Никишин. никишин вопросы2. 1. Электропроводность полупроводников

• Название: 1. Электропроводность полупроводников
• Анкор: Никишин
• Дата: 05.09.2022
• Размер: 0.66 Mb.
• Имя файла: никишин вопросы2.odt
• Тип: Документы; #662736
• страница: 3 из 8

Основные области применения инверторов

Инвертор является одним из самых значимых изобретений в истории человечества. Он представляет собой электрическое устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный. Входное напряжение, частота и напряжение на выходе, а также общая мощность зависят от схемы подключения или конструкции конкретного прибора. Устройство не производит энергию, питание на него подается от источника постоянного тока.
12. Управляемые выпрямители

Управляемым называют выпрямитель, у которого при неизменном входном напряжении можно регулировать выходное напряжение.

Управлять выходным напряжением можно с помощью переключения витков первичной или вторичной обмотки трансформатора, лабораторным автотрансформатором (ЛАТРом) или введением реостата в цепь тока. Первый способ дает дискретность регулировки, что не всегда приемлемо, второй - из-за наличия скользящих контактов имеет низкую надежность, а третий (с помощью реостатов) - низкий КПД. Поэтому применяют управляемые вентили, включаемые вместо неуправляемых в схему выпрямления.
13. Усилители на биполярном транзисторе: схема усиления с общим эмиттером

Схема с ОЭ обладает наибольшим коэффициентом усиления по мощности, поэтому остается наиболее распространенным решением для высокочастотных усилителей, систем GPS, GSM, WiFi. В настоящее время она обычно применяется в виде готовых интегральных микросхем (MAXIM, VISHAY, RF Micro Devices), но, не зная основы ее работы, практически невозможно получить параметры, приведенные в описании микросхемы.Именно поэтому при приеме на работу и поиске сотрудников основным требованием является знание принципов работы усилителей с ОЭ.

Усилитель, каким бы он не был, (усилитель аудио, ламповый усилитель или усилитель радиочастоты) представляет собой четырехполюсник, у которого два вывода являются входом и два вывода являются выходом. Структурная схема включения усилителя приведена на рисунке 1.


Рисунок 1 Структурная схема включения усилителя

Основной усилительный элемент — транзистор имеет всего три вывода, поэтому один из выводов транзистора приходится использовать одновременно для подключения источника сигнала (как входной вывод) и подключения нагрузки (как выходной вывод). Схема с общим эмиттером — это усилитель, где эмиттер транзистора используется как для подключения входного сигнала, так и для подключения нагрузки. Функциональная схема усилителя с транзистором, включенным по схеме с общим эмиттером приведена на рисунке 2.


Рисунок 2 Функциональная схема включения транзистора с общим эмиттером

14. Усилители постоянного тока (УПТ): способы применения

Усили́тель постоя́нного то́ка (УПТ) — усилитель электрических сигналов (обычно это электронный усилитель), диапазон усиливаемых частот которого включает нулевую частоту («постоянный» ток).

На верхнюю границу частотного диапазона усилителя никаких ограничений не накладывается, то есть она может находиться в области очень высоких частот. Таким образом, термин «УПТ» можно применять к любому усилителю, способному усиливать сигналы постоянного тока.


Назначение: усиление медленно меняющихся во времени сигналов, включая постоянную составляющую

15. Операционные усилители: дифференциальный каскад

Дифференциальный каскад, также дифференциальный усилитель, балансный каскад, параллельно-балансный каскад, каскад с катодными связями или каскад с эмиттерными связями — электронный усилительный каскад, образуемый симметричным включением двух схем с общим эмиттером, общим истоком или общим катодом.

16. Усилители переменного тока

Электронным усилителем называют устройство, обеспечивающее увеличение мощности электрических сигналов, поступающих на его вход.

Увеличение мощности сигнала в усилителе происходит за счет преобразования энергии источника питания. Это преобразование происходит с помощью активных элементов, которые управляются входными сигналами.

Входной сигнал подается через электрическую цепь, которая называется входной или входом усилителя

Электрическая цепь, в которой образуется усиленный сигнал, называется выходной цепью. Для выделения усиленного сигнала в выходную цепь включается нагрузка.

Нагрузкой может служить резистор, колебательный контур, обмотка трансформатора

Нагрузка, по которой протекает постоянная составляющая выходного тока, называется нагрузкой по постоянному току.
17. Генераторы гармонических колебаний

Генераторы гармонических колебаний — устройство и принцип действия Генератором гармонических колебаний называют устройство, создающее переменное синусоидальное напряжение при отсутствии входных сигналов. Генератор преобразует энергию источника постоянного напряжения в энергию переменного выходного сигнала.

Различают два режима возбуждения генератора. При так называемом мягком режиме колебания (сигнал на выходе) возникают после подключения генератора к источнику питания самопроизвольно. Мягкий режим называют также режимом самовозбуждения. При жестком режиме для возникновения колебаний требуется внешний начальный сигнал.


18. Генераторы прямоугольных импульсов

Генераторы тактовых импульсов (ГТИ) – это своего рода задающие механизмы в большинстве сложных цифровых схем. На выходе ГТИ формируются повторяющиеся с определенной частотой электрические импульсы. Чаще всего они имеют прямоугольную форму. На основе этих колебаний синхронизируется работа всех включенных в устройство цифровых микросхем. За один такт выполняется одна атомарная операция (т.е. неделимая, та, которую нельзя выполнить или не выполнить частично).

Наиболее распространены:

1.Классические (аналоговые) генераторы. Они просты в сборке, но имеют низкую стабильность или генерируют не совсем прямоугольные импульсы. В качестве простейшего примера – LC-контуры или схемы на их основе.

2.Кварцевые (на основе кристаллов кварца). Здесь кварц выступает в качестве высокоизбирательного фильтра. Схема отличается высокой степенью стабильности и простотой сборки.

3.На основе программируемых микросхем (таких как Arduino). Решения тоже формируют стабильные импульсы, но в отличие от кварцевых могут управляться в заданных диапазонах и формировать сразу несколько опорных частот.

4.Автогенераторы. Это управляемые ГТИ, работающие преимущественно с современными процессорами, чаще всего интегрируются непосредственно в кристалл.

Таким образом, на роль стабильных генераторов прямоугольных импульсов в схемотехнике подходят:

• 
  Кварцевые
  
• 
  И программируемые (на основе программируемых микросхем).
  

19. Генераторы линейного изменяющего напряжения

Генераторы линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) представляют собой электронные устройства, напряжение на выходе которых в течение некоторого времени изменяется по линейному закону. Часто такое напряжение меняется периодически.

Если напряжение изменяется от меньшего значения к большему (по абсолютному значению), то его называют линейно нарастающим, если от большего значения к меньшему, то - линейно падающим. Периодически изменяющееся напряжение называют пилообразным. Подобные генераторы широко применяются в аппаратуре связи, телевидении, радиолокации. Наиболее часто их используют для создания временной развертки луча в электронно-лучевых трубках осциллографов, телевизоров и т. п.

20. Логические элементы на диодах

Если на вход хотя бы одного из диодов подан сигнал логического нуля, этот диод находится в проводящем состоянии, следовательно, на нем падает напряжение, примерно равное 0.7 В. Напряжение на выходе схемы равно прямому напряжению диода. Если оба входа находятся в состоянии логической единицы, то оба диода заперты. Выходное напряжение при этом равно или чуть меньше напряжения питания схемы Uпит. Таким образом, при низком уровне хотя бы одного входного сигнала выходное напряжение равно прямому напряжению диодов.

21. ТТЛ-, КМОП-элементы

.1. Транзисторно-транзисторная логика (сокращенно ТТЛ или TTL по-английски) — технология построения электронных схем на основе биполярных транзисторов и резисторов. Название транзисторно-транзисторный появилось по причине того, что транзисторы использовались одновременно для выполнения логических функций (И, НЕ, ИЛИ) и для усиления выходного сигнала. Основная особенность схем ТТЛ-логики заключается в том, что во входной цепи используется многоэмиттерный транзистор. Он осуществляет операцию И. Эмиттеры расположены таким образом, что прямое взаимодействие между ними исключается. Благодаря этому эмиттерные переходы можно рассматривать как параллельно включенные диоды.

2. Логика, основанная на комплементарной структуре металл-оксид-полупроводник (сокращенно КМОП). Указанная структура КМОП представляет собой наборы полевых транзисторов. В более общем случае название — КМДП (со структурой металл-диэлектрик-полупроводник). В технологии КМОП используются полевые транзисторы с изолированным затвором с каналами разной проводимости

22. Логические элементы на транзисторах

Универсальные логические элементы. Простейшие логические элементы ИЛИ, И, НЕ позволяют реализовать любую сколь угодно сложную логическую схему и представляют функционально полный набор логических элементов. Существуют универсальные логические элементы, которые при определенной схеме включения позволяют реализовать все три элементарные операции (ИЛИ, И, НЕ). Такие элементы также представляют собой функционально полный набор. К ним относятся логические элементы ИЛИ-HE и И-НЕ

Элементы ИЛ И-НЕ и И-НЕ имеют разнообразные реализации. Например, схему логического элемента И-НЕ можно реализовать в интегральном исполнении на комплиментарных транзисторах.

Представленная на рис. 8.26, б (слева), схема элемента ИЛИ-НЕ является последовательным соединением элементов ИЛИ на диодах и элемента НЕ на транзисторе. Логические схемы подобного сочетания относятся к классу элементов диодно-транзи сторной логики (ДТЛ). Принцип действия элемента ИЛИ-HE ясен из диаграмм рис. 8.27, а, на которых показаны сигналы Xj и х2 на входах и сигнал у на выходе.

23. Вакуумно-люминесцентные индикаторы: устройство, работа, область применения, достоинства и недостатки

Вакуумно-люминесцентный индикатор (ВЛИ), или катодолюминесцентный индикатор (КЛИ)— электровакуумный прибор, элемент индикации, работающий по принципу электронной лампы.

ВЛИ могут быть сегментными, матричными, мнемоническими, комбинированными.