7. Физические основы вычислительных процессов, параметры бытовых электрических сетей.
8. Одно и двухполупериодное выпрямление, диодный мост.
Однополупериодный выпрямитель
Простейшим выпрямителем служит одиночный диод, через который пропущен переменный ток. Перед входом в полупроводник наблюдается полная синусоида изменения напряжения тока, а на выходе – остаются полупериоды, следующие друг за другом через промежуток, равный одному полупериоду. Иными словами, из полного периода на выходе через выпрямитель остаётся один полупериод. К недостаткам однополупериодного выпрямления можно отнести значительную величину пульсаций и большую нагрузку на выпрямляющий элемент.
Двуполупериодный выпрямитель
Если при однополупериодном выпрямлении синусоида переменного тока имеет пробелы, равные одному полупериоду, то в двухполупериодном выпрямлении эти пробелы исчезают. За это и получил своё название двухполупериодный выпрямитель. Он может быть выполнен как диодный мост или полумост.
Диодный мост — электрическая схема, предназначенная для преобразования («выпрямления») переменного тока в пульсирующий. Диодный мост встречается довольно часто и являет собой четыре диода, соединённых особым образом: катод одного диода соединяется с анодом другого, и к этой паре параллельно соединяется точно так же соединёная другая пара. Если соединения радиодеталей произвести под прямым углом, то получиться ромб, в котором аноды будут направлены вниз, а катоды – вверх. На боковые углы подаётся переменное напряжение, с нижнего снимается отрицательное, а с верхнего – положительное напряжение. При прохождении тока по такой цепи в один полупериод работают только два диода, а два других находятся в закрытом положении. При смене полупериода меняется очерёдность работы диодов, в результате чего напряжение получает форму вдвое частой пульсации без пробелов.
9. Транзистор, принцип работы.
Транзи́стор, полупроводниковый триод — радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналом управлять током в электрической цепи. Обычно используется для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов. В общем случае транзистором называют любое устройство, которое имитирует главное свойство транзистора - изменения сигнала между двумя различными состояниями при изменении сигнала на управляющем электроде. В полевых и биполярных транзисторах управление током в выходной цепи осуществляется за счёт изменения входного напряжения или тока. Небольшое изменение входных величин может приводить к существенно большему изменению выходного напряжения и тока.
База - слой полупроводника, который является основой конструкции транзистора.
Эмиттером называется слой полупроводника, функция которого инжектирование носителей заряда в слой базы.
Коллектором называется слой полупроводника, функция которого собирать носители заряда прошедшие через базовый слой.
В отсутствие внешних напряжений, между слоями устанавливается разность потенциалов. На переходах устанавливаются потенциальные барьеры.
Если в базу такого транзистора подать ток, то в области базы появляется избыток дырок и нарушается её электронейтральность. Это вызывает инжекцию электронов из эмиттера - с целью восстановить нарушенную электронейтральность. Но поскольку база тонкая (а это непременное условие для получения хорошего транзистора) , то инжектированные электроны проскакивают её насквозь и захватываются электрическим полем коллектора. Только некоторые электроны успевают рекомбинировать с инжектированными в базу дырками. Значит, незначительный базовый ток вызывает появление существенно большего эмиттерного, а как следствие - и коллекторного тока. Вот в этом и состоит физика усиления базового тока в транзисторе в схеме с общим эмиттером.В схеме с общей базой усиливается не ток, а мощность сигнала. В нём в базу инжектируются неосновные носители, которые, как и раньше, захватываются полем коллектора и создают коллекторный ток. Поскольку коллекторный ток почти что равен эмиттерному (почему именно - см. выше) , напряжение на коллекторе довольно большое, а изменение напряжения на эмиттере довольно маленькое, то МОЩНОСТИ (которая пропорциональна напряжению при одинаковом токе) в коллекторе выделяется заметно больше, чем на входе, в цепи эмиттера.