Электроника полупроводниковые приборы

Алгебра
Задачи

Сопромат

Физика
Реактор

Изучение электровакуумных и полупроводниковых приборов составляет существенную часть современной науки, которая называется электроникой. Радиоэлектроника является одной из областей применения электроники и созданных ею приборов электровакуумных, полупроводниковых и квантовых.

Функциональная классификация интегральных микросхем Практические возможности интегральной технологии в настоящее время таковы, что большинство маломощных функциональных узлов РЭА может быть реализовано в виде микросхем. Однако промышленное производство микросхем определенного типа целесообразно лишь тогда, когда данный тип находит массовое применение в РЭА.

Диффузионные и дрейфовые явления в полупроводниках В полупроводниках если длина свободного пробега электрона или дырки значительно меньше толщины барьера, т.е. электрон или дырка испытывает в процессе перехода много столкновений с решеткой, то применяют для вычисления тока через потенциальный барьер диффузионную теорию. Она справедлива для полупроводников с малой концентрацией носителей заряда и малой длиной свободного пробега, например для закиси меди, селена и др.

Потенциальный барьер при  переходе

Пробои  перехода В зависимости от удельного сопротивления полупроводника, типа   – перехода, формы и величины приложенного напряжения, окружающей температуры и условий теплоотвода, состояния поверхности и других факторов физическая природа пробоя может быть различной

Выпрямительный полупроводниковый диод Полупроводниковым диодом называют полупроводниковый прибор с одним  переходом и двумя выводами, в котором используются свойства перехода. Применение полупроводниковых диодов в современной технике весьма разнообразно.

 Варикап – полупроводниковый диод, в котором используется зависимость емкости  – перехода от обратного напряжения и который предназначен для применения в качестве элемента с электрически управляемой емкостью.

Полупроводниковые транзисторы Типы транзисторов Транзистором называется электропреобразовательный полупроводниковый прибор с электронно дырочными переходами, пригодный для усиления мощности и имеющий три или более выводов.

Вольтамперные характеристики биполярных транзисторов

 Полевым транзистором называют электропреобразовательный прибор, в котором ток канала управляется электрическим полем, возникающим с приложением напряжения между затвором и стоком, и который предназначен для усиления мощности электромагнитных колебаний.

 Тиристором называют полупроводниковый прибор с тремя (или более) переходами, вольтамперная характеристика которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением и который используется для переключения.

Примеры решения задач по электротехнике

Приемник, обладающий активным сопротивлением и индуктивностью, при токе  и напряжении   имеет активную мощность   Найти сопротивление последовательной и параллельной эквивалентных схем этого приемника.

Решение. Для последовательной схемы (рисунок 2.10, а):

 


 а) б) в)

Рисунок 2.10

Для параллельной схемы (рисунок 2.10, б) определим предварительно активную и реактивную составляющие тока:

где

 

Затем из уравнения  и 

находим проводимости 

Эти же проводимости можно найти и по определенным ранее сопротивлениям последовательной схемы:

Сопротивления параллельных ветвей схемы рисунка 2.10, в) можно определить по известным проводимостям схемы рисунка 2.10, б):

Но можно было бы воспользоваться тем, что мощность активной ветви схемы рисунка 2.10, в) равна всей активной мощности

а реактивной ветви − всей реактивной мощности

Отсюда 

Следует обратить внимание, что при переходе от последовательной схемы к параллельной, сопротивления  и 

Применение векторных диаграмм для расчета электрических цепей однофазного синусоидального тока

 

В сеть напряжением  и частотой включена катушка с активным сопротивлением  и с индуктивностью  (рисунок 2.18, а).

 


 а) б) в)

Рисунок 2.18

Определить показания приборов, величину полной и реактивной мощностей, а также коэффициент мощности. Построить векторную диаграмму, треугольник сопротивлений и мощностей.

Решение. Индуктивное сопротивление

Полное сопротивление

Показание амперметра:

.

Показание ваттметра: 

так как  и

Реактивная мощность 

Полная мощность 

Векторная диаграмма построена на рисунке 2.18, б). Треугольники сопротивлений и мощностей приведены на рисунке 2.18, в).

Курс электрических цепей