- •Рецензенты:
- •И19 Электроника и микропроцессорная техника: Учеб, пособие / Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 2000. 50 с.
- •© Пермский государственный технический университет, 2000
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •1.ОСНОВЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
- •1.1 Полупроводниковые приборы
- •1.1 АТиристоры
- •1.1.6. Интегральные микросхемы (ИМС)
- •1.2. Устройства промышленной электроники
- •тггХ
- •1.2.2: Генератор прямоугольных колебаний.(мультивибратор)
- •2.ОСНОВЫ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ТЕХНИКИ 2.1., Логические функции и логические схемы
- •2.2.2. D-триггер
- •2.2.3. Г-триггер
- •2.3. Регистры
- •2.4. Счётчики
- •2.4.1. Трёхразрядный двоичный счётчик на сложение
- •2.4.2. Трёхразрядный двоичный счётчик нэ вычитание
- •2.4.3. Десятичные счётчики
- •2.6. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)
- •2.7. Комбинационные устройства
- •2.7 1. Дешифратор
- •2.7.2. Мультиплексор
- •2.7.3. Сумматор
- •2.7.4. Цифровая схема сравнения (компаратор)
- •2.8. Арифметико-логическое устройство (АЛУ)
- •2.9. Микропроцессор
- •2.10. МикроЭВМ
и зж= OB
Основной параметр рассматриваемого транзистора, характеризующий его усилитель-
р die
ные свойства, S- крутизна характеристики,£ = —— .
«и зи Полевые транзисторы бывают двух типов: с затвором в виде р-л-перехода и с изоли
рованным затвором.
1.1 АТиристоры
Тиристор - это полупроводниковый прибор, обладающий двумя состояниями: вы ключено (сопротивление велико => ток мал) и включено (сопротивление мало ±> ток отно сительно велик). Переход из одного состояния в другое происходит скачком.
|
|
|
|
Существуют следующие разновидности ти |
р |
п |
р |
п |
ристоров: |
- однооперационный тиристор; |
||||
|
|
|
|
- симметричный тиристор (симистор); |
U |
|
|
|
- двухоперационный тиристор; |
|
|
|
- фототиристор. |
|
|
|
R |
|
Структура тиристора включает как минимум |
|
|
|
3 р-л-перехода. |
|
ч |
= |
ъ |
|
|
|
Структура и принцип действия неуправляе |
|||
Рис. 1.30 |
|
мого тиристора (динистора), показаны на рис. |
||
|
|
|
|
1.30, где R - ограничительное сопротивление; I и Ш |
|
|
|
|
р-л-переходы открыты, а П р-л-переход закрыт. |
|
|
|
|
Условное обозначение: |
■ *
Вольт-амперная характеристика динистора приведена на рис.1.31, где участок 0-1 соответству ет состоянию «выключено»; участок 2-3 - состоя нию «включено»; участок 1-2 - переход из состоя ния «выключено» в состояние «включено». При увеличении напряжения тиристор сначала находит ся в состоянии «выключено»; средний р-л-переход
и
включен в обратном направлении, сопротивление всей структуры велико, ток мал. При дос тижении напряжения переключения U„ в закрытом р-л-переходе происходят процессы, внешне напоминающие его пробой, сопротивление среднего д-л-перехода, а следовательно, и всей структуры резко падает и тиристор переходит в состояние «включено». Для выключе ния необходимо снять напряжение. При смене полярности будут закрыты два р-и-перехода и ток через тиристор практически не протекает.
Однооперационный управляемый тиристор имеет управляющий электрод (УЭ). С помощью 1У через УЭ можно включать тиристор. Схема включения однооперационного ти ристора представлена на рис. 1.32.
Условное обозначение:
УЭ Волът-амперная характеристика однооперационного тиристора представлена на
рис. 1.33. С увеличением 1Унапряжение U„уменьшается.
Существует два способа включения однооперационного>управляемого тиристора:
1)1У= О, U > U„ (УЭ не используют).
2)U < Un, 1У> 0 (тиристор включается с помощью УЭ). Способ выключения один - снятие питающего напряжения U .
Применение тиристора в управляемом выпрямителе. Управляемым называется выпрямитель, у которого
можно регулировать £/вых> т. е. t/вых =/(<*)> гДе - некий параметр.
Рассмотрим схему однополупериодного управляемо го выпрямителя (рисЛ .34). Блок управления (БУ) предна значен для подачи управляющих импульсов на управляю щий электрод. Тиристор открывается при подаче импульса от блока управления. Работа выпрямителя иллюстрируется временной диаграммой (рис. 1.35, где а - угол отпирания тиристора).
1.1.5. Оптрон
Оптрон - это прибор, состоящий из трех элементов (рис. 1.39):
1)элемента, преобразующего электрический сигнал в световой (например, светодио-
2)элемента, преобразующего свет в электри
ческий сигнал (например, фотодиода);
3)оптического канала, соединяющего первый
ивторой элементы.
Преимущества оптрона: полная электрическая развязка меж^у первым и вторым эле
ментами и отсутствие электромагнитного излучения при передаче информации через свето вой сигнал.
Недостаток: низкий КПД (< 10 %).
Условное обозначение оптопары светодиод - фотодиод:
СИ)
1.1.6. Интегральные микросхемы (ИМС)
Интегральные микросхемы классифицируют:
1)по технологии изготовления:
гибридные;
полупроводниковые.
Гибридная ИМС состоит из диэлектрической подложки, с напыленными фотоспосо бом соединительными дорожками и резистораьш, и навесных, безкорпусных элементов (диодов, транзисторов). Это микросхемы малой степени интеграции. В полупроводниковых ИМС имеется один кристалл полупроводника, разные части которого выполняют различные функции, что позволяет достичь более высокую степень интеграции;
2) по степени интеграции:
ИМС малой степени интеграции (до 30 элементов); ИМС средней степени интеграции (30... 150 элементов);
ИМС большой степени интеграции (более 150 элементов); ИМС сверхбольшой степени интеграции (более 1000 элементов);
У) по назначению:
анало!*овые;
цифровые.
Достоинства ИМС + высокая надежность, малые габариты (1 см3 &до 10 6 элемен тов), малое потребление энергии.
Недостаток -малая выходная мощность.
Пример обозначений ИМС. В качестве примера рассмотрим ИМС «К 140 УД7»: К - ИМС для широкого пользования;
140 - номер серии; первая цифра в номере серии - признак того, какая ИМС: 1,3 - по
лупроводниковая, 2 - гибридная; УД - аббревиатура «запечатанного» устройства —усилитель дифференциальный;
7 - номер разработки.