методичкаОСЕтаМП_1. Програма, контрольні завдання, методичні рекомендації і вказівки щодо вивчення дисципліни та виконання контрольної роботи
 Скачать 1.02 Mb.
|
|
1.3. Слід нам 'ятати: -найпоширенішим елементом (активним) електроніки є напівпровідникові діоди, .особливо випрямні та світлодіоди: -ваггівпровідниковий діод - це прилад, який має один p-n перехід та два електроди: область р називають анодом, а область n - катодом; -якщо до аноду (р-область) прикласти «+» джерела живлення, а до катоді (n-область) - «-», то діод увімкнутий в прямому напрямку (Uпр, Iпр, Rпр), а якщо електроди діода увімкнути до затискачів джерела живлення, навпаки, тоді діод працює у зворотному напрямку (U Ізв, Rзв; Ізв<<ІПр, а Rзв>> Rпр); -діоди, крім випрямлення змінної напруги широко використовуються як прилади захисту індуктивностей (котушок реле, контакторів, обмоток збудження електричних машин) від шкідливої дії проти е.р.с, яка виникає при знятті живлення з цих пристроїв. При цьому діоди вмикаються паралельно індуктивності (котушки, обмотки) у зворотному напрямку. Вони використовуються і для інших цілей; -в системах автоматики широко використовуються світлодіоди; фотодіоди та варикапи (напівпровідникові прилади змінної ємності); -особливий клас напівпровідникових діодів складають стабілітрони, які використовуються для стабілізації постійної напруги. Крім того, в пристроях стабілізації находять використання варистори та стабістори; -маркування напівпровідникових діодів в Л-2, с.14-15 та додаток Б.    Завдання № 2. Примітка. Якщо число, яке складається із 2-х останні цифр Вашого шифру ПАРНЕ тоді виконуйте задачу № 2.1 завдання 2, а якщо воно НЕЇІАРНЕ -розрахуйте задачу № 2.2 того ж завдання. Задача М 2.1. Біполярний транзистор увімкнутий в схему із СБ має h-параметри, які задані в таблиці 2.1. Слід визначити всі h- параметри та власні (внутрішні) параметри транзистора при його вмиканні із СЕ. Накресліть схему вмикання транзистора із СБ та СЕ (мал. 4-5, додаток А). Розшифруйте маркування транзистора та запишіть його основні параметри (таблиця 2.1) - додаток В. 2.1.1 .Перед виконанням задачі №2.1. прочитайте, вивчить та законспектуйте: Л-1, с.23-27; 35-38; Л-2, с.15-19; Л-3, с.27-38; Л-4, сі 12-124; 130-134. 2.1.2.При виконанні задачі користуйтеся методичними рекомендаціями та вказівками: -необхідно знати визначення кожного h-параметра біполярних транзисторів (h11, h12, h21, h22); -якщо відомо h-параметри для схеми з СБ, то шляхом перерахунку одержують h-параметри для схем з СЕ та СК. У даному випадку (для схеми з СЕ): З цих формул можна визначити власні (внутрішні) параметри транзистора (re г6, гк), якщо відомі h-параметри. 2.13.Слід пам 'ятати: -транзистор - це прилад, який перетворює опір та здатний підсилювати електричні сигнали. Транзистори поділяються на біполярні та польові. Біполярний тому, що у нього два типи носіїв заряду: електрони та дірки; -біполярні транзистори - напівпровідникові прилади які мають один або декілька (частіше - два) р-п переходи. Біполярний транзистор складається, як правило, з трьох окремих областей провідності що чергуються (р-n-р) одного і того же напівпровідника - германія, частіше кремнію. Ці області мають назву емітер (Е), база (Б), колектор (К). Вони вмикаються в зовнішнє коло через провідникові виводи; 12 -біполярні транзистори поділяються на два типи: р-n-р та n-р-n, які вмикаються в зовнішнє коло по схемам з: спільною базою (СБ); спільним емітером (СЕ) та спільним колектором (СК). Частіше всього використовують схему з СЕ, так як вона володіє найбільшим коефіцієнтом підсилення електричних сигналів; -h-параметри, це параметри транзистора, при розгляді його як активного чотириполюсника (два - вхідні полюси, позначаються цифрами 11 та два - вихідні, які позначаються цифрами 22). Вони визначаються по вхідним та вихідним статичним характеристикам транзистора, наводяться в довідниковій літературі та залежать від схеми вмикання транзистора; -власні (внутрішні) параметри (re rб rк) характеризують властивості самого транзистора і від схеми його вмикання не залежать; -при розшифровці маркування транзисторів та визначення їх основних робочих параметрів скористайтеся Л-9, с. 164-165; с. 192-286 та додаток В. Задача М 2.2. Біполярний транзистор має власні (внутрішні) параметри згідно таблиці 2.2. Слід визначити всі Ь-параметри транзистора при його вмиканні по схемі із СБ та СЕ. Накреслити задані схеми вмикання транзистора (мал. 4-5, додаток А). Розшифруйте маркування транзистора (таблиця 2.2) та запишіть його основні параметри (додаток В). 2.2.1.1 .Перед розрахунком задачі № 2.2 прочитайте, вивчіть та законспектуйте матеріал з літератури, яка вказана для задачі № 2.1. 2.2.1.2.При виконанні задачі користуйтеся методичними рекомендаціями та вказівками, які приведені для задачі №2.1.  Завдання № З В таблиці 3 приведені результати -змін струмів та напруг, згідно статичних вольт-амперних характеристик (ВАХ)- стокозатвірних [Іс f(Uзв) при UСВ = const] та стокових, [Іс =f(Uсв) при Uзв = const] польового транзистора з керуючим р-n переходом. < Необхідно: -накреслити умовно-графічне позначення таких польових транзисторів: а)з каналом n-типу; б)з каналом р-типу (мал. 8, додаток А). Привести визначення електродів польових транзисторів; -дати визначення основним параметрам польового транзистора з керуючим р-n переходом (S, Ri, μ, Rвх) та розрахувати їх; -розшифрувати маркування польового транзистора вказаного в таблиці З З А А.Перед виконанням завдання № 3, прочитайте, вивчіть та законспектуйте: Л-2, с.19-21; Л-3, с.42-46; Л-4, с.141-145. ЗА.2.Лри виконанні завдання скористуйтеся методичними рекомендаціями та вказівками: -транзитори називаються польовими тому, що струм через них керується електричним полем (напругою) вхідного сигналу. Вони мають ще назву — уніполярні, так як струм через них створюється носіями заряду тільки одного знаку -електронами або дірками. Крім того, такі транзистори нерідко називають канальними - потік носіїв заряду рухається ніби в каналі, ширина якого регулюється р-п переходом; -канал має контакти із зовнішніми електродами. Електрод, від якого починають рух носії заряду називається витоком (В), а електрод, до якого вони рухаються - стоком (С). Електрод, який регулює ширину р-п переходу, а значить и ширину каналу називається затвором (3); Основними параметрами польових транзисторів є: -крутизна характеристики, S - вона характеризує управляючу дію затвора, і визначається за формулою S = ΔІС/ΔІЗВ при Uси = const та досягає декілька мА/В -наводиться в довідниковій літературі; -внутрішній (вихідний) опір транзистора, Ri - це опір канала змінному струму, який описується виразом Ri = ΔUсв/ΔІс при Uгв= const, досягає сотень кОм; -коефіцієнт підсилення, μ - характеризує властивості транзистора щодо підсилення електричних сигналів та визначається за формулою: μ = ΔUсв/ΔUзв при Іс= const (десятки, сотні, іноді тисячі). Коефіцієнт підсилення пов'язаний з параметрами S та R; простою залежністю: μ = SRi; -вхідний опір транзистора визначається з формули закону Ома для ділянки кола К; = ΔUвх/ΔІвх = ΔUзв/ΔІ3 при UСВ = const, досягає одиниць, десятків МОм. Для того, щоб правильно розшифрувати маркування транзистора скористуйтеся Л-9, с.307-318. 14 3.13.Слід нам 'ятати. На практиці крім польових транзисторів з керуючим р-п переходом широко використовують польові транзистори -з ізольованим затвором та індукованим (інверсний) каналом; -транзистори з ізольованим затвором мають власний (збудований) канал n- або р-типу. В цих приладах металевий затвор відокремлений від напівпровідникового каналу шаром діелектрика. Вони ще називаються: МДН - транзистори (метал -діелектрик - напівпровідник) або МОН (метал - оксид - напівпровідник) та широко використовуються в інтегральних мікросхемах (ІМС); -транзистори з індукованим п-каналом або р-каналом відрізняються від попередніх тим, що канал виникає тільки при подачі на ізольований затвор напруги певної полярності. Вони теж використовуються в ІМС; -на практиці використовуються польові транзистори з двома затворами, які виконують подвійне керування струмом стоку (перетворення частоти сигналу), а також подвійні польові транзистори, у яких в одному корпусі розміщені два транзистора з самостійними виводами.  Завдання № 4 В анодний ланцюг керуючого по катоду тиристора увімкнуто два паралельно з'єднаних між собою резистора R1 і R2. Тиристор відкритий. Через нього проходить струм Іa. Дані до такого електричного кола наведені в таблиці 4. Необхідно: -накреслити схему (мал. 6, додаток А); визначити напругу на виході тиристора, Uвих, струм через R1 і R2 та загальну потужність розсіювання на резисторах; побудувати статичну і динамічну характеристики тиристора за умовами задачі, та визначте його робочу точку, а в ній: Iа0; U а0, а також динамічний опір тиристора, Rд (мал.7, додаток А). Розшифруйте маркування тиристора та запишіть його основні параметри (таблиця 4), додаток Д. 4.1.1.Перед"виконанням завдання № 4 прочитайте, вивчіть та законспектуйте: Л-2, с.21-23; Л-3, с.50-59; Л-4, с.147-151. 4.1.2.При виконанні завдання користуйтеся методичними рекомендаціями та вказівками: -тиристор (від грецького thyza - двері + резистор) - це напівпровідниковий прилад, який має багатошарову структуру і ВАХ його має ділянку з негативним опором; -електрична принципова схема завдання приведена на мал. 6 в додатку А та представляє собою мішане з'єднання опорів, де R1 і R2 з'єднані між собою паралельно, тому R12 = R1 • R2/(R1 + R2). Тиристорний ланцюг (анод - катод) приєднаний до них послідовно; -для находження струмів та напруг в анодному ланцюгу тиристора слід записати 2-й закон Кірхгофа: Е = Iа • R12 + Ua, де Ua = Uвих, а Іа • R12 = U12 - Величини струмів І1 та І2, а також напруги U12 і Uвих визначаються згідно законів Ома та Кірхгофа (навчальний матеріал ТОЕ); -загальна потужність розсіювання на резисторах R1 і R2 розраховується за допомогою формули: Р = Iа • R12, або Р = Іа U12; Будова ВАХ тиристора починається з вибору масштабу та з того, що статична його характеристика будується якісно (теоретично). Динамічна ВАХ (лінія навантаження) будується виходячи із рішення динамічного рівня транзистора: Uа= Е –ІR12. Таке рівняння розв'язується методом допущень, що дозволяє знайти дві точки на осях прямолінійної системи координат ВАХ, при з'єднанні яких получають пряму лінію (динамічну ВАХ) - мал. 7 додатку А: -перший крок: допускають, що Іа = 0, тоді Uа = Е, точка А на осі абсцис статичної ВАХ (мал. 7 додатку А). Другий крок: допускають, що Uа = 0, тоді Е = Іа R12, звідки Iа = Е/ R12- точка Б на осі ординат статичної ВАХ (мал. 7 додатку А). Третій крок-з'єднують ці точки, получають пряму лінію АБ - лінію навантаження тиристора. Точка перетину двох ВАХ і є робочою точкою (Р) тиристора (режим роботи приладу - в режимі спокою - при постійних напругах). Параметри тиристора в такому режимі визначаються Iа0; Uа0— мал. 7 додатку А. Динамічний опір приладу при роботі в режимі спокою це Rд = Uа0/ Iа0 16 При розшифровці маркування тиристорів скористайтеся: Л-9, сі70-182 та додаток Д. |