Gerasimovs V.G. (red.) Rūpnieciskās elektronikas pamati

Priekšvārds
Ievads
1. nodaļa. Pusvadītāju ierīces
§1.1. Pusvadītāju elektrovadītspēja, veidošanās un īpašības lpp-n- pāreja
§1.2. Pusvadītāju ierīču klasifikācija
§1.3. Pusvadītāju rezistori
§1.4. Pusvadītāju diodes
§1.5. Bipolāri tranzistori
§1.6. Lauka efekta tranzistori
§1.7. Tiristori
§1.8. Pusvadītāju ierīču vispārīgie tehniskie un ekonomiskie parametri un apzīmējumu sistēma
2. nodaļa. Integrālās shēmas
§2.1. Galvenā informācija
§2.2. Integrēto shēmu ražošanas tehnoloģija
§2.3. Hibrīdās integrālās shēmas
§2.4. Pusvadītāju integrālās shēmas
§2.5. Integrālo shēmu parametri
§2.6. Integrālo shēmu klasifikācijas pēc funkcionālā mērķa un to apzīmējumu sistēmas
3. nodaļa. Indikācijas ierīces
§3.1. Indikatora ierīču vispārīgie raksturlielumi un klasifikācija
§3.2. Elektronu staru indikatori
§3.3. Gāzes izlādes indikatori
§3.4. Pusvadītāju un šķidro kristālu indikatori
§3.5. Vakuuma-luminiscējošie un cita veida indikatori
§3.6. Indikatora ierīču apzīmējumu sistēma
4. nodaļa. Fotoelektriskās ierīces
§4.1. Galvenā informācija
§4.2. Fotorezistori
§4.3. Fotodiodes
§4.4. Speciālas pusvadītāju fotoelektriskās ierīces
§4.5. Elektrovakuuma fotoelementi
§4.5. Fotopavairotāja caurules
§4.7. Optoelektroniskās ierīces
§4.8. Fotoelektrisko ierīču apzīmējumu sistēma
5. nodaļa. Pastiprināšanas stadijas
§5.1. Galvenā informācija
§5.2. Kopējā emitētāja pastiprinātāja stadija
§5.3. Temperatūras stabilizācija pastiprinātāja posmam ar kopēju emitētāju
§5.4. Pastiprinātāja pakāpes ar kopīgu kolektoru un kopīgu bāzi
§5.5. Pastiprinātāja posmi, kuru pamatā ir lauka efekta tranzistori
§5.6. Pastiprināšanas posmu darbības režīmi
6. nodaļa. Sprieguma un jaudas pastiprinātāji
§6.1. RC savienoti sprieguma pastiprinātāji
§6.2. Atsauksmes par pastiprinātājiem
§6-3. Līdzstrāvas pastiprinātāji
§6.4. Operacionālie pastiprinātāji
§6.5. Selektīvie pastiprinātāji
§6.6. Jaudas pastiprinātāji
7. nodaļa. Harmonisko svārstību elektroniskie ģeneratori
§7.1. Galvenā informācija
§7.2. Nosacījumi autoģeneratoru pašaizdegšanai
§7.3. L.C.- autoģeneratori
§7.4. R.C.- autoģeneratori
§7.5. Harmonisko svārstību autoģeneratori, izmantojot elementus ar negatīvu pretestību
§7.6. Frekvences stabilizācija autoģeneratoros
8. nodaļa. Impulsu un digitālās ierīces
§8.1. Impulsu ierīču vispārīgie raksturlielumi. Impulsu signāla parametri
§8.2. Elektroniskās atslēgas un vienkārši impulsa signālu veidotāji
§8.3. Loģiskie elementi
§8.4. Trigeri
§8.5. Digitālie impulsu skaitītāji
§8.6. Reģistri, dekoderi, multipleksori
§8.7. Salīdzinātāji un Šmita trigeri
§8.8. Multivibratori un monovibratori
§8.0. Lineārie sprieguma ģeneratori (GLIN)
§8.10. Impulsu selektori
§8.11. Digitālā-analogā un analogā-digitālā pārveidotāji (DAC un ADC)
§8.12.. Mikroprocesori un mikrodatori
9. nodaļa. Sekundārie barošanas avoti elektroniskām ierīcēm
§9.1. Galvenā informācija
§9.2. Taisngriežu klasifikācija
§9.3. Vienfāzes un trīsfāžu taisngrieži
§9.4. Anti-aliasing filtri
§9.5. Taisngriežu ārējās īpašības
§9.6. Sprieguma un strāvas stabilizatori
§9.7. Sprieguma reizinātāji
§9.8. Vadāmie taisngrieži
§9.9. Vispārīga informācija par tiešā sprieguma pārveidotājiem maiņspriegumā
§9.10. Invertori
§9.11. Pārveidotāji
§9.12. Sekundāro enerģijas avotu attīstības perspektīvas
10. nodaļa. Elektroniskie mērinstrumenti
§10.1. Elektronisko mērinstrumentu vispārīgie raksturlielumi
§10.2. Elektroniskie osciloskopi
§10.3. Elektroniskie voltmetri
§10.4. Mērīšanas ģeneratori
§10.5. Elektroniskie frekvenču mērītāji, fāzes mērītāji un amplitūdas-frekvences raksturlielumu mērītāji
11. nodaļa. Elektronisko ierīču pielietojums rūpniecībā
§11.1. Elektronisko ierīču pielietojumi
§11.2. Elektroniskas ierīces mehānisko daudzumu uzraudzībai
§11.3. Elektroniskās ierīces siltuma uzraudzībai
§11.4. Elektroniskas ierīces akustisko lielumu uzraudzībai
§11.5. Elektroniskas ierīces optisko lielumu uzraudzībai
§11.6. Elektroniskās ierīces vielu sastāva un īpašību uzraudzībai
§11.7. Elektroniskās ierīces defektu noteikšanai
§11.8. Elektronisko ierīču projektēšanas pamatprincipi
Secinājums
Lietojumprogrammas
I pielikums. Elektronisko ierīču aktīvie elementi
II pielikums. Elektronisko ierīču pasīvie elementi
III pielikums. Integrālo shēmu simbolu klasifikācija un elementi pēc funkcionālā mērķa
IV pielikums. Operacionālie pastiprinātāji
Literatūra
Priekšmeta rādītājs

Viena no raksturīgākajām mūsu gadsimta zinātnes un tehnikas attīstības iezīmēm ir elektronikas attīstība. Mūsdienās neviena rūpniecības, transporta vai sakaru nozare nevar pastāvēt bez elektroniskām ierīcēm. Elektronikas pastiprinātu attīstību un izmantošanu stimulē PSKP kongresu lēmumi un PSRS valdības dekrēti. Elektronikas problēmas tiek apspriestas reprezentatīvās un autoritatīvās vissavienības un starptautiskās zinātniskās konferencēs. Elektronikas sasniegumi ietekmē ne tikai mūsu sabiedrības ekonomisko attīstību, bet arī sociālos procesus, darbaspēka sadali, izglītību, ikdienā arvien plašāk tiek izmantotas elektroniskās ierīces.

Kas ir elektronika? Šī ir zinātnes un tehnikas nozare, kas nodarbojas ar fizikālo darbības principu izpēti, tādu ierīču izpēti, izstrādi un izmantošanu, kuru darbības pamatā ir elektriskās strāvas plūsma cietā vielā, vakuumā un gāzē. Šādas ierīces ir pusvadītājs(strāvas plūsma cietā vielā), elektroniskās (strāvas plūsma vakuumā) un jonu (strāvas plūsma gāzē) ierīces. Galveno vietu starp tām pašlaik ieņem pusvadītāju ierīces. Visu šo ierīču kopīgā īpašība ir tāda, ka tās būtībā ir nelineārie elementi, to strāvas-sprieguma raksturlielumu nelinearitāte, kā likums, ir pazīme, kas nosaka to svarīgākās īpašības.

Rūpnieciskā elektronika ir elektronikas nozare, kas nodarbojas ar pusvadītāju, elektronisko un jonu ierīču izmantošanu rūpniecībā. Neskatoties uz rūpniecisko elektronisko ierīču dažādajām pielietojuma jomām un darbības režīmu dažādību, tās ir veidotas, pamatojoties uz vispārīgiem principiem un sastāv no ierobežota skaita funkcionālo vienību. Šo funkcionālo vienību konstruēšanas vispārīgie principi ir elektroniskās shēmas- un to apsver rūpnieciskā elektronika.

Rūpnieciskā elektronika ir sadalīta divās plašās jomās:

    1. Informācijas elektronika, kas nodarbojas ar informācijas pārsūtīšanas, apstrādes un attēlošanas ierīcēm. Signālu pastiprinātāji, dažādu formu sprieguma ģeneratori, loģiskās shēmas, skaitītāji, indikatoru ierīces un datoru displeji ir informācijas elektronikas ierīces. Mūsdienu informācijas elektronikas raksturīgās iezīmes ir risināmo uzdevumu sarežģītība un daudzveidība, liels ātrums un uzticamība. Informācijas elektronika šobrīd ir nesaraujami saistīta ar integrālo shēmu izmantošanu, kuru attīstība un pilnveidošana galvenokārt nosaka šīs elektronisko tehnoloģiju nozares attīstības līmeni.

    2. Enerģijas elektronika (konversijas tehnoloģija), kas nodarbojas ar viena veida elektriskās enerģijas pārveidošanu citā. Gandrīz puse no PSRS saražotās elektroenerģijas tiek patērēta līdzstrāvas vai nestandarta frekvences strāvas veidā. Lielāko daļu elektroenerģijas pārveidošanas pašlaik veic pusvadītāju pārveidotāji. Galvenie pārveidotāju veidi ir taisngrieži (maiņstrāvas pārveidošana līdzstrāvai), invertori (līdzstrāvas pārveidošana maiņstrāvā), frekvences pārveidotāji, regulējami līdzstrāvas un maiņstrāvas sprieguma pārveidotāji.

Elektroenerģijas un elektrotehnikas attīstība ir cieši saistīta ar elektroniku. Energosistēmu procesu sarežģītība un lielais to rašanās ātrums prasīja plašu ieviešanu režīmu aprēķināšanai un elektronisko datoru (datoru) procesu vadīšanai, kas savienoti ar sistēmu ar sarežģītām elektroniskām ierīcēm un aprīkoti ar izstrādātām informācijas parādīšanas ierīcēm. Galvenie ražošanas procesi tiek automatizēti uz modernu informācijas elektronikas ierīču bāzes, kurās pēdējos gados plaši tiek izmantotas integrālās shēmas un mikroprocesori. Spēka elektronika ir ne mazāk cieši saistīta ar enerģiju un elektromehāniku. Pusvadītāju elektroenerģijas pārveidotāji ir viens no galvenajiem tīklu slodzes elementiem, to darbība lielā mērā nosaka tīklu darbības režīmus. Vārstu pārveidotājus izmanto elektrisko piedziņu un elektrotehnoloģisko instalāciju darbināšanai, sinhrono elektromašīnu ierosināšanai un hidraulisko ģeneratoru frekvences palaišanas ķēdēs. Lieljaudas līdzstrāvas elektropārvades līnijas un līdzstrāvas ieliktņi ir izveidoti, pamatojoties uz pusvadītāju vārstu pārveidotājiem.

Tādējādi elektroniskās ierīces ir svarīgas un ļoti sarežģītas enerģētikas un elektromehānisko instalāciju un sistēmu sastāvdaļas, un to izveidē ir nepieciešams iesaistīt industriālās elektronikas, automatizācijas un datortehnoloģiju jomas speciālistus. Tomēr inženieri, kas specializējas elektroenerģētikā un elektrotehnikā, nevar izvairīties no ar elektroniku saistītu problēmu risināšanas. Pirmkārt, viņiem jāspēj skaidri formulēt problēmu elektroniskās shēmas izstrādātājam un iedomāties grūtības, ar kurām var saskarties projektētājs. Nepilnīgi noteiktas prasības var izraisīt nederīgas ierīces izveidi, un nepamatota prasību pārvērtēšana var izraisīt izmaksu pieaugumu un elektronisko iekārtu uzticamības samazināšanos. Lai runātu vienā valodā ar elektronisko iekārtu izstrādātāju, ir skaidri jāsaprot, ko elektronika spēj un par kādu cenu un kā tas tiek panākts. Pēdējais ir nepieciešams arī kvalificētai nozares ražoto iekārtu atlasei.

Otrkārt, ir nepieciešama kompetenta elektronisko ierīču darbība. Treškārt, elektroinženieri aktīvi piedalās iekārtu, tostarp elektronikas, uzstādīšanā un nodošanā ekspluatācijā. Ceturtkārt, vairāku spēkstaciju, tostarp līdzstrāvas pārvades līniju, projektēšanai nepieciešams enerģētikas un pārveidotāju tehnoloģiju speciālistu kopīgs darbs.

Tas viss prasa plašas zināšanas industriālās elektronikas jomā. Šo zināšanu pamats tiek likts apgūstot kursu "Industriālā elektronika". Tajā ir informācija par mūsdienu informācijas un enerģijas elektronikas shēmām. Kurss palīdzēs pieņemt pārdomātus lēmumus inženiertehniskajā praksē. Tomēr šī kursa rezultātu nevajadzētu pārvērtēt: tas sniedz tikai pamata risinājumus, tipiskākās un izplatītākās iespējas. Lai saglabātu un nepārtraukti paaugstinātu inženiera kvalifikāciju, inženierim regulāri jāuzrauga zinātniskā literatūra. Īpaši tas attiecas uz tik strauji mainīgu jomu kā rūpnieciskā elektronika. Inženierim ir jāatzīst savu zināšanu ierobežojumi un nav jāmēģina pieņemt lēmumus jomā, kurā viņa kompetence ir ierobežota. Tāpēc viens no kursa mērķiem ir sagatavoties specializētās literatūras lasīšanai ķēžu elektronikas jomā.

Daudzas no svarīgākajām zinātnes un tehnoloģiju problēmām rodas zinātņu krustpunktos. Elektronika, elektrotehnika un enerģētika šobrīd ir ļoti ciešā saskarē, tas prasa zinātnieku un inženieru kopīgu darbu un lielas zināšanas radniecīgās jomās. Daudziem inženieriem mūsu kurss būs tikai pirmais solis elektronikas problēmas risināšanā.

Elektroniskās tehnoloģijas nepārtraukti attīstās, katru problēmu var atrisināt, pamatojoties uz dažādām shēmas iespējām: jūs varat izveidot shēmu uz diskrētiem komponentiem, jūs varat to realizēt uz integrālajām shēmām, izmantot mikroprocesoru komplektu un apstrādāt informāciju digitālā vai analogā formā. Kuru risinājumu izvēlēties? Galu galā visu izšķir ekonomiskā analīze, un nepareiza lēmuma pieņemšana (teiksim, atteikšanās izmantot mikroshēmas) var netraucēt lokālas tehniskas problēmas risināšanai, bet galu galā tas izrādīsies neizdevīgi tautsaimniecībai: iekārtu izmaksas palielināsies, vai tās ekspluatācijas izmaksas palielināsies, vai samazināsies kalpošanas laiks.pakalpojumi. Gandrīz katrs inženieris savā vietā ietekmē tehnisko politiku savā jomā un, izstrādājot un aizstāvot tehniskos risinājumus, jārīkojas ne tikai kā speciālistam, bet arī kā iedzīvotājam.

Vispārējā kursā "Industriālā elektronika" tiek izmantots ļoti vienkāršs matemātisks aparāts. Tās vienkāršošana ir saistīta ar vēlmi skaidrāk identificēt elektroniskajām shēmām raksturīgos pamata modeļus. Bet šī ierīce arī ļauj kvalificēti noteikt galvenos elektronisko komponentu parametrus un īpašības. Aprēķinu tehnikas apgūšana, apgūstot kursu, ir obligāta, tāpēc starp mācību grāmatas sadaļām paredzētajiem testa jautājumiem ir daudz aprēķinu uzdevumu, kuru risināšana dažkārt prasa ne tikai vienkārši datu aizstāšanu formulās, bet arī domāt par šīm formulām. Šie aprēķinu uzdevumi ir pirmais solis elektronisko shēmu analīzes un sintēzes metožu apguvē, kuru aprēķināšanai mūsdienu zinātne ir izstrādājusi nopietnu matemātisko aparātu, kas ļauj izveidot elektronisko komponentu datorizētās projektēšanas (CAD) sistēmas.


Industriālās elektronikas pamati- Grāmatā ir izklāstīti diskrēto pusvadītāju ierīču un vizuālās displeja ierīču fiziskie pamati, darbības principi, konstrukcijas un raksturlielumi; ir aprakstītas mūsdienu elektronisko ierīču tipiskās sastāvdaļas utt.

Vārds: Industriālās elektronikas pamati
Gerasimovs V.G.
Izdevējs: pabeigt skolu
Gads: 1986
Lapas: 336
Formāts: PDF
Izmērs: 33,3 MB
Kvalitāte: labi

Priekšvārds
Ievads
1. nodaļa. Pusvadītāju ierīces
§1.1. Pusvadītāju elektrovadītspēja, veidošanās un īpašības lpp-n- pāreja
§1.2. Pusvadītāju ierīču klasifikācija
§1.3. Pusvadītāju rezistori
§1.4. Pusvadītāju diodes
§1.5. Bipolāri tranzistori
§1.6. Lauka efekta tranzistori
§1.7. Tiristori
§1.8. Pusvadītāju ierīču vispārīgie tehniskie un ekonomiskie parametri un apzīmējumu sistēma
2. nodaļa. Integrālās shēmas
§2.1. Galvenā informācija
§2.2. Integrēto shēmu ražošanas tehnoloģija
§2.3. Hibrīdās integrālās shēmas
§2.4. Pusvadītāju integrālās shēmas
§2.5. Integrālo shēmu parametri
§2.6. Integrālo shēmu klasifikācijas pēc funkcionālā mērķa un to apzīmējumu sistēmas
3. nodaļa. Indikācijas ierīces
§3.1. Indikatora ierīču vispārīgie raksturlielumi un klasifikācija
§3.2. Elektronu staru indikatori
§3.3. Gāzes izlādes indikatori
§3.4. Pusvadītāju un šķidro kristālu indikatori
§3.5. Vakuuma-luminiscējošie un cita veida indikatori
§3.6. Indikatora ierīču apzīmējumu sistēma
4. nodaļa. Fotoelektriskās ierīces
§4.1. Galvenā informācija
§4.2. Fotorezistori
§4.3. Fotodiodes
§4.4. Speciālas pusvadītāju fotoelektriskās ierīces
§4.5. Elektrovakuuma fotoelementi
§4.5. Fotopavairotāja lampas
§4.7. Optoelektroniskās ierīces
§4.8. Fotoelektrisko ierīču apzīmējumu sistēma
5. nodaļa. Pastiprināšanas stadijas
§5.1. Galvenā informācija
§5.2. Kopējā emitētāja pastiprinātāja stadija
§5.3. Temperatūras stabilizācija pastiprinātāja posmam ar kopēju emitētāju
§5.4. Pastiprinātāja pakāpes ar kopīgu kolektoru un kopīgu bāzi
§5.5. Pastiprinātāja posmi, kuru pamatā ir lauka efekta tranzistori
§5.6. Pastiprināšanas posmu darbības režīmi
6. nodaļa. Sprieguma un jaudas pastiprinātāji
§6.1. RC savienoti sprieguma pastiprinātāji
§6.2. Atsauksmes par pastiprinātājiem
§6-3. Līdzstrāvas pastiprinātāji
§6.4. Operacionālie pastiprinātāji
§6.5. Selektīvie pastiprinātāji
§6.6. Jaudas pastiprinātāji
7. nodaļa. Harmonisko svārstību elektroniskie ģeneratori
§7.1. Galvenā informācija
§7.2. Nosacījumi autoģeneratoru pašaizdegšanai
§7.3. L.C.- autoģeneratori
§7.4. R.C.- autoģeneratori
§7.5. Harmonisko svārstību autoģeneratori, izmantojot elementus ar negatīvu pretestību
§7.6. Frekvences stabilizācija autoģeneratoros
8. nodaļa. Impulsu un digitālās ierīces
§8.1. Impulsu ierīču vispārīgie raksturlielumi. Impulsu signāla parametri
§8.2. Elektroniskās atslēgas un vienkārši impulsa signālu veidotāji
§8.3. Loģiskie elementi
§8.4. Trigeri
§8.5. Digitālie impulsu skaitītāji
§8.6. Reģistri, dekoderi, multipleksori
§8.7. Salīdzinātāji un Šmita trigeri
§8.8. Multivibratori un monovibratori
§8.0. Lineārie sprieguma ģeneratori (GLIN)
§8.10. Impulsu selektori
§8.11. Digitālā-analogā un analogā-digitālā pārveidotāji (DAC un ADC)
§8.12.. Mikroprocesori un mikrodatori
9. nodaļa. Sekundārie barošanas avoti elektroniskām ierīcēm
§9.1. Galvenā informācija
§9.2. Taisngriežu klasifikācija
§9.3. Vienfāzes un trīsfāžu taisngrieži
§9.4. Anti-aliasing filtri
§9.5. Taisngriežu ārējās īpašības
§9.6. Sprieguma un strāvas stabilizatori
§9.7. Sprieguma reizinātāji
§9.8. Vadāmie taisngrieži
§9.9. Vispārīga informācija par tiešā sprieguma pārveidotājiem maiņspriegumā
§9.10. Invertori
§9.11. Pārveidotāji
§9.12. Sekundāro enerģijas avotu attīstības perspektīvas
10. nodaļa. Elektroniskie mērinstrumenti
§10.1. Elektronisko mērinstrumentu vispārīgie raksturlielumi
§10.2. Elektroniskie osciloskopi
§10.3. Elektroniskie voltmetri
§10.4. Mērīšanas ģeneratori
§10.5. Elektroniskie frekvenču mērītāji, fāzes mērītāji un amplitūdas-frekvences raksturlielumu mērītāji
11. nodaļa. Elektronisko ierīču pielietojums rūpniecībā
§11.1. Elektronisko ierīču pielietojumi
§11.2. Elektroniskas ierīces mehānisko daudzumu uzraudzībai
§11.3. Elektroniskās ierīces siltuma uzraudzībai
§11.4. Elektroniskas ierīces akustisko lielumu uzraudzībai
§11.5. Elektroniskas ierīces optisko lielumu uzraudzībai
§11.6. Elektroniskās ierīces vielu sastāva un īpašību uzraudzībai
§11.7. Elektroniskās ierīces defektu noteikšanai
§11.8. Elektronisko ierīču projektēšanas pamatprincipi
Secinājums
Lietojumprogrammas
I pielikums. Elektronisko ierīču aktīvie elementi
II pielikums. Elektronisko ierīču pasīvie elementi
III pielikums. Integrālo shēmu simbolu klasifikācija un elementi pēc funkcionālā mērķa
IV pielikums. Operacionālie pastiprinātāji
Literatūra
Priekšmeta rādītājs

Lejupielādējiet rūpnieciskās elektronikas pamatus

Rūpnieciskā elektronika Ievads digitālajā elektronikā

Pusvadītāju ierīces

Elektronika ir zinātne, kas pēta dažādu elektronisko ierīču uzbūves, darbības un lietošanas principus. Tieši elektronisko ierīču izmantošana dod iespēju uzbūvēt ierīces, kurām ir praktiskiem mērķiem noderīgas funkcijas - elektrisko signālu pastiprināšana, informācijas (skaņas, teksta, attēla) pārraide un uztveršana, parametru mērīšana u.c.

Pirmā elektroniskā ierīce tika izveidota Anglijā 1904. gadā. Tā bija elektriskā vakuuma diode, lampa ar vienvirziena strāvas vadīšanu. Ļoti ātri (30 gadu laikā) tika izstrādātas daudzu veidu elektriskās vakuuma ierīces. Lai gan tiem bija diezgan augsti kvalitātes rādītāji, tiem bija būtiski trūkumi: lieli izmēri, liels enerģijas patēriņš un īss kalpošanas laiks. Šie trūkumi ir nopietni kavējuši sarežģītu daudzfunkcionālu ierīču ražošanu.

Trīsdesmitajos gados sākās intensīvs pētnieciskais darbs pie pusvadītāju elektronisko ierīču radīšanas. Salīdzinoši īsā laika periodā tika radīta tāda pusvadītāju ierīču daudzveidība, kas ļāva kvalitatīvi veikt visas elektrisko vakuumierīču funkcijas. Un tā kā pusvadītāju ierīcēm ir zems enerģijas patēriņš, augsta uzticamība, mazs svars un izmērs, līdz 70. gadu sākumam tās gandrīz pilnībā nomainīja vakuuma elektroniskās ierīces. Padomju zinātnieki Losevs, Frenkels, Kurčatovs, Davidovs, Turkevičs un daudzi citi sniedza lielu ieguldījumu pusvadītāju elektronisko ierīču attīstībā.

1.Pusvadītāju elektronisko ierīču klasifikācija

Pusvadītāju ierīces iedala pēc to funkcionālā mērķa, kā arī elektronu caurumu savienojumu skaita. Atgādināšu, ka elektronu caurumu savienojums ir starpposma pārejas slānis starp diviem pusvadītāja apgabaliem, no kuriem vienam ir elektroniskā vadītspēja (n-tipa), bet otram ir cauruma vadītspēja (p-tips). Viss pusvadītāju ierīču komplekts ir sadalīts bezpārejas, ar vienu, diviem vai vairākiem savienojumiem (12.1. att.)

Bezsavienojumu ierīču izmantošana ir balstīta uz fizisko procesu izmantošanu, kas notiek lielākajā daļā pusvadītāju materiāla. Ierīces, kas izmanto pusvadītāju elektriskās pretestības atkarību no temperatūras, sauc par termistoriem. Šajā ierīču grupā ietilpst termistori (to pretestība samazinās par vairākām kārtām, palielinoties temperatūrai), kā arī pozistori (to pretestība palielinās, palielinoties temperatūrai). Termistorus un pozistorus izmanto temperatūras mērīšanai un regulēšanai, automatizācijas ķēdēs utt.



Pusvadītāju ierīces izmanto kā nelineāras pretestības, kas izmanto pretestības atkarību no pielietotā sprieguma lieluma. Šādas ierīces sauc par varistoriem. Tos izmanto, lai aizsargātu elektriskās ķēdes no pārsprieguma, stabilizācijas ķēdēs un fizisko lielumu pārveidošanā.

Fotorezistors ir ierīce, kuras gaismjutīgajā slānī, apstarojot ar gaismu, parādās pārmērīga elektronu koncentrācija, kas nozīmē, ka to pretestība samazinās.

Lielu grupu pārstāv pusvadītāju ierīces ar vienu p-n savienojumu un diviem vadiem iekļaušanai ķēdē. Viņu parastais nosaukums ir diodes. Ir taisngriežu, impulsu un universālās diodes. Šajā grupā ietilpst Zener diodes (tās tiek izmantotas, lai stabilizētu strāvu un spriegumu, jo būtiski mainās salauztā p-n krustojuma diferenciālā pretestība). Varikaps (to p-n savienojuma kapacitāte ir atkarīga no pielietotā sprieguma lieluma), fotogrāfijas un gaismas diodes utt.



Pusvadītāju ierīces ar diviem vai vairākiem p-n savienojumiem, trīs vai vairāk spailēm sauc par tranzistoriem. Ļoti liels skaits tranzistoru, kas atšķiras pēc funkcionālajām un citām īpašībām, ir sadalīti divās grupās - bipolāri un lauka efekti. Tajā pašā ierīču grupā (ar trim vai vairāk p-n krustojumiem) ietilpst komutācijas ierīces - tiristori.

Integrētās shēmas (IC) ir neatkarīga ierīču grupa. IC ir izstrādājums, kas veic noteiktu signālu konvertēšanas vai apstrādes funkciju (pastiprināšana, ģenerēšana, ADC utt.) Tajos var būt desmitiem un simtiem p-n savienojumu un citu elektriski savienotu elementu. Visas integrālās shēmas ir sadalītas divās ļoti atšķirīgās klasēs:

Pusvadītāju IC;

Hibrīdie IC.

Pusvadītāju IC attēlo pusvadītāju kristālu, kura biezumā tiek izgatavotas diodes, tranzistori, rezistori un citi elementi. Tiem ir augsta integrācijas pakāpe, mazs svars un izmēri.

Hibrīda IC pamatā ir dielektriskā plāksne, uz kuras virsmas plēvju veidā tiek uzklāti ķēdes komponenti un savienojumi (galvenokārt pasīvie elementi).


Papildus dalīšanai ar p-n savienojumu skaitu un funkcionālo mērķi, pusvadītāju ierīces dala ar maksimālo pieļaujamo jaudu un frekvenci (sk. 12.2. att.)

Harmoniskās svārstības un to raksturojums. Ķēdes laika un vektoru diagrammas. Sinusoidālā strāva ķēdēs ar rezistoru, induktivitāti un kapacitāti. Strāvas, spriegumi un jaudas nesazarotās maiņstrāvas ķēdēs. Strāvu un spriegumu vektorshēmas, pretestības trīsstūri. Strāvas, spriegumi un jaudas sazarotās maiņstrāvas ķēdēs. Strāvu un spriegumu vektorshēmas, pretestības trīsstūri. Sazaroto ķēžu aprēķināšanas iezīmes. Matemātiskās darbības ar kompleksajiem skaitļiem