прикладная. Экзаменационные вопросы по дисциплине Прикладная электроника
 Скачать 440.09 Kb.
|
|
28. Вакумнолюминисцентные индикаторы Вакуумные люминесцентные индикаторы (ВЛИ) относятся к активным индикаторам, преобразующим электрическую энергию в световую. По виду отображаемой информации: единичные, цифровые, буквенно-цифровые, шкальные, мнемонические, графические. По виду информационного поля: сегментные, матричные, одноразрядные, многоразрядные, матрицы без фиксированных знакомест. Достоинства Вакуумно-люминесцентных индикаторов: высокая яркость, обеспечивающая хорошую видимость воспроизводимых знаков; низкие рабочие напряжения, допускающие возможность их применения с формирователями на МОП-микросхемах; малое потребление энергии, что позволяет использовать их в устройствах, питаемых от батарей и автономных источников питания. Вакуумно-люминесцентные индикаторы – стекленная колба с откаченным воздухом, в котором располагаются катоды, испускающие электроды, управляющая сетка и несколько анодов, покрытые люминофором и представляющие собой сегменты цифр. При создании эл.поля между катодом и анодом электроны, вылетающие из катода, ускоряются полем сетки и достигают анода, выбивая из него электроны. При этом люминофор начинает светиться. Вакуумные люминесцентные индикаторы используют для отображения информации в устройствах самого различного назначения: в микрокалькуляторах и ЭВМ; электронных часах. 29. Вакуумнонакальные индикаторы Простейшими вакуумными накальными индикаторами являются различные лампы накаливания. В последнее время стали выпускать вакуумные накальные индикаторные лампы (серии ИВ), которые широко применяются в различных устройствах отображения знаковой информации, вычислительных устройствах и измерительных приборах. Конструктивно такие индикаторы представляют собой вакуумный прибор с несколькими нитями накаливания из вольфрамового сплава, имеющими общий и индивидуальные выводы. Изображение в индикаторах образуется с помощью отрезков спиралей накаливания в виде прямых линий. В зависимости от конструкции индикатора свечение можно наблюдать с торца или боковой поверхности баллона лампы. Цвет свечения всех накальных вакуумных индикаторов — соломенно-желтый. Однако с помощью внешних светофильтров практически можно создать любой цвет свечения индикаторов. 30. Газоразрядные индикаторы Газоразрядный индикатор относится к ионным приборам тлеющего разряда и выполняется с холодным катодом. Индикатор имеет два или более электродов, помещенных в стеклянный баллон, заполненный инертным газом Газоразрядные приборы обладают значительной инерционностью. Это связано с тем, что время запаздывания импульса тока в разрядном промежутке относительно импульса управляющего напряжения определяется как статистическими закономерностями вылета электронов из холодного катода, так и временем формирования электронной лавины Достоинства и недостатки газоразрядных индикаторов: Сравнительно высокое рабочее напряжение (сотни вольт) газоразрядных индикаторов предопределяет применение этих приборов в аппаратуре с сетевым электропитанием. В то же время аморфность газовой среды делает возможным создание приборов больших размеров, а ее свойства позволяют строить функциональные индикаторы, в которых адресация информации по индикаторному полю или ее запоминание осуществляются внутри индикатора. 31. Светодиодные индикаторы Светодиоды сами по себе потребляют маленький ток. Если расставить их в нужное положение, то можно высвечивать абсолютно любую информацию. Для того, чтобы высветить все арабские цифры было достаточно всего-то семь (отсюда и название семисегментного индикатора) светящихся светодиодных полосочек , выставленных определенным образом. Семисегментный индикатор - это светодиоды, расположенные друг относительно друга в определенном порядке и помещенные в один корпус Схема одиночного семисегментного индикатора:  32. ЖКИ ЖКИ – это прибор для визуального воспроизведения информации, действие которого основано на переориентации жидкого кристалла (ЖК) в электрическом поле и изменении его оптических свойств. Конструктивно представляет собой тонкий ориентированный слой ЖК, ограниченный с обеих сторон системами электродов, нанесённых на стеклянные подложки, из которых, по крайней мере, одна прозрачна По способу управления жидкокристаллические индикаторы делятся: на мозаичные матричные аналоговые с адресацией лазерным лучом ЖКИ – две сцепленные пластины, между которыми расположен слой жидкого кристалла. На пластинах выполнены прозрачные и непрозрачные электроды. При создании эл.поля между электродами ЖКИ переходит из аморфного состояния в кристаллическое и отображает падающий на него свет. Достоинства и недостатки жидкокристаллических индикаторов: Достоинства: малая потребляемая мощность (110 мкВт/см2); работа при высоком уровне внешней освещенности; простота конструкции и технологии изготовления; низкая стоимость, низкое рабочее напряжение. Недостатки: узкий диапазон рабочих температур (от -10 до +60° С); длительные переходные процессы, к тому же зависящие от температуры. 33. Строение ЭЛТ  ЭЛТ предназначена для преобразования электрической энергии в видимый свет. Нить накала (в самом начале) предназначена для подогрева катода. Катод (1) испускает электроны Управляющая сетка (Яркость) предназначена для повышения яркости свечения электрического луча Анод 1 (Фокусировка) предназначен для фокусировки электрического луча Анод 2 (2) предназначен для ускорения электронов от Катода до Экрана Горизонтальноотклоняющие пластины (3) предназначены для перемещения электрического луча по горизонтали Вертикальноотклоняющие пластины (4) предназначены для перемещения электрического луча по вертикали Экран (6) покрыт слоем люменофора. При бомбардировке электронами люменофора, тот начинает светиться. Этот процесс называется флюоресценция. После того, как электроны перестают бомбардировать люменоор, он продолжает светиться какое-то время. Этот процесс называется фосфоренция. 34. Фоторезисторы Фоторезистор представляет собой полупроводниковый резистор, сопротивление которого изменяется под действием излучения. На диэлектрическую пластину нанесен тонкий слой полупроводника с контактами по краям. Полярность источника питания не играет роли. Если облучения нет, то фоторезистор имеет некоторое большое сопротивление Rт, называемое темновым. Оно является одним из параметров фоторезистора и составляет величину 104–107 Ом. Соответствующий ток через фоторезистор называют темновым током. При действии на фоторезистор излучения с энергией фотонов, достаточной для генерации пар подвижных носителей заряда (электронов и дырок), его сопротивление уменьшается. Для фоторезисторов применяют различные полупроводники, обладающие необходимыми свойствами. 35. Фототранзисторы Фототранзисторы являются твердотельными полупроводниками с внутренним усилением, применяемым для передачи цифровых и аналоговых сигналов. Этот прибор выполнен на основе обычного транзистора. Аналогами фототранзисторов являются фотодиоды, которые уступают ему по многим свойствам, и не сочетаются с работой современных электронных приборов и радиоустройств. Их принцип действия похож на работу фоторезистора. Чувствительность фототранзистора гораздо выше, чем у фотодиода. Устройство: Наиболее популярны биполярные фототранзисторы структуры n-p-n. Ф-транзисторы имеют чувствительность к свету больше, чем простые биполярные, так как они оптимизированы для лучшего взаимодействия с лучами света. В их конструкции зона коллектора и базы имеет большую площадь. Корпус выполнен из темного непрозрачного материала, с окошком для пропускания света. Большинство таких полупроводников изготавливают из монокристаллов германия и кремния. Существуют также фототранзисторы на основе сложных материалов. Принцип действия: Транзистор включает в себя базу, коллектор и эмиттер. При функционировании фототранзистора база не включена в работу, так как свет создает электрический сигнал, который дает возможность протекать току по полупроводниковому переходу. При нерабочей базе переход коллектора транзистора смещается в обратном направлении, а переход эмиттера в прямом направлении. Прибор остается без активности до тех пор, пока луч света не осветит его базу. Освещение активизирует полупроводник, при этом создавая пары дырок и электронов проводимости, то есть носители заряда. В итоге через коллектор и эмиттер проходит ток. Применение: Системы охраны (чаще применяются инфракрасные ф-транзисторы). Фотореле. Системы расчета данных и датчики уровней. Автоматические системы коммутации осветительных приборов (также применяются инфракрасные ф-транзисторы). Компьютерные управляющие логические системы. Кодеры. 36.Технология полупроводниковых ИМС Особенностью полупроводниковых ИМС является то, что все элементы изготавливают одновременно в едином технологическом цикле, отдельные операции которого (окисление и травление, диффузия, эпитаксия) выполняются в одной и той же среде. При создании активных и пассивных элементов современных ИМС используют следующие основные технологические операции: окисление, травление, литографию, диффузию, ионное легирование, эпитаксию, напыление и нанесение пленок. Все элементы схемы формируются в так называемых островках, образованных в кристалле и изолированных между собой. Металлические полоски, необходимые для соединения элементов в электрическую схему, напыляют на поверхность пластины-кристалла. Для этого электроды всех элементов выводятся на поверхность пластины и размещаются в одной плоскости, в одном плане. Поэтому технология изготовления схем с помощью диффузии называется планарно-диффузионной, а с помощью эпитаксиального наращивания – эпитаксиально-планарной. 37. Плёночные микросхемы Пленочная микросхема – микросхема, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены только в виде пленок проводящих и диэлектрических материалов. Вариантами пленочных микросхем являются тонкопленочные и толстопленочные микросхемы. Пленочные микросхемы представляют собой законченные электронные схемы, состоящие из пленочных деталей, наносимых па одну общую для всей схемы изоляционную подложку. Разработаны след, разновидности топких пленок: изолирующие, проводящие, сверхпроводящие, магнитные и полупроводниковые.  38. Гибридные интегральные микросхемы Гибридная интегральная схема (гибридная микросхема)— интегральная схема, в которой наряду с элементами, неразъёмно связанными на поверхности или в объёме подложки, используются навесные микроминиатюрные элементы (транзисторы, конденсаторы, полупроводниковые диоды, катушки индуктивности, вакуумные электронные приборы, кварцевые резонаторы и др.). В зависимости от метода изготовления неразъёмно связанных элементов различают гибридные, плёночную и полупроводниковую интегральные схемы.  |