рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА. ЧАСТЬ 1 ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ

ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА. ЧАСТЬ 1 ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ - раздел Философия, Министерство Образования И Науки Украины ...

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

 

ГОРПИНИЧ А.В.

 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

По курсу

«ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА»

ЧАСТЬ 1

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ

Для студентов дневной и заочной форм обучения

По специальности

Электротехнические системы электропотребления

Мариуполь 2008 г.


УДК 621.37/39

 

Конспект лекций по курсу «Промышленная электроника» для студентов дневной и заочной форм обучения по специальности 8.090603 – электротехнические системы электропотребления. Ч.1. Полупроводниковые приборы/ Составил: А.В. Горпинич. – Мариуполь: ПГТУ, 2008. – 53 с.

 

Составил: канд. техн. наук, доц.   Ответственный за выпуск зам. зав. каф. ЭПП, докт. техн. наук, проф.   Рецензент канд. техн. наук, доц.   Горпинич А.В.   Саенко Ю.Л.     Нестерович В.В.

 

 


Тема 1. Введение. Полупроводники. p-n-переход

Введение

Электроникой называется наука, изучающая:

1) физические явления, происходящие в газообразных, жидких и твердых телах при протекании в них электрического тока (протекание тока в вакууме и в газах изучает электровакуумная электроника, протекание тока в жидкостях – хемотроника, протекание тока в твердых телах – электроника твердых тел);

2) методы разработки устройств, использующих эти физические явления;

3) применение таких устройств в различных отраслях техники.

Первое из этих направлений составляет физическую электронику, второе и третье – техническую электронику.

На практике электроника подразделяется по сферам применения на:

1) радиоэлектронику;

2) промышленную электронику;

3) ядерную электронику;

4) электронику живых организмов.

В промышленную электронику входят:

1) информационная электроника – изучает методы и средства получения, обработки, передачи, хранения и использования информации;

2) энергетическая электроника – связана с устройствами и системами преобразования электрической энергии средней и большой мощности (выпрямители, инверторы, мощные преобразователи частоты и т.д.);

3) электронная технология – включает в себя методы и устройства, используемые в технологических процессах, основанных на действии электромагнитных волн различной длины (высокочастотные нагрев и плавка, ультразвуковая резка и сварка и т.д.), электронных и ионных пучков (электронная плавка и сварка и т.д.).

 

История развития электроники

Недостатки электронных ламп при одновременном непрерывном усложнении электронных устройств заставили специалистов разрабатывать электронные приборы… Используя достижения физики твердого тела, американские изобретатели Уильям… После изобретения транзистора электронные устройства стали изготовлять из отдельных модулей. Каждый модуль (объемом…

Электропроводность полупроводников

Все встречающиеся в природе вещества по электрическим свойствам подразделяют на 3 группы: вещества, хорошо проводящие электрический ток –… Для полупроводников характерна сильная зависимость их свойств и характеристик… Если рассматривать идеализированный полупроводниковый кристалл, абсолютно свободный от каких-нибудь примесей, то его…

P-n-переход в состоянии термодинамического равновесия

Так как концентрация электронов в полупроводнике n-типа намного больше концентрации электронов в полупроводнике p-типа , а концентрация дырок в… Рекомбинация основных носителей приводит к тому, что в приконтактной зоне…  

P-n-переход под воздействием внешнего напряжения

  Обедненный слой расширяется, толщина перехода увеличивается, сопротивление… Увеличение потенциального барьера нарушает состояние динамического равновесия, диффузионный ток резко уменьшается.…

Тема 2. Полупроводниковые диоды

Область n-типа называют отрицательным электродом (базой или катодом), а область p-типа – положительным электродом (эмиттером или анодом). Вольт-амперные характеристики (ВАХ) диода приведены на рис. 4. Кривая прямого…     Рис. 4. Вольт-амперные характеристики диода: 1 – ВАХ идеального диода; 2 –…

Выпрямительные диоды

Выпрямительный диод – полупроводниковый диод, предназначенный для преобразования переменного тока в постоянный. В зависимости от исходного… Для силовых (большой мощности) выпрямительных диодов проблематичным является…  

Полупроводниковые стабилитроны

        Рис. 7. ВАХ и условное обозначение стабилитрона   Рис. 8.…   При увеличении входного напряжения возрастает ток в цепи . Избыточное входное напряжение падает на резисторе , а…

Варикапы

Варикап – полупроводниковый диод, в котором используется зависимость емкости p-n-перехода от обратного напряжения и который предназначен для применения в качестве элемента с электрически управляемой емкостью. В качестве полупроводникового материала для изготовления варикапов служит кремний. Зависимость емкости варикапа от обратного напряжения , которая называется вольт-фарадной характеристикой варикапа, а также его условное обозначение показаны на рис. 9. Максимальная емкость варикапа в зависимости от его типа составляет 5-500 пФ. Отношение минимальной и максимальной емкостей для данного типа прибора около 1:5. Варикапы применяют в системах дистанционного управления и автоматической подстройки частоты и в параметрических усилителях с малым уровнем собственных шумов.

Тема 3. Транзисторы. Устройство и принцип

Действия биполярного транзистора

Транзистор (от англ. слов transfer – переносить и resistor – сопротивление) – полупроводниковый прибор, имеющий три и более внешних вывода, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования мощности электрических сигналов. В зависимости от принципа действия транзисторы подразделяются на биполярные и полевые (униполярные). В настоящее время чаще всего применяют полевые транзисторы, однако биполярные транзисторы по-прежнему используются в широкополосных Internet-модемах, компьютерных приставках к телевизору, DVD-плеерах и CD-ROMах.

Устройство биполярного транзистора

  Транзистор сплавного типа представляет собой пластинку германия (рис. 10),… Независимо от структуры транзистора внутренняя область между двумя p-n-переходами называется базой Б. Область меньшего…

Принцип действия и схемы включения

Биполярного транзистора

  Рис. 12. Структура биполярного транзистора типа p-n-p, распределение потенциала φ и концентраций основных и…   При этом потенциальный барьер эмиттерного перехода уменьшился на величину , а потенциальный барьер коллекторного…

Тема 4. Характеристики и параметры

Биполярного транзистора

Вольт-амперные характеристики биполярных транзисторов

  Как видно из рис. 17, а, входная характеристика при аналогична характеристике… Рассмотрим выходные характеристики (рис. 17, б). Зависимость при является характеристикой коллекторного p-n-перехода,…

Схема замещения транзистора в физических параметрах

 

Схема замещения транзистора позволяет рассматривать его как линейное устройство и использовать аппарат теории линейных электрических цепей для проведения расчетов. Эта схема справедлива для малых изменений входного сигнала (так называемый режим малого сигнала). Малосигнальные схемы замещения транзистора приведены на рис. 20, а и б (эти схемы замещения известны под названием Т-образных схем).

 
 
Рис. 20. Малосигнальные схемы замещения транзистора, включенного по схемам ОБ (а) и ОЭ (б)

 

Эмиттерный переход представлен дифференциальным сопротивлением , которое при изменении эмиттерного тока в пределах единиц и десятков мА составляет единицы и десятки Ом:

.

В коллекторную цепь введено дифференциальное сопротивление , отражающее влияние модуляции толщины базы на коэффициенты передачи тока (и ); обычно составляет единицы МОм.

.

Чем меньше сопротивление , тем больше наклон выходных характеристик относительно оси напряжения, больше влияние на коэффициенты передачи тока. Чем больше , тем выходные характеристики становятся более параллельными оси напряжения.

Базовая цепь представлена в схеме замещения объемным сопротивлением базы , составляющим сотни Ом. Это сопротивление учитывает падение напряжения в объеме полупроводника в базовой области.

Модуляция толщины базы при изменении коллекторного напряжения, имеющая место в транзисторе, приводит к изменению не только коэффициентов передачи тока, но также и напряжения на эмиттерном переходе. Другими словами, в транзисторе имеет место внутренняя обратная связь по напряжению, которая в схеме замещения учитывается генератором напряжения , включенным в эмиттерную цепь (– безразмерный коэффициент). В некоторых случаях внутренняя обратная связь учитывается путем включения фиктивного диффузионного сопротивления в базовую цепь последовательно с объемным сопротивлением базы .

– эквивалентный источник тока, учитывает передачу тока из эмиттерной цепи в коллекторную с коэффициентом (учитывает передачу тока из цепи базы в цепь коллектора с коэффициентом ).

– барьерная емкость коллекторного перехода, учитывает частотные свойства транзистора. На практике частотные свойства транзистора характеризуют граничной частотой усиления (это частота, на которой модуль коэффициента усиления транзистора снижается в раз).

 

 

H-параметры транзистора

; . Чтобы определить h-параметры и выяснить их физический смысл, необходимо осуществить режим холостого хода на входе…

Тема 5. Полевые транзисторы

Полевые (униполярные) транзисторы представляют собой полупроводниковые приборы, ток в которых обусловлен дрейфом основных носителей заряда под… В отличие от биполярных транзисторов, в которых физические процессы переноса… В настоящее время получили применение две основные разновидности полевых транзисторов: транзисторы с управляющим…

Тема 6. Биполярные транзисторы с изолированным

В настоящее время основными полностью управляемыми приборами силовой электроники в области коммутируемых токов до 50 А и напряжений до 500 В… IGBT-транзистор сочетает в себе два транзистора в одной полупроводниковой…  

Тема 7. Тиристоры

Основными типами тиристоров являются диодные (динисторы) и триодные (тринисторы). Условные обозначения тиристоров приведены на рис. 32 (VS – вентиль…   а) б) в) г) д) е)   Рис. 32.…  

СОДЕРЖАНИЕ

Тема 1. Введение. Полупроводники. p-n-переход
Тема 2. Полупроводниковые диоды
Тема 3. Транзисторы. Устройство и принцип действия биполярного транзистора  
Тема 4. Характеристики и параметры биполярного транзистора  
Тема 5. Полевые транзисторы
Тема 6. Биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT-транзисторы)  
Тема 7. Тиристоры

 

– Конец работы –

Используемые теги: Промышленная, электр, часть, Полупроводниковые, боры0.079

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА. ЧАСТЬ 1 ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Предмет Электротехника и промышленная электроника и его задачи. Обзор развития промышленной электроники
Введение... Предмет Электротехника и промышленная электроника и его задачи... Обзор развития промышленной электроники...

Лекция 16. Теория атома водорода по Бору. Элементы квантовой механики. План лекции 2. Постулаты Бора. Спектр атома водорода по Бору
гл... План лекции... Ядерная модель атома Резерфорда Постулаты Бора Спектр атома водорода по Бору...

План лекции №1: Часть 1: предмет горного права, метод горного права, основные источники горного права. Часть 2: Этапы развития Российского законодательства о недрах
Часть предмет горного права метод горного права основные источники горного права... Часть Этапы развития Российского законодательства о недрах... формирование и развитие горного права Российской Империи начала го века...

Православие и современность. Электронная библиотека. Часть I Часть II
Диакон Андрей Кураев... Ответы молодым...

Тема 3. Полупроводниковые приборы
Тема Полупроводниковые приборы... Тиристоры Устройство и основные физические процессы...

Конспект Промышленная электроника
Часть... Импульсные усилители Занятие... Импульсные усилители ИУ предназначены для усиления импульсов тока или напряжения с минимальным искажением их...

Тема №1 ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
Федеральное агентство по образованию... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Тамбовский государственный технический университет...

Конспект по курсу Электроника Тема: Полупроводниковые диоды и тиристоры
Конспект... по курсу Электроника для студентов ЗФО...

Задание состоит из двух частей: Часть I и Часть II
К лабораторной работе... Читать всем Задание состоит из двух частей Часть I и Часть II Часть I одинаковая для всех выполнять всем вариантам Часть II четыре пункта заданий по...

Тема 3. Полупроводниковые приборы
Тема Полупроводниковые приборы Определение и условное графическое обозначение... Полупроводниковые приборы... Диоды...

0.035
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам