Gerasimov V.G. (επιμ.) Fundamentals of Industrial Electronics

Πρόλογος
Εισαγωγή
Κεφάλαιο 1. Συσκευές ημιαγωγών
§1.1. Ηλεκτρική αγωγιμότητα ημιαγωγών, σχηματισμός και ιδιότητες Π-n-μετάβαση
§1.2. Ταξινόμηση συσκευών ημιαγωγών
§1.3. Αντιστάσεις ημιαγωγών
§1.4. Δίοδοι ημιαγωγών
§1.5. Διπολικά τρανζίστορ
§1.6. Τρανζίστορ εφέ πεδίου
§1.7. Θυρίστορ
§1.8. Γενικά τεχνικά και οικονομικά χαρακτηριστικά και σύστημα χαρακτηρισμού συσκευών ημιαγωγών
Κεφάλαιο 2. Ολοκληρωμένα Κυκλώματα
§2.1. Γενικές πληροφορίες
§2.2. Τεχνολογία κατασκευής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων
§2.3. Υβριδικά ολοκληρωμένα κυκλώματα
§2.4. Ολοκληρωμένα κυκλώματα ημιαγωγών
§2.5. Παράμετροι ολοκληρωμένων κυκλωμάτων
§2.6. Ταξινομήσεις ολοκληρωμένων κυκλωμάτων κατά λειτουργικό σκοπό και σύστημα ονομασίας τους
Κεφάλαιο 3. Συσκευές ένδειξης
§3.1. Γενικά χαρακτηριστικά και ταξινόμηση των συσκευών δεικτών
§3.2. Ενδείξεις δέσμης ηλεκτρονίων
§3.3. Ενδείξεις εκκένωσης αερίου
§3.4. Δείκτες ημιαγωγών και υγρών κρυστάλλων
§3.5. Κενό-φωταύγεια και άλλα είδη δεικτών
§3.6. Σύστημα χαρακτηρισμού για συσκευές δεικτών
Κεφάλαιο 4. Φωτοβολταϊκές συσκευές
§4.1. Γενικές πληροφορίες
§4.2. Φωτοαντιστάσεις
§4.3. Φωτοδίοδοι
§4.4. Εξειδικευμένες φωτοβολταϊκές συσκευές ημιαγωγών
§4.5. Φωτοκύτταρα ηλεκτρικού κενού
§4.5. Φωτοπολλαπλασιαστικοί σωλήνες
§4.7. Οπτικοηλεκτρονικές συσκευές
§4.8. Σύστημα χαρακτηρισμού φωτοβολταϊκών συσκευών
Κεφάλαιο 5. Στάδια ενίσχυσης
§5.1. Γενικές πληροφορίες
§5.2. Στάδιο ενισχυτή κοινού εκπομπού
§5.3. Σταθεροποίηση θερμοκρασίας βαθμίδας ενισχυτή με κοινό εκπομπό
§5.4. Στάδια ενισχυτή με κοινό συλλέκτη και κοινή βάση
§5.5. Στάδια ενισχυτή που βασίζονται σε τρανζίστορ φαινομένου πεδίου
§5.6. Τρόποι λειτουργίας σταδίων ενίσχυσης
Κεφάλαιο 6. Ενισχυτές τάσης και ισχύος
§6.1. Ενισχυτές τάσης RC-Coupled
§6.2. Ανατροφοδότηση σε ενισχυτές
§6-3. Ενισχυτές DC
§6.4. Λειτουργικοί ενισχυτές
§6.5. Επιλεκτικοί ενισχυτές
§6.6. Ενισχυτές ισχύος
Κεφάλαιο 7. Ηλεκτρονικές γεννήτριες αρμονικών ταλαντώσεων
§7.1. Γενικές πληροφορίες
§7.2. Προϋποθέσεις αυτοδιέγερσης αυτογεννητριών
§7.3. L.C.-αυτογεννήτριες
§7.4. R.C.-αυτογεννήτριες
§7.5. Αυτογεννήτριες αρμονικών ταλαντώσεων με χρήση στοιχείων με αρνητική αντίσταση
§7.6. Σταθεροποίηση συχνότητας σε αυτογεννήτριες
Κεφάλαιο 8. Παλμικές και ψηφιακές συσκευές
§8.1. Γενικά χαρακτηριστικά παλμικών συσκευών. Παράμετροι παλμικού σήματος
§8.2. Ηλεκτρονικά πλήκτρα και απλοί διαμορφωτές σήματος παλμών
§8.3. Στοιχεία λογικής
§8.4. Πυροδοτήσεις
§8.5. Ψηφιακές μετρητές παλμών
§8.6. Μητρώα, αποκωδικοποιητές, πολυπλέκτης
§8.7. Συγκριτές και σκανδάλες Schmitt
§8.8. Πολυδονητές και μονοδονητές
§8.0. Γραμμικές γεννήτριες τάσης (GLIN)
§8.10. Επιλογείς παλμών
§8.11. Μετατροπείς ψηφιακού σε αναλογικό και αναλογικό σε ψηφιακό (DAC και ADC)
§8.12.. Μικροεπεξεργαστές και μικροϋπολογιστές
Κεφάλαιο 9. Δευτερεύουσες πηγές ενέργειας για ηλεκτρονικές συσκευές
§9.1. Γενικές πληροφορίες
§9.2. Ταξινόμηση ανορθωτών
§9.3. Μονοφασικοί και τριφασικοί ανορθωτές
§9.4. Φίλτρα κατά της παραμόρφωσης
§9.5. Εξωτερικά χαρακτηριστικά ανορθωτών
§9.6. Σταθεροποιητές τάσης και ρεύματος
§9.7. Πολλαπλασιαστές τάσης
§9.8. Ελεγχόμενοι ανορθωτές
§9.9. Γενικές πληροφορίες για τους μετατροπείς άμεσης τάσης σε εναλλασσόμενη τάση
§9.10. Μετατροπείς
§9.11. Μετατροπείς
§9.12. Προοπτικές ανάπτυξης δευτερογενών πηγών ενέργειας
Κεφάλαιο 10. Ηλεκτρονικά όργανα μέτρησης
§10.1. Γενικά χαρακτηριστικά ηλεκτρονικών οργάνων μέτρησης
§10.2. Ηλεκτρονικοί παλμογράφοι
§10.3. Ηλεκτρονικά βολτόμετρα
§10.4. Γεννήτριες μέτρησης
§10.5. Ηλεκτρονικοί μετρητές συχνότητας, μετρητές φάσης και μετρητές χαρακτηριστικών πλάτους-συχνότητας
Κεφάλαιο 11. Εφαρμογή ηλεκτρονικών συσκευών στη βιομηχανία
§11.1. Εφαρμογές ηλεκτρονικών συσκευών
§11.2. Ηλεκτρονικές συσκευές παρακολούθησης μηχανικών μεγεθών
§11.3. Ηλεκτρονικές συσκευές θερμικής παρακολούθησης
§11.4. Ηλεκτρονικές συσκευές παρακολούθησης ακουστικών μεγεθών
§11.5. Ηλεκτρονικές συσκευές παρακολούθησης οπτικών μεγεθών
§11.6. Ηλεκτρονικές συσκευές για την παρακολούθηση της σύνθεσης και των ιδιοτήτων των ουσιών
§11.7. Ηλεκτρονικές συσκευές ανίχνευσης ελαττωμάτων
§11.8. Βασικές αρχές σχεδιασμού ηλεκτρονικών συσκευών
συμπέρασμα
Εφαρμογές
Παράρτημα Ι. Ενεργά στοιχεία ηλεκτρονικών συσκευών
Παράρτημα II. Παθητικά στοιχεία ηλεκτρονικών συσκευών
Παράρτημα III. Ταξινόμηση και στοιχεία συμβόλων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων κατά λειτουργικό σκοπό
Παράρτημα IV. Λειτουργικοί ενισχυτές
Βιβλιογραφία
Ευρετήριο θεμάτων

Ένα από τα πιο χαρακτηριστικά γνωρίσματα της ανάπτυξης της επιστήμης και της τεχνολογίας του αιώνα μας είναι η ανάπτυξη της ηλεκτρονικής. Σήμερα, ούτε ένας κλάδος της βιομηχανίας, των μεταφορών ή των επικοινωνιών δεν μπορεί να υπάρξει χωρίς ηλεκτρονικές συσκευές. Η αυξημένη ανάπτυξη και χρήση των ηλεκτρονικών υποκινείται από αποφάσεις των συνεδρίων του ΚΚΣΕ και διατάγματα της κυβέρνησης της ΕΣΣΔ. Τα ηλεκτρονικά προβλήματα συζητούνται σε αντιπροσωπευτικά και έγκυρα πανευρωπαϊκά και διεθνή επιστημονικά συνέδρια. Η πρόοδος στα ηλεκτρονικά επηρεάζει όχι μόνο την οικονομική ανάπτυξη της κοινωνίας μας, αλλά και οι κοινωνικές διαδικασίες, η διανομή εργασίας, η εκπαίδευση και οι ηλεκτρονικές συσκευές χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στην καθημερινή ζωή.

Τι είναι τα ηλεκτρονικά; Αυτός είναι ένας κλάδος της επιστήμης και της τεχνολογίας που ασχολείται με τη μελέτη των φυσικών αρχών λειτουργίας, έρευνας, ανάπτυξης και χρήσης συσκευών των οποίων η λειτουργία βασίζεται στη ροή ηλεκτρικού ρεύματος σε στερεό, κενό και αέριο. Τέτοιες συσκευές είναι ημιαγωγός(ροή ρεύματος σε στερεό), ηλεκτρονικές (ροή ρεύματος σε κενό) και ιοντικές (ροή ρεύματος σε αέριο) συσκευές. Την κύρια θέση ανάμεσά τους καταλαμβάνουν σήμερα οι συσκευές ημιαγωγών. Η κοινή ιδιότητα όλων αυτών των συσκευών είναι ότι ουσιαστικά είναι μη γραμμικά στοιχεία, η μη γραμμικότητα των χαρακτηριστικών ρεύματος-τάσης τους, κατά κανόνα, είναι ένα χαρακτηριστικό που καθορίζει τις πιο σημαντικές ιδιότητές τους.

Βιομηχανικά ηλεκτρονικάείναι κλάδος της ηλεκτρονικής που ασχολείται με τη χρήση ημιαγωγών, ηλεκτρονικών και ιοντικών συσκευών στη βιομηχανία. Παρά τους διαφορετικούς τομείς εφαρμογής και την ποικιλία των τρόπων λειτουργίας των βιομηχανικών ηλεκτρονικών συσκευών, είναι κατασκευασμένες με βάση γενικές αρχές και αποτελούνται από περιορισμένο αριθμό λειτουργικών μονάδων. Οι γενικές αρχές για την κατασκευή αυτών των λειτουργικών μονάδων είναι ηλεκτρονικά κυκλώματα- και εξετάζεται από τα βιομηχανικά ηλεκτρονικά.

Τα βιομηχανικά ηλεκτρονικά χωρίζονται σε δύο μεγάλους τομείς:

1. Ηλεκτρονικά πληροφορικής, που ασχολείται με συσκευές για μετάδοση, επεξεργασία και εμφάνιση πληροφοριών. Ενισχυτές σήματος, γεννήτριες τάσης διαφόρων σχημάτων, λογικά κυκλώματα, μετρητές, συσκευές ενδείξεων και οθόνες υπολογιστών είναι όλες συσκευές ηλεκτρονικών πληροφοριών. Τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα των σύγχρονων ηλεκτρονικών πληροφοριών είναι η πολυπλοκότητα και η ποικιλία των εργασιών που πρέπει να επιλυθούν, η υψηλή ταχύτητα και η αξιοπιστία. Η ηλεκτρονική πληροφορική είναι σήμερα άρρηκτα συνδεδεμένη με τη χρήση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, η ανάπτυξη και η βελτίωση των οποίων καθορίζει κυρίως το επίπεδο ανάπτυξης αυτού του κλάδου της ηλεκτρονικής τεχνολογίας.

2. Ενεργειακά ηλεκτρονικά (τεχνολογία μετατροπής), που ασχολούνται με τη μετατροπή ενός τύπου ηλεκτρικής ενέργειας σε άλλο. Σχεδόν το ήμισυ της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται στην ΕΣΣΔ καταναλώνεται με τη μορφή συνεχούς ρεύματος ή ρεύματος μη τυπικής συχνότητας. Οι περισσότερες μετατροπές ηλεκτρικής ενέργειας επί του παρόντος εκτελούνται από μετατροπείς ημιαγωγών. Οι κύριοι τύποι μετατροπέων είναι ανορθωτές (μετατροπή AC σε DC), μετατροπείς (μετατροπή DC σε AC), μετατροπείς συχνότητας, ρυθμιζόμενοι μετατροπείς τάσης DC και AC.

Η ανάπτυξη της ηλεκτρικής ενέργειας και της ηλεκτρικής μηχανικής σχετίζεται στενά με την ηλεκτρονική. Η πολυπλοκότητα των διαδικασιών στα συστήματα ισχύος και η υψηλή ταχύτητα εμφάνισής τους απαιτούσαν ευρεία εφαρμογή για τον υπολογισμό των τρόπων λειτουργίας και τον έλεγχο των διαδικασιών ηλεκτρονικών υπολογιστών (υπολογιστών), συνδεδεμένων στο σύστημα με πολύπλοκες ηλεκτρονικές συσκευές και εξοπλισμένων με ανεπτυγμένες συσκευές για την εμφάνιση πληροφοριών. Οι κύριες διαδικασίες παραγωγής είναι αυτοματοποιημένες με βάση σύγχρονες ηλεκτρονικές συσκευές πληροφοριών, στις οποίες τα ολοκληρωμένα κυκλώματα και οι μικροεπεξεργαστές χρησιμοποιούνται ευρέως τα τελευταία χρόνια. Τα ηλεκτρονικά ισχύος δεν σχετίζονται λιγότερο με την ενέργεια και την ηλεκτρομηχανική. Οι μετατροπείς ηλεκτρικής ενέργειας ημιαγωγών είναι ένα από τα κύρια στοιχεία φορτίου των δικτύων· η λειτουργία τους καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τους τρόπους λειτουργίας των δικτύων. Οι μετατροπείς βαλβίδων χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία ηλεκτροκινητήρων και ηλεκτρικών τεχνολογικών εγκαταστάσεων, για διέγερση σύγχρονων ηλεκτρικών μηχανών και σε κυκλώματα εκκίνησης συχνότητας υδραυλικών γεννητριών. Γραμμές ρεύματος DC υψηλής ισχύος και ένθετα DC έχουν δημιουργηθεί με βάση μετατροπείς βαλβίδων ημιαγωγών.

Έτσι, οι ηλεκτρονικές συσκευές είναι σημαντικά και πολύ σύνθετα συστατικά ενεργειακών και ηλεκτρομηχανολογικών εγκαταστάσεων και συστημάτων και η δημιουργία τους απαιτεί τη συμμετοχή ειδικών στον τομέα της βιομηχανικής ηλεκτρονικής, του αυτοματισμού και της τεχνολογίας υπολογιστών. Ωστόσο, οι μηχανικοί που ειδικεύονται στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας και της ηλεκτρικής μηχανικής δεν μπορούν να αποφύγουν την επίλυση προβλημάτων που σχετίζονται με τα ηλεκτρονικά. Πρώτον, πρέπει να είναι σε θέση να δηλώσουν ξεκάθαρα το πρόβλημα για τον σχεδιαστή ηλεκτρονικών κυκλωμάτων και να φανταστούν τις δυσκολίες που μπορεί να συναντήσει ο σχεδιαστής. Οι ατελώς καθορισμένες απαιτήσεις μπορεί να οδηγήσουν στη δημιουργία μιας μη λειτουργικής συσκευής και η αδικαιολόγητη υπερεκτίμηση των απαιτήσεων μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένο κόστος και μειωμένη αξιοπιστία του ηλεκτρονικού εξοπλισμού. Για να μιλήσετε την ίδια γλώσσα με τον προγραμματιστή ηλεκτρονικού εξοπλισμού, πρέπει να κατανοήσετε ξεκάθαρα τι μπορούν να κάνουν τα ηλεκτρονικά και με ποιο κόστος και με ποιους τρόπους επιτυγχάνεται αυτό. Το τελευταίο είναι επίσης απαραίτητο για την κατάλληλη επιλογή εξοπλισμού που παράγεται από τη βιομηχανία.

