Реферат Курсовая Конспект
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.).
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.
Принцип действия и схемы включения
Тема 4. Характеристики и параметры
Биполярного транзистора
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).
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, боры0.084
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
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов