| Главная » Статьи » Курс молодого бойца » Электроника |
Знакомство с электронными компонентами (Часть 2-ая)
1.ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ  ДИОД-это полупроводниковый радиокомпонент, который пропускает ток только в одном направлении. Важным свойством диода является односторонняя проводимость. Это свойство также определяет назначение диода: детектирование высокочастотных модулированных колебаний и выпрямление тока. 1) по исходному полупроводниковому материалу диоды делят на 4 группы: германиевые, кремниевые, из арсенида галлия и фосфида индия. 2) по конструктивно-технологическому признаку различают диоды точечные и плоскостные. 3) по назначению полупроводниковые диоды делят на следующие основные группы: выпрямительные, универсальные, импульсные, варикапы, стабилитроны (опорные диоды), стабисторы, туннельные диоды, обращённые диоды, лавинно-пролётные (ЛПД), тиристоры, фотодиоды, светодиоды(о них речь пойдёт дальше) и оптроны. На рис.1 приведено условное графическое обозначение (далее по тексту УГО) диода. Подписаны выводы диода анод (вывод подключения +) и катод (вывод подключения -). Над условным обозначением диода цифро-буквенное обозначение "VD1". Первые две буквы этого обозначения указывают на то, что этот радиокомпонент диод, цифровое обозначение "1" означает, его порядковый номер в электрической схеме.  На рис.2 экспериментальная схема для самостоятельной сборки и проверки свойства односторонней проводимости диода. Обратите внимание на контрольные точки "A" и "B" на схеме. Пока на положительный потенциал от батареи поступает на анод диода он открыт и ток беспрепятственно проходит. Лампочка в схеме рис.2 светится. Если диод включить наоборот катодом к плюсу батарейки, а анодом к лампочке, то произойдёт следующее.. Положительный потенциал от батарейки поступая на катод закроет диод (эмиссия электронов станет невозможной). Ток через диод при обратном включении протекать не будет и лампочка соответственно светиться не будет! 2.СВЕТОДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЕТОДИОД-Полупроводниковый прибор, излучающий свет при пропускании через него электрического тока. Цвет свечения (длина волны максимума спектра излучения) определяется
типом используемых полупроводниковых материалов, образующих p-n-переход.  У светодиодов достаточно много преимущество по сравнению с другими светоизлучающими источниками. Долгий срок службы, отсутствие нити накаливания, низкое напряжение питания и потребление тока, небольших размеров, большое кол-во разных цветов. Но не всё так хорошо как казалось бы. У светодиодов относительно высокая стоимость и повышенные требования к питающему источнику. Есть много видов светодиодов: цилиндрические, квадратные, плоские, с линзой, без линзы, цветные(зелёный, красный, синий, жёлтый), прозрачные(зелёный, красный, синий, жёлтый, белый) и т.д. А теперь собственно о подключение светодиода(через тока ограничивающий резистор). Мы уже рассматривали в первой части подключение светодиода к 5 вольтовой батарейки. Давайте вернёмся к той схеме:  Так вот наверняка в предыдущей статье возник вопрос, а как же он рассчитал сопротивление резистора. Честно говоря ни как не рассчитывал, просто от болды взял. Ну а, если правильно всё делать, то рассчитывать сопротивление надо по закону Ома(формула - I=U/R). И так, имеется светодиод с рабочим напряжением 3 вольта и рабочим током 20 мА(миллиампер(Амперы - единица измерения тока)).
Необходимо подключить его к источнику с напряжением 5 вольт. Нам нужно найти сопротивление, значит формула будет выглядеть так: R=U/I. Далее: R = U3 / I U3 = U1 – U2 U1 = 5 В U2 = 3 В I = 20 мА = 20 / 1000 = 0,02 А R = (U1 - U2) / I R =(5-3) / 0.02 = 100 Ом 3.ТРАНЗИСТОРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ТРАНЗИСТОР-это полупроводниковый прибор с двумя или более p-n
переходами и тремя или более выводами, предназначенный для усиления,
генерирования и преобразования электрических колебаний. Транзисторы подразделяют на биполярные, полевые и гибридные. Биполярные транзисторы по типу проводимости подразделяют на: прямой (p-n-p) и обратной (n-p-n) проводимости. Кроме того транзисторы могут различаться по частоте, а именно: низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные и сверхвысокочастотные. А так же подразделяются по мощности: маломощные, средней и большой мощности.
 Биполярные и полевые транзисторы имеют наиболее широко применение. У полевых транзисторов управление выходным током производится с помощью электрического поля, отсюда и название, полевые. Эти транзисторы имеют три электрода: исток, затвор и сток. Электроды полевого транзистора в определённой степени соответствуют электродам биполярного транзистора - эмиттеру, базе и коллектору. Достоинством
полевого транзистора является то, что ток входного электрода (затвора)
очень мал. Это определяет высокое входное сопротивление каскадов на этих
транзисторах и тем самым устраняет влияние последующих каскадов схемы
на предыдущие. Ещё одно достоинство этих транзисторов - низкий уровень
собственных шумов, что даёт возможность использовать полевые транзисторы
в первых каскадах высококачественных усилителей звуковой частоты.  Рис.1 УГО биполярного транзистора. На рис.1 условные обозначения биполярного транзистора промаркированы выводы: Б,К,Э. Расшифровываются буквы просто: Б-вывод базы, К-вывод коллектора, Э-вывод эмиттера. Обратите внимание, что на транзисторе обратной и прямой проводимости вывод со стрелкой всегда эмиттер, зеркальный ему вывод коллектора, а перпендикулярный горизонтальной оси база. Чем же отличаются транзисторы прямой и обратной проводимости? Конечно структурой полупроводникового материала, вернее порядком расположения зон с избытком и недостатком электронов. Для начинающего важно запомнить, что транзистор обратной проводимости имеет структуру n-p-n (расшифровывается как чередование полупроводника n-негатив, p-позитив) и открывается положительным потенциалом (+), а отрицательным (-) запирается. Транзистор прямой проводимости имеет структуру p-n-p и открывается отрицательным потенциалом, а положительным (+) запирается! Биполярные транзисторы наиболее подходят для начинающего как по доступности так и для простых экспериментов. Биполярные транзисторы способны работать в двух режимах: ключевом и усилительном. Иначе говоря с помощью биполярного транзистора можно управлять другими полупроводниковыми радиокомпонентами, например светодиоды, звукоизлучатели (бипперы), двигатели.. Наиболее подходящей схемой включения будет ключевой режим работы транзистора. Первоначально транзистор принудительно находится в закрытом состоянии, которое вызывает запирающий потенциал. Затем управляющий, отпирающий сигнал подаётся на базу транзистора, что соответственно приводит к его быстрому переходу из закрытого состояния в открытое. То есть транзистор в рабочем цикле находится всего в двух состояниях открыт и закрыт. Вариант схемы управления для биполярного транзистора обратной проводимости приведён на рис.2. Вариант схемы управления для биполярного транзистора прямой проводимости приведён на рис.3.  Рис.2.Схема включения биполярного транзистора обратной проводимости. Рассмотрим принцип работы транзистора VT3 по схеме рис.2. Пока выключатель SA1 разомкнут на базу транзистора VT3 через резистор R3 поступает отрицательный потенциал. Этот потенциал запирает транзистор VT3. Переход эмиттер-коллектор транзистора VT3 закрыт и его сопротивление очень большое. Следовательно ток через переход транзистора VT3 не протекает и светодиод HL1 не светится. Если замкнуть ключ SA1, то через резистор R1 положительный потенциал поступит на базу транзистора VT3. А так как сопротивление резистора R1 меньше чем сопротивление резистора R3, то ток через R1 больше, поэтому положительный потенциал на базе транзистора VT3 выше. Иначе говоря, на базе транзистора VT3 отрицательный потенциал смениться положительным потенциалом. Когда напряжение на базе транзистора достигнет примерно 0,6 вольт, транзистор откроется и через переход эмиттер-коллектор потечёт ток. Левый по схеме вывод светодиода HL1 окажется подключенным к минусу источника питания через переход эмиттер-коллектор транзистора VT3. Соответственно светодиод HL1 начнёт светиться. Яркость его свечения будет определяться током текущим через переход э-к транзистора. Если разомкнуть выводы выключателя SA1, то положительный потенциал на базе транзистора смениться вновь отрицательным, который будет поступать через резистор R3 и транзистор закроется. Светодиод погаснет. В схеме приведённой на рис.2 будут работать следующие транзисторы: отечественные КТ315, КТ3102, КТ815, КТ817, BC547 (импортный).  Рис.3.Схема включения биполярного транзистора прямой проводимости. 
| |
| Категория: Электроника | Добавил: Space (08.01.2011) | | |
| Просмотров: 5009 | |
| Всего комментариев: 0 | |