🗊Презентация Полупроводниковые диоды

Полупроводниковые диоды

Полупроводниковый диод представляет собой двухслойную структуру, которая образуется в одном кристалле. Один слой имеет электропроводность n-типа, а другой p-типа. Полупроводниковый диод представляет собой двухслойную структуру, которая образуется в одном кристалле. Один слой имеет электропроводность n-типа, а другой p-типа.

Стабилизатор напряжения на основе стабилитрона и ВАХ стабилитронов 1-КС133А, 2-КС156А,3-КС182Ж, 4-КС212Ж

Вольтамперные характеристики Вольтамперные характеристики 1— КС133А, 2—КС156А, 3—КС182Ж, 4—КС212Ж

ПРИМЕНЕНИЕ ДИОДОВ В электротехнике: 1) выпрямительные устройства, 2) защитные устройства.

СХЕМЫ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ

Работа однополупериодного выпрямителя

Работа однополупериодного выпрямителя Напряжение на выходе выпрямителя определяется по второму закону Кирхгофа: В виде мгновенного значения – u нагр(t) = uвхода(t) - uдиода(t), В виде среднего значения – Uнагр = Um/π, при игнорировании падения напряжения на диодах в виду их малой величины.

СХЕМЫ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ Однофазный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой

Однофазный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой

Работа двухполупериодного выпрямителя В этой схеме напряжение на выходе также определяется по второму закону Кирхгофа: В виде мгновенного значения – u нагр(t)= uвхода(t) - uдиода(t), В виде действующего значения – Uнагр = 2Um/π

СХЕМЫ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ

Однофазный мостовой выпрямитель

Работа двухполупериодного мостового выпрямителя В этой схеме напряжение на выходе определяется по второму закону Кирхгофа: В виде мгновенного значения – u нагр(t)= uвхода(t) - 2uдиода(t), В виде действующего значения – Uнагр = 2Um/π, при игнорировании падения напряжения на диодах в виду их малой величины.

СХЕМЫ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ

СХЕМЫ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ

Трехфазная мостовая схема управления Постоянная составляющая в этой схеме достаточно велика , тогда Ud 0 =0,955Uл m , где: U2 – действующее значение линейного напряжения на входе выпрямителя, m – число фаз выпрямителя. Uл m - амплитудное значение линейного напряжения Амплитуды пульсаций гармоник – малы, а частота пульсаций их велика Um1 = 0,055Uл m (частота f1п = 6 fс ) Um2 = 0,013Uл m (частота f2п = 12 fс )

СЕТЕВЫЕ ФИЛЬТРЫ Емкостные (С – фильтры) Индуктивные (L – фильтры) LC - фильтры

Емкостной (С – фильтр)

Емкостной (С – фильтр)

Емкостной (С – фильтр)

Индуктивный (L – фильтр)

Индуктивный (L – фильтр)

Структура биполярного транзистора

Структура биполярного транзистора

Схема с общей базой

Схема с общим эмиттером (ОЭ)

Схема с общим коллектором (ОК)

Схема с ОЭ(а), её ВАХ и схема с ОК(б)

Характеристики и эквивалентные схемы транзисторов

Схема с общим эмиттером

Осциллограммы на входе и выходе усилителя с ОЭ

Схема с общим эмиттером

Тиристоры Многослойные структуры с тремя p-n-переходами называют тиристорами. Тиристоры с двумя выводами (двухэлектродные) называются динисторами, с тремя (трехэлектродные) — тринисторами.

Свойства тиристоров Основным свойством является способность находиться в двух состояниях устойчивого равновесия: максимально открытом, и максимально закрытом.

Свойства тиристоров Включать тиристоры можно импульсами малой мощности по цепи управления. Выключать – сменой полярности напряжения силовой цепи или уменьшением анодного тока до значения ниже тока удержания.

Применение тиристоров По этой причине тиристоры относят к классу переключающих полупроводниковых приборов, главным применением которых является бесконтактная коммутация электрических цепей.

Структура, обозначение и ВАХ динистора.

При прямом включении динистора источник питания En смещает p-n-переходы П1 и П3 в прямом направлении, а П2 — в обратном, динистор находится в закрытом состоянии и все приложенное к нему напряжение падает на переходе П2. Ток прибора определяется током утечки Iут, значение которого находится в пределах от сотых долей микроампера до нескольких микроампер (участок ОА). Дифференциальное сопротивление динистора Rдиф = на участке ОА положительно и достаточно велико. Его значение может достигать нескольких сотен мегаом. На участке АБ Rдиф <0 Условное обозначение динистора показано на рис.б. При прямом включении динистора источник питания En смещает p-n-переходы П1 и П3 в прямом направлении, а П2 — в обратном, динистор находится в закрытом состоянии и все приложенное к нему напряжение падает на переходе П2. Ток прибора определяется током утечки Iут, значение которого находится в пределах от сотых долей микроампера до нескольких микроампер (участок ОА). Дифференциальное сопротивление динистора Rдиф = на участке ОА положительно и достаточно велико. Его значение может достигать нескольких сотен мегаом. На участке АБ Rдиф <0 Условное обозначение динистора показано на рис.б.

Структура тиристора

Обозначение тиристора

Условия включения тиристора 1. Прямое напряжение на тиристоре (анод + , катод -). 2. Импульс управления, открывающий тиристор, должен быть достаточной мощности. 3. Сопротивление нагрузки должно быть меньше критического (Rкр = Uмакс/Iуд ).

Полевые (униполярные) транзисторы

Полевой транзистор с изолированным затвором

ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ Подготовлено Степановым К.С.

ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ Воздействие причины на следствие, вызвавшее эту причину, называется обратной связью. Обратная связь, усиливающая воздействие следствия, называется положительной (ПОС). Обратная связь, ослабляющая воздействие следствия, называется отрицательной (ООС).

ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ структурная схема ОС

Последовательная ОС по току

Последовательная ОС по току Коэффициент передачи усилителя в направлении стрелки Коэффициент передачи обратной связи в направлении стрелки

Последовательная ОС по току β показывает какая часть выходного напряжения передаётся на вход. Обычно

Последовательная ОС по току Следовательно Тогда

Последовательная ОС по току Входное сопротивление Так как в схеме Тогда

Последовательная ОС по току Где KI - коэффициент усиления тока. Он должен быть меньше нуля, т.е. усилитель должен быть инвертирующий. При ООС <0 Применяется тогда, когда нужно иметь большое Zвых . Тогда такой усилитель эквивалентен генератору тока. При глубокой ООС справедливо >>Zвых

Последовательная ОС по напряжению

Последовательная ОС по напряжению Увеличивает входное и уменьшает выходное сопротивление где Кв – коэффициент передачи усилителя в режиме холостого хода Эмиттерный повторитель – яркий пример Последовательной ООС по напряжению

Параллельная ООС по току

Параллельная ООС понапряжению

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Подготовлено Степановым К.С.

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Логические элементы — устройства, предназначенные для обработки информации в цифровой форме (последовательности сигналов высокого — «1» и низкого — «0» уровней в двоичной логике, последовательность "0", "1" и "2" в троичной логике, последовательности "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8"и "9" в

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Физически, логические элементы могут быть выполнены механическими, электромеханическими (на электромагнитных реле), электронными (на диодах и транзисторах), пневматическими, гидравлическими, оптическими и др.

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ После доказательства в 1946 г. теоремы Джона фон Неймана о экономичности показательных позиционных систем счисления стало известно о преимуществах двоичной и троичной систем счисления по сравнению с десятичной системой счисления.

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Двоичность и троичность позволяет значительно сократить количество операций и элементов, выполняющих эту обработку, по сравнению с десятичными логическими элементами. Логические элементы выполняют логическую функцию (операцию) с входными сигналами (операндами, данными).

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Логические операции с одним операндом называются унарными, с двумя — бинарными, с тремя — тернарными (триарными, тринарными) и т. д.

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Из возможных унарных операций с унарным выходом интерес для реализации представляют операции отрицания и повторения, причём, операция отрицания имеет большую значимость, чем операция повторения, так как повторитель может быть собран из двух инверторов, а инвертор из повторителей не собрать.

ИНВЕРТОР

Принципиальная схема инвертора

Уровни логических сигналов на выходе цифровых ТТЛ микросхем.

Уровни логических сигналов на входе цифровых ТТЛ микросхем.

Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ) Принципиальная схема типового элемента ТТЛ микросхемы

Условно-графическое изображение элемента "2И-НЕ".

Таблица истинности схемы, "2И-НЕ" X1 Х2 F 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0

Принципиальная схема ТТЛ микросхемы "2И-2ИЛИ-НЕ".

Условно-графическое обозначение элемента "2И-2ИЛИ-НЕ"

Конъюнкция (логическое умножение). Операция 2И

Дизъюнкция (логическое сложение). Операция 2ИЛИ

Инверсия конъюнкции. Операция 2И-НЕ (штрих Шеффера)

Инверсия дизъюнкции. Операция 2ИЛИ-НЕ (стрелка Пирса)

Эквивалентность (равнозначность), 2ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ _ИЛИ-НЕ

Мнемоническое правило Для эквивалентности с любым количеством входов звучит так: На выходе будет: "1" тогда и только тогда, когда на входа действует четное количество «1», "0" тогда и только тогда, когда на входа действует нечетное количество «1»,

Сложение по модулю 2 (2Исключающее_ИЛИ, неравнозначность). Инверсия равнозначности.

Мнемоническое правило Для суммы по модулю 2 с любым количеством входов звучит так: На выходе будет: "1" тогда и только тогда, когда на входа действует нечётное количество «1», "0" тогда и только тогда, когда на входа действует чётное количество «1»,

Благодарю за внимание Благодарю за внимание