Podstawowe elementy elektroniczne

1. Diody półprzewodnikoweZłącze PN - podstawa budowy i działania diody, tranzystora, tyrystora.Wykorzystywane zjawisko tworzenia się warstwy zaporowej na stykupółprzewodników typu N (negative) i P (positive).Złącze PN:a) półprzewodniki przed zetknięciem, b) po ich zetknięciu:2

Zjawisko dyfuzji elektronów i dziur:- elektrony przechodzą z półprzewodnika typu N do półprzewodnika typu P- dziury przechodzą z półprzewodnika typu P do półprzewodnika typu N3

w kierunku przewodzenia:Polaryzacja diody półprzewodnikowej:Styk diody po stroniepółprzewodnika P = anoda.Po stronie N = katoda.w kierunku zaporowym:4

Charakterystyka prądowo-napięciowa diodyPrzykładowa charakterystykaU – napięcie przewodzeniadla diody krzemowej ok. 0,7 Vdla diody germanowej ok. 0,2 VUmax – maksymalne napięcie wstecznezależy od typu diody ,od kilku do nawet ok. 1 kV5

Rodzaje diod- dioda prostownicza małej lub dużej mocynajczęściej krzemowa lub germanowa,wykorzystywana w układach prostowników.6

Najprostszy układ prostownika półokresowegozastosowanie diody jako prostownik jednofazowy jednopołówkowyuprzebieg napięcia zasilającegoi2πωtu Du RR~uu Riprzebieg prądu i napięcia na odbiornikuu Riu Rśrωt2πωtu Dprzebieg napięcia na diodzie2π7

- dioda ZeneraStosowana w układach stabilizacji napięcia. Przeznaczonado pracy przy polaryzacji w kierunku zaporowym.- dioda pojemnościowa (warikap)Zmiana pojemności złącza PN pod wpływemdoprowadzonego napięcia. Wykorzystywana do strojeniaobwodów rezonansowych.-fotodiodaJonizacja materiału półprzewodnikowego pod wpływemświatła (zmiana natężenia padającego światła powodujezmianę parametrów elektrycznych).8

2. Tranzystory bipolarneSłużą do wzmacniania sygnałów elektrycznych.Tranzystor bipolarny ma 3 warstwy NPN lub PNP, a więc są 2 złącza PN.Skrajne warstwy: kolektor (C) i emiter (E), warstwa środkowa - baza (B)W fototranzystorze złącze C-B ma takie własności, jak fotodioda.Gdy złącze jest nieoświetlone, między bazą a emiterem płynie mały prąd. 10

Typy tranzystorów bipolarnychtyp NPN:typ PNP:Sterując bardzo małym prądem bazy I B uzyskuje się zmiany dużo większegoprądu kolektora I C o przeciwnym kierunku.Tranzystor jest więc wzmacniaczem prądu bazy.11

Wzmocnienie prądowe tranzystora - stosunek zmian prądu kolektorado zmian prądu bazy: IICBnp. dla tranzystorów krzemowych wzmocnienie wynosi kilka tysięcy.12

Podstawowe układy pracy tranzystora(tj. układy połączeń ze źródłem napięcia i obciążeniem)Ogólny schemat włączenia tranzystora do układu:W każdym układzie zachodzą inne relacje między wartościami prądów E, B, Coraz inne zależności prądów od doprowadzonych napięć.13

Układ wspólnego emitera (WE) - podstawowy układ pracy tranzystora.Małym prądem bazy sterujemy duży prąd kolektora.Przykładowa charakterystyka:Współczynnik wzmocnienia prądowego:(najczęściej wynosi od kilkudziesięciu do kilkuset)K IICB14

Układ wspólnego kolektora (WC) - tzw. wtórnik emiterowyWspółczynnik wzmocnienia prądowego:(najczęściej wynosi od kilkudziesięciu do kilkuset)KIIE B C 1BI IIBIICB15

Układ wspólnej bazy (WB)CWspółczynnik wzmocnienia prądowego: K 1IIE16

3. TyrystoryPełnią funkcje przełącznika o charakterystyce dwustanowej.W praktyce oznacza to, że znajdują się w stanie przewodzenia lub nieprzewodzeniaprądu elektrycznego.Przy zerowym prądzie bramki I G - tyrystor zachowuje się jak dioda spolaryzowanaw kierunku zaporowym.Po przekroczeniu napięcia przełączenia - przechodzi w stan przewodzenia.Pracą tyrystora steruje się za pomocą prądu bramki I G . Zwiększenie prądu I Gpowoduje zmniejszenie napięcia przełączania U (rys.c).Tyrystor pracuje w stanie zaporowym, gdy U