Δεύτερον, υπάρχει ανάγκη για επαρκή λειτουργία ηλεκτρονικών συσκευών. Τρίτον, οι ηλεκτρολόγοι μηχανικοί συμμετέχουν ενεργά στην εγκατάσταση και θέση σε λειτουργία εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρονικών. Τέταρτον, ο σχεδιασμός ορισμένων σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, συμπεριλαμβανομένων των γραμμών μεταφοράς συνεχούς ρεύματος, απαιτεί την κοινή εργασία ειδικών στην ηλεκτρομηχανική και την τεχνολογία μετατροπέων.

Όλα αυτά απαιτούν εκτεταμένες γνώσεις στον τομέα των βιομηχανικών ηλεκτρονικών. Η βάση αυτής της γνώσης τίθεται με τη μελέτη του μαθήματος «Βιομηχανική Ηλεκτρονική». Περιέχει πληροφορίες για σύγχρονα κυκλώματα πληροφορικής και ηλεκτρονικών ενέργειας. Το μάθημα θα σας βοηθήσει να πάρετε έξυπνες αποφάσεις στην πρακτική της μηχανικής. Ωστόσο, το αποτέλεσμα αυτού του μαθήματος δεν πρέπει να υπερεκτιμάται: παρέχει μόνο βασικές λύσεις, τις πιο τυπικές και κοινές επιλογές. Για να διατηρήσει και να βελτιώνει συνεχώς τα προσόντα του μηχανικού, ένας μηχανικός πρέπει να παρακολουθεί τακτικά την επιστημονική βιβλιογραφία. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για έναν τόσο ταχέως μεταβαλλόμενο τομέα όπως τα βιομηχανικά ηλεκτρονικά. Ένας μηχανικός πρέπει να αναγνωρίζει τους περιορισμούς των γνώσεών του και να μην επιχειρεί να λάβει αποφάσεις σε έναν τομέα όπου οι ικανότητές του είναι περιορισμένες. Ως εκ τούτου, ένας από τους στόχους του μαθήματος είναι η προετοιμασία για ανάγνωση εξειδικευμένης βιβλιογραφίας στον τομέα των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.

Πολλά από τα σημαντικότερα προβλήματα της επιστήμης και της τεχνολογίας προκύπτουν στα σημεία τομής των επιστημών. Ηλεκτρονική, ηλεκτρολόγος μηχανικός και ενέργεια βρίσκονται πλέον σε πολύ στενή επαφή· απαιτούν κοινή δουλειά επιστημόνων και μηχανικών και μεγάλη γνώση σε συναφείς τομείς. Για πολλούς μηχανικούς, η πορεία μας θα είναι μόνο το πρώτο βήμα στο πρόβλημα των ηλεκτρονικών.

Η ηλεκτρονική τεχνολογία εξελίσσεται συνεχώς, κάθε πρόβλημα μπορεί να λυθεί με βάση διάφορες επιλογές κυκλώματος: μπορείτε να δημιουργήσετε ένα κύκλωμα σε διακριτά εξαρτήματα, μπορείτε να το εφαρμόσετε σε ολοκληρωμένα κυκλώματα, να χρησιμοποιήσετε κιτ μικροεπεξεργαστή και να επεξεργαστείτε πληροφορίες σε ψηφιακή ή αναλογική μορφή. Ποια λύση να επιλέξετε; Τελικά, όλα αποφασίζονται από οικονομική ανάλυση και η λήψη της λανθασμένης απόφασης (ας πούμε, η άρνηση χρήσης μικροκυκλωμάτων) μπορεί να μην παρεμβαίνει στη λύση ενός τοπικού τεχνικού προβλήματος, αλλά στο τέλος θα αποδειχθεί ασύμφορη για την εθνική οικονομία: το κόστος του εξοπλισμού θα αυξηθεί ή το κόστος της λειτουργίας του θα αυξηθεί ή η διάρκεια ζωής θα μειωθεί. Σχεδόν κάθε μηχανικός στη θέση του επηρεάζει την τεχνική πολιτική στον τομέα του και, όταν αναπτύσσει και υποστηρίζει τεχνικές λύσεις, πρέπει να ενεργεί όχι μόνο ως ειδικός, αλλά και ως πολίτης.

Το γενικό μάθημα «Βιομηχανική Ηλεκτρονική» χρησιμοποιεί μια πολύ απλή μαθηματική συσκευή. Η απλοποίησή του συνδέεται με την επιθυμία να προσδιοριστούν με μεγαλύτερη σαφήνεια τα βασικά μοτίβα που είναι εγγενή στα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Αλλά αυτή η συσκευή καθιστά επίσης δυνατό τον κατάλληλο προσδιορισμό των κύριων παραμέτρων και χαρακτηριστικών των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Η γνώση των τεχνικών υπολογισμού είναι υποχρεωτική κατά τη μελέτη του μαθήματος, επομένως μεταξύ των ερωτήσεων δοκιμής για ενότητες του σχολικού βιβλίου υπάρχουν πολλά προβλήματα υπολογισμού, η επίλυση των οποίων απαιτεί μερικές φορές όχι μόνο την απλή αντικατάσταση δεδομένων σε τύπους, αλλά και τη σκέψη για αυτούς τους τύπους. Αυτές οι εργασίες υπολογισμού είναι το πρώτο βήμα για τον έλεγχο των μεθόδων ανάλυσης και σύνθεσης ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, για τον υπολογισμό των οποίων η σύγχρονη επιστήμη έχει αναπτύξει μια σοβαρή μαθηματική συσκευή που καθιστά δυνατή τη δημιουργία συστημάτων σχεδίασης με τη βοήθεια υπολογιστή (CAD) για ηλεκτρονικά εξαρτήματα.

Βασικά Βιομηχανικά Ηλεκτρονικά- Το βιβλίο περιγράφει τα φυσικά θεμέλια, τις αρχές λειτουργίας, τα σχέδια και τα χαρακτηριστικά των διακριτών συσκευών ημιαγωγών και των συσκευών οπτικής απεικόνισης. περιγράφονται τυπικά εξαρτήματα σύγχρονων ηλεκτρονικών συσκευών κ.λπ.

Ονομα:Βασικά Βιομηχανικά Ηλεκτρονικά
Gerasimov V. G.
Εκδότης:μεταπτυχιακό σχολείο
Ετος: 1986
Σελίδες: 336
Μορφή: PDF
Μέγεθος: 33,3 MB
Ποιότητα:Καλός

Κατεβάστε το Basics of Industrial Electronics

Βιομηχανικά Ηλεκτρονικά Εισαγωγή στα Ψηφιακά Ηλεκτρονικά

Συσκευές ημιαγωγών

Η ηλεκτρονική είναι μια επιστήμη που μελετά τις αρχές κατασκευής, λειτουργίας και χρήσης διαφόρων ηλεκτρονικών συσκευών. Είναι η χρήση ηλεκτρονικών συσκευών που καθιστά δυνατή την κατασκευή συσκευών που έχουν λειτουργίες χρήσιμες για πρακτικούς σκοπούς - ενίσχυση ηλεκτρικών σημάτων, μετάδοση και λήψη πληροφοριών (ήχος, κείμενο, εικόνα), μέτρηση παραμέτρων κ.λπ.

Η πρώτη ηλεκτρονική συσκευή δημιουργήθηκε στην Αγγλία το 1904. Ήταν μια ηλεκτρική δίοδος κενού, ένας λαμπτήρας με μονόδρομη αγωγιμότητα ρεύματος. Πολύ γρήγορα (μέσα σε 30 χρόνια) αναπτύχθηκαν πολλοί τύποι ηλεκτρικών συσκευών κενού. Αν και είχαν αρκετά υψηλούς δείκτες ποιότητας, είχαν σημαντικά μειονεκτήματα: μεγάλες διαστάσεις, υψηλή κατανάλωση ενέργειας και μικρή διάρκεια ζωής. Αυτές οι ελλείψεις έχουν παρεμποδίσει σοβαρά την παραγωγή πολύπλοκων πολυλειτουργικών συσκευών.

Στη δεκαετία του '30 άρχισε εντατική ερευνητική εργασία για τη δημιουργία ηλεκτρονικών συσκευών ημιαγωγών. Σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα, δημιουργήθηκε μια τέτοια ποικιλία συσκευών ημιαγωγών, οι οποίες κατέστησαν δυνατή την ποιοτική εκτέλεση όλων των λειτουργιών των ηλεκτρικών συσκευών κενού. Και δεδομένου ότι οι συσκευές ημιαγωγών έχουν χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, υψηλή αξιοπιστία, χαμηλό βάρος και μέγεθος, στις αρχές της δεκαετίας του '70 είχαν σχεδόν αντικαταστήσει πλήρως τις ηλεκτρονικές συσκευές κενού. Οι Σοβιετικοί επιστήμονες Losev, Frenkel, Kurchatov, Davydov, Turkevich και πολλοί άλλοι συνέβαλαν πολύ στην ανάπτυξη ηλεκτρονικών συσκευών ημιαγωγών.

1.Ταξινόμηση ηλεκτρονικών συσκευών ημιαγωγών

Οι συσκευές ημιαγωγών χωρίζονται ανάλογα με τον λειτουργικό τους σκοπό, καθώς και τον αριθμό των συνδέσεων ηλεκτρονίων-οπών. Επιτρέψτε μου να σας υπενθυμίσω ότι μια ένωση ηλεκτρονίου-οπής είναι ένα ενδιάμεσο στρώμα μετάβασης μεταξύ δύο περιοχών ενός ημιαγωγού, η μία από τις οποίες έχει ηλεκτρονική αγωγιμότητα (τύπου n) και η άλλη έχει αγωγιμότητα οπής (τύπου p). Ολόκληρο το σύνολο των συσκευών ημιαγωγών χωρίζεται σε χωρίς συνδέσμους, με έναν, δύο ή περισσότερους συνδέσμους (Εικ. 12.1)

Η χρήση συσκευών χωρίς διακλάδωση βασίζεται στη χρήση φυσικών διεργασιών που συμβαίνουν στο μεγαλύτερο μέρος του υλικού ημιαγωγών. Οι συσκευές που χρησιμοποιούν την εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης ενός ημιαγωγού από τη θερμοκρασία ονομάζονται θερμίστορ. Αυτή η ομάδα συσκευών περιλαμβάνει θερμίστορ (η αντίστασή τους πέφτει κατά αρκετές τάξεις μεγέθους με την αύξηση της θερμοκρασίας), καθώς και πόζιστορ (η αντίστασή τους αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας). Τα θερμίστορ και οι ποσίστορ χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση και τη ρύθμιση της θερμοκρασίας, σε κυκλώματα αυτοματισμού κ.λπ.

Ως μη γραμμικές αντιστάσεις χρησιμοποιούνται συσκευές ημιαγωγών, οι οποίες χρησιμοποιούν την εξάρτηση της αντίστασης από το μέγεθος της εφαρμοζόμενης τάσης. Τέτοιες συσκευές ονομάζονται βαρίστορ. Χρησιμοποιούνται για την προστασία ηλεκτρικών κυκλωμάτων από υπέρταση, σε κυκλώματα σταθεροποίησης και μετατροπής φυσικών μεγεθών.

Μια φωτοαντίσταση είναι μια συσκευή στο φωτοευαίσθητο στρώμα της οποίας, όταν ακτινοβοληθεί με φως, εμφανίζεται μια περίσσεια συγκέντρωσης ηλεκτρονίων, πράγμα που σημαίνει ότι η αντίστασή τους μειώνεται.

Μια μεγάλη ομάδα αντιπροσωπεύεται από συσκευές ημιαγωγών με μία σύνδεση p-n και δύο απαγωγές για συμπερίληψη στο κύκλωμα. Η κοινή τους ονομασία είναι δίοδοι. Υπάρχουν ανορθωτές, παλμικές και καθολικές δίοδοι. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει διόδους zener (χρησιμοποιούνται για τη σταθεροποίηση των ρευμάτων και των τάσεων λόγω σημαντικής αλλαγής στη διαφορική αντίσταση της διακεκομμένης σύνδεσης p-n). Varicaps (η χωρητικότητα της διασταύρωσης p-n εξαρτάται από το μέγεθος της εφαρμοζόμενης τάσης), φωτογραφίες και LED κ.λπ.

Οι συσκευές ημιαγωγών με δύο ή περισσότερες συνδέσεις p-n, τρεις ή περισσότερους ακροδέκτες ονομάζονται τρανζίστορ. Ένας πολύ μεγάλος αριθμός τρανζίστορ, που διαφέρουν ως προς τις λειτουργικές και άλλες ιδιότητες, χωρίζονται σε δύο ομάδες - διπολικά και πεδίου. Η ίδια ομάδα συσκευών (με τρεις ή περισσότερους κόμβους p-n) περιλαμβάνει συσκευές μεταγωγής - θυρίστορ.

Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC) αντιπροσωπεύουν μια ανεξάρτητη ομάδα συσκευών. Ένα IC είναι ένα προϊόν που εκτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία μετατροπής ή επεξεργασίας σήματος (ενίσχυση, παραγωγή, ADC, κ.λπ.) Μπορούν να περιέχουν δεκάδες και εκατοντάδες συνδέσεις p-n και άλλα ηλεκτρικά συνδεδεμένα στοιχεία. Όλα τα ολοκληρωμένα κυκλώματα χωρίζονται σε δύο πολύ διαφορετικές κατηγορίες:

IC ημιαγωγών;

Υβριδικά IC.

Τα IC ημιαγωγών αντιπροσωπεύουν έναν κρύσταλλο ημιαγωγών, στο πάχος του οποίου κατασκευάζονται δίοδοι, τρανζίστορ, αντιστάσεις και άλλα στοιχεία. Έχουν υψηλό βαθμό ολοκλήρωσης, χαμηλό βάρος και διαστάσεις.

Η βάση ενός υβριδικού IC είναι μια διηλεκτρική πλάκα, στην επιφάνεια της οποίας εφαρμόζονται εξαρτήματα και συνδέσεις κυκλώματος (κυρίως παθητικά στοιχεία) με τη μορφή φιλμ.

Εκτός από τη διαίρεση με τον αριθμό των συνδέσεων p-n και τον λειτουργικό σκοπό, οι συσκευές ημιαγωγών διαιρούνται με τη μέγιστη επιτρεπόμενη ισχύ και συχνότητα (βλ. Εικ. 12.2.)

Οι αρμονικές ταλαντώσεις και τα χαρακτηριστικά τους. Χρονισμός και διανυσματικά διαγράμματα ενός κυκλώματος. Ημιτονοειδή ρεύμα σε κυκλώματα με αντίσταση, επαγωγή και χωρητικότητα. Ρεύματα, τάσεις και ισχύς σε μη διακλαδισμένα κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος. Διανυσματικά διαγράμματα ρευμάτων και τάσεων, τρίγωνα αντίστασης. Ρεύματα, τάσεις και ισχύς σε διακλαδισμένα κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος. Διανυσματικά διαγράμματα ρευμάτων και τάσεων, τρίγωνα αντίστασης. Χαρακτηριστικά του υπολογισμού των διακλαδισμένων αλυσίδων. Μαθηματικές πράξεις με μιγαδικούς αριθμούς