پیشگفتار
معرفی
فصل 1. دستگاه های نیمه هادی
§1.1. هدایت الکتریکی نیمه هادی ها، شکل گیری و خواص پ-n-انتقال
§1.2. طبقه بندی دستگاه های نیمه هادی
§1.3. مقاومت های نیمه هادی
§1.4. دیودهای نیمه هادی
§1.5. ترانزیستورهای دوقطبی
§1.6. ترانزیستورهای اثر میدانی
§1.7. تریستورها
§1.8. مشخصات فنی و اقتصادی عمومی و سیستم تعیین دستگاه های نیمه هادی
فصل 2. مدارهای مجتمع
§2.1. اطلاعات کلی
§2.2. تکنولوژی ساخت مدار مجتمع
§2.3. مدارهای مجتمع هیبریدی
§2.4. مدارهای مجتمع نیمه هادی
§2.5. پارامترهای مدارهای مجتمع
§2.6. طبقه بندی مدارهای مجتمع بر اساس هدف عملکردی و سیستم تعیین آنها
فصل 3. دستگاه های نشان دهنده
§3.1. مشخصات کلی و طبقه بندی دستگاه های نشانگر
§3.2. نشانگرهای پرتو الکترونی
§3.3. نشانگرهای تخلیه گاز
§3.4. نشانگرهای نیمه هادی و کریستال مایع
§3.5. نشانگرهای خلاء-شنوایی و انواع دیگر
§3.6. سیستم تعیین برای دستگاه های نشانگر
فصل 4. دستگاه های فتوولتائیک
§4.1. اطلاعات کلی
§4.2. مقاومت نوری
§4.3. فتودیودها
§4.4. دستگاه های فتوولتائیک نیمه هادی تخصصی
§4.5. فتوسل های الکترووکیوم
§4.5. لوله های فتومولتیپلایر
§4.7. دستگاه های الکترونیکی نوری
§4.8. سیستم تعیین دستگاه های فتوولتائیک
فصل 5. مراحل تقویت
§5.1. اطلاعات کلی
§5.2. مرحله تقویت کننده امیتر رایج
§5.3. تثبیت دمای یک مرحله تقویت کننده با یک امیتر مشترک
§5.4. مراحل تقویت کننده با کلکتور مشترک و پایه مشترک
§5.5. مراحل تقویت کننده بر اساس ترانزیستورهای اثر میدانی
§5.6. حالت های عملیاتی مراحل تقویت
فصل 6. تقویت کننده های ولتاژ و قدرت
§6.1. تقویت کننده های ولتاژ جفت شده RC
§6.2. بازخورد در تقویت کننده ها
§6-3. تقویت کننده های DC
§6.4. تقویت کننده های عملیاتی
§6.5. تقویت کننده های انتخابی
§6.6. تقویت کننده های قدرت
فصل 7. مولدهای الکترونیکی نوسانات هارمونیک
§7.1. اطلاعات کلی
§7.2. شرایط برای خود تحریکی اتوژنراتورها
§7.3. L.C.- ژنراتورهای خودکار
§7.4. R.C.- ژنراتورهای خودکار
§7.5. اتو ژنراتورهای نوسانات هارمونیک با استفاده از عناصر با مقاومت منفی
§7.6. تثبیت فرکانس در اتو ژنراتورها
فصل 8. دستگاه های پالس و دیجیتال
§8.1. مشخصات کلی دستگاه های پالس. پارامترهای سیگنال پالس
§8.2. کلیدهای الکترونیکی و شکل دهنده های ساده سیگنال پالس
§8.3. عناصر منطقی
§8.4. محرک ها
§8.5. نبض شمار دیجیتال
§8.6. رجیسترها، رمزگشاها، مالتی پلکسرها
§8.7. مقایسه کننده ها و اشمیت باعث می شود
§8.8. مولتی ویبراتور و تک ویبراتور
§8.0. ژنراتورهای ولتاژ خطی (GLIN)
§8.10. انتخابگرهای پالس
§8.11. مبدل های دیجیتال به آنالوگ و آنالوگ به دیجیتال (DAC و ADC)
§8.12.. ریزپردازنده ها و ریز رایانه ها
فصل 9. منابع برق ثانویه برای دستگاه های الکترونیکی
§9.1. اطلاعات کلی
§9.2. طبقه بندی یکسو کننده ها
§9.3. یکسو کننده های تک فاز و سه فاز
§9.4. فیلترهای ضد آلیاسینگ
§9.5. ویژگی های خارجی یکسو کننده ها
§9.6. تثبیت کننده های ولتاژ و جریان
§9.7. ضرب کننده های ولتاژ
§9.8. یکسو کننده های کنترل شده
§9.9. اطلاعات کلی در مورد مبدل های ولتاژ مستقیم به ولتاژ متناوب
§9.10. اینورترها
§9.11. مبدل ها
§9.12. چشم انداز توسعه منابع برق ثانویه
فصل 10. ابزار اندازه گیری الکترونیکی
§10.1. مشخصات کلی ابزارهای اندازه گیری الکترونیکی
§10.2. اسیلوسکوپ های الکترونیکی
§10.3. ولت مترهای الکترونیکی
§10.4. ژنراتورهای اندازه گیری
§10.5. فرکانس‌سنج‌های الکترونیکی، فازمترها و مشخصه‌سنج‌های دامنه فرکانس
فصل 11. کاربرد وسایل الکترونیکی در صنعت
§11.1. کاربردهای دستگاه های الکترونیکی
§11.2. دستگاه های الکترونیکی برای نظارت بر مقادیر مکانیکی
§11.3. دستگاه های الکترونیکی برای نظارت حرارتی
§11.4. دستگاه های الکترونیکی برای نظارت بر بزرگی های صوتی
§11.5. دستگاه های الکترونیکی برای نظارت بر قدر نوری
§11.6. دستگاه های الکترونیکی برای نظارت بر ترکیب و خواص مواد
§11.7. دستگاه های الکترونیکی برای تشخیص عیب
§11.8. اصول اولیه طراحی دستگاه های الکترونیکی
نتیجه
برنامه های کاربردی
پیوست I. عناصر فعال دستگاه های الکترونیکی
ضمیمه II. عناصر غیرفعال دستگاه های الکترونیکی
ضمیمه III. طبقه بندی و عناصر نمادهای مدارهای مجتمع بر اساس هدف عملکردی
ضمیمه IV. تقویت کننده های عملیاتی
ادبیات
نمایه موضوعی
یکی از بارزترین ویژگی های توسعه علم و فناوری قرن ما، توسعه الکترونیک است. امروزه هیچ شاخه ای از صنعت، حمل و نقل یا ارتباطات نمی تواند بدون وسایل الکترونیکی وجود داشته باشد. افزایش توسعه و استفاده از الکترونیک با تصمیمات کنگره CPSU و احکام دولت اتحاد جماهیر شوروی تحریک می شود. مشکلات الکترونیک در کنفرانس‌های علمی معتبر اتحادیه‌ای و بین‌المللی مورد بحث قرار می‌گیرد. پیشرفت در الکترونیک نه تنها بر توسعه اقتصادی جامعه ما تأثیر می گذارد، بلکه فرآیندهای اجتماعی، توزیع نیروی کار، آموزش و وسایل الکترونیکی به طور فزاینده ای در زندگی روزمره مورد استفاده قرار می گیرند.
الکترونیک چیست؟ این شاخه ای از علم و فناوری است که به مطالعه اصول فیزیکی بهره برداری، تحقیق، توسعه و استفاده از وسایلی می پردازد که عملکرد آنها بر اساس جریان الکتریکی در جامد، خلاء و گاز است. چنین دستگاه هایی هستند نیمه هادی(جریان جریان در یک جامد)، الکترونیکی (جریان جریان در خلاء) و یونی (جریان جریان در گاز). جایگاه اصلی در میان آنها در حال حاضر توسط دستگاه های نیمه هادی اشغال شده است. ویژگی مشترک همه این دستگاه ها این است که اساساً هستند عناصر غیر خطی، غیر خطی بودن ویژگی های جریان-ولتاژ آنها، به عنوان یک قاعده، ویژگی ای است که مهمترین ویژگی های آنها را تعیین می کند.
الکترونیک صنعتیشاخه ای از الکترونیک است که به استفاده از وسایل نیمه هادی، الکترونیکی و یونی در صنعت می پردازد. علیرغم حوزه های مختلف کاربرد و تنوع حالت های عملکرد دستگاه های الکترونیکی صنعتی، آنها بر اساس اصول کلی ساخته شده اند و از تعداد محدودی واحد کاربردی تشکیل شده اند. اصول کلی برای ساخت این واحدهای کاربردی می باشد مدارهای الکترونیکی- و مورد توجه الکترونیک صنعتی است.
الکترونیک صنعتی به دو بخش عمده تقسیم می شود:
1. الکترونیک اطلاعات، برخورد با دستگاه هایی برای انتقال، پردازش و نمایش اطلاعات. تقویت‌کننده‌های سیگنال، مولدهای ولتاژ با اشکال مختلف، مدارهای منطقی، شمارنده‌ها، دستگاه‌های نشانگر و نمایشگرهای رایانه، همگی دستگاه‌های الکترونیک اطلاعات هستند. ویژگی های بارز الکترونیک اطلاعات مدرن پیچیدگی و تنوع وظایف قابل حل، سرعت بالا و قابلیت اطمینان است. الکترونیک اطلاعات در حال حاضر با استفاده از مدارهای مجتمع پیوند ناپذیری دارد که توسعه و بهبود آنها عمدتاً سطح توسعه این شاخه از فناوری الکترونیک را تعیین می کند.
2. الکترونیک انرژی (تکنولوژی تبدیل) درگیر تبدیل یک نوع انرژی الکتریکی به دیگری است. تقریبا نیمی از برق تولید شده در اتحاد جماهیر شوروی به صورت جریان مستقیم یا جریان فرکانس غیر استاندارد مصرف می شود. اکثر تبدیل انرژی الکتریکی در حال حاضر توسط مبدل های نیمه هادی انجام می شود. انواع اصلی مبدل ها یکسو کننده (تبدیل AC به DC)، اینورتر (تبدیل DC به AC)، مبدل فرکانس، مبدل ولتاژ DC و AC قابل تنظیم می باشد.
توسعه برق و مهندسی برق ارتباط نزدیکی با الکترونیک دارد. پیچیدگی فرآیندها در سیستم‌های قدرت و سرعت بالای وقوع آنها مستلزم اجرای گسترده برای محاسبه حالت‌ها و کنترل فرآیندهای رایانه‌های الکترونیکی (رایانه‌ها)، متصل به سیستم با دستگاه‌های الکترونیکی پیچیده و مجهز به دستگاه‌های توسعه‌یافته برای نمایش اطلاعات است. فرآیندهای اصلی تولید بر اساس دستگاه‌های الکترونیک اطلاعات مدرن خودکار می‌شوند که در سال‌های اخیر مدارهای مجتمع و ریزپردازنده‌ها به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته‌اند. الکترونیک قدرت ارتباط نزدیکی با انرژی و الکترومکانیک ندارد. مبدل های انرژی الکتریکی نیمه هادی یکی از عناصر بار اصلی شبکه ها هستند که عملکرد آنها تا حد زیادی حالت های عملکرد شبکه ها را تعیین می کند. مبدل های سوپاپ برای تغذیه درایوهای الکتریکی و تاسیسات فنی الکتریکی، برای تحریک ماشین های الکتریکی سنکرون و در مدارهای راه اندازی فرکانس ژنراتورهای هیدرولیک استفاده می شوند. خطوط برق DC پرقدرت و درج های DC بر اساس مبدل های شیر نیمه هادی ایجاد شده اند.
بنابراین، دستگاه های الکترونیکی اجزای مهم و بسیار پیچیده تاسیسات و سیستم های انرژی و الکترومکانیکی هستند و ایجاد آنها مستلزم مشارکت متخصصان در زمینه الکترونیک صنعتی، اتوماسیون و فناوری کامپیوتر است. با این حال، مهندسان متخصص در برق و مهندسی برق نمی توانند از حل مشکلات مربوط به الکترونیک اجتناب کنند. اول، آنها باید بتوانند به وضوح مشکل را برای طراح مدار الکترونیکی بیان کنند و مشکلاتی را که ممکن است طراح با آن مواجه شود تصور کنند. الزامات ناقص مشخص می تواند منجر به ایجاد یک دستگاه غیرقابل استفاده شود و برآورد بیش از حد غیر موجه نیازها می تواند منجر به افزایش هزینه ها و کاهش قابلیت اطمینان تجهیزات الکترونیکی شود. برای اینکه با توسعه‌دهنده تجهیزات الکترونیکی به یک زبان صحبت کنید، باید به وضوح درک کنید که الکترونیک چه کارهایی را می‌تواند انجام دهد و با چه هزینه‌ای و از چه راه‌هایی به این هدف می‌رسد. دومی همچنین برای انتخاب واجد شرایط تجهیزات تولید شده توسط صنعت ضروری است.
ثانیاً، نیاز به عملکرد شایسته دستگاه های الکترونیکی وجود دارد. ثالثاً مهندسان برق در نصب و راه اندازی تجهیزات از جمله الکترونیک مشارکت فعال دارند. رابعاً، طراحی تعدادی نیروگاه از جمله خطوط انتقال DC مستلزم کار مشترک متخصصان مهندسی برق و فناوری مبدل است.
همه اینها نیاز به دانش گسترده در زمینه الکترونیک صنعتی دارد. اساس این دانش با مطالعه درس "الکترونیک صنعتی" گذاشته شده است. این شامل اطلاعاتی در مورد مدارهای مدرن الکترونیک اطلاعات و انرژی است. این دوره به شما در تصمیم گیری هوشمندانه در عمل مهندسی کمک می کند. با این حال، نتیجه این دوره را نباید بیش از حد ارزیابی کرد: این تنها راه حل های اساسی، معمولی ترین و رایج ترین گزینه ها را ارائه می دهد. برای حفظ و بهبود مستمر مدارک مهندسی خود، یک مهندس باید به طور منظم بر متون علمی نظارت داشته باشد. این امر به ویژه برای چنین زمینه‌ای که به سرعت در حال تغییر است مانند الکترونیک صنعتی صادق است. یک مهندس باید محدودیت های دانش خود را بشناسد و سعی نکند در زمینه ای که صلاحیتش محدود است تصمیم بگیرد. بنابراین یکی از اهداف دوره آمادگی برای خواندن ادبیات تخصصی در رشته الکترونیک مداری می باشد.
بسیاری از مهم ترین مشکلات علم و فناوری در تقاطع علوم به وجود می آید. الكترونيك، مهندسي برق و انرژي هم اكنون در تماس بسيار نزديك هستند؛ آنها نيازمند كار مشترك دانشمندان و مهندسان و دانش زياد در زمينه هاي مرتبط هستند. برای بسیاری از مهندسان، دوره ما تنها اولین قدم در مسئله الکترونیک خواهد بود.
فناوری الکترونیکی به طور مداوم در حال تکامل است، هر مشکلی را می توان بر اساس گزینه های مختلف مدار حل کرد: می توانید مداری را بر روی اجزای گسسته بسازید، می توانید آن را روی مدارهای مجتمع پیاده سازی کنید، از کیت ریزپردازنده استفاده کنید و اطلاعات را به صورت دیجیتال یا آنالوگ پردازش کنید. کدام راه حل را باید انتخاب کنید؟ در نهایت، همه چیز با تجزیه و تحلیل اقتصادی تعیین می شود و تصمیم گیری اشتباه (مثلاً امتناع از استفاده از ریز مدارها) ممکن است با حل یک مشکل فنی محلی تداخل نداشته باشد، اما در نهایت برای اقتصاد ملی بی سود خواهد بود: هزینه تجهیزات افزایش می یابد یا هزینه عملیات آن افزایش می یابد یا عمر سرویس کاهش می یابد. تقریباً هر مهندس در جای خود بر سیاست فنی در حوزه خود تأثیر می گذارد و هنگام توسعه و حمایت از راه حل های فنی، باید نه تنها به عنوان یک متخصص، بلکه به عنوان یک شهروند نیز عمل کند.
درس عمومی "الکترونیک صنعتی" از یک دستگاه ریاضی بسیار ساده استفاده می کند. ساده‌سازی آن با تمایل به شناسایی واضح‌تر الگوهای اساسی ذاتی در مدارهای الکترونیکی همراه است. اما این دستگاه همچنین امکان تعیین واجد شرایط پارامترها و ویژگی های اصلی قطعات الکترونیکی را فراهم می کند. تسلط بر تکنیک های محاسباتی هنگام مطالعه درس الزامی است، بنابراین در میان سؤالات آزمون بخش های کتاب درسی مشکلات محاسباتی زیادی وجود دارد که حل آنها گاهی نه تنها نیاز به جایگزینی داده ها به فرمول ها، بلکه تفکر در مورد این فرمول ها دارد. این وظایف محاسباتی اولین گام در تسلط بر روش های تجزیه و تحلیل و سنتز مدارهای الکترونیکی است که برای محاسبه آنها علم مدرن یک دستگاه ریاضی جدی ایجاد کرده است که امکان ایجاد سیستم های طراحی به کمک رایانه (CAD) برای قطعات الکترونیکی را فراهم می کند.
مبانی الکترونیک صنعتی- این کتاب به تشریح مبانی فیزیکی، اصول عملیاتی، طرح ها و ویژگی های دستگاه های نیمه هادی گسسته و دستگاه های نمایش بصری می پردازد. اجزای معمولی دستگاه های الکترونیکی مدرن و غیره توضیح داده شده است.
نام:مبانی الکترونیک صنعتی
گراسیموف V. G.
ناشر:دانشکده تحصیلات تکمیلی
سال: 1986
صفحات: 336
قالب: PDF
اندازه: 33.3 مگابایت
کیفیت:خوب
پیشگفتار
معرفی
فصل 1. دستگاه های نیمه هادی
§1.1. هدایت الکتریکی نیمه هادی ها، شکل گیری و خواص پ-n-انتقال
§1.2. طبقه بندی دستگاه های نیمه هادی
§1.3. مقاومت های نیمه هادی
§1.4. دیودهای نیمه هادی
§1.5. ترانزیستورهای دوقطبی
§1.6. ترانزیستورهای اثر میدانی
§1.7. تریستورها
§1.8. مشخصات فنی و اقتصادی عمومی و سیستم تعیین دستگاه های نیمه هادی
فصل 2. مدارهای مجتمع
§2.1. اطلاعات کلی
§2.2. تکنولوژی ساخت مدار مجتمع
§2.3. مدارهای مجتمع هیبریدی
§2.4. مدارهای مجتمع نیمه هادی
§2.5. پارامترهای مدارهای مجتمع
§2.6. طبقه بندی مدارهای مجتمع بر اساس هدف عملکردی و سیستم تعیین آنها
فصل 3. دستگاه های نشان دهنده
§3.1. مشخصات کلی و طبقه بندی دستگاه های نشانگر
§3.2. نشانگرهای پرتو الکترونی
§3.3. نشانگرهای تخلیه گاز
§3.4. نشانگرهای نیمه هادی و کریستال مایع
§3.5. نشانگرهای خلاء-شنوایی و انواع دیگر
§3.6. سیستم تعیین برای دستگاه های نشانگر
فصل 4. دستگاه های فتوولتائیک
§4.1. اطلاعات کلی
§4.2. مقاومت نوری
§4.3. فتودیودها
§4.4. دستگاه های فتوولتائیک نیمه هادی تخصصی
§4.5. فتوسل های الکترووکیوم
§4.5. لوله های فتومولتیپلایر
§4.7. دستگاه های الکترونیکی نوری
§4.8. سیستم تعیین دستگاه های فتوولتائیک
فصل 5. مراحل تقویت
§5.1. اطلاعات کلی
§5.2. مرحله تقویت کننده امیتر رایج
§5.3. تثبیت دمای یک مرحله تقویت کننده با یک امیتر مشترک
§5.4. مراحل تقویت کننده با کلکتور مشترک و پایه مشترک
§5.5. مراحل تقویت کننده بر اساس ترانزیستورهای اثر میدانی
§5.6. حالت های عملیاتی مراحل تقویت
فصل 6. تقویت کننده های ولتاژ و قدرت
§6.1. تقویت کننده های ولتاژ جفت شده RC
§6.2. بازخورد در تقویت کننده ها
§6-3. تقویت کننده های DC
§6.4. تقویت کننده های عملیاتی
§6.5. تقویت کننده های انتخابی
§6.6. تقویت کننده های قدرت
فصل 7. مولدهای الکترونیکی نوسانات هارمونیک
§7.1. اطلاعات کلی
§7.2. شرایط برای خود تحریکی اتوژنراتورها
§7.3. L.C.- ژنراتورهای خودکار
§7.4. R.C.- ژنراتورهای خودکار
§7.5. اتو ژنراتورهای نوسانات هارمونیک با استفاده از عناصر با مقاومت منفی
§7.6. تثبیت فرکانس در اتو ژنراتورها
فصل 8. دستگاه های پالس و دیجیتال
§8.1. مشخصات کلی دستگاه های پالس. پارامترهای سیگنال پالس
§8.2. کلیدهای الکترونیکی و شکل دهنده های ساده سیگنال پالس
§8.3. عناصر منطقی
§8.4. محرک ها
§8.5. نبض شمار دیجیتال
§8.6. رجیسترها، رمزگشاها، مالتی پلکسرها
§8.7. مقایسه کننده ها و اشمیت باعث می شود
§8.8. مولتی ویبراتور و تک ویبراتور
§8.0. ژنراتورهای ولتاژ خطی (GLIN)
§8.10. انتخابگرهای پالس
§8.11. مبدل های دیجیتال به آنالوگ و آنالوگ به دیجیتال (DAC و ADC)
§8.12.. ریزپردازنده ها و ریز رایانه ها
فصل 9. منابع برق ثانویه برای دستگاه های الکترونیکی
§9.1. اطلاعات کلی
§9.2. طبقه بندی یکسو کننده ها
§9.3. یکسو کننده های تک فاز و سه فاز
§9.4. فیلترهای ضد آلیاسینگ
§9.5. ویژگی های خارجی یکسو کننده ها
§9.6. تثبیت کننده های ولتاژ و جریان
§9.7. ضرب کننده های ولتاژ
§9.8. یکسو کننده های کنترل شده
§9.9. اطلاعات کلی در مورد مبدل های ولتاژ مستقیم به ولتاژ متناوب
§9.10. اینورترها
§9.11. مبدل ها
§9.12. چشم انداز توسعه منابع برق ثانویه
فصل 10. ابزار اندازه گیری الکترونیکی
§10.1. مشخصات کلی ابزارهای اندازه گیری الکترونیکی
§10.2. اسیلوسکوپ های الکترونیکی
§10.3. ولت مترهای الکترونیکی
§10.4. ژنراتورهای اندازه گیری
§10.5. فرکانس‌سنج‌های الکترونیکی، فازمترها و مشخصه‌سنج‌های دامنه فرکانس
فصل 11. کاربرد وسایل الکترونیکی در صنعت
§11.1. کاربردهای دستگاه های الکترونیکی
§11.2. دستگاه های الکترونیکی برای نظارت بر مقادیر مکانیکی
§11.3. دستگاه های الکترونیکی برای مانیتورینگ حرارتی
§11.4. دستگاه های الکترونیکی برای نظارت بر بزرگی های صوتی
§11.5. دستگاه های الکترونیکی برای نظارت بر قدر نوری
§11.6. دستگاه های الکترونیکی برای نظارت بر ترکیب و خواص مواد
§11.7. دستگاه های الکترونیکی برای تشخیص عیب
§11.8. اصول اولیه طراحی دستگاه های الکترونیکی
نتیجه
برنامه های کاربردی
پیوست I. عناصر فعال دستگاه های الکترونیکی
ضمیمه II. عناصر غیرفعال دستگاه های الکترونیکی
ضمیمه III. طبقه بندی و عناصر نمادهای مدارهای مجتمع بر اساس هدف عملکردی
ضمیمه IV. تقویت کننده های عملیاتی
ادبیات
نمایه موضوعی
دانلود مبانی الکترونیک صنعتی
الکترونیک صنعتی مقدمه ای بر الکترونیک دیجیتال
دستگاه های نیمه هادی
الکترونیک علمی است که اصول ساخت، بهره برداری و استفاده از وسایل الکترونیکی مختلف را مطالعه می کند. استفاده از دستگاه های الکترونیکی است که امکان ساخت دستگاه هایی را فراهم می کند که دارای عملکردهای مفید برای اهداف عملی هستند - تقویت سیگنال های الکتریکی، انتقال و دریافت اطلاعات (صدا، متن، تصویر)، اندازه گیری پارامترها و غیره.
اولین دستگاه الکترونیکی در انگلستان در سال 1904 ساخته شد. این یک دیود خلاء الکتریکی، یک لامپ با رسانش جریان یک طرفه بود. خیلی سریع (در عرض 30 سال) انواع بسیاری از دستگاه های خلاء الکتریکی ساخته شد. اگرچه آنها شاخص های کیفیت نسبتاً بالایی داشتند، اما دارای معایب قابل توجهی بودند: ابعاد بزرگ، مصرف برق بالا و عمر کوتاه. این کاستی ها به طور جدی تولید دستگاه های پیچیده چند منظوره را با مشکل مواجه کرده است.
در دهه سی، کار تحقیقاتی فشرده بر روی ایجاد دستگاه های الکترونیکی نیمه هادی آغاز شد. در مدت زمان نسبتاً کوتاهی، چنین تنوعی از دستگاه های نیمه هادی ایجاد شد که امکان انجام کیفی تمام عملکردهای دستگاه های خلاء الکتریکی را فراهم کرد. و از آنجایی که دستگاه های نیمه هادی دارای مصرف برق کم، قابلیت اطمینان بالا، وزن و اندازه کم هستند، در آغاز دهه 70 تقریباً به طور کامل جایگزین دستگاه های الکترونیکی خلاء شدند. دانشمندان شوروی Losev، Frenkel، Kurchatov، Davidov، Turkevich و بسیاری دیگر سهم بزرگی در توسعه دستگاه های الکترونیکی نیمه هادی داشتند.
1. طبقه بندی دستگاه های الکترونیکی نیمه هادی
دستگاه های نیمه هادی بر اساس هدف عملکردی آنها و همچنین تعداد اتصالات الکترون به حفره تقسیم می شوند. اجازه دهید به شما یادآوری کنم که اتصال الکترون به حفره یک لایه انتقال میانی بین دو ناحیه از یک نیمه هادی است که یکی از آنها دارای رسانایی الکترونیکی (نوع n) و دیگری دارای رسانایی سوراخ (نوع p) است. کل مجموعه دستگاه های نیمه هادی به بدون اتصال، با یک، دو یا چند اتصال تقسیم می شود (شکل 12.1).
استفاده از دستگاه های بدون اتصال مبتنی بر استفاده از فرآیندهای فیزیکی است که در بخش عمده مواد نیمه هادی اتفاق می افتد. دستگاه هایی که از وابستگی مقاومت الکتریکی یک نیمه هادی به دما استفاده می کنند ترمیستور نامیده می شوند. این گروه از دستگاه ها شامل ترمیستورها (مقاومت آنها با افزایش دما چندین مرتبه قدر کاهش می یابد) و همچنین پوزیستورها (مقاومت آنها با افزایش دما افزایش می یابد). ترمیستورها و پوزیستورها برای اندازه گیری و تنظیم دما، در مدارهای اتوماسیون و غیره استفاده می شوند.
دستگاه های نیمه هادی به عنوان مقاومت های غیر خطی استفاده می شوند که از وابستگی مقاومت به مقدار ولتاژ اعمال شده استفاده می کنند. چنین وسایلی را وریستور می نامند. آنها برای محافظت از مدارهای الکتریکی از اضافه ولتاژ، در مدارهای تثبیت و تبدیل مقادیر فیزیکی استفاده می شوند.
مقاومت نوری دستگاهی است که در لایه حساس به نور آن، هنگام تابش نور، غلظت اضافی الکترون‌ها ظاهر می‌شود، به این معنی که مقاومت آنها کاهش می‌یابد.
یک گروه بزرگ توسط دستگاه های نیمه هادی با یک اتصال p-n و دو لید برای گنجاندن در مدار نشان داده می شود. نام رایج آنها دیود است. دیودهای یکسو کننده، پالس و جهانی وجود دارد. این گروه شامل دیودهای زنر است (برای تثبیت جریان ها و ولتاژها به دلیل تغییر قابل توجهی در مقاومت دیفرانسیل اتصال p-n شکسته استفاده می شود). واریکاپ (ظرفیت اتصال p-n آنها به بزرگی ولتاژ اعمال شده بستگی دارد)، عکس ها و LED ها و غیره.
دستگاه های نیمه هادی با دو یا چند اتصال p-n، سه پایانه یا بیشتر ترانزیستور نامیده می شوند. تعداد بسیار زیادی از ترانزیستورها که از نظر عملکردی و خصوصیات دیگر متفاوت هستند، به دو گروه تقسیم می شوند - دوقطبی و اثر میدانی. همین گروه از دستگاه ها (با سه یا بیشتر اتصال p-n) شامل دستگاه های سوئیچینگ - تریستورها است.
مدارهای مجتمع (IC) یک گروه مستقل از دستگاه ها را نشان می دهند. آی سی محصولی است که عملکرد خاصی از تبدیل یا پردازش سیگنال (تقویت، تولید، ADC و غیره) را انجام می دهد. تمام مدارهای مجتمع به دو دسته بسیار متفاوت تقسیم می شوند:
آی سی های نیمه هادی؛
آی سی های هیبریدی
آی سی های نیمه هادی نشان دهنده یک کریستال نیمه هادی است که در ضخامت آن دیودها، ترانزیستورها، مقاومت ها و سایر عناصر ساخته شده است. دارای درجه یکپارچگی بالا، وزن و ابعاد کم هستند.
اساس یک آی سی هیبریدی یک صفحه دی الکتریک است که بر روی سطح آن اجزای مدار و اتصالات (عمدتا عناصر غیرفعال) به شکل فیلم اعمال می شود.
 |
علاوه بر تقسیم بر تعداد اتصالات p-n و هدف عملکردی، دستگاه های نیمه هادی بر حداکثر توان و فرکانس مجاز تقسیم می شوند (شکل 12.2 را ببینید).
نوسانات هارمونیک و ویژگی های آنها زمان بندی و نمودارهای برداری یک مدار. جریان سینوسی در مدارهای دارای مقاومت، اندوکتانس و خازن. جریان ها، ولتاژها و توان ها در مدارهای جریان متناوب بدون انشعاب. نمودارهای برداری جریان و ولتاژ، مثلث مقاومت. جریان ها، ولتاژها و توان ها در مدارهای جریان متناوب انشعاب. نمودارهای برداری جریان و ولتاژ، مثلث مقاومت. ویژگی های محاسبه زنجیره های منشعب. عملیات ریاضی با اعداد مختلط
