Диодами называют двухэлектродные элементы электрической цепи, обладающие односторонней проводимостью тока. В полупроводниковых диодах односторонняя проводимость обуславливается применением двухслойной полупроводниковой структуры. Один слой обладает дырочной (p), а другой электронной (n) электропроводностью.
Принцип действия диода основывается на специфике процессов, протекающих на границе p- и n- слоев, в так называемом электронно-дырочном переходе (p-n- переходе).
Ширина p-n перехода – десятые доли микрона. На границе раздела возникает внутреннее электрическое поле p-n перехода, которое будет тормозящим для основных носителей заряда и будет их отбрасывать от границы раздела. И если приложить внешнее электрическое поле полюсом к n-области, то внешнее электрическое поле будет направлено встречно с внутренним и ширина p-n-перехода увеличится, а протекаемый ток будет практически равен нулю.
Если приложить внешнее напряжение плюсом к p-области, то внешнее электрическое поле будет направлено навстречу внутреннему полю p-n перехода, что приводит к уменьшению потенциального барьера. Говорят, что p-n- переход смещается в прямом направлении. Основные носители зарядов легко смогут преодолеть потенциальный барьер, и поэтому через p-n переход будет протекать сравнительно большой ток, вызванный основными носителями заряда.
Смещение p-n-перехода в прямом и обратном направлении
ВАХ диода:
Так как величина обратного тока во много раз меньше, чем прямого, то обратным током можно пренебречь и считать, что p-n переход проводит ток только в одну сторону.
Основные технические (эксплуатационные) характеристики диода:
– Максимально допустимый прямой ток Iпр.max.
– Прямое падение напряжения на диоде при максимальном прямом токе Uпр.max.
– Максимально допустимое обратное напряжение Uобр.max = ⅔ ∙ Uэл.проб.
Классическое применение диода - в качестве вентилей в схемах преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока. Разновидности диодов (стабилитроны, импульсные диоды, туннельные и т.д.) применяются в преобразовательной, вычислительной технике, автоматике и телемеханике.
а) Так обозначают выпрямительные, высокочастотные, СВЧ, импульсные и диоды Гана; б) стабилитроны; в) варикапы; г) тоннельные диоды; д) диоды Шоттки; е) светодиоды; ж) фотодиоды; з) выпрямительные блоки.
Транзисторы – управляющий элемент, имеющий трехслойную полупроводниковую структуру.
Различают биполярные и полевые транзисторы.
Основой биполярного транзистора является кристалл полупроводника p-типа или n-типа проводимости, который также как и вывод от него называется базой.
Два наружных слоя, создаются диффузией примеси или сплавлением и образуют области с противоположным типом проводимости, нежели база.
Один из слоев является эмиттером, а другой – коллектором.
Схема включения с общим эмиттером. Эта схема, изображенная на рисунке, является наиболее распространённой, так как она даёт наибольшее усиление по мощности.
Входные характеристики – это зависимость входного тока от входного напряжения при постоянном выходном напряжении.
Выходная характеристика. Эта зависимость выходного тока от выходного напряжения при постоянном входном токе.
Основные эксплуатационные (технические) характеристики биполярных транзисторов:
– h21э – коэффициент передачи тока биполярного транзистора,
– Uкэ_нас – напряжение насыщения эмиттер-коллектор,
– Pmax – максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе;
– Uкэ max - максимальное напряжение коллектор-эмиттер;
– Iк – максимальный ток коллектора.
2. Проверка правильности включения обмоток З-х фазных электродвигателей
1) Определяется принадлежность выводов обмоток отдельным фазам с помощью омметра.
2) К обмотке одной из фаз подключают кратковременно источник постоянного тока (примерно 2 В).
3) В момент включения или отключения рубильника в других обмотках будет индуктироваться ЭДС и направление ее будет зависеть от полярности концов обмоток.
4) Если к условному «началу» присоединен плюс батареи, то при отключении рубильника на других фазах будет плюс на «началах» и «минус» на концах, что определяется по направлению отклонения стрелки.