Основи електроніки (стр. 3 из 4)

I_б – сила струму, який протікає в базі, А.

Таким чином, транзистор можна розглядати як пристрій, що розподіляє електричний струм (який протікає через один електрод – емітер), між двома іншими електродами (базою і колектором) у визначеному співвідношенні. Ця властивість транзистора використовується для підсилення електричного сигналу. Відношення зміни сили струму, який протікає в колекторі (DI_к), до зміни сили струму, який протікає в базі (DI_б), при незмінній напрузі між емітером і колектором називають коефіцієнтом передачі базового струму:

. (10.2)

Для транзисторів різних типів b = 15 – 500, тобто сила електричного струму, який протікає в колекторі, набагато більше сили струму, який протікає в базі.

Отже, якщо струм у базі, буде вхідним сигналом, а струм у колекторі – вихідним сигналом, то транзистор буде працювати в режимі підсилення вхідного електричного сигналу. У цьому випадку загальною точкою вхідного і вихідного електричного кола є емітер, а схему називають «із загальним емітером» (рис.10.14). Схему «із загальною базою» використовують для підсилення напруги (рис.10.15).

Запитання для самоконтролю

1. Який електронний пристрій називається біполярним транзистором?

2. Як біполярний транзистор позначається на принциповій електричній схемі?

3. Опишіть пристрій біполярного транзистора.

4. Перелічіть режими роботи біполярного транзистора.

5. Опишіть включення біполярного транзистора в режимі підсилення струму.

6. Що розуміється під коефіцієнтом передачі базового струму?

7. Опишіть включення біполярного транзистора в режимі підсилення напруги.

напівпровідник перемінний струм транзистор

Лабораторне заняття 16

«Основи електроніки»

1. Виконати завдання інформаційно-репродуктивного і практично-стереотипного характеру, користуючись таблицями.

Таблиця 10.1

Номер запитання, завдання	Запитання, завдання	Номер відповіді
1.	Які речовини називають напівпровідниками?
2.	Якими властивостями володіють напівпровідники?
3.	Як утворюються напівпровідники?
4.	Що є носіями зарядів у напівпровідниках n-типу?
5.	Як утворюються напівпровідники n-типу?
6.	Що є носіями зарядів у напівпровідниках р-типу?
7.	Як утворюються напівпровідники р-типу?
8.	Як утворюються напівпровідники р-n-типу?
9.	Що розуміється під р-n-переходом?
10.	Що розуміється під замикаючим шаром?
11.	Що розуміється під прямим струмом і прямою напругою напівпровідника?
12.	Опишіть роботу напівпровідника р-n-типу при прямій напрузі.
13.	Що розуміється під зворотним струмом і зворотною напругою напівпровідника?
14.	Опишіть роботу напівпровідника р-n-типу при зворотній напрузі.

У разі вірного виконання завданняå_непар – å_пар = 9

Таблиця 10.1а

Номер відповіді	Відповідь
1.	Електрони під дією прикладеної зворотної напруги з n-шару почнуть надходити в джерело, з якого будуть проникати в р-шар, заповнюючи дірки (тобто відбудеться розширення замикаючого шару). Цей процес припиниться, коли товщина замикаючого шару стане пропорційною прикладеній напрузі джерела. У напівпровіднику буде відбуватися незначний упорядкований і спрямований рух зарядів (зворотний електричний струм) доти, поки до нього прикладена зворотна напруга від джерела електрорушійної сили.
2.	Місце з'єднання р-шару та n-шару, у якому електрони n-шару заповнюють дірки р-шару.
3.	Місце з'єднання р-шару та n-шару, у якому утворюється шар речовини, який не має вільних зарядів (тобто має великий опір).
4.	Різниця потенціалів і електричний струм, якщо від джерела електрорушійної сили до р-шару напівпровідника прикласти позитивний потенціал, а до n-шару – негативний потенціал.
5.	Якщо з'єднати напівпровідник р-типу з напівпровідником n-типу.
6.	Електрони під дією прикладеної прямої напруги з n-шару почнуть проникати в р-шар, заповнюючи дірки. Нестача електронів в n-шарі та дірок у р-шарі компенсується за рахунок джерела електрорушійної сили: електрони від джерела надходять в n-шар, а з р-шару електрони надходять у джерело, утворюючи в цьому шарі дірки. Цей упорядкований і спрямований рух вільних зарядів у напівпровіднику (прямий електричний струм) відбувається доти, поки до нього прикладена пряма напруга від джерела електрорушійної сили.
7.	Різниця потенціалів і електричний струм, якщо від джерела електрорушійної сили до р-шару напівпровідника прикласти негативний потенціал, а до n-шару – позитивний потенціал.
8.	Речовини, у яких валентна зона та зона провідності розділені забороненою зоною, ширина якої набагато менше, ніж у діелектриків; при цьому їх електропровідність знаходиться між провідниками та діелектриками.
9.	Електрони.
10.	– при прямій напрузі проводить електричний струм в одному напряму (є провідником), а при зворотній напрузі практично не проводить електричний струм (є діелектриком); – при збільшенні температури питомий опір знижується.
11.	У результаті хімічного донорно-акцепторного зв'язку.
12.	Якщо в хімічний елемент IV групи внести в якості домішки хімічний елемент III групи, то при кімнатній температурі атоми домішки захоплюють електрони в деяких атомів хімічного елемента IV групи для утворення хімічного зв'язку. У результаті ці атоми, які розташовані у вузлах кристалічної решітки, стають позитивними іонами, навколо яких знаходяться нейтральні атоми. Нейтральні атоми, що знаходяться біля іона, віддають свої електрони позитивному іону, роблячи його нейтральним; при цьому вони самі стають позитивними іонами. Отже, місце позитивного іона увесь час міняється, начебто переміщається позитивний заряд, що дорівнює за модулем заряду електрона.
13.	Якщо в хімічний елемент IV групи внести домішку (хімічний елемент V групи), то при кімнатній температурі атоми домішки віддають 5-й електрон, що не бере участь у створенні хімічного зв'язку. У результаті атоми домішки, які розташовані у вузлах кристалічної решітки, стають позитивними іонами, а в отриманій речовині з'являються вільні електрони.
14.	Дірки (відсутності електронів в атомах напівпровідника), які мають позитивний заряд, що дорівнює за модулем заряду електрона.

Таблиця 10.2

Номер запитання, завдання	Запитання, завдання	Номер відповіді
1.	Який електронний пристрій називається напівпровідниковим діодом?
2.	Як напівпровідниковий діод позначається на принциповій електричній схемі?
3.	Опишіть роботу напівпровідникового діода, використовуючи його вольт-амперну характеристику.
4.	Перелічіть технічні параметри напівпровідникового діода.
5.	Як вибрати напівпровідниковий діод?
6.	Який електронний пристрій називається стабілітроном?
7.	Як стабілітрон позначається на принциповій електричній схемі?
8.	Приведіть принципову електричну схему стабілізації напруги з розшифровкою літерних позначень.
9.	Опишіть роботу наведеної схеми стабілізації напруги.
10.	Приведіть принципову електричну схему однопівперіодного випрямлення змінного синусоїдного струму з понижувальним трансформатором з розшифровкою літерних позначень.
11.	Опишіть роботу наведеної схеми однопівперіодного випрямлення.
12.	Зобразіть графічно випрямлений струм.
13.	Приведіть принципову електричну схему двопівперіодного випрямлення змінного синусоїдного струму з понижувальним трансформатором з розшифровкою літерних позначень.
14.	Опишіть роботу наведеної схеми двопівперіодного випрямлення.
15.	Зобразіть графічно випрямлений струм.
16.	Приведіть принципову електричну схему двопівперіодного з нульовою точкою випрямлення змінного синусоїдного струму з понижувальним трансформатором з розшифровкою літерних позначень.

У разі вірного виконання завданняå_непар – å_пар = –6

Таблиця 10.2а

Номер відповіді	Відповідь
1.	У першу половину періоду (в 1-й напівперіод) електричний струм проходить через діод, у другу половину періоду (в 2-й напівперіод) електричний струм фактично не проходить через діод, далі процес повторюється. Отже, протягом 1-го напівперіоду напруга на навантаженні є, а протягом 2-го напівперіоди вона відсутня. Струм, що протікає в колі навантаження, є пульсуючим, тобто змінюється його сила, але не змінюється його напрям.
2.
3.	При збільшенні вхідної напруги зростає струм у колі R1 – VD, а напруга на навантаженні Uнав (яка дорівнює напрузі стабілізації) практично не міняється за рахунок падіння надлишкової напруги на резисторі R1.
4.
5.
6.
7.	У першу половину періоду (в 1-й напівперіод) електричний струм проходить через діоди VD1 і VD2, у другу половину періоду (в 2-й напівперіод) електричний струм проходить через діоди VD3 і VD4, далі процес повторюється. Отже, напруга на навантаженні є й протягом 1-го напівперіоду, і протягом 2-го напівперіоди. Струм, що протікає в колі навантаження, є пульсуючим, тобто змінюється його сила, але не змінюється його напрям.
8.
9.	По прямому струму, прямій напрузі, потужності, зворотній напрузі, зворотному струму.
10.
11.	Напівпровідниковий елемент із одним електронно-дірковим переходом (р-n-переходом) і двома виводами.
12.	1 – робота при прямій напрузі (протікає прямий струм: р-n-перехід відкритий, і сила струму обмежена тільки опором матеріалу напівпровідника);2 – робота при зворотній напрузі (протікає зворотний струм: р-n- перехід закритий, і струм незначної сили проходить за рахунок незначної кількості не основних носіїв вільних зарядів у матеріалі напівпровідника (електронів у р-шарі та дірок в n-шарі);3 – робота при напрузі пробою (зворотний струм різко збільшується: відбувається різке, («лавіноподібне») збільшення не основних носіїв вільних зарядів у матеріалі напівпровідника (електронів у р-шарі та дірок в n-шарі) при збільшенні зворотної напруги).
13.	Напівпровідниковий елемент, номінальний режим роботи якого знаходиться на зворотній частині його вольт-амперної характеристики; призначений для стабілізації напруги, тобто підтримки напруги на одному рівні; включають паралельно навантаженню.
14.
15.	– прямий струм: максимально допустимий (середній за період) струм, сила якого визначається нагріванням діода; – пряма напруга: пряма імпульсна максимальна напруга для допустимого імпульсу прямого струму; – потужність, що розсіюється діодом: максимальна потужність, яку здатний розсіювати діод; – зворотна напруга: зворотна імпульсна максимальна напруга, яка дорівнює 70 % від напруги пробою; – зворотний струм: сила струму, що протікає при зворотній напрузі.
16.

Таблиця 10.3

Номер запитання, завдання	Запитання, завдання	Номер відповіді
1.	Який електронний пристрій називається тиристором?
2.	Як тиристор позначається на принциповій електричній схемі?
3.	Опишіть роботу тиристора, використовуючи його вольт-амперну характеристику.
4.	Для чого призначений тиристор?
5.	Який електронний пристрій називається біполярним транзистором?
6.	Як біполярний транзистор позначається на принциповій електричній схемі?
7.	Опишіть пристрій біполярного транзистора.
8.	Перелічіть режими роботи біполярного транзистора.
9.	Наведіть схему включення біполярного транзистора в режимі підсилення струму.
10.	Що розуміється під коефіцієнтом передачі базового струму?
11.	Наведіть схему включення біполярного транзистора в режимі підсилення напруги.

У разі вірного виконання завданняå_непар – å_пар = 10