион, который из-за сильных валентных связей с примыкающими атомами не может свободно передвигаться по кристаллу и быть переносчиком электронного заряда. Положительный ион – это атом, потерявший электрон. Но, в целом Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине кристалл остается нейтральным, потому что положительно заряженные ионы стопроцентно уравновешиваются отрицательными зарядами электронов проводимости.

Такая примесь именуется донорной. При внедрении таковой примеси концентрация электронов проводимости в кристалле увеличивается и его электропроводность приобретает Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине электрический нрав (электропроводность n-типа). В обыденных температурных критериях фактически все примесные атомы ионизируются, потому в сбалансированном состоянии полупроводника концентрация электронов проводимости приблизительно равна концентрации примеси.

Вместе с ионизацией доноров, поставляющих электроны проводимости Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине, в кристалле происходит термогенерация пар носителей зарядов: электронов проводимости и дырок. Но дырки в среде с завышенной концентрацией электронов проводимости активно рекомбинируют с ними, потому их время жизни, а соответственно Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине и их концентрация оказываются много меньше, чем в своем полупроводнике.

Электроны проводимости в полупроводнике n-типа принято именовать основными носителями заряда, а дырки – неосновными носителями заряда.

Если в качестве примеси взять трехвалентный Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине хим элемент, к примеру индий In, галлий Ga, алюминий Al, бор В и т.д., то трехвалентный атом, располагаясь в узле кристаллической решетки, сумеет установить (обеспечить) только три ковалентные связи с Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине примыкающими атомами. Отсутствующая 4-ая валентная связь у трехвалентного атома, размещенного в узле кристаллической решетки, относительно просто может быть заполнена общим валентным электроном примыкающей пары атомов. Трехвалентный примесный атом, захвативший дополнительный (4-ый) валентный электрон Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине, преобразуется в недвижный негативно заряженный ион, а у примыкающей пары атомов, потерявших один валентный электрон, появляется дырка. Отрицательный ион – это атом, получивший электрон. В предстоящем дырка под действием тепла, методом поочередного перемещения валентных электронов Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине, начинает хаотически плутать по всему кристаллу, становясь подвижным носителем положительного заряда.

Такая примесь именуется акцепторной. При внедрении таковой примеси концентрация дырок в кристалле растет и его электропроводность приобретает дырочный нрав (электропроводность р Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине-типа). При обыденных температурах практически все примесные атомы ионизируются. В этом случае основными носителями заряда являются дырки. А неосновными – электроны проводимости, возникающие вследствие процесса термогенерации.

Электропроводность полупроводника, обусловленная примесями, именуется примесной электропроводностью Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине.

Т.о. в полупроводниках n–типа ток переносят негативно заряженные частички – электроны, а в полупроводниках p–типа – положительно заряженные частички – дырки. Перемещение дырок – это перемещение мест с отсутствующими электронами в итоге движения Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине электронов.

Основой полупроводникового диодика является двухслойная структура, сделанная на базе кристалла полупроводника, имеющего две области. В одну область кристалла вводится донорная примесь (n- область), а в другую – акцепторная (p- область).

Граница Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине раздела 2-ух областей с различной проводимостью именуется. p-n переходом. В приграничных областях 2-ух полупроводниковых сред с разным типом проводимости происходит диффузионное перемещение (взаимопроникновение) подвижных носителей зарядов. Дырки диффундируют из p-области, где Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине их много, в n-область, где их относительно не много, а электроны проводимости, напротив, из n-области в p-область. Из-за встречной диффузии через p-n переход дырок (из Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине р- в n- область) и электронов (из n- в р- область) в узком слое поблизости p-n перехода происходит рекомбинация (обоюдная компенсация) дырок и электронов (дырки заполняются электронами). В итоге меж р- и n Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине- областями появляется так именуемый обедненный слой, который имеет сильно мало свободных носителей заряда. Обедненный слой, лишенный свободных носителей, ведет себя как изолятор.

Примечание: толщина p-n перехода находится в зависимости от Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине концентрации примесей в р- и n-областях (при несимметричном p-n переходе, когда концентрация примеси в одной из областей больше, чем в другой, обедненный слой фактически размещается в области с малой Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине концентрацией примеси).

Как электроны покидают n- область, в ней начинает действовать суммарный заряд излишних положительных ионов, который будет тянуть свободные электроны назад и препятствовать их движению в сторону р-n перехода. Точно Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине также, когда дырки покидают p- область, в ней начинает действовать суммарный заряд излишних отрицательно заряженных ионов, который будет тянуть свободные дырки назад и препятствовать их движению в сторону р-n перехода Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине. Эти равные по абсолютной величине заряды недвижных ионов примесей оказываются не скомпенсированы и создадут по обе стороны p-n перехода область большого заряда. Этот большой заряд образует возможный барьер. Возможный барьер затрудняет диффузию главных носителей Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине. Энергия носителей зарядов оказывается недостаточной, чтоб преодолеть этот барьер, потому их диффузия прекращается.

Но, возможный барьер делает подходящие условия для перехода неосновных носителей из одной области в другую. Так, некие Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине электроны проводимости полупроводника р-типа, совершая хаотичное термическое движение, подходят к границе обедненного слоя, где их захватывает ускоряющее электронное поле, и они перебегают в n-область. То же самое происходит с дырками Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине полупроводника n-типа, которые аналогичным методом перебегают в р-область. Этот ток именуют термическим током Iт=Iтр+Iтn.

Если к полупроводниковому диодику приложить наружное напряжение так, чтоб его положительный потенциал присоединен к p-слою Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине, то дырки и электроны будут вроде бы отталкиваются источником наружного напряжения в сторону р-n перехода. Переход главных носителей зарядов через границу (электронов из n-слоя и дырок из p Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине-слоя) и их обоюдная компенсация растут, возможный барьер миниатюризируется. Как следует, через диодик будет протекать ток. Источник будет поставлять в n-слой новые электроны, а в p-слое создавать новые дырки.

При оборотном знаке Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине напряжения электроны притягиваются к положительному потенциалу источника, а дырки  к отрицательному, возможный барьер в области p-n перехода возрастает, переход зарядов через границу практически прекращается, ток через диодик очень Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине мал. Этот ток обоснован термическим разрушением ковалентных связей в обоих слоях и образованием пар электрон-дырка. Эти неосновные носители (электроны в p-слое и дырки в n-слое) имеют таковой символ заряда, который содействует Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине их прохождению через переход.

Полупроводниковый диодик – это типичный конденсатор: области n и p можно рассматривать как обкладки конденсатора, а p-n переход – как изолятор меж обкладками. Различают диффузионную (при прямом приложенном Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине напряжении) и барьерную (при оборотном напряжении) емкости диодика. Емкость полупроводникового диодика – это бесплатное приложение к его основному свойству – к однобокой проводимости. В почти всех случаях это свойство является вредным, т.к. усугубляет работу диодика Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине на больших частотах, в импульсных режимах и обуславливает его инерционность.

Вывод p-слоя именуется анодом (А). Вывод n-слоя именуется катодом (К).

Диодик является проводником, потому в цепи должен Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине быть элемент, ограничивающий ток. Таким элементом является резистор Rн. Ток через него равен: I=(U  Uпр)/Rн.Uпр0, потому I=U/Rн; URн=IRн=U.

При оборотном включении диодика через него протекает Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине малозначительный оборотный ток. Для диодов на малые токи оборотный ток может составлять 10-ки нА, у огромных диодов  10-ки mА. При оборотном включении диодика U=URн+Uобр, URн=IобрRн0, т.к. Iобр 0, потому Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине U=Uобр.

Нередко диодик включен в схему, где приложенное напряжение является переменным. Виды этих напряжений:

1. Синусоидальное.

2. Прямоугольное.

3. Треугольное.

4. Экспоненциальное.


^ 1.2. Вольт-амперная черта диодика

Характеристики диодика определяются его вольт-амперной чертой (ВАХ). Вольт-амперная Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине черта диодика приближенно она может быть описана уравнением:

I=IO(e U/mт –1), (1)

где IO – ток насыщения назад смещенного перехода (оборотный термический ток); U – напряжение на p-n переходе; т Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине = kT/q – термический потенциал, равный контактной разности потенциалов к на границе p-n перехода при отсутствии наружного напряжения; k =1,3810-23 Дж/К – неизменная Больцмана; Т – абсолютная температура; q =1,610-19кулон – заряд электрона; m - поправочный коэффициент, учитывающий Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине отклонение от теории. При комнатной температуре Т=300К (27оС), т = 0,026В.

На ВАХ различают две ветки: ровная ветвь, которая находится в первом квадрате и оборотная ветвь в 3-ем квадрате. Уравнение (1) отлично обрисовывает характеристику Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине реального диодика в прямом направлении и для маленьких токов, В согласовании с (1) сопротивление диодика является нелинейным. В случае линейного сопротивления ВАХ была бы ровная линия.

На прямой ветки реальной ВАХ имеется Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине резкий загиб, который характеризуется напряжением включения. Для германиевых диодов напряжение включения равно приблизительно 0,3В, для кремниевых – приблизительно 0,6В.

Значение оборотного тока на оборотной ветки приблизительно повсевременно в широком спектре напряжения. При Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине превышении определенного значения оборотного напряжения, именуемого напряжением пробоя Uпроб, начинается лавинообразный процесс нарастания оборотного тока, соответственный электронному пробою p-n перехода. Если в этот момент ток не ограничить, то электронный пробой перейдет в термический Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине. Термический пробой обоснован ростом числа носителей в p-n переходе. При всем этом мощность, выделяющаяся в диодике UобрIобр, не успевает отводиться от перехода, его температура вырастает, вырастает оборотный ток и, как следует Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине, продолжает расти мощность. Термический пробой необратим, т.к. разрушает p-n переход.

У хоть какого диодика оговаривается несколько главных характеристик:

Преобладают кремниевые диоды, потому что имеют более высшую предельную рабочую температуру (150оС против 75оС для германиевых), допускают огромную плотность прямого Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине тока (60...80А/см2 по сопоставлению с 20... 30А/см2), владеют наименьшими оборотными токами (приблизительно на порядок) и большенными допустимыми оборотными напряжениями (1500...2800В по сопоставлению с 600...800В). Но кремниевые диоды имеют большее Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине прямое падение напряжения. Прямое падение напряжения при прямом номинальном токе обозначается Uпр. Uпр=0,3...0,4В для германиевых диодов, Uпр=0,6...1,2В для кремниевых диодов.

Работоспособность диодика определяется выделяемой на нем мощностью P=UI. U Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине и I относятся к определенной точке ВАХ. Мощность определяет нагрев. Если диодик начинает работать на не рабочих участках ВАХ, он выходит из строя. На не рабочих участках мощность превосходит допустимую, нагрев превосходит допустимый. При Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине нагреве, превосходящем допустимый, диодик разрушается.

При рассмотрении режимов работы схем с диодиками их нередко представляют в виде идеализированных устройств, которые являются безупречными проводниками в прямом направлении и безупречными изоляторами в оборотном Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине направлении.

По предназначению различают последующие типы диодов:

1. Выпрямительные.

2. Импульсные.

3. Высокочастотные.

4. Стабилитроны и стабисторы.

Диоды различают также по мощности и по частотным свойствам.


^ 1.3. Выпрямительные диоды


Созданы для работы при напряжениях частоты до Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине нескольких кГц и при некрутых фронтах питающего напряжения. Не созданы для прямоугольного питающего напряжения. Для выпрямительных диодов оговариваются два главных параметра:

1.Ток прямой номинальный (среднее значение).

2. Напряжение оборотное наибольшее (секундное).

Диоды выпускаются на ток Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине 10мА...1000А. Оборотное напряжение находится в границах от 10В до нескольких кВ. Для массивных диодов (ток  10А) оборотное напряжение определяют классом диодика. Класс диодика - это 100В, умноженное на цифру класса. Цифра класса Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине от 1 до 20. К примеру: Д50-12, тут 50 ток прямой номинальный в А; 12  класс. Класс  это параметр, применяемый для массивных диодов и характеризующий оборотное напряжение. У массивных диодов номинальный прямой ток допустим Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине только при установке диодика на радиатор и при принудительном охлаждении со скоростью воздуха 12м/с. Без принудительного остывания воздухом (имеется только радиатор) допустимый ток составляет около 30% от номинального. У современных диодов всераспространены последующие обозначения Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине: ДXXXY либо КДXXXY, где КД  кремниевый диодик, XXX  числа, Y  буковка. 1-ая цифра гласит о виде диодика (выпрямительные  1,2). Буковка определяет оборотное напряжение.

Второстепенные характеристики:

1.Наибольший оборотный ток Iобр.макс (от 10-ов нА до Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине 10-ов мА).

2.Прямое падение напряжения Uпр ( 0,3...1,2В).

3.Наибольшая рабочая частота, до которой обеспечиваются данные

токи, напряжения и мощность.

4.Время восстановления запирающих параметров диодика.

Диодик не проводит (либо закрывается) при приложении оборотного напряжения Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине. Запирание  переход от проводящего состояния к непроводящему. При приложении прямоугольного оборотного напряжения диодик ведет себя последующим образом. Интервал I  время рассасывания носителей, интервал II  бросок оборотного тока. Он связан с наличием Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине барьерной емкости диодика. Интервал tв - время восстановления, т.е. время перехода от проводящего состояния до момента установления оборотного тока на ВАХ. Из-за не идеальности диодика ограничивается предельная частота его работы. При очень Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине высочайшей частоте диодик перестает делать свои функции.


^ 1.4. Высокочастотные диоды


Для их оговариваются те же характеристики (главные и второстепенные), но они могут работать при высочайшей частоте и владеют малым временем восстановления (по сопоставлению Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине с выпрямительными). Для их приводится график прямого тока зависимо от частоты.

^ 1.5. Импульсные диоды


Оговариваются те же главные характеристики, что и для рассмотренных выше диодов, и приводится еще принципиальный второстепенный параметр - импульсный Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине ток за обсужденное время.


^ 1.6. Стабилитроны и стабисторы


Рабочей частью ВАХ у стабилитронов является оборотная ветвь. Ровная ветвь такая же как у диодов, она также может употребляться.

Для стабилитронов указывается два главных параметра:

Uст - напряжение стабилизации стабилитрона Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине;

Iст.н – номинальный ток стабилитрона.

Uст=3,3...170В. Для Uст указывается разброс в процентах либо в вольтах, также изменение Uст при изменении температуры. У маломощных стабилитронов Iст.min=1...3mА, Iст. max=30mA. Iст Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине.н у массивных стабилитронов составляет несколько сот mA.

Стабисторы - это стабилитроны, у каких употребляется ровная ветвь ВАХ. Такая ВАХ создается технологически. Стабистор – это диодик с огромным падением напряжения, которое повсевременно при изменении Раздел 3. Аналоговые устройства - Рабочая учебная программа по дисциплине тока. Стабилитроны и стабисторы могут соединяться поочередно, но не параллельно. Они употребляются в стабилизаторах и ограничителях напряжения.



razdel-2-perevodovedenie-vo-francii-i-kanade-sovremennoe-perevodovedenie.html
razdel-2-planiruemie-rezultati-osvoeniya-obuchayushimisya-osnovnoj-obrazovatelnoj-programmi-nachalnogo-obshego-obrazovaniya.html
razdel-2-pokazateli-harakterizuyushie-uroven-o-prognoze-socialno-ekonomicheskogo-razvitiya.html