1-17 (Шпоры в ворде)

1.Резисторы.

Резистор - эл-т радиоэлектр. аппаратуры предназначенный для распр и регулир эл энергии. Эл энергия преобр в резисторах в тепл и рассеивается.

Классификация:

1)По типу проводящего эл-та: а)проволочные б)не пров-е

2)По возможности измен их значения: а)пост б)перемен.

3)Пост рез-ры делятся по назначению на:

а)Обещго прим-я с допуст отклонением от номинала ±10% ±20%.

б)Точные с σ =±1% ±2%

в)Прецизионные σ=±(0,01;0,02;0,05;0,8;0,2;0,5)%

г)Высокочастотные

д)Импульсные с малым знач-ем собственной емкости.

е)Высокочаст-е с раб U>2кВ

ж)Высокомегаомные R>10Мом

4)Переем рез-ры делятся

а)Подстроенные- для период. подстройки аппаратуры.

б)Регулиров-е - для оперативных, многократ-х перестроек.

5)Специаль-е рез-ры- особая гр. пост рез-в сопротивл которых зависит от действия внешн фак-

торов : от I (стабилитроны),от U(варикапы),от t (термисторы),освещения(фоторезистры)

Осн параметры рез-ров:

1)Номинальная вел-на сопр R_н

2)Допустимое отн-ое отклонение от номинала σ

3)Номинальная мощ-ть рассеивания Р_н

4)Мах допуст U ( U_доп≤√( Р_н R_н) )

5) t-ный коэфф. сопротивления (ТКС)

6)Собственный уровень шумов Е_ш

7)Постоянная времени τ_R

8)Интенсивность отказов λ

9)Гарантийный срок службы

Для пост рез=ов установлено 6 рядов номин. величин сопр.: Е6;Е12;Е24;Е48;Е96;Е192; цифра после Е указывает кол-во номин величин в ряду. Каждый ряд задает опр коэфф. Например: Е6:

1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8; . Величина сопр в рез-ра в ряду должна соотв одному из этих козфф *10ⁿ где n € Z(ГОСТ9664-74) При дробном значении сопр. обозн-е велич сопр ставится на месте запятой (6,8кОм→6К84) Величина рассеивания мощности рез-ра Р_н в Вт уст. ГОСТ24013-80 и ГОСТ

10318-80. Усл граф. обозн (УГО)

п ерем R

2.Катушки индуктивности.

К.и. - дискретный элемент, обладающий индуктивностью, т.е. способностью накапливать электрическую энергию.

Различают К.и.:

1)Избирательных цепей вход-х в состав фильтров, катушек связи, дросселей выс частоты.

2)Апериодичных цепей - явл сост частью трансформаторов, дросселей низкой частоты.

3)К.и. могут быть пост и перем индуктивности. При больш изменении индуктивности они наз-ся вариометрами, при малом (10-15%) подтроенными.

4)По конструкт исполнению:

а)Цилиндрические(каркасные и бескаркасные).

б)Плоские(выполняются на жестком основании

5)По типу намотки: одно и много слойные.

6)Экранированные и не экрани-е

7)С магнитным и немагн сердечником и без сердечника.

Осн параметры К.и.:

1)Номинальное знач индуктивности

2)Точность изготовления, допуск σ (от 1% до 10 %)

3)Добротность К.и. в электр аппаратуре Q=ωL/r_k=от10 до 300

4)Собственная емкость, завис от констр и изм-ся от 1 до 100 пФ.

5)Стиабильность К.и. опр измен индуктивности при изм внешн факторов (t, влажн, вибрации)

6)t-ый коэфф индук-ти (ТКИ)

ТКИ=(20÷300)*10^-6 1/град

УГО К.и.

3.Конденсаторы.

К - дискретные эл-ты обладающ сосредоточенной электр емкости т.е. способ-ю накапл эл-е заряды

Классификация:

1)По возм-ти изм-я емкости :

а)пост б)перем в) постр г)спец-е

2)По материалу диэлектрика:

а)Ваккумные б)воздушные

в)с тверд неорганическим диэл (слюдные, керам, стеклокерам, пленочные) г)с тверд орг диэл (бумажные, металлобумажные)

д)Электролитные.

3)По напряжению: а)низковольтные(U_раб≤1600В) б)высоковольтные(U_раб≥1600В).

4)По мощности: малой и большой

5)По диапазону рабочих частот:

а)для пост и пульсирующего U

б)для U звуковых частот 10²-10⁴Гц

в)для U радиочастот 10-100МГц и более.

6)По конструкции: а)цилиндр-е б)плоские в)трубчатые г)диск-е

УГО

Основные параметры:

1)Величина номинальной емкости С_н

2)Удельная емкость С_уд= С_н/V

3)Отн отклон о номин допуск σ

4)Темп коэфф емкости (ТКЕ)

5)Ток утечки I_ут - ток в уст режиме при рабочем U

6)Тангенс угла потерь tg σ где σ- угол до 90^о, угол сдвига фаз м/у I и U в емкости, tg σ =Р_акт/Q_реакт

7)Электрическая прочность: раб U_раб

8)Реактивная мощность Q=2πfU²C

9)Паразитическая индуктивность, её наличие обуславливает возникновение автоколебаний

f_рез=(2π√(C_кL_пар))^-1

Согласно ГОСТу, для конденсаторов уст ряд Е6 номиналов σ ≈±0,1-±20% и кодируются как и резисторы. Букв-цифр маркировка состоит из 3 эл-в: первый - буква или сочетание букв: К - конд пост емкости

КТ - подстр КП - перем емкости.

Второй - обозначает вид диэлектрика

Третий - порядковый номер разработки (напр К10-17)

Емкость обозначается: М(μ)-мкФ, Н(n)-наноФ, П(р)-пФ.

4.Полупроводники.

П/пр - вещ-ва, занимающие по величине уд. эл-ой проводимости промежуточное полож м/у металлами и диэлектриками.

Осн признаками п/п явл сильное влияние t, освещения, ионизирующих излуч-й и концентр. приме-сей на их эл-е сопротивление.

В качестве п/п исп-ся Ge,Si, арсинит галля.

Для п/п хар-м явл то что сравн небольшие энергетические воздействия (нагрев, облучение) приводят к ↑ энергии электронов внешней оболочки атома и их отрыву от атомов. Такие эл-ны обладают возможностью свободно перемещаться по объему п/п и наз-ся электр-ми проводимости при отрыве эл-на от атома в месте ра-зрыва появл “дырка”. Отсутствие эл-на в валентной связи равносильно появл в данном месте + заряда, который и предписываюд дырке. На незаполненную связь приходят валентные эл-ны с соседнеей связи чему способствует тепловое движ-е в п/п поэтому место где отсутствует валентный эл-н хаотично перемеща-ется по кристаллу. Исчезновение дырок в одном месте и их появление в другом учитывают как движение дырок. При приложении U к п/п дыр-ка будет двигаться в направлении противоположном направлению движ-я эл-на и опр-ся полярностью U что соответ-ет переносу + заряда, т.е. протеканию эл тока. При произв п/п приборов обычно исп-ся примесные п/п у которых часть атомов основного вещ-ва в узлах крист реш-ки замещена атомами др. вешеств. При исп V-валент-х примесей 5 эл-н ее атомов остается свободным от валентной связи и даже при комн t отрыв-ся от атома. Причем отдающие эл-ны называют донорными, а п/п n-типа. В п/п с 3-х валентными примесями эл-в для заключения валентных связей не хватает. Они приходят от сосед-х атомов в рез-те чего обр дырки. Причем примесные валентные эл-ны наз-ют акцепторными ,а п/п р-типа.

При отсутствии эл поля в крист-ле и одинаковой кон

центрации носителей заряда в объеме п/п эл-ны и ды

рки нах-ся в непрерывном тепл-ом хаотичном движ и ток в п/п =0. При прилож к п/п эл поля или при неравномерном распр концентр носителей заряда в объеме п/п , возникает эл ток. Направленное движ-е носителей заряда по действием эл поля наз-ся дрейфом ,а в рез-те возникнов-я градиента концентр носителей заряда- диффузией.

5.ЭДП.ВАХ ЭДП.

Рассмотр монокрист п/п с резкой границей м/у р и n областями. Предположим что в эл и дырочн областях концентр осн носителей заряда одинаковы по всему объему и равны соотв-но n_n и р_р. Основными носителями в п/п n-типа явл-ся эл-ны ,а не осн дырки, в п/п р-типа наоборот. Обозначим концентр не осн носителей n_р и р_n.При изготовл п/п приборов примеси вводят в таком кол-ве чтобы основ-х носителей было на 2-3 порядка больше неосновных (р_р>>n_p;n_n>>p_n)

Граница p и n областей наз-ся эл-нно дырочным пе-реходом(ЭДП). Т.к. конц-я осн носителей намного выше концентр неосн, то на ЭДП созд-ся градиент конценр эл-нов и дырок. В рез-те возникает диффуз-ионный ток I (дифф-я е в р-область и дырок в n-обл-асть).

