Презентация lektsii FOE 2003

Физические основы электроники Темы : 1. История развития электроники 2. Структура атома 3. Полупроводниковые диоды 4. Выпрямители 5. Транзисторы 6. Усилители 7. Двухтактные каскады 8. Широкополосный каскад

История развития электроники 1831 г. – Майкл Фарадей, английский ученый, открыл явление электромагнитной индукции. 1831 г. – Дж. Максвелл разработал теорию электромагнитных волн. 1883 г. – Томас Эдисон открыл эффект термоэлектронной эмиссии, ставший впоследствии основой изобретения первого электронного прибора – вакуумного диода. 1886 г. – Генрих Герц экспериментально доказал существование электромагнитных волн. Герц впервые наблюдал фотоэффект. 1895 г. – А. С. Попов построил чувствительный и надёжно работавший приёмник, пригодный для беспроводной сигнализации(радиосвязи) На главную

1897 г. – Джозеф Томсон открыл электрон. Браун изобрел осциллоскоп. 1904 г. – Джон Флеминг изобрел первую электронную лампу, вакуумный диод. 1908 г. – 25 июня Б. Л. Розинг подал заявку на изобретение электронно-лучевой трубки, первым в мире применил электронную систему приема изображения. 1918 г. – 2 декабря организована Нижегородская Электротехническая лаборатория. Научным руководителем был назначен М. А. Бонч-Бруевич. Разработала лампу мощностью в 25 к. Вт и построила двенадцатикиловаттный радиотелефонный передатчик. 1924 г. – в Москве построена самая мощная радиостанция в мире. 1924 г. – первое телевизионное вещание в Ленинграде. С 1948 в Москве. На главную

1948 г. – Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Шокли изобрели полупроводниковый элемент – транзистор. 1956 г. – Лео Эсаки открал новый полупроводниковый элемент – туннельный диод. 1967 г. – введена в эксплуатацию телевизионная башня «Останкинская» , самая мощная в мире, высота 525 м. 1971 г. – был выпущен первый микропроцессор фирмой Intel (США) На главную

Атом — наименьшая химически неделимая частьхимического элемента, являющаяся носителем его свойств. — диаметр атома равен 10 -10 м; — диаметр ядра атома = 10 -15 м. Валентными электронами называютэлектроны, находящиеся на внешней, или валентной, оболочкеатома. Валентные электроны определяют поведение элемента. На главную

Ионы — одноатомные или многоатомные частицы, несущие электрич. заряд, например Н + , Li + , Аl 3+ , NH 4 + , F — , SO 4 2 -. Положительные ионы называют катионами, отрицательные — анионами. Положительные ионы — атомы или молекулы газа, лишённые в результате взаимодействий одного или несколько электронов с внешней оболочки. На главную

Зона проводимости — в зонной теории твёрдого тела первая из незаполненных электронами зон (диапазонов энергии, где могут находиться электроны) в полупроводниках и диэлектриках. — у диэлектриков — у полупроводников h. E На главную

Выпрямительный диод Условное обозначение: Вольтамперная характеристика диода: На главную

Стабилитрон Условное обозначение: Вольтамперная характеристика стабилитрона: На главную

Условное обозначение: Вольтфарадная характеристика: С, п. Ф 50 40 30 20 10 2 4 6 8 10 U обр. Варикап На главную

Условное обозначение: Вольтамперная характеристика: Туннельный диод На главную

Схема однополупериодного выпрямителя На главную

Схема двухполупериодного выпрямителя На главную

Схема однофазного мостового выпрямителя На главную

Транзисторы Все транзисторы по внутренней структуре делятся на два типа: биполярные и униполярные (полевые).

Биполярный транзистор На главную. Б К Э Б Э

Статистические характеристики транзисторов • Входная характеристика: I вх Е к U вх

• Выходная характеристика: I вых I вх 5 I вх 4 I вх 3 I вх 2 I вх 1 U вых

Способы включения транзисторов • Схема с общей базой • КТ 1 • К Н ≈1000 • К ш ≈

• Схема с общим эмиттером • К Т ≈30 • К Н ≈1000 • К ш =

• Схема с общим коллектором (эмиттерный повторитель) • К Т ≈30 • К Н =1 • К ш =

По мощности различают транзисторы: 1) малой мощности P к<0, 3 Вт 2) средней мощности 0, 3< P к1, 5 Вт По граничной частоте пропускания транзисторы делятся на: • низкочастотные fгр <3 МГц • средней частоты 3< fгр <30 МГц • высокой частоты 30< fгр 3 00 МГц

Маркировка транзисторов 2 Т 903 В — тип транзистора 1 2 3 4 5 6 -элементы Примеры: • КТ 313 А • АИ 303 К • ГТ 603 Б

1) Обозначает материал • 1, (Г)- германий до 75 (до 60 ); • 2, (К)- кремний до 120 (до 85 ); • 3, (А)- арсенид галлия до 120 (до 85 ). 2) Т- биполярный транзистор; И- генераторный диод; П- полевой транзистор.

3) Классифицирует по частоте и по мощности: 1 – малой мощности, низкой частоты 2 – малой мощности, средней частоты 3 – малой мощности, высокой частоты 4 – средней мощности, низкой частоты 5 — средней мощности, средней частоты 6 — средней мощности, высокой частоты 7 – большой мощности, низкой частоты 8 — большой мощности, средней частоты 9 — большой мощности, высокой частоты

4, 5) вместе показывают порядковый номер разработки (возможно и трехзначное число); 6) буква, характеризует свойства одинаковых транзисторов. Пример обозначений: 2 Т 144 А — транзистор кремниевый (120 ), малой мощности, низкой частоты, номер разработки 44, группа А.

Схема усилителя с активным нагрузочным сопротивлением

Основные показатели характеризующие работу усилителя 1. КПД, зависит от режима работы транзистора (три режима: а, в, с) 0 PP н %)3020(%50 max A %)7060(%78 max В %)9290(%95 max С

2. Коэффициент усиления ; напряжениюпо UU К вхвых U ; токупо II К вхвых I ; мощностипо РР К вхвых Р

3. Частотная характеристика ОНЧ – 40… 400 Гц ОВЧ – 1, 2… 12 к. Гц ОСр. Ч – 800 Гц

4. Амплитудная характеристика

2 1 22 32 2. . . m nmmm г U UUU I III К для измерительных приборов К г =0, 1… 0, 2% для высококачественных усилителей К г =1… 2% для обычных (бытовых) усилителей К г =2… 3%Нелинейные искажения

Обратная связь в усилителях

1. Междуэлектродные емкости 2. Близко расположены элементы схемы f. CХ с

3. Обратная связь вводится специально для получения некоторых показателей электронной схемы. Коэффициент усиления усилителей с обратной связью: ККnили Ке. К связиобратнойцепивфазысдвиге усилителяцепивфазысдвиг. Ке. К К k j j к j ос kk 120. , ; , 1 )(

Двухтактные каскады • Согласованный режим

Фазоинверсный каскад с раздельной нагрузкой

Широкополосный каскад • Схема с низкочастотной корреляцией