В ПОМОЩЬ НАЧИНАЮЩЕМУ РАДИОЛЮБИТЕЛЮ - КОНСТРУКТОРУ   

                                       

 

главная

основы

элементы

примеры расчетов

любительская технология

общая схемотехника

радиоприем

конструкции для дома и быта

связная аппаратура

телевидение

справочные данные

измерения

обзор радиолюбительских схем в журналах

обратная связь

         реклама

Рейтинг@Mail.ru

 

 

резисторы и конденсаторы     полупроводниковые приборы    акустические приборы     микросхемы     солнечные фотоэлементы    SMD компоненты   реле электромагнитные 

            ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ

Их составляет целая группа деталей: диоды, стабилитроны, транзисторы. В каждой детали использован полупроводниковый материал, или проще полупроводник. Что это такое? Все существующие вещества можно условно разделить на три большие группы. Одни из них - медь, железо, алюминий и другие металлы - хорошо проводят электрический ток - это проводники. Древесина, фарфор, пластмасса совсем не проводят ток. Они непроводники, изоляторы (диэлектрики). Полупроводники же занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Такие материалы проводят ток только при определенных условиях.

 

Диоды. У диода два вывода: анод и катод. Если подключить к ним батарею полюсами: плюс - к аноду, минус - к катоду, в направлении от анода к катоду потечет ток. Сопротивление диода в этом направлении небольшое. Если же попытаться переменить полюсы батарей, то есть включить диод "наоборот", то ток через диод не пойдет. В этом направлении диод обладает большим сопротивлением.

 

Стабилитроны. Эти полупроводниковые приборы также имеют два вывода: анод и катод. В прямом направлении (от анода к катоду) стабилитрон работает как диод, беспрепятственно пропуская ток. А вот в обратном направлении он вначале не пропускает ток (как и диод), а при увеличении подаваемого на него напряжения вдруг "пробивается" и начинает пропускать ток. Напряжение "пробоя" называют напряжением стабилизации. Оно будет оставаться неизменным даже при значительном увеличении входного напряжения. Благодаря этому свойству стабилитрон находит применение во всех случаях, когда нужно получить стабильное напряжение питания какого-то устройства при колебаниях, например сетевого напряжения.
Как различать выводы диодов и стабилитрона? На корпусе малогабаритных диодов типа Д9 ставят цветные точки - метки вблизи анода. Диоды Д2 больших, чем Д9, размеров с широкими выводами-ленточками. На одном из выводов ставят условное обозначение диода - это и есть вывод анода. Аналогично условный знак ставят на корпусе диодов Д7, Д226 и стабилитронов, причем короткая черточка знака обращена в сторону вывода катода.

К диодам относятся и диодные тиристоры (так называемые динисторы). У динистора четыре слоя полупроводника - то есть три перехода. При подаче на выводы динистора напряжения, ниже порогового (напряжения включения) он ток пропускать не будет. Если постепенно повышать напряжение на выводах динистора, он при достижении напряжения включения откроется лавинообразно. В этом режиме динистор будет иметь очень незначительное внутреннее сопротивление и  уже не закроется, даже при последующем понижении напряжения. Для того чтобы закрыть динистор необходимо либо полностью снять напряжение с его выводов, либо изменить полярность.  Это можно наблюдать на графике. Основные характеристики динистора: Напряжение включения; Максимальный прямой ток; Минимальный ток удержания в открытом состоянии.

Дальнейшим усовершенствованием динистора стал тринистор (иногда его еще называют тиристором). Основное отличие - в наличии "дополнительного" вывода управляющего электрода. С помощью управляющего электрода появилась возможность открывать тринистор в "любое удобное нам время". Управляющий электрод может иметь отвод как от Р слоя (как на рисунке) так и от N слоя. Тринистор можно перевести в "открытое" состояние подачей на управляющий электрод определенного напряжения. Так же как и динистор тринистор останется в открытом состоянии даже при снятии напряжения с управляющего электрода. Наряду с динистором тринистор имеет основные характеристики: Максимальное прямое и обратное напряжения; Максимальный прямой ток; Ток управляющего электрода; Минимальный ток удержания.

 

Транзисторы. Из полупроводниковых приборов транзистор наиболее часто применяется в радиоэлектронике. У него три вывода: база (б), эмиттер (э) и коллектор (к). Транзистор - усилительный прибор. Его условно можно сравнить с таким известным вам устройством, как рупор. Достаточно произнести что-нибудь перед узким отверстием рупора, направив широкое в сторону друга, стоящего в нескольких десятках метров, и голос, усиленный рупором, будет хорошо слышен вдалеке. Если принять узкое отверстие за вход рупора-усилителя, а широкое - за выход, то можно сказать, что выходной сигнал в несколько раз больше входного. Это и есть показатель усилительных способностей рупора, его коэффициент усиления.
Но вернемся к транзистору. Если пропустить через участок база - эмиттер слабый ток, он будет усилен транзистором в десятки и даже сотни раз. Усиленный ток потечет через участок коллектор - эмиттер. В зависимости от наибольшего тока, который можно пропускать через коллектор, транзисторы делятся на маломощные, средней и большой мощности.

 

Кроме того, эти полупроводниковые приборы могут быть структуры р-n-р или n-р-n. Так различаются транзисторы с разным чередованием слоев полупроводниковых материалов (если в диоде два слоя материала, здесь их три). Но не думайте, что транзисторы разной структуры имеют и разное усиление. Это совсем не обязательно.
Усилительные способности транзистора определяются его так называемым статическим коэффициентом передачи тока. Для некоторых конструкций этот коэффициент важен, и он оговаривается в описании. О том, как его измерить, вы узнаете позже.
Чтобы при подключении того или иного транзистора к деталям самоделки не перепутать выводы, нужно четко знать их расположение - цоколевку. 

На схемах диод обозначается буквами VD, а транзистор - VT.

Существует еще один тип диодов - Лямбда - диод:

Лямбда - диод не является представителем нового класса полупроводниковых приборов - он получается путем включения двух комплементарных (взаимодополняющих) полевых транзисторов. Наличие на вольт-амперной характеристике участка с отрицательным сопротивлением позволяет строить на его основе очень простые генераторы РЧ колебаний. На рисунке в качестве примера приведена схема простейшего высокочастотного генератора всего из трех деталей. Генераторы, собранные на основе Лямбда - диода обладают очень хорошей температурной стабильностью, большой и стабильной амплитудой выходного сигнала. Такой диод можно изготовить, например, из полевых транзисторов типов КП103 и КП303. Максимальная граничная частота  Лямбда-диода может достигать десятков мегагерц.

К полупроводникам относятся и терморезисторы. Этот элемент представляет собой резистор, у которого сопротивление изменяется с изменением температуры окружающей среды. 

Такой резистор может как увеличивать, так и уменьшать свое сопротиввление при повышении температуры его корпуса. Терморезисторы широко применяются в быту и автоматике для измерения и контроля  температуры. Позже мы обязательно рассмотрим применение терморезисторов на практике...

отдельный класс полупроводниковых приборов представляют собой так называемые полупроводниковые оптоприборы

К этому классу относятся, например, свето и фотодиоды. Промышленностью выпускаются также фототранзисторы и фоторезисторы. Существуют полупроводниковые лазеры. Спектр рабочих волн таких приборов простирается от инфракрасного до ультрафиолетового диапазонов. Позже мы обязательно поговорим об этом...

                                                                                 вверх

 

                                                       реклама