В равновесном сост-ии ,т.е. при отсутствии внешн ист эл поля появл-е дифф тока нарушается нейтральность областей п/п.

На границе n-области образуется неподвиж “+”заряд ионизир дон ров за счет ухода е из n-обл , а на границе р-обл “-“ заряд ионизированных акцепторов. В рез-те в переходн слое обр-ся эл поле Е, создающ дрейф-ый ток I_др обр направ-я.

При отсутствии внешн поля м/у двумя обл-ми п/п устанавл-ся такая разность потенц-ов, при которой ссаммарн ток ч/з переход =0. Эта разн потенц наз-ся

константн разн-ю потенц-ов φ_к=φ+ln(p_p/p_n)= =φ_тln(n_n/n_p);гдеφ_т=кТ/q-тепловой потенц,к=1,37*10^-23

Дж/К-пост Больцмана, Т-абс темп-ра,q=1,602*10^-19 –заряд е. Толщина слоя объемного заряда каждой обл зависит от концентр носителей в обеих обл-х.Объе-мный заряд обуслав-ет ↓ концентр носителей в этом слое и => ↓ его проводимости. Если к п/п с p-n-перех

приложить U,то его большая часть прикл-ся к ЭДП. При этом,ч/з перех протекает ток, вел-на которого зависит от вел-ны и поляр-ти U. U прилож “+” к р-обл, а “-” к n-обл и создающ на ЭДП поле обр напр-я по отн к соnst разн-ти потенц наз-ся прямым напряж.

Ток протек-й при этом ч/з ЭДП наз-ся прямым .При противополож полярн-ти U оно наз-ся обратным

=>ток -обратным током. При подкл прямU к ЭДП U на нем ↓ и стан-ся = φ. φ= φ_к-U,где U-прилож напр-е.

↓ U на ЭДП приводит к увел велич-ны дифф тока, а дрейф-ый ток ост-ся const.Ток ч/з ЭДП перестает =0 ,т.е ч/з ЭДП протекает ток, образ осн носителями. Этот ток наз-ся прямым током и завис от U.

I_пр=I_нас(е^qU/(kT)-1)=I_нас(е^U/φ -1)

где I_нас-ток насыщения, опр св-ми п/п и конц носит-ей в нем. Записанное ур-е явл-ся уравн-ем прямой ве-тви ВАХ ЭДП: φ=φ_к+U.

Область объемн заряда расшир-ся поэтому дифф ток ↓, а дрейф-ый ост const. Направл тока изм и ч/з ЭДП будет протекать обр ток.

I_обр=I_нас(е^-qU/(kT)-1)=I_нас(е^-U/φ-1)

Т.к. φ_т≈0,025 В, то при U> нескольких десятых долей В обр ток достигает знач-я I_нас и остается const. Идеальная ВАХ ЭДП:

6.Пробой p-n-перехода.Виды пробоев

При значит ↑ U_обр возн-ет быстр рост I_обр(А). Это явл-е наз-ся пробоем ЭДП. Различают тепловой и эл пробой, а эл пробой разд на лавинный и туннельный.

Тепл пробой возн-ет за счет интенсивн термогенер-ации носителей в p-n - перех при недопуст ↑ t. Про- цесс развивается лавинообразно, т.к. ↑ числа носителей заряда за счет ↑ t вызывает рост I_обр и еще >разогрев участка ЭДП. Процесс заканчивается расплавлением этого участка и выходом прибора из строя(участок В-Г)

Лавинный проб обусловл лавинным размнож носи-телей в p-n - перех, в рез-те ударн ионизации атомов быстрыми носителями заряда под действием больш U_обр. Лав проб (участок АБ) возн в толстых p-n - перех где э-ны успевают разогнаться и в тоже время встретится с большим количеством атомов.

Туннельный проб хар-ся отрывом валентных э-ов от атомов п/п под действ сильного эл поля. Тун проб разв в тонких p-n - перех, где при небольш U_обр имеет место высокая направленность поля(участок АВ).

Л и Т пробои явл-ся обратными процессами.

7.Емкость p-n-перех.