Полупроводниковые диоды.

Полупроводниковыми диодами называют полупроводниковые приборы с одним электрическим p-n переходом и двумя выводами. По функциональному назначению диоды делят на выпрямительные, универсальные, импульсные, модуляторные, переключающие, умножительные, стабилитроны, туннельные, параметрические, фотодиоды, светодиоды, магнитодиоды, диоды Ганна и т.д. Внешний вид и схематическое изображение некоторых диодов приведены на рис.1.6-1.7.

Рис1.6. Схематическое устройство а) и внешний вид некоторых диодов б).

Выпрямительные диоды предназначены для преобразования переменного тока в постоянный. К быстродействию, емкости p-n-перехода и стабильности параметров не предъявляют жестких требований.

Импульсные диоды имеют малую длительность переходных процессов и предназначены для работы в импульсных цепях. От выпрямительных диодов они отличаются малыми емкостями p-n-перехода и рядом параметров, определяющих переходные характеристики диода. Уменьшение емкости достигается за счет уменьшения площади p-n-перехода, поэтому они имеют невысокие мощности рассеяния.

Полупроводниковые стабилитроны предназначены для стабилизации напряжения. Их работа основана на явлении электрического пробоя p-n-перехода при включении диода в обратном направлении. При относительно невысоких обратных напряжениях в p-n-переходе возникает пробой, однако электрический пробой не переходит в тепловой и прибор остается работоспособным.

Рис.1.7.Стабилитрон и его схематическое обозначение.

Варикапы- полупроводниковые приборы, предназначенные для использования в качестве управляемой электричеством емкости. Варикап работает при обратном напряжении, приложенном к p-n-переходу.

Электронные лампы.

Электронная лампа представляет собой развитие осветительной лампы накаливания. До недавнего времени они являлись важнейшими компонентами радиотехнических устройств. С их помощью решаются различные радиотехнические задачи:

-преобразование постоянного тока в переменный,

• преобразование переменного тока в постоянный,

• усиление слабых колебаний,

• модуляция (управление колебаниями высокой частоты),

• детектирование,

• преобразование одних частот в другие.

Условные обозначения и внешний вид некоторых ламп показаны на рис.1.8-1.9.

а б

Рис.1.8. Внешний вид ламп: а) пентодов, б) лучевых тетродов.

Рис.1.9. Условные обозначения ламп: а)-диод, б)-триод, в)-тетрод, г)-пентод

Транзисторы.

Транзисторы - полупроводниковые приборы подразделяются на две группы: полевые и биполярные. Термин “транзистор” образован из двух английских слов: transfer- преобразователь и resistor- сопротивление. В упрощенном виде биполярный транзистор представляет собой пластинку с тремя чередующимися слоями разной электропроводности, которые образуют два p-n перехода. Две крайние области обладают электропроводостью другого типа. У каждой области свой контактный вывод. Если в крайних областях преобладает дырочная проводимость, а в средней электронная, то такой прибор называют транзистором p-n-p структуры.

Рис.1.9. Схематическое устройство и графическое обозначение транзисторов p-n-p а) и n-p-n б) структуры.

У транзистора n-p-n по краям расположены области с электронной проводимостью, а между ними- область с дырочной. Общую (среднюю) область транзистора называют базой, одну крайнюю область – эмиттером, вторую крайнюю область – коллектором. Это три вывода транзистора. Внешний вид некоторых транзисторов приведен на рис.1.10.

Рис.1.10. Внешний вид некоторых транзисторов.

В полевом транзисторе управление рабочим током осуществляется воздействием на носители тока электрического поля.

Схематическое устройство и конструкция одного из полевых транзисторов показана на рис.1.11.

Рис.1.11. Схематическое устройство, графическое обозначение и конструкция полевого транзистора с p-n переходом и каналом p-типа .

Основой полевого транзистора с p-n переходом служит пластинка кремния с электропроводностью типа n, в которой создана тонкая область с электропроводностью типа p. Пластинку прибора называют затвором, а область p в ней- каналом. С одной стороны канал заканчивается истоком, с другой- стоком, тоже областью типа p, но с повышенной концентрацией дырок . Между затвором и каналом создается p-n переход. От затвора, истока и стока сделаны контактные выводы.

Если к истоку подключить положительный, а к стоку - отрицательный полюсы батареи, то в канале появится ток, называемый током стока, который зависит не только от напряжения батареи, но и от напряжения между источником и затвором.