Dioodi skeemile ühendades tuleb jälgida dioodi polaarsust. Dioode kasutades tuleks vaadata ka seda kas dioodid antud pinget ja voolu ka kannatavad. Sellega hoiate ära dioodi ja võibolla ka muude komponentide riknemise. Kasutamine Dioode kasutatakse näiteks toiteplokkides, kus nad muudavad vahelduvvoolu (AC) alalisvooluks (DC). Selleks on vaja nelja dioodi või dioodsilda (mis koosneb neljast dioodist), trafot ja kondekaid. Veel kasutusalasid Dioodi võimet voolu ainult ühes suunas juhtida kasutatakse kõikvõimalikes toiteplokkides alaldina, tele-, raadio-, satelliidi- ja muudeski vastuvõtjates detektorina ja kindlasti ka mitmesugustes loogikalülitustes. Tema abil on võimalik raadiolaines sisalduvat informatsiooni kätte saada (- detekteerimine). Dioodsild Dioodsild koosneb neljast dioodist mis on omavahel spets ühenduses
sõltuvad temperatuurist.Tööpõhimõte-on lihtne aru saada. Seda võib võrrelda uksega mis avaneb ühele poole, kuid ei avane teisele poole. Ehk siis teiste sõnadega: diood laseb voolu läbi ainult ühes suunas ja takistab selle läbipääsu teises suunas. Kui päri või vastuvool juhtub olema liiga tugev siis diood hävib.Kasutusalad- toiteplokkides, kus nad muudavad vahelduvvoolu (AC) alalisvooluks (DC). Selleks on vaja nelja dioodi või dioodsilda (mis koosneb neljast dioodist), trafot ja kondekaid. Dioode kasutades tuleks vaadata ka seda kas dioodid antud pinget ja voolu ka kannatavad. Sellega hoiate ära dioodi ja võibolla ka muude komponentide riknemise. Valgusdioodid-indikaatoreina elektroonikaseadmeis, tekstide või numbrite kuvamiseks. Pingestamata p-n siire Kui ühes pooljuhtkristallis tekitada kaks erineva juhtivusega osa, üks elektronjuhtivusega ja teine aukjuhtivusega, siis nende erinevate juhtivustega osadeüleminekupiirkonda nimetatakse p-n-siirdeks.
Valmistada impulssreziimis pingestabilisaatoriga kahepolaarse reguleeritava väljundiga toiteplokk, teostada vajalikud mõõtmised ja kirjutada tehtu kohta aruanne. Iseseisev vajaminevate komponentide arvutus National Semiconductors mikroskeemi LM2575 andmelehtede ja veebipõhise simulaatori WEBENCH põhjal. 2. PINGET ALANDAVATE (BUCK) IMPULSS-STABILISAATORITE TÖÖPÕHIMÕTE Impulss-stabilisaator koosneb mikroskeemist LM2575, paispoolist, Schottky dioodist ning kondensaatoritest. Esmalt, kui mikroskeemis olev transistorlüliti sulgub, siis vool läbi induktiivpooli kasvab vastavalt pooli induktiivsusele ja koormustakistusele ( = L/R), mistõttu poolil tekib esialgu lülitamise hetkel suur pingelang ja koormusel on pinge väike. Pikkamööda vastavalt ajakonstandile laseb induktiivpool voolul kasvada, salvestades energiat magnevälja, ja pinge koormusel kasvab. Lüliti avatakse hetkel, kui pinge väljundis on saavutanud soovitud väärtuse
Kui aga kihile n rakendada negatiivne ja p-kihile positiivne pinge, mis on suurem kui iseeneslikult tekkiv pinge(germaaniumil 0.3 volti, ränil natuke üle 0.6 voldi), siis tõkkekiht väheneb, pinge ,,tõukab" elektronid samasuguse laengu tõttu siirde poole ja laengud saavad siiret ületada, sest vastaslaengud tõmbuvad. Edasi liiguvad laengud kuni pinge tekitajani. Transistor koosneb kahest järjestikusest vastupidisest pn-siirdest. Transistor koosneb kahest ühendatud dioodist. TRANSISTOR- (ingl. transfer üle kandma + resistor takisti) on kolme või enama väljaviiguga pooljuhtseadis, mida kasutatakse elektrisignaalide tekitamiseks, võimendamiseks ja muundamiseks. · Väljatransistor ehk unipolaartransistor- pooljuhtseadis · Bipolaartransistor- kolm auk- ja elektonjuhtivusega kihti Transistori abil saab ühe elektrisignaali abil juhtida ehk tüürida teist elektrisignaali · Leiutati 55 aastat tagasi
14. Pooljuhtide ja pn-siirde rakendused: a)termistor ehk termotakisti pooljuht seade, mille takistus sültub tempist. Kasut tempi mõõtmisel. b)fototakisti pooljuhtseade, mille takistus sõltub valgustatusest (fotoefekt).Kasut välisvalgustuse töölepanemisel. c)pooljuhtdiood see on hermeetiliselt suletud pn-siire. Tingmärk: d)transistor koosneb pnp või npn tüüpi pooljuhtidest. Kasut signaalide võimendamisel. e)kiip koosneb mitmest dioodist, transistorist, takistist,kondensaatorist. 15. Energiatsoonide tekkimine: metallides, dielektrikutes ja pooljuhtides on energiatsoonid. Neid nim valentstsoonideks, juhtivustsoonideks ja keelutsoonideks, Tsoonid tekivad aatomite lähenemisel, mille tulemusel tekivad tahkised. a)metall valentstsoonis ja juhtivustsoonis on palju vaba ruumi, head elektrijuhid. b)pooljuhid keelutsoon kitsas, juhtivustsoon tühi, valentstsoon täidetud,mõningad elektronid suudavad
Lisandiks akseptor. PN-siire – kahe erinevat tüüpi pooljuhi kokkupuute pinnal tekkiv juhtivuse muutumine kus ühes suunas voolab vool hästi – teises suunas praktiliselt mitte. 19. Diood? Kui omavahel kokku ühenda n-pooljuht ja p-pooljuht tekib kahekihiline pooljuht diood mis võimendab elektrivoolu tugevust kui talle lastakse päripinget(kui + pool ühendada P-poolega). 20. Transistor? Transistor on kiht struktuur mis koosneb kahest vastas järjestikust(what?) dioodist, kasutatakse elektrisignaalide võimendamiseks, muundamiseks ja genereerimiseks. 21. Kiip? Kiip on nüüdiselektroonika põhielement kuhu on väikesele pindalale koondatud suur hulk transistore koos lisadetailidega mis kõik koos toimivad tervikliku seadmena nt. Protsessor, võimendi. 22. Kuidas pooljuhi juhtivus sõltub temperatuurist? Mida kõrgem temperatuur, seda parem juhtivus. 23. Mis on LED e valgusdiood? Valgusdiood on diood mis hakkab valgust kiirgama. 24
eemaldub varda telje suhtes täisnurga all. Laserikiir peab tulistama ühele poole, sinnapoole, kuhu on üles seatud märklaud. Seepärast tuleb üles panna veel üks peegel. See pöörab tagasi plaadikese teisest servast peegeldunud kiired, suurendades veelgi laseri valgusenergiat. Laserist väljuva kiire võimsus sõltub pumpamislambist. Laseri käivitab optiline pumpamine. Transistorid Transistor koosneb kahest järjestikusest vastupidisest pn-siirdest. Transistor koosneb kahest ühendatud dioodist. Transistori tööpõhimõte seisneb selles, et ühele siirdele rakendatud oluliselt nõrgema signaalipingega saab reguleerida ning tüürida teise siirde takistust ja seeläbi ka väljundpinget. Transistor on aktiivseade tema abil saab võimendada elektrisignaale, teha ümberlülitamisi, genereerida elektrivõnkumisi jpm. Transistore saab paigutada kahe tasakaaluseisundiga lülitusse. Üks transistor juhib ja teine ei juhi ning sisendsignaal võib nende olekut vahetada
Kahesuunaline 29. Millistes protsessides võib türistore kasutada? Lülitus 30. Kuidas nimetatakse minimaalset sisendvoolu, mis võib türistori sisse lülitada? on-state pinge 31. Kuidas nimetatakse seda minimaalset sisendvoolu, mis võib türistori välja lülitada? Off-state 32. Millist nähtust võib põhjustada türistori päripinge tõus? Seade väljalülitamine 33. Kuidas saab peatada juhtivat türistori? Vastupingega 34. Millest koosneb diiak? 2 st dioodist 35. Mida eeldab triiaki tööpõhimõte? kahesuunalise 36. Mida nimetatakse kaheoperatsiooniliseks türistoriks? 37. Miks pakuvad GTO-d suurt huvi? 38. Kus kasutatakse GTO-sid laialdaselt? 5.2.2. Küsimused transistoridest 1. Kes on esimese siirdetransistori leiutaja? Bardeen 2. Mille eest autasustati leidureid Nobeli preemiaga? Bj transistor 3. Mitu legeeritud piirkonda on transistoril? 3 4. Mis on transistori oluline operatsioon? võimendus 5
Sellise lisaseadme sisendimpulsside tekitamise üheks võimaluseks on joonisel 2.105 esitatud põhimõtteskeem [49]. Et arvesti pöörleva ketta serval on tavaliselt värviline riba, siis vastava kiirguri ja peegeldunud kiirguse vastuvõtja abil on või- Joonis 2.105. Elektrienergiaarvesti ketta pöörete muunduri tööpõhimõte malik tekitada ketta pöörete arvule vastava loendatavate impulsside jada. Kiirgurina ja vastuvõtjana saab kasutada näiteks IR-dioodist ja fototransistorist koosnevat 28 optopaari OPB703. Mõõtetäpsuse suurendamiseks toidetakse dioodi impulsspingega, mis võimaldab tekitada stabiilsemat signaali ketta värvilise märgi liikumise hetkel fotomuunduri ees. Fototransistorilt saadud signaali võimendatakse ja formeeritakse standardseks digitaalseks impulsiks. Sisuliselt on tegemist analoogsignaali muundamisega digitaalseks.
Tööpõhimõtte järgi jagatakse nad bipolaartransistorideks (juhtivuses osalevad elektronid ja augud) ja unipolaar- ehk väljatransistorideks (juhtivuses osalevad elektronid või augud). Bipolaartransistore tüüritakse sisendvooluga, väljatransistore tüüritakse sisendpingega. Bipolaartransistor on "kolmekihiline" pooljuhtseadis, mis koosneb kahest järjestikku asetsevast pn-siirdest, koosnedes seega just nagu kahest järjestikusest dioodist, millest üks on päripingestatud ja teine vastupingestatud. Võrdlus kahe järjestikuse dioodiga on siiski üksnes piltlik võrdlus. Kahe pooljuhtdioodi kokkuühendamisel transistori ei teki, sest võimendusomadused annab transistorile äärmisi pooljuhikihte eraldava keskmise pooljuhikihi e. baasi üliväike paksus (< 1 mm). Kuna järjestikku tuleb ühendada erineva juhtivusega pooljuhid, saab valmistada kahte tüüpi bipolaartransistore npn- ja pnp-struktuuriga transistore
saab uuesti pos.-ks ja diood avaneb. KOKKUVÕTE: Seega säilib fiksaatori väljundis US kuju, kuid UV muutub 0-nivoost ainult ühele poole. Alaliskomponent taastub seetõttu, et pinge ülemine nivoo fikseeritakse 0- tasemel ja alaliskomponent nihkub 0-st erinevaks. Eristatakse järgmisi fiksaatoreid: 1) mittejuhitavad Koosnevad ühest dioodist. Kui on vajalik nivoo fikseerimine mingil 0-st erineval tasemel, siis kasutatakse ka eelpingeallikat vastava polaarsusega 2) juhitavad Koosnevad tavaliselt 2 või 4 dioodist (sildlülitus), kus dioode avatakse spets juhtimpulssidega. 30
Valgusdioode kasutatakse kaasajal indikaatoritena, kuna nad tarbivad tavalistest lampidest oluliselt vähem energiat. Valgusdioode võidakse kasutada ka lihtsamate tekstide ja numbrite esitamiseks automaatikaseadmetes või mõõteriistades. Samuti on ka väikesemõõtmelistes pooljuhtlaserites kasutuses valgusdioodid. Transistorid Transistor koosneb kahest järjestikusest vastupidisest pn-siirdest. Transistor koosneb kahest ühendatud dioodist. Transistori tööpõhimõte seisneb selles, et ühele siirdele rakendatud oluliselt nõrgema signaalipingega saab reguleerida
suundas. Pn siiret saab difuteerimise alusel. 41. Pooljuhtdioodid. Aladusdioodid: parameetrid, pinge-voolu tunnusjoon Pooljuhtdiood on ühe pn-siirdega ja kahe väljega pooljuhtseadis. Ehitus:kujundatud pn-siire varustatakse kahe väljega ja elektroodidega ning paigutatakse hermeetilisse kesta, mis kaitseb teda niiskuse eest. Alaldusdiood on ettenähtud madalasagedusliku vahelduvvoolu muundamiseks pulseerivaks alalsivooluks. Kasutatakse peamiselt ränipinddioode. Valmistatakse kahest dioodist koosnevaid komplekte, ühesuguste näitajatega jadalülituses dioodidest alaldustulpi ja erinevate skeemide järgi ühendatud dioodidest alaldusplokke. Parameetrid: suurim lubatud alalisvool (IFmax on pärivoolu suurim keskväärtus; suurim lubatav alalisvastupinge URmax on dioodi siirdele rakendada lubatav vastupinge suurim väärtus; sagedusala piirdesagedus. Pingevoolu tunnusjoon: (pütsepp:lk 48) 42. Ühefaasilised alaldid
Laserdioodid tekitavad koherentse valgussignaali, mistõttu seda saab kasutada nii multi- kui monomoodiliste fiibrite juures. Laserdioodi võimsus on suurem kui LED-dioodil, samuti on laserdioodi signaali spekter kitsam. LED-diood ei tekita koherentset valgussignaali ning ka tema signaali spekter on laiem kui laserdioodi korral. Seetõttu ei sobi LED-diood kasutamiseks monomoodilistes, vaid ainult multimoodilistes fiibrites. Erinevalt LED-dioodist, kus valgussignaali võimsus väljundis sõltub lineaarselt sisendvoolust, on laserdiood lävelise iseloomuga lineaarsus on tagatud alates teatud sisendvoolu läviväärtusest I s. Laserdioodi miinusteks on tema temperatuurisõltuvus ja märgatavalt kõrgem hind võrreldes LED- dioodiga. Laserdioodi väljundkarakteristik ei ole päris lineaarne, kuid digitaaledastuse korral ei ole see suureks takistuseks. Küll aga põhjustab karakteristiku ebalineaarsus häirivaid moonutusi
ja seda suurem on väljund. 7.4. Muutuva voolu suuunaga kahe kvatandiline muundur Taolist muundurit kasutatakse ajamite rekuoperatiivsel pidurdamisel kui soovitakse anda pidurdamise energiat tagasi võrku. Lülitus koosneb nagu kahest osast, pinget vähendavast regulaatorist, mis koosneb pooljuhtlülitist PL2 ja dioodist VD2. Juhul kui mootori induktiivsus on lülituse töötamiseks liiga väike, võidakse lisada täiendab induktiivsus ML, mis toimib ühtlasi ka voolu siluva elemendina. Teise osa moodustab pinget tõstev impulsstabilisaator, mis koosneb dioodist VD1, pooljuhist PL1 ja ajami ahelast. See osa töötab tavalisega võrreldes vastupidi, st. siis kui me soovime ajami pidurdamiseks juhtida energiat tagasi võrku. Mootorina töötamisel sõltub mootori
Otsesidestuslülituses on ühitatud alaldi ja vaheldi. maksimaalvoolu järgi suurimal kiirusel. Ekvivalentse võimsuse meetod. Töömasina koormusgraafik võib olla Otsesidelülitus sobib väikeste sageduste saamiseks. Alalisvoolulüliga sagedusmuundur koosneb juhitavast antud võimsuse sõltuvusena ajast. Ekvivalentse võimsuse all mõistetkase püsivõimsust, mille tõttu mootor alaldist ja vaheldist. Aladi on koostatud kuuest dioodist. Vaheldi moodustavad aga transistorid. Kõrgemal soojeneb samavõrd kui tegeliku koormuse tõttu. Reaalse kõvera võib esitada astmelise või murdjoonelise pingel kasutatakse vaheldis türistore. Alalisvoolu lüliga muundur võimaldab kiirust reguleerida nii üles kui ka graafikuna. Käivitusel ja pidurdusel ei ole ekvivalentse võimsuse meetod rakendatav, kuna võimsus võllil alla poole
vool kulgeb läbi dioodi VD2 ja tarbija. Vool tarbijas kulgeb mõlemal poolperioodil ühes suunas ja nii saadaksegi täisperioodiliselt alaldatud vool, kus vool tarbijas kulgeb mõlemal poolperioodil alaldustegur Ka=0.45 pulsatsiooni tegur p=0.67. Sildlülituses(joonis2) vajatakse nelja dioodi, kuid seevastu on trafo lihtsama ehitusega. Sildlülituses vajalike neljadioodilisi komplekte valmistatakse tablettidena(ühises korpuses), kusjuures nad ei ole kallimad kahest üksikust dioodist. Sildlülitus töötab järgmiselt: Esimesel poolperioodil, kui sekundaarmähisel ülemine ots on positiivne ja alumine negatiivne kulgeb vool mähise ülemiselt otsalt läbi dioodi VD1, läbi tarbija, läbi dioodi VD2 mähise alumisele otsale. Järgmisel poolperioodil muutub mähiseotste polaarsus ja nüüd kulgeb vool sekundaarmähise alumiselt otsalt läbi dioodi VD3 läbi tarbija läbi dioodi VD4 mähise ülemisele otsale. Vool läbi tarbija kulgeb mõlemal
asünkroongeneraatorit, mida käitab alalisvoolumasin. Mootori ja seega ka generaatori kiiruse muutmiseks kasutatakse tavaliselt ventiilajamit. Sünkroongeneraatoris indutseeritud emj. on võrdeline nurkkiirusega. Hoides generaatori ergutusvoolu konstantsena, muutub tema pinge täiendava reguleerimiseta sagedusega võrdeliselt. Alalisvoolulüliga sagedusmuundur koosneb juhitavast alaldist ja vaheldist (inverterist). Alaldi on koostatud kuuest dioodist. Vaheldi moodustavad aga transistorid. Kõrgemal pingel kasutatakse vaheldis türistore. Alalisvoolulüliga muundur võimaldab kiirust reguleerida nii üles- kui ka allapoole. 31. Elektriajami dünaamika põhivõrrandid. Agregaadi tööd dünaamilises olukorras iseloomustab elektriajami põhivõrrand. Kogu võrrandit on vaja kasutada ainult sel juhul, kui süsteemi elektrimootortöömasin
valgusele läbipaistva avaga siirdealasse), kuid töötab päripinge-reøiimis. Kui valgusdioodile rakendada pinge, siis hakkavad elektronid ja augud üksteisele vastu liikuma ning siirdealas kohtudes rekombineeruvad (elektron kukub auku). Selle tulemusena vabaneb elektroni energia (mis teda juhtivustsoonis hoidis). Rekombineerunud augud ja elektronid asendatakse uutega välisest vooluringist. Valgusdiood erineb tavalisest dioodist selle tõttu, et tema kiirgus on valguse diapasoonis. Sellise dioodi valmistamise materjale valides saab valida kiiratava kiirguse lainepikkust. Kiiratud valguse intensiivsus sõltub dioodi läbivast voolust. Optron on opto-elektroonika lülitus, mille abil on võimailk kaks vooluringi teisest elektriliselt isoleerida, samas signaali edasi andes. Sellisel juhul näiteks ei levi aparatuurile ohtlikud häired skeemist skeemi.
Alaldi Käivitusahel dusahel Vaheldi Toide Väljund Juhtplokk Joonis 6.1. Alalisvoolu vahelüliga sagedusmuunduri ehitus Sagedusmuundur koosneb mittejuhitavast kolmefaasilisest alaldist, alalisvoolu vahelülist ning vaheldist. Alaldi (rectifier) koosneb kuuest dioodist (iga faasi peale 2 dioodi) ning on ette nähtud vahelduvvoolu muutmiseks alalisvooluks. Alaldi väljundis on pulseeriv alalisvool pingega Uz, mis kolmefaasilise 400 V süsteemi puhul omab väärtust U Z 565 V. 49 Joonis 6.2. Kolmefaasilise mittejuhitava sildalaldi tööpõhimõte [9] Alalisvoolu vahelüli (DC link) koosneb omakorda kondensaatorist, käivitus- ja pidurdusahelast