Электроника_Книга (852903)
Текст из файла
Федеральное агентство железнодорожного транспортаУральский государственный университет путей сообщенияКафедра «Электроснабжение транспорта»А. С. НизовА. Н. ШтинК. Г. ШумаковЭЛЕКТРОНИКАКурс лекций по дисциплине «Электроника»для студентов специальностей190901 «Системы обеспечения движения поездов»и 140400 «Электроэнергетика и электротехника»всех форм обученияЕкатеринбургИздательство УрГУПС2013УДК 621.382.2/.3Н61Н61Низов, А. С.Электроника: курс лекций / А. С. Низов, А. Н.
Штин, К. Г. Шумаков. – Екатеринбург : Изд-во УрГУПС, 2013. – 136 с.Курс лекций содержит необходимый материал для успешного освоения дисциплины «Электроника». Перечень лекций соответствует рабочей учебной программе по данной дисциплине и отвечает требованиям ФГОС.Пособие предназначено для студентов дневного и заочного обучения поспециальностям 190901 – «Системы обеспечения движения поездов» по специализации «Электроснабжение железных дорог» и 140400 – «Электроэнергетика и электротехника» по профилю «Электроснабжение»Текстовая часть оформлена в соответствии с ГОСТ 2.105–95 «ЕСКД.
Общие требования к текстовым документам».УДК 621.382.2/.3Печатается по решениюредакционно-издательского совета университетаАвторы:А. С. Низов – профессор кафедры «Электроснабжениетранспорта», канд. техн. наук, УрГУПС;А. Н. Штин –доцент кафедры «Электроснабжение транспорта», канд. техн. наук, УрГУПС;К. Г. Шумаков – доцент кафедры «Электроснабжениетранспорта», канд. техн. наук, УрГУПСРецензенты: Пятецкий И.
А. – начальник ДЭЛ управления электрификации и электроснабжения Свердловской ж. д. – филиала ОАО «РЖД»;Л. А. Фролов – старший преподаватель кафедры «Электроснабжение транспорта»© Уральский государственный университетпутей сообщения (УрГУПС), 2013СОДЕРЖАНИЕ1 Физические основы электропроводности полупроводников.Силовые диоды .............................................................................................51.1 Зонная теория проводимости твердых тел..........................................51.2 Собственная, электронная и дырочная проводимостьполупроводников ................................................................................
61.3 Электронно-дырочный p–n переход.Выпрямительные свойства p–n перехода .........................................121.4 Виды диодов ....................................................................................... 151.5 Вольт-амперная характеристика диода.............................................
181.6 Виды пробоев диодов......................................................................... 201.7 Параметры силовых диодов .............................................................. 211.8 Система обозначений силовых диодов ............................................. 251.9 Вопросы для самоконтроля ............................................................... 252 Лавинные диоды и стабилитроны .............................................................
272.1 Лавинные диоды ................................................................................ 272.2 Стабилитроны .................................................................................... 302.3 Симметричные ограничители напряжения (ОНС) .......................... 382.4 Вопросы для самоконтроля ...............................................................
393 Биполярные транзисторы. Работа, схемы, параметры ............................. 413.1 Общие сведения о транзисторах ....................................................... 413.2 Структура и токи биполярных транзисторов (БТ) ........................... 423.3 Принцип работы биполярных транзисторов .................................... 433.4 Схемы включения транзисторов ....................................................... 463.5 Статические входные и выходные характеристики (СХ) ................. 473.6 Схема замещения транзистора активным четырехполюсником.h-параметры и их определение..........................................................
503.7 Предельные значения биполярных транзисторов ............................ 543.8 Вопросы для самоконтроля ............................................................... 564 Динамический режим работы транзисторов. Работа транзисторав активной области ..................................................................................... 584.1 Динамический режим работы транзисторов ....................................
584.2 Работа транзистора в активной области в режиме усиления ........... 634.3 Вопросы для самоконтроля .............................................................. 7135 Ключевой режим работы транзистора ....................................................... 735.1 Понятие ключевого режима (КР) ..................................................... 735.2 Схемы включения транзистора в ключевом режиме ........................ 745.3 Рабочие точки транзистора в ключевом режиме ..............................
755.4 Входные и выходные напряжения транзисторав ключевом режиме ............................................................................ 775.5 Примеры схем импульсных усилителей ........................................... 805.6 Вопросы для самоконтроля ............................................................... 836 Полевые транзисторы ................................................................................ 856.1 Общие сведения о полевых транзисторах (ПТ) ................................
856.2 Полевые транзисторы с управляющим р–n переходом ................... 866.3 Полевые транзисторы с изолированным затвором .......................... 936.4 Сравнение полевых и биполярных транзисторовПрименение биполярных транзисторов ........................................... 976.5 Пример схемы на полевом транзисторе ............................................ 996.6 Вопросы для самоконтроля .............................................................
1027 Тиристоры ................................................................................................ 1037.1 Общие сведения о тиристорах (ТС) ................................................ 1037.2 Процессы, происходящие в четырехслойнойполупроводниковой структуре ........................................................ 1057.3 Схема замещения тиристора двумя транзисторами.ВАХ тиристора ................................................................................. 1087.4 Сравнение тиристоров и биполярных транзисторов .....................
1187.5 ВАХ идеального тиристора .............................................................. 1207.6 Конструктивное выполнение тиристоров ...................................... 1217.7 Параметры силовых тиристоров ..................................................... 1227.8 Система обозначений силовых тиристоров .................................... 1267.9 Вопросы для самоконтроля .............................................................
127Библиографический список ...................................................................... 129Приложение АРасшифровка некоторых условных обозначений силовых диодови тиристоров .......................................................................................... 130Приложение БЗадание на изучение работы импульсных усилителей......................... 13241 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИПОЛУПРОВОДНИКОВ. СИЛОВЫЕ ДИОДЫ1.1 Зонная теория проводимости твердых телСогласно современным представлениям о строении материи, всевещества состоят из атомов.
Каждый атом содержит положительноеядро и вращающиеся вокруг него по разным орбитам электроны.Электроны, которые располагаются на внешней орбите, называются валентными. Если электрон вращается только вокруг одного ядра,то такую связь электрона и ядра называют валентной. Если электронвращается по общей орбите между двумя соседними ядрами, то такуюсвязь называют ковалентной (приставка «ко-» обозначает совместность действия, объединение). Электроны, покинувшие свою орбиту и свободно перемещающиеся в веществе, называются свободными.Они участвуют в проведении электрического тока.Все вещества по отношению к электрическому току делятся на:изоляторы, проводники и полупроводники.Для пояснения отличительной особенности проводимости этихвеществ используют зонную теорию, согласно которой электроны,вращаясь вокруг своего ядра на разных орбитах, обладают различной энергией.Уровень энергий, в котором находятся валентные электроны, образуют валентную зону (рисунок 1.1).
Уровень энергий, в которомнаходятся свободные электроны, участвующие в проводимости, образуют зону проводимости. Валентная зона и зона проводимости разделяются запрещенной зоной.В изоляторах все валентные электроны находятся на своих орбитах в валентной зоне, а в зоне проводимости электронов нет (рисунок 1.1, а). Для перехода электрона из валентной зоны в зону проводимости ему необходимо преодолеть запрещенную зону. А этовозможно только в том случае, когда электрон получает достаточно большую величину энергии ΔЕ.В проводниках валентная зона и зона проводимости перекрывают друг друга, и при нормальных атмосферных условиях все валент5ные электроны являются свободными и могут участвовать в проводимости (рисунок 1.1, б).Полупроводники, как и изоляторы, имеют запрещенную зону (рисунок 1.1, в), но толщина ее значительно меньше, поэтому даже небольшая величина энергетического воздействия на валентный электрон (повышение температуры, световой поток) переводит его в зонупроводимости.
Однако число свободных электронов в полупроводниках на несколько порядков меньше, чем в проводниках (в 1 см3содержится электронов: в металлах — около 1022, а в полупроводниках — около 1010).aбвРисунок 1.1 – Энергетические зоны изолятора (а), проводника (б)и полупроводника (в)Таблица 1.1 – Значения ширины запрещенной зоны различныхматериаловМатериалШирина запрещеннойзоны, эВГерманий (Ge)Кремний (Si)Изоляторы0,85 эВ1,1 эВ>3 эВ1.2 Собственная, электронная и дырочнаяпроводимость полупроводников1.2.1 Собственная проводимостьПочти все неорганические вещества окружающего нас мира – полупроводники.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
