Николенко И.Н. Электроника и микросхемотехника. Конспект лекций - файл n1.doc

Николенко И.Н. Электроника и микросхемотехника. Конспект лекций
скачать (2349.3 kb.)
Доступные файлы (8):
n1.doc2160kb.29.09.2010 22:52скачать
n2.doc886kb.29.09.2010 22:50скачать
n3.doc1717kb.30.09.2010 00:25скачать
n4.doc1719kb.14.10.2010 02:58скачать
n5.doc723kb.14.10.2010 03:32скачать
n6.doc745kb.27.10.2010 22:38скачать
n7.doc419kb.27.10.2010 22:38скачать
n8.doc483kb.27.10.2010 22:38скачать

n1.doc

ЛЕКЦИЯ 1
ТЕМА: ДИОД, СВЕТОДИОД, ОДНОФАЗНЫЕ И ТРЕХФАЗНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ, СТА БИЛИТРОН,СТАБИЛИЗАТОРЫ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Диод-это электронный преобразовательный элемент с одним p-n пере˃ Свойство диода: обладает односторонней проводимостью.

Классификация диодов:

-по исходному материалу: германиевые(Ge),кремниевые (Si),арсенидгалиевые( маркировка: Д226Б,КД313А и т.п.).

-по мощности: малой мощности(p˂0,3 Вт),средней мощности(0,3˂p˂10Вт), большой мощности (p˃10 Вт).

Структура p-n перехода диода и основные схемы включения, а также УГО диода приведены на рис.1.

Рисунок 1- УГО, структура и схемы включения диода во внешнюю электрическую цепь: а- диод в цепь не включен; б- диод включен в прямом направлении; в- диод включен в обратном направлении.




На рис.2 покажем другую интерпретацию включения диода в электрическую цепь



б)

Рисунок 2-схема электрическая принципиальная включения диода во внешнюю электрическую цепь: а- прямое включения; б- обратное включение
Вольтамперная характеристика диода показана на рис.3





Рисунок 3-статическая ВАХ диода: а- 1 идеальная ВАХ, 2-реальная ВАХ, б-Ge-ВАХ германиевого диода, Si-ВАХ кремниевого диода ;в- ВАХ диода(германиевого) при Т-60˚С, при Т=120˚С.
Из рис.3 видно, что диод обладает односторонней проводимостью; ВАХ германиевого диода «мягче»(круче) чем кремниевого(рис.3,б);ВАХ диода при увеличении температуры(в область положительных температур) ухудшается(p-n переход становится проводником).ВАХ диода в І квадрате носит экспоненциальный характер.

Аналитическое выражение диода:

Іпр =Іо(е-1),

где Іпр- прямой ток; Іо- тепловой ток диода; е-экспонента ( постоянная величина); U- приложенное напряжение к диоду; 4=величина потенциала западного слоя диода ?=,где Т-температура по кельвину,q-заряд электрона.

Пример маркировки диодов: Д311;Д104(2Д104);Д226 и т.п.

Светодиоды- это диоды которые работают на излучение света при их прямом включении. Изготавливаются светодиоды не на основе германиия и кремня ,а на основе фосфида –арсенида галлия и излучают чаще всего красный свет, хотя существуют светодиоды излучающие желтый, зеленый свет или работающие инфракрасной области (область невидимого света). Светодиоды используются обычно как индикаторы(одиночные или много сегментные) либо как источники света( например, в оптопарах- комбинациях фотодиода и светодиода, используемых как правило, в качестве гальванической развязки в сигнальных цепях).

Выпрямитель- это устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения в постоянное( рис.4)



Рисунок 4- Схема электрическая принципиальная однофазных двух полупериодных выпрямителей : а- с нулевым выводом( со средней точкой); б- мостовая


Рисунок 5- Идея метода преобразования переменного напряжения в постоянное, с учетом ВАХ диода( однополупериодное выпрямление)


Рисунок 6- Временные диаграммы работы однофазных двух полупериодных выпрямителей на активно-индуктивную (емкостную) нагрузку.
Из рис.4 видно, что верхняя выпрямительная часть это однофазный одно-полупериодный выпрямитель. На рис.6 временные диаграммы одно-полупериодных выпрямителей( UVD1,UVD2), а двухполупериодных (UH)

В двухполупериодных выпрямителях ток І на нагрузке равен сумме токов І1 и І2 т.е. І= І1 + І2 (рис.4).

В случае индуктивно-емкостной нагрузки (рис. 6), напряжение UH отмечено пунктирной линией. На участке 0-1 напряжение UH «приседает» из-за э.д.с. индуктивности H, а на 1-2 не падает до нуля, т.к. конденсатор СH не успевает разрядиться до нуля.



Рисунок 7- Схема электрическая принципиальная трехфазного выпрямителя: а- с нулевым выводом; б- мостовая



Рисунок 8- Временные диаграммы Рисунок 9-Временные диаграммы

работы трехфазного выпрямителя работы трехфазного выпрямителя

с нулевым выводом на мостового типа на

активную нагрузку. активную нагрузку.
Из рис. 9 и 8 видно, что на рис.9 коэффициент пульсаций на RH в два раза меньше чем, это же на рисунке 8.


Рисунок 10- Стабилитрон: а- УГО, б- ВАХ.
Из рис. 10, б видно, что стабилитрон включается параллельно в цепь постоянного напряжения в обратном напряжении и обеспечивает стабилизацию Uвх при условии, что = Uвх˃ Uст.

Рисунок 11- Схема электрическая принципиальная параметрического стабилизатора( где Rб – балластный резистор)




Рисунок 12- Характеристика пара- Рисунок 13- График зависимости

метрического стабилизатора. Uст=ʄ(Ін) параметрического

стабилизатора.
Из рис.11,12,13 видно, что ІH? Іст ; UH = Uст = Uвых; URб= Uвх - Uст.

Іобщ= Іст+ Ін; Rб= , причем момент стабилизации наступает тогда, когда Uвх ? Uст ( при Uст= Uобр стабилитрон пробивается и напряжение на его выходе становиться Uст=const), при Rн ?0 возможно механическое разрушение p-n перехода стабилитрона.

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации