docstxt/14458498693678.txt
Karina Repetun 11.klass Päikesepatarei on elektrotehniline seade, mis muundab Päikese valgusenergiat elektrienergiaks. Tavaliselt kasutatakse päikesepatareis fotoelemente, milles elektromotoorjõud tekib juhi ja pooljuhi või kahe pooljuhi vahelisel siirdel. Enamasti kasutatakse selleks pooljuhtide fotoelektrilisi omadusi. Kui valguseosake footon "põrkab" vastu pn-siiret, siis vahetavadelektron ja auk vastavalt N- ja P- pooljuhis kohad. Kui ühendada pooljuhid voolutarvitiga, siis suunduvad elektron ja auk oma pooljuhtide poole tagasi, tekitades elektrivoolu. Pooljuhtide võimsus 1 m² suuruse pinna kohta on kuni 300 W ja nende kasutegur on 10~20%]. Üks selline element tekitab pingeligikaudu 0,5 V. Kõrgema pinge saamiseks ühendatakse
1,6 * 10 astmes -19 C Laenguarv Z on kõige tähtsam aatomit isel suurus. Z = elemendi järjek nr = prootonite arv = elektronide arv Planetaarmudeli vastuolu ringjooneliselt liikuvad objektid kiirendavad ja kaotavad energiat. MIKROMAAILMAS KEHTIVAD SEADUSPÄRASUSED, MIS EI SOBI MAKROMAAILMA Postulaadid (Bohr) 1. aatom omab kindla energiaga ajas muutumatuid olekuid ( st et elektronid saavad olla vaid kindlatel orbiitidel) 2. aatom kiirgab või neelab valguskvandi vaid siirdel ( kui läheb üle ühelt tasemelt teisele) Madalamalt tasemelt kõrgemale e eemaldub tuumast neeldub Kõrgemalt madalamale tasemele e läheneb tuumale kiirgab Seleta seost hf = Ek Em : elektroni üleminekul krgemalt orbiidilt madalamale kiirgab aatom valguskvandi energia Ergastamine Kuidas saab aatomeid ergastada: 1. kiiritades aatomeid valgusega 2. lasta kiiresti liikuvatel elektronidel põrkuda aatomitega 3. ainet kuumutades
3.Ühise kollektoriga/neeluga lüliti Peamised transistorit iseloomustavad parameetrid on: a.) Sisendtakistus (Rs) b.) Vooluvõimendus(iv/is ehk hfe või β (BPT) c.) Pingevõimendus(uv/us ehk Au) d.) Väljundtakistus (Rv) Bipolaarse transistori ehitus: Väli E ainult siirdealas. Korjab vaid siirdealas olevaid laengukandjaid- vähemuslaengukandjate triiv. Vastupingestatud p-n siire. Täiendav päripingega p-n siire. Emitteris on suur difusioonvool. Elektriväli p-n siirdel baasi ja kollektori vahel tõmbab elektronid kollektorisse. Igale konkreetsele baasivoolule vastab kindel võimendatud kollektorvool. Vooluvõimendus on ligikaudne konstant, mis sõltub temperatuurist, sagedusest ja Uk-st. JUGFET võimendi: Transistorid: Filtrid: RC madalpääsfilter RC kõrgpääsfilter RL kõrgpääsfilter LC filter LCR filter Zener diood Zener dioodi kasutatakse vastupingestatult Dioodide lähendused Ideaalne diood: Lihtsustatud diood:
elektroni, tekitades omakorda kõrvalaatomis augu. Elektronjuhtivuse korral juhitakse elektrivool ühes suunas. o Kus kasutatakse pooljuhte? Termistoris ja fototakistis. o Valgusdiood LED On lühend sõnast light emitted diode - on pooljuhtseadis, mis muudab elektrienergia optiliseks kiirguseks (infravalgus, nähtav valgus või ultravalgus). LEDis muutub elektrivoolu energia p-n siirdel erimärgiliste laengute rekombinatsioonil vahetult valguseks, o Loetle säästulambi puudusi võrreldes teiste valgusallikatega! Lühem eluiga, valgus kollaka tooniga, ei talu põrutusi, mõõtmetelt suurem, läheb töötades kuumaks. o LED lampide eelised teiste valgusallikate ees? Võivad kiirata erinevat värvi või ka valget valgust. Väiksed mõõtmed, põrutuskindlus, pikk eluiga (tuhat korda pikem kui
mikromaailmas. Mikromaailmas kehtivad seadused, mis ei sobi makromaailma. Bohri aatomiteooria postulaadid: statsionaarsete olekute postulaat Elektron võib aatomis liikuda ainult kindlatel statsionaarsetel orbiitidel. Selles olekus aatom ei kiirga. (Aatom omab kindla energiaga statsionaarseid ehk ajas muutumatuid olekuid) lubatud orbiitide postulaat ehk kvantreegel Aatom kiirgab või neelab energiat, kui elektron vahetab orbiiti. (Aatom kiirgab või neelab valguskvandi vaid siirdel- üleminekul ühest statsionaarsest olekust teise) Kiirgav aatom loovutab energiat ainult kindlate portsjonite e. kvantide kaupa. Elektroni kaugenemisel tuumast energia neeldub. (läheb madalamalt kõrgemale tasemele) Elektroni lähenemisel tuumale energia kiirgub. (läheb kõrgemalt madalamale tasemele) Joonspekter tekib, kui hõrendatud gaasidest elektrivoolu läbi juhtida ehk nende heledus ei sisalda igasuguse lainepikkusega valgust. Kiirgusspekter neeldumisspekter pidevspekter
12. Selgita doonorite ja aktseptorite nimetuste päritolu. Elektrone loovutav lisand on doonor (ld annetama, vereandja) aktseptor pooljuht sisaldab lisandit, millel on üks väliselektron vähem (ld vastuvõtja) 13. Mis kannavad elektrivoolu n-tüüpi ja mis p-tüüpi pooljuhtides? N-pooljuhis peamiselt elektronid, p-pooljuhtides peamiselt augud. 14. Mis on pn-siire? Kahekihiline pooljuht, mis tekib n-pooljuhi ja p-pooljuhi kontakti korral. 15. Kuidas tekib pn-siirdel vahelduvvoolu alaldav tõkkekiht? Lülitades diood vahelduvvooluringi. 16. Millise polaarsusega pinget dioodil nimetatakse päripingeks, millist vastupingeks? *päripinge- vooluallika positiivne poolus on ühendatud p-poolmega *vastupinge- vooluallika negatiivne poolus on ühendatud n-poolmega. 17. Nimeta alaldite rakendusalasid. Paljud seadised(arvuti, telekas, raadio) vajavad toiteks alalispinget. Samuti on neid tarvis raadio teel edastatud heliks, videoks ja teabesignaaliks. 18
ZAX= 4 A-4 2 He+ Z-2 Y. Tekib uus el. , mis on tabelis võrreldes lähteelem. 2 kohta eespool.(varjestamine paberilehe või väikese õhukihiga, väike läbimisvõime, ohutu) Beetakiirgus: elektronide voog, mis tekib radioaktiivse el. Ühe neutroni muundumisel prootoniks.uus keem el. mis on tabelis ühe koha võrra tagapool. ZAX= -10e + Z+1AY.(varjestamine metal- lehega, suur läbimisvõime, ohtlik) Gammakiirgus: on elektromagnetvälja kvantide voog, mis tekib tuuma siirdel ergastatud olekust põhiolekusse. Ei muutu massiarv ega tuumalaeng. Vabanenud energia on põhjustatud tuuma oleku muutusest. (kõige ohtlikum ja suurima läbimisvõimega, varjestatakse võimalikult suure aatomnr ja tihedusega ainet- ntx PLII). Elektronidest koosnev beetakiirgus tekib -lagunemisel. -lagunemine toimub juhul, kui neutron (n0) muutub prootoniks (p+), kiirates elektroni (e) ja antielektronneutriino ( ). n0 p+ + e + . Positronidest koosnev beetakiirgus tekib +-lagunemisel
kiirguse koherentsus. stimuleeritud kiirgus tekib, kui ergastatud aatomeid mõjutada sobiva lainepikkusega valgusega. elektroni tiireldes ringorbiidil tuuma ümber muunduvad tema leiulained seisulaineteks, mille EI TEA. mida sinu arvates tähendab aatomimudel?- mudel, kuhu on paigutatud aatomituum ja aatomid ning nende korrapära ning omavahelised suhted. see on mudel, kus kõik toimub seaduspäraselt ning kõrvamõjutajad puuduvad. kuidas tekib pn-siirdel vahelduvvoolu alandav tükkekiht? - ja + elektronid eemalduvad teineteisest (joonis) miks tekkis teadusharu kvantfüüsika? kuna avastati lained ja hakati neid lähemalt uurima miks on laseri valgus silma langedes ohtlik? sest valgus on koondatud ühte punkti, ega haju ja see kahjustab kudesid kui liiga pikalt ühte kohta on suunatud. milline sarnasus on trepist alla veereva kuulikese energia ja kiirgava aatomi energia muutuste vahel? mõlema energia väheneb astme võrra
kaksikkihile vastu ja dioodi läbib vool, mis pinge tõustes kiiresti kasvab. Vastupinge kui vooluallika plusspoolus ühendada n-poolmega, töötab väline elektrijõud kaksikkihi poolt ja dioodi läbiv vool väheneb. 14. Pooljuhtdiood saadaks, kui sulandada ühte plaadikene n-pooljuhist ja plaadike p-pooljuhist ning jootes kummagi poolme külge ühendusjuhtme. Selle tööpõhimõte seisneb selles, et pn- siirdel on omadus juhtida voolu pärisuunas oluliselt paremini kui vastassuunas. Leppemärk 15. Alaldi ja alaldamine Alaldi on seade, mis muundab vahelduvvoolu alalisvooluks. Alaldamine dioodi lülitamisel vahelduvvooluringi saab vahelduvvoolust pulseeriv, tõukeline, kuid ühesuunaline vool Alaldeid kasutatakse raadio teel edastatud heli-, video- ja teabesignaalide desifreerimiseks
. Elektroni põhiseisund . laineomadustega elektron ei saa karbis paigal olla, kuna tema madalam energia pole 0,vaid on E1= ( h2/8mL2) . See ongi elektronid põhiseisund. 27. Mis on orbitaallained? Aatomis tiirlevad elektronide leiulained 28. Millal kiirgab või neelab aatom valgust? Statsionaarses olekus aatom elektromagnetlaineid ei kiirga (Bohri I postulaat). Aatom kiirgab või neelab elektromagnetlaineid siirdel ühest statsionaarsest olekust teise (Bohri II postulaat). 29. Millised kolm kvantarvu määravad elektroni võimaliku seisulaine? peakvant n, kõrval-e orbitaalkvant l ja magnetkvant m 30. Mida näitab kolmemõõtmelises aatomis orbitaalkvantarv l ja magnetkvantarv ml? Impulsimoment (ehk pöörlemishulk) L näitab pöörleva keha osade impulsside mõju pöörlemisele või siis pöörleva keha suutlikkust teisi kehi liikuma panna.
Eristatakse sisend- ja väljundtunnusjooni. ÜE- lülituse korral on sisendtunnusjooneks IB = f(UBE) kui UCE = const. ja väljundtunnusjooneks IK = f(UKE) kui IB = const. (joonis 3.21). Bipolaartransistor võib töötada kolmes põhitalitluses: 1. Võimenditalitluses (aktiivtalitluses) on emittersiire avatud (takistus väike) ja kollektorsiire suletud (takistus suur). 2. Sulgetalitluses on peale kollektorsiirde ka emittersiire suletud, s.t. mõlemal siirdel on vastupinge. 3. Küllastustalitluses on mõlemad siirded avatud. Baasivool võib tugevuselt muutuda võrreldavaks emitterivooluga. Küllastus tekib, kui pinge kollektoril muutub npntransistoris baasi suhtes negatiivseks; seejuures emitteri suhtes võib ta olla veel positiivne. Tulemused Sisendtunnusjooned Kui UKE=0 Kui UKE=5,2 V
p-n-siirde elektriväljale ja siirdes mõjuv elektriväli hakkab vähenema, muutub nulliks ja siis muudab koguni suunda. Samal ajal liiguvad enamuslaengukandjad siirde suunas, kuni laengud siirdes kaovad koos potentsiaali-barjääri kadumisega. Sellises olukorras hakkavad enamuslaengukandjad soodustatult läbima siiret ja kogu vooluringi läbib tugev vool. Selliselt pingestatud siirde olukorda nimetatakse ava- ehk pärisuunareziimiks ja esinevat voolu ava- ehk pärivooluks. Seega näeme, et p-n-siirdel on ventiili omadus juhtida voolu ühes suunas, p-n-siire ongi sellest omadusest tulenevalt pooljuhtdioodide põhiosaks. Eri materjalidel on potentsiaalibarjäär erinev ja sellest tulenevalt algab ka pärivool erinevatel pingete väärtustel. (germaaniumil ligikaudu 0,3 volti, ränil natuke üle 0,6 voldi). LED-ehk valgust eraldav diood.LED'e esineb paljudes värvides (punane, sinine, kollane jne). Neid
elektrivälja tugevust suurendades siirete lubatavat vastupinget. Lihttüristori struktuur ja tingmärk on toodud joonisel 3.10. Anoodtoiteallikas on reguleeritava pingega UA, koormustakisti Rk piirab anoodvoolu ja reostaadiga RG reguleeritakse tüürvoolu. Juhul kui lüliti S on avatud (IG = 0) on päripingestatud türistori äärmised siirded 1 ja 3 samuti päripingestatud, keskmine siire 2 aga vastupingestatud. Keskmisel siirdel on potentsiaalibarjääär kõrgem kui äärmistel. Madalatel anoodpingetel on türistori läbiv vool väike ( A, mA), mis kujuneb põhiliselt vähemuslaengukandjate _ soojusliikumisest läbi vastupingestatud siirde 2. Pinge edasisel suurenemisel see vool märkimisväärselt ei kasva. Anoodpinge teatud väärtusest alates suureneb anoodvool järsult, sest siirde takistus väheneb laviinläbilöögi tõttu nullini. Seda pinget nimetatakse blokeerpingeks UB0.
Mitmeelektronkihiliste aatomite elektronkate on kihiline Erinevate elektronkihtide ja alakihtide täitumine toimub vastavuses Pauli keeluprintsiibiga ja energia miinimumi printsiibiga Bohri aatomimudel eeldab, et planetaarne aatom omab kindla energiaga statsionaarseid ehk ajas muutumatuid olekuid. Statsionaarses olekus aatom elektromagnetlaineid ei kiirga (Bohri I postulaat). Aatom kiirgab või neelab elektromagnetlaineid siirdel ühest statsionaarsest olekust teise (Bohri II postulaat). Bohri aatomimudeli katseline alus on aatomi kiirgusspektri joonte paiknemine seeriatena. 1 11.1. Valguse kiirgumine ja neeldumine (Bohri mudel) Esimesena kirjeldas aatomis toimuvaid protsesse Nils Bohr 1913.a., kes kasutas selleks osalt klassikalisi ettekujutusi, näiteks elektroni trajektoor.
Vastav lisand on siis aktseptor (ld. acceptor vastuvõtja). 13. Mis kannavad elektrivoolu n-tüüpi ja mis p-tüüpi pooljuhtides. Lk 63-64 n-tüüpi pooljuhtides kannavd elektrivoolu peamiselt elektronid. p-tüüpi pooljuhtudes kannavad elektrivoolu peamiselt augud. 14. Mis on pn-siire (e. Pn-üleminek)? Lk 65 pn-siire sulandades ühte plaadikese n-pooljuhist plaadikesega p-pooljuhist saame kahekihilise pooljuhi. Nende ühinesmiskiht ongi pn-siire. 15. Kuidas tekib pn-siirdel vahelduvvoolu alaldav tõkkekiht? Lk 65 P-poolmes on palju auke, n-poolmes elektrone. Voolukandjate tiheduste erinevus hakkab läbi siirde tasanduma: augud valguvad n-poolmesse ja elektronid p- poolmesse. Siirdealas jäävad p-poolmesse neg. aktseptorioonid ja n-poolmesse jäävad pos. doonorioonid. Selle kakskihi elektriväli hakkab ülevalguvaid voolukandjaid tagasi tõrjuma, kuni on saavutatud tsasakaaluseisund tekkimud ongi tõkkekiht. 16
Laengukandjate laengu tõttu: n-juhtivuseks ja p-juhtivuseks. p- ja n- juhtivusega osade üleminekupiirkonda nimetatakse p-n siirdeks Transistor on pooljuhtseadis, mille abil saab tekitada, lülitada, võimendada ja muundada elektrisignaali (voolu). Valgusdiood – LED, lühend sõnast light emitting diode – on pooljuhtseadis, mis muudab elektrienergia optiliseks kiirguseks (infravalgus, nähtav valgus või ultravalgus). Valgusdioodis muudetakse p-n siirdel elektronide ja aukude rekombineerumisel eralduv energia vahetult valguseks. 3. VAHELDUVVOOL Vahelduvvool on elektrivool, mille tugevus ja suund perioodiliselt muutuvad. Vahelduvvoolu tugevuse efektiivväärtuseks nimetatakse sellist alalisvoolu tugevust, mille korral eraldub vahelduvvooluringis võrdse aja jooksul sama suur soojushulk kui alalisvoolu korral. Vahelduvvoolu pinge ja voolutugevuse efektiivväärtusedPinge ja
Tarindi deformeerimiseks kulutatud tööd nimetatakse deformatsioonitööks. (Tähis W, ühik J) Tarindis laekub tehtud tööga võrdne deformatsioonienergia U. Clapeyroni teoreemdeformatsioonitöö võrdub jõu ja sellele vastava siirde poolkorrutisega. // W=F* Siire peab olema võimalik, sellisel juhul räägitakse jõu virtuaalsiirdest ja virtuaaltööst.(kui jõud sooritab tööd sellest jõust sõltumatul siirdel ja on ainult kujutletav) 1) Kaks võrdvastupidist jõudu W=F, 2) Jõupaar W= M 3) Kaks võrdvastupidiste momentidega jõupaari W=M, Mohri integraal On võimalik leida mis tahes punkti siiret meile huvi pakkuvas sihis, kui selles punktis ja sihis rakendada ühikjõud ja leida vastav deformatsioonienergia. Algoritm siirde leidmiseks: 1) leitakse sisejõud, 2) rakendatakse ühikjõud, ja nende sisejõud, 3) arvutatakse Mohri integraal, mis võrdub otsitava üldistatud siirdega
elektromagnetilises vastastikmõjus. ● Elektrilaengu jäävuse seadus - elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. 2.1 Mis on p-n siire? Kuidas see töötab? Kus me seda kasutame? ● Kui tekitada pooljuhis kaks erineva juhtivusega osa, siis p- ja n- juhtivusega osade üleminekupiirkonda nimetatakse p-n siirdeks. ● Selline olukord saavutatakse erinevate lisandite sisseviimisega pooljuhtkristalli. Siirdel hakkab toimuma laengukandjate vahetus. Elektronid hakkavad soojusliikumisest põhjustatud difusiooni toimel liikuma p-osas olevatele vabadele kohtadele, mille tulemusel enne neutraalne p-osa saab negatiivse laengu ja n-osa, kaotades elektrone, samasuguse positiivse laengu. ● P-n siiret kasutatakse põhiliselt dioodides, transistorides ja teistes pooljuhtseadistes, kus vajatakse voolu kulgemist vaid ühes suunas. 3.1 Mis on elektriline mahtuvus
omadused on esialgse aatomi omadustest erinevad. Looduslik radioaktiivsus- tuumade iseeneslilk muundumine. Tehisradioaktiivsus- tuumareaktsioonide tulemusel tekkinud isotoopide radioaktiivsus. Alfakiirgus- radioaktiivse elemendi tuumadest väljuv heeliumi aatomi tuumade voog. Beetakiirgus- elektronide voog, mis tekib radioaktiivse elemendi ühe neutroni muundumisel prootoniks. Gammakiirgus- elektromagnetvälja kvantide voog, mmis tekib tuuma siirdel ergastatud olekust põhiolekusse. Poolestusaeg- ajavahemik, mille jooksul langeb pool antud rasioaktiivse elemendi tuumadest. Tuumareaktsioon- aatomituumade muundumine vastastikmõju käigus mingi mikroosakese või teise tuumaga. Ioniseeriv kiirgus- kiirete mikroosakeste voog ja lühilaineline elektromagnetkiirgus, mis ioniseerib aatomeid ja molekule. Kiirguse neeldumisdoos- füüsikalin suurus, mis võrdub neeldunud ioniseeriva kiirguse ja kiiritatava aine massi suhtega.
kas ta juhib või ei juhi elektrit. Ta võib olla nii juht, kui ka mittejuht. • Transistori mõiste ja kasutusvaldkonnad: Transistor - on pooljuht, iga väikest osa saab kontrollida (nt telefoni protsessorites), elektriahelate lülitamiseks. Tähtis koostisosa info- ja sidetehnikas. • P ja n siire: p-siire ehk positiivne - elektronide puudumine (tühjad kohad) seal, kus peaksid tegelikult olema elektronid Siirdel hakkab toimuma laengukandjate vahetus. N-osas on hulk elektrone, millel puudub kristallvõres sobiv koht. Need kohad on olemas aga kõrvalolevas p-osas (e seal on positiivne laeng). • Kuidas saab valgusest elektrit ja elektrist valgust: Valgusest elektrit - fotoefekt (päikesepatareid): Välisfotoefekt - valguse toimel lüüakse elektronid ainest välja(elektromagnetlained sisenevad ainesse); (sisefotoefekt – valgus ei väljasta elektrone
mõõtmed umbes 0,1 mm), ökonoomseimad (kasutegur on 50%) ning kasutatavaimad nüüdislaserid (üle 90% aastas toodetavate laserite arvust 1990. a. andmetel). Pooljuhtkiirguriga lasereis võib ergastiks olla ka elektronikimp (näiteks laserteleviisori ekraanis). [3] Pooljuhtlaserites kasutatakse töötava ainena näiteks galliumarseniidi GaAs, kaadmiumsulfiidi CdS, indiumarseniidi InAs või tsinksulfiidi ZnS. [2] Injektorlaseris tekib pööratud jaotus pn-siirdel. Tema võimsus on temperatuuril 4 K pidevreziimis kuni 10 W, aga toatemperatuuril impulssreziimis 100150 W. Elektronikimbuga ergastatava pooljuhtlaseri keskmine võimsus on umbes 1 W, aga tippvõimsus võib olla isegi 1 MW. [2] Pooljuhtlaserid võimaldavad tekitada kiirgust peaaegu kogu nähtavas ja sellele lähedases infrapunases spektriosas lainepikkustel 3751800 nm. Samas on suudetud teha laserdioode lainepikkusega üle 3 µm
Selliselt rakendatud pinget nimetatakse vastupingeks. Siire on ,,suletud", selle suudavad läbida ainult vähemuslaengukandjad. Kuna neid on väga vähe, siis vool läbi p-n siirde on väga väike ja seda nimetatakse vastuvooluks. P-n siirde pinge voolu sõltuvus on toodud joonisel 2.17. Näeme, et p-n siire käitub alaldava kontaktina, st laseb voolu läbi peamiselt ühes suunas. Sellel põhineb pooljuhtdioodide kasutamine alaldina. Peale selle esineb p-n siirdel veel huvitavaid omadusi, mida saab kasutada erineval otstarbel. Näiteks on p-n siirde tõkkekiht sisuliselt kondensaator (positiivselt ja negatiivselt laetud kihid), mille laiust (ja seega mahtuvust) saab reguleerida välise pingega. Selle efekti alusel töötavaid seadiseid nimetatakse varikonideks (muutuva mahtuvusega kondensaatoriteks), mis on funktsionaalsed seadised. Suure vastupinge rakendamisel p-n siirdele toimub siirdel läbilöök, mille tulemusel vastuvool
Igale ainele on omane tema küllastunud auru rõhu kindel monotoonne sõltuvus temperatuurist. Vedelik keeb, kui tema küllastunud auru rõhk on temperatuuri tõstmisel saanud võrdseks välisrõhuga. Keemise tunnuseks on mullide tekkimine vedeliku kogu ruumalas ning mullide jõudmine pinnale. Siirdesoojuseks (sulamis-, aurustumis- vm. soojuseks) nimetatakse soojushulka, mis on vajalik vaadeldava faasisiirde teostamiseks aine massiühikuga. Siirdesoojuse SI-ühikuks on 1 J/kg. Siirdel suurema siseenergiaga olekusse siirdesoojus neeldub aines, siirdel väiksema siseenergiaga olekusse ta eraldub. Pindpinevusjõud on pinnal asetsevate vedeliku molekulide omavaheline tõmbejõud. Pindpinevusjõu mõjul püüab vedelikupiisk võtta vähima pindalaga (sfäärilist) kuju. Vedeliku pindpinevustegur näitab, kui suur pindpinevusjõud mõjub selles vedelikus pinna katkirebimisjoone ühikulise pikkuse kohta = Fp / l . Pindpinevusteguri ühikuks on njuuton meetri kohta (1 N/m)
Igale ainele on omane tema küllastunud auru rõhu kindel monotoonne sõltuvus temperatuurist. Vedelik keeb, kui tema küllastunud auru rõhk on temperatuuri tõstmisel saanud võrdseks välisrõhuga. Keemise tunnuseks on mullide tekkimine vedeliku kogu ruumalas ning mullide jõudmine pinnale. Siirdesoojuseks (sulamis-, aurustumis- vm. soojuseks) nimetatakse soojushulka, mis on vajalik vaadeldava faasisiirde teostamiseks aine massiühikuga. Siirdesoojuse SI-ühikuks on 1 J/kg. Siirdel suurema siseenergiaga olekusse siirdesoojus neeldub aines, siirdel väiksema siseenergiaga olekusse ta eraldub. Pindpinevusjõud on pinnal asetsevate vedeliku molekulide omavaheline tõmbejõud. Pindpinevusjõu mõjul püüab vedelikupiisk võtta vähima pindalaga (sfäärilist) kuju. Vedeliku pindpinevustegur näitab, kui suur pindpinevusjõud mõjub selles vedelikus pinna katkirebimisjoone ühikulise pikkuse kohta = Fp / l . Pindpinevusteguri ühikuks on njuuton meetri kohta (1 N/m)
Kanal on juba sisseehitatud, kuid paisupinge abil vaid laiendame või ahendame seda kanalit. Pinged on juba sobivad arvutites 1.12. Mis on JFET (pn-siirdega väljatransistor) JFET'i on harva vaja. See on alati vastupingestatud.Neid teatakse ka kui isoleerimata paisuga väljatransistorid. Seal on paisu ja juhtiva kanali vahel vaesunud ala, kus on vähe voolukandjaid. Mida kõrgem on vastupinge pn- 6 siirdel seda laiem on vaesunud ala. Mida laiem on vaesunud ala, seda kitsam on kanal ja seda väiksem vool läbi voolab. 1.13. Mis on türistor? Vahendid voolu sisse-väljalülitamiseks, kasutusel jõuelektroonikas (energeetikas). Vool katkeb toitepinge mahavõtmisel.Keskmine np-siire vastupingel on ~0,7V. Joonisel on trinistor. Kui midagi juurde mõelda same väljalülitatavad türistorid, mis on keerukamad. On olemas ka türistorid vahelduvvoolule. 1.14. Fotoresistor
Loendussuuna muutmine sõltub sellest, kas ülekandeks kasutatakse trigeri otsest või inverteeritud signaali. 51.Mis asi on mitte-kahendloendur? 52.ADM-FLASH. 53.Järjestikuse aproksimeerimise printsiip ADM ehitamiseks. 54.TTL-Schottky olemus. Küllastus reziimi vältimisega on võimalik vähendada hilistust. See saavutatakse Schottky dioodide abil. Transistori kollektori siirdega ühendatakse rööbiti Schottky diood. Schottky dioodi päripingelang on väiksem, kui transistori kollektori siirdel. Seetõttu juhitakse üleliigne baasivool läbi Schottky dioodi. See takistab transistori minekut sügavasse küllastusse ja vähendab sulgumisaega. Analoogelektroonika 1.Transistori kasutamine võimenduselemendina. 2.Analoog- ja digitaalelektroonika erinevus. 3.RC-sidestus transistori reziimvoolude isoleerimiseks sisendsignaali allikast ja tarbija ahelast. 4.Trafosidestus samaks otstarbeks. 5.Balansslülitus (galvaaniline sidestus) samaks otstarbeks. 6
löögisitkus; korrosioonikindlus; lõike ja survetöödeldavus. Lahustunud hapnik vähendab pindpinevust ja suurendab metalli voolavust, seega halvendab keevitamist ruumiasendeis. Õmblusmaterjali põhiliseks oksüdeerijaks on keevitatava metalli pinnal asuv tagi, roostekiht, mustus ning kaitsegaasidest ja räbustist eralduv hapnik. Keevismetalli oksüdeerimine toimub keevitsukaare piirkonnas, elektroodimetalli tilkade pinnal, nende siirdel keevisvanni ja keevisvanni pinnal. Oksüdeerimist mõjutavad järgmised tegurid: a) keevituskaare pikenedes suureneb keevitusmetalli oksüdeerimine b) lisametalli C, Mn, Si sisalduse suurenedes väheneb õmblumetalli hapnikusisaldus, kuid halveneb protsessi kulgemine c) keevitusvoolu suurus, kui sellega kaasneb elektroodimetalli peentilksiire. Näiteks happeliste elektroodie kasutamisel.
kontsentratsioon, mistõttu lisandjuhtivus mõjutab nüüd poljuhi juhtivust vähem. Kuna vastassuuna vool suureneb, siis temperatuuri tõusuga väheneb alaldustegur ja halveneb p- n-siirde ventiili toime. Tunduv temperatuuri mõju pooljuhtseadiste omadustele on nende tõsiseks puuduseks. 22. Mis on pooljuhtdiood? Lk 94 Pooljuhtdioodide põhiliseks elemendiks on p-n-siire, mis eraldab kahte erineva lisandjuhtivusega pooