Need millised on ülemuses ja millest tuleneb pooljuhi nimetatakse enamus laengukandjateks, teised vähemus laengukandjad. Enamuslaengukandjad on pärit lisandilt. Vähemus laengukandjad omajuhtivuselt. Tulemusena sõltub enamus laengukandjate vool mõnevõrra temperatuurist. Vähemus laengukandjad väga tugevalt temperatuurist. Skeem on toodud P-pooljuhi põhiselt. N-pooljuhil on auk ja elektron skemaatiliselt vahetuses. 1.2 PN-Siirde omadused Kui pooljuht kristalli juhtivusega tsoonid tekib PN-siire, mille omadused on aluseks enamikele pooljuht seadiste tööle. Taolised kristallid P-osas on suurem osa auke N osas, aga elektrone. 1.3 Temperatuuri toime PN siirde omadustele Teatavasti on vähemus laengukandjad kõik pärit omajuhtivusest, mis sõltub väga tugevalt temperatuurist
Teema 6. Analoogelektroonika lülitused M.Pikkovi ainekava ja konspekti järgsed allteemad (http://www.ttykk.edu.ee/aprogrammid/elektroonika_alused_MP.pdf, lk 60...85) - Transistor kui pidevatoimeline võimenduselement. - Võimendusaste üksiktransistoriga (bipolaartransistor ühise emitteriga ja väljatransistor ühise lättega lülituses). - Tööpunkt (ehk reziim) ja staatiline ning dünaamiline koormussirge. - Astmete aseskeemid. - Pingevõimendustegur ja sisendtakistus. - Järgurid, nende pingevõimendustegur ja sisendtakistus. - Ühise baasiga aste. - Astmetevaheline sidestus mitmeastmelises võimendis. - Tagasiside võimendites.
......................................................................................................................................................24 4. TRANSISTORID Bipolar JunctioTransistor (BJT).......................................................................................................28 4.1.Transistori ehitus.................................................................................................................................................... 28 4.2 Võimendi sisend ja väljundtakistus......................................................................................................................... 28 4.3. Transistori tööpõhimõte..........................................................................................................................................29 4.4. Transistori kolm lülitust. .........................................................................................................................................30 4
võimalikult puhtad ja lisandite hulk peab olema selline, et säiliks ainele tüüpiline kristallstruktuur. Vaatleme esmalt olukorda, kus põhiainele on lisatud viievalentset lisandit, milleks võib olla antimon (Sb), arseen (As) või fosfor (P) Viievalentse lisandi aatom võtab aine struktuuris endale koha analoogiliselt põhiaine aatomile, kuid tema ühele elektronile ei leidu struktuuris kindlat kohta (vt. joonis 1.3). Esialgu see elektron püsib aatomi mõjupiirkonnas, kuid väga väikesegi lisaenergia saamisel ta lahkub oma aatomi juurest ja muutub juhtivuselektroniks, alludes mõjuva elektrivälja toimele. Vaadeldud juhul tekkis aines lisandi mõjul N-juhtivus. Aine juhtivus on nüüd suurem ja vool tekib aines elektronide liikumisena. Lisandina kasutatavaid N-juhtivust tekitavaid aineid nimetatakse N-type semiconductor 4 Vaba elektron
Pool juhtide eritakistus jääb dielektrikute ja täisjuhtide eritakistuse vahelee. Germaanium (temperatuuri kartlik , pinge kartlik ja suht kallis) ja räni(paremate näitajatega) on pooljuhtide ,,emad". Räni maakoores on 27% räni, sulamise temp. 1415kraadi. Kõik ained mille väliskihis on 4 elektroni on pooljuhid. Ioon on laenguga aatom, st, et ta on oma elektronide väliskihist loovutanud ühe elektroni ja tegemist on positiivse iooniga, kui juhtub, et tuleb 1 elektron juurde sii on tegemist negatiivse iooniga. Energeetiline keelutsoon erinev ainete lõikes, annab energiat elektronide liikumiseks mujale Ge 0,73eV Si 1,1 eV eV elektron volt Juhtivus elektronid temperatuuri tõusmisel teatud piirini saavad elektronid juurde energiat ja elektronid pääsevad vabalt liikuma. Koht kus elektron lahkub tahavad teised elektronid tulla. www.hkhk.edu.ee/alaldamine P juhtivus ehk aukjuhtivus negatiivne lisandjuhtivus N juhtivusega pooljuhtivus
Rakendades pooljuhile elektrivälja, hakkavad vabanenud elektronid liikuma elektrivälja suunale vastu ja tekkinud augud elektrivälja suunas, nii nagu käituks positiivne ühiklaeng. Kirjeldatud nähtust aitab selgitada joonisel 4.2 toodud skeem. Joonisel tähtedega tähistatud ridades on aine struktuur erinevatel ajahetkedel. Võime jälgida, kuidas toimub augu liikumine esimesest aatomist viiendani. Elektron Neutr. Aatom Auguga aatom JOONIS 4.2. Nagu joonisel toodud skeemil selgub, esineb üheaegselt nii elektronide kui aukude liikumine. Kui keemiliselt puhtas aines tekkib üheaegselt sama arv elektrone ja auke, nagu praegu kirjeldasime. siis on meil tegemist materjali omajuhtivusega. Kuna ELEKTROONIKAKOMPONENDID lk.20 laengukandjaid on siin kahesuguseid, eristatakse ka kahesugust juhtivust. Elektronide
Teema 3. Pooljuhtseadised M.Pikkovi ainekava ja konspekti järgsed allteemad (http://www.ttykk.edu.ee/aprogrammid/elektroonika_alused_MP.pdf, lk. 23...41): - Pooljuhtdiood, tema ehitus. Alaldava siirde tekkimise tingimus. Protsessid pooljuhtdioodis. Pooljuhtdioodi kasutamisala, põhiparameetrid (lk 23...26). - Bipolaartransistor, tema ehitus, pingestamine, protsessid transistorstruktuuris (27...30). - Ühise baasiga ja ühise emitteriga lülituse karakteristikud (30...32). - Bipolaarne liittransistor (33). - Väljatransistorid (p-n siirdega, isoleeritud paisuga), nende ehitus, tööpõhimõte, tunnussuurused (34...37). - Türistorid (dinistorid, trinistorid). Suletav türistor. Sümmeetriline türistor. Türistorite kasutamine jõuelektroonikas (38...41). Käesoleva teksti sisujaotus: 3.1 Pooljuhtmaterjalid 3.2 pn-siire 3.2.1 pn-siire välise pinge puudumisel 3
Küll on need aga olulised automaat- reguleerimissüsteemi kuuluvatel võimenditel, kus sellised moonutused võivad oluliselt mõjutada süsteemi stabiilsust. f Joon.1.8 Sagedusmoonutuste määra iseloomustatakse võimendusteguri muutumisega piirsagedustel ja seda väljendatakse sagedusmoonutuste teguriga. M = K0 /K, kus K0 on võimendus kesksagedusel ja K võimendus piirsagedusel Oluliseks tunnuseks on see, et sagedusmoonutuste toimel signaali kuju ei muutu (muutub signaali amplituud ja faas). IB IB (IE) A t UBE t Joon.1.9 Mittelineaarmoonutustel aga vastupidi, moonutub signaali kuju ja selle põhjuseks
Võimendi väljundisse ühendatav tarbija võib olla kas valjuhääldi (3-30V), mingi mootori juhtme, mingi relee mähis. Võimendeid liigitatakse mitme tunnuse alusel: 1. Signaali olemus vaadeldava kursuse raames käsitletakse elektriliste signaalide võimendeid, kuid on ka olemas hüdrovõimendid (auto pidurivõimendi, roolivõimendi, neomovõimendid[lenukitelik, veoauto pidurid]) 2. Sõltuvalt selleks milliseid võimenduselemente kasutatakse (lampvõimendid, transistor võimendid, integraalvõimendi) 3. Signaali iseloomujärgi · madalsegedusvõimendid helivõimendid helisageduslike sageduste võimendamiseks, iseloomulik et nad toimivad helisageduste piirkonnas (20 Hz-20KHz) · alalispingevõimendi ( 0-3..5KHz) põhiline kasutamis ala on automaatikas, andurite puhul mille väljund on alalispinge (termopaar,
Rakenduselektroonika 1.1 Võimendid Võimenditeks nim seadmeid, mille abil toimub signaali amplituudi suurendamine, nii, et võimalikult säiluks signaali kuju. Joonis 1.1.1 Igal võimendil on alati 2 sisend klemmi millega ühendatakse signaali allikas ja 2 väljund klemmi millega ühendatakse see objekt millele antakse võimendatud signaal. Peale selle vajab võimendi ka toiteallikat, mille energia arvel toimub võimendus protsess. Võime vaadelda ka nii, et võimendi on regulator mis juhib toiteallika energiat tarbijasse kooskõlas signaali muutustega. Sõltuvalt sellest milliseid võimendus elemente kasutatakse on olemas erinevaid võimendeid
Ette rutates võib öelda, et vahelduvvoolu korral pole alalisvooluga võrreldes selles osas põhimõttelist erinevust. [vaata | 4. Kahest takistist koosnev pingejagaja. muuda] Takistitest koosneva pingejagaja ülekandeteguri avaldise tuletamine. Takistusliku pingejagaja, ülekandeteguri sõltuvus sagedusest. U1 on sisendpinge U2 on väljundpinge U1 I= R1 + R 2 U1 *R2 U2 = I * R2 = R1 +R2 kui R2 -> 0, siis U2 -> 0 kui R1 = 0, siis U2 = U1 U2 R2 Ülekandetegur K = = U1 R1 + R 2 5. Kirchoffi seadused. [vaata | muuda]
ELEKTROONIKA 1. osa 1. Mida nimetatakse elektroni väljumistööks? Väikseimat tööd, mida tehakse ühele elektronile täiendava energia andmisel ainest väljumiseks, nimetatakse väljumistööks. 2. Miks kasutatakse elektronivoo tüürimiseks negatiivset pinget? lk 9, lk 16 Elektronseadises on elektron mida nim kadoodiks ja mis emiteerib elektrone ehk saadab elektrone elektroodidevahelisse ruumi. Seejuures peab katood saama elektronide väljumistöö tegemiseks ühel või teisel kujul energiat. (lk 9) Kui anoodi ja katoodi vahele rakendada potentsiaalide vahe, mille ,,pluss" on anoodil ja ,,miinus" katoodil, tõmbab anood kuumutatud katoodist elektroodidevahelisse ruumi väljunud elektronid endale ja välises anoodi ja katoodi ühendavas vooluringis tekib vool, mida nim anoodvooluks. (lk 16) 3. Emissiooni liigid. lk 9
Ühispinge ülekandetegur on väljundpinge ja selle esile kutsunud ühispinge suhe. Ühissignaali nõrgendustegur väljendatakse reeglina detsibellides. -Nihkepinge UN – diferentsiaalpinge, mis tuleb rakendada OV sisendite vahele, et väljundpinge oleks 0. Nihkepinge muutumist, mida põhjustab temperatuuri muutumine, toitepinge muutus ja komponentide omaduste ajaline ebastabiilsus, nimetatakse nihkepinge triiviks. -Sisendvool Isis – sisendite voolude aritmeetiline keskmine sisendpinge puudumisel. -Sisendtakistus diferentssignaalile Rd sis - ekvivalentne sisendite vaheline takistus nõrga signaali korral. Bipolaar-sisendtransistoridega OV-de R d sis on mõni MΩ. Sisendvool läbi sisendtakistuse on ainult mõni nA. -Sisendtakistus ühissignaalile Rü sis on ekvivalentne takistus sisendi ja 0-klemmi vahel. -Suurimad väljundpinged U+v , U-v – suurim võimalik positiivne ja negatiivne väljundpinge etteantud koormustaktistuse korral.
Võimendi on seade, mis suurendab signaali pinget, voolu või võimsust kusjuures see protsess peab toimuma võimalikult ilma signaali moonutusteta. Võimendamise protsess toimub toiteallika energia arvel ja sellest tulenevalt me võime vaadelda võimendit kui regulaatorit või ventiili, mis juhib toiteallika võimsust tarbijasse kooskõlas signaali muutustega. Võimendeid liigitatakse mitmesuguste tunnuste alusel. Nii võib liigitada võimendeid sõltuvalt sellest millist võimendus elementi kasutatakse vastavalt sellele on olemas lampvõimendid, transistor võimendid ja intergraal võimendid. Sõltuvalt sellest kas põhiliseks võimendatavaks parameetriks on pinge, vool või võimsus eristatakse pinge, voolu ja võimsus võimendeid. Väga levinud on liigitada võimendeid eel ja lõppvõimenditeks. Eelvõimendi ülesandeks on suurendada signaali pinget või voolu sel määral, et sellest piisaks lõppvõimendi tüürimiseks ehk
3. Pooljuhtseadised (dioodid, bipolaartransistorid, väljatransistorid, türistorid)............................... 23 4. Optoelektroonika elemendid, infoesitusseadmed.......................................................................... 42 5. Analoogelektroonika lülitused....................................................................................................... 60 5.1. Elektrisignaali võimendamine. Transistor kui pidevatoimeline võimenduselement.............. 60 5.2. Võimendusastmed bipolaartransistori baasil.......................................................................... 62 5.3. Võimendusastmed väljatransistoride baasil............................................................................ 73 5.4. Tagasiside võimendites.......................................................
Neid väljendatakse kvaliteedi parameetrite ehk tunnussuuruste kaudu. Olulisemad parameetrid on: · Väljundvõimsus · Modulatsioonimoonutus ehk ebalineaarmoonutus · Talitussagedusala ehk läbilaskeriba laius · Müratase Väljundvõimsus Helisagedusvõimendit saab iseloomustada mitut liiki väljundvõimsustega: · Nimiväljundvõimsus (Pn) ehk siinusvõimsus või püsivõimsus ning ruutkeskmine (RMS), mida võimendi annab 1000 Hz-lise siinuselise sisendpinge korral nimiväljundkoormusele tingimusel, et väljundpinge harmooniliste moonutustegur (Kh) ei ületa etteantud suurust. Nimiväljundvõimsuse saab vajaliku helirõhutaseme järgi arvutada (Jaotises 7.11 esitatud metoodika järgi Abo raamatus). · Maksimaalne väljundvõimsus (Pmax) on selline võimsus, mille puhul Khmax ulatub 10%-ni. Mõlemat neid võimsusi peab võimendi taluma kestvalt (kehvade puhul vähemalt 10 min. aga korralik võimendi lõpmatuseni)
võimendil on kaks väljundit, üks väljund ja teda toidetakse kahe polaarse sümeetrilise pingega (+, - maa Inventeerivvõimendi: suhtes). Plussiga tähistatud sisendit loetakse mitte inventeerivaks sisendiks ja sinna antav signaal tekkitab väljundis samafaasilise signaali. tähistatud sisendit loetakse inventeerivaks sisendiks ja sinna antud signaal tekitab väljundis vastasfaasilise signaali. Op võimendi on alalispinge võimendi, seetähendab tema võimendus sageduse alumine piir on 0. see omadus tingib omakorda võimendi sees otsese sidestuse kasutamise ja vajaduse sümeetrilise toitepinge järele. Op võimendi võimendus tegur on väga suur vähemalt 20 000- 1 000 000 korda. Ja seetõttu kasutatakse tema kasutamisel negatiivset tagasisidet, mis võimaldab kujundada täpsemalt võimendi omadusi. Kui anda mitte inventeerivasse sisendisse üsnagi väike sisend pinge (näiteks 10mV), siis läheb väljund positiivsesse küllastusse, kus
laengukandjate rekombinatsiooni tõttu. Vooluläbimisel pn- siiret, osa elektrone muudavad 1. JOONIS123 Neljakihiline struktuur, energiat, vahetavad orbiite, vabaneb energiat ning vabanev energia kiiratakse valgusena. n: kolm siiret, (nagu 2 transsi pnp ja npn, infrapunane. Algul vaid peen valgus praegu olemas kollane, sinine, roheline. Pinge umbes 2V. kus pnp kollektor =npn baas ja npn valmistatakse (gallium arseeniid fosfiid). Kasutatakse optronites (valgusallik+valguse vastuvõtja). kol=pnp baas), sisemine pos tagasiside, Dioodoptron kiireim 10-8s. Inertsivaba ja saab ise valida spektri. neg pinge puhul blokeerub. K-|p|n|p|n|-A. 2. Võimendus astme põhiparameetrid: Ku=Uvalj/Usis, Ki=Ivalj/Isis, KP=Pvalj/Psis=Ku*Ki. Vahend voolu sisse-välja lülitamiseks,
8 6,31 2,51 70 10000000 3162,3 9 7,94 2,82 80 100000000 10000 90 109 31623 100 1010 100000 Ül: Võimsusvõimendi võimendus KP = 33dB. Sisendvõimsus PS = 20mW. Arvuta võimsusvõimendi väljundvõimsus PV. P P K PdB 10 lg V 33 10 lg V : 10 PS 20 PV P 3,3 lg 103,3 V PV 20 103,3 40W 20 20 Ajakonstant. U C E UC C IL
4. Edissoni efekti olemus? 5. Elektronlambid (diood, triood, tetrood …) ja nende tööpõhimõte? diood ‒ kahe elektroodiga (katood, anood); triood ‒ kolme elektroodiga (katood, võre, anood); pentood ‒ viie elektroodiga (katood, tüürvõre, varivõre, sulgvõre, anood). Tetrood – nelja kanaliga Dioodi tööpõhimõte Töötamisel lastakse vool läbi nikroomist hõõgniidi, mis kuumutab katoodi 800...1000 °C kraadini. Kuum katood eraldab elektrone vaakumisse, protsess, mida nimetatakse termoemissiooniks. Katood on kaetud leelismuldmetalli (nt.baarium või strontsium) oksiidiga, millest elektronid väljuvad suhteliselt kergesti. Alaldatav vahelduvpinge rakendatakse anoodi ja katoodi vahele. Kui anoodil on positiivne pinge katoodi suhtes, siis anood tõmbab katoodist eraldunud elektronid endasse, tekitades voolu. Kuid kui anoodil on
D digitaalseade S lipistus G generaator s operaator L reaktor, drossel T periood, ajakonstant M mootor t aeg R takisti U pinge S lüliti v kiirus T trafo X reaktiivtakistus VD diood x,y tasandi teljed VS türistor z vahemuutuja VT transistor Z näivtakistus Z koormus W energia A pindala W(s) ülekandefunktsioon a kiirendus w keerdude arv B induktsioon tüürnurk C mahtuvus , staatori teljed cos võimsustegur eelnemisnurk d,q rootori teljed kommutatsiooninurk F jõud viga
antennist kanduks sisendile võimalikult suur osa soovitava sagedusega KS- energiast. Samal ajal peab sisendlülitus............ 3. Detektor ehk demodulaator Eraldab moduleeritud või manipuleeritud raadiosageduslikust kandevsagedusest ülekantav infot sisaldav kasulik signaal. Nt: raadioringhäälinguks helisignaal, TV-signaali puhul nii pildi. Kui ka helisignaal, milleks kasutatakse kahte eraldi detektorit. Detektori tööpõhimõtte lülitus sõltub moduleerimise liigist (AM, FM, SSB, IM). *Ainult antennist ja detektorist koosnev vastuvõtja toimib täielikult antennist saadava KS-energia arvel, mistõttu tundlikkus ja tarbijale ülekantav väljundvõimsus on väga väikesed, sõltudes oluliselt: 1) antenni efektiivsusest 2) vastuvõetava jaama poolttekitatud väljatugevusest 3) VV antenni asukohast 4. KS-võimendi ehk raadiosagedusvõimedi [RF- Radio Frequency]
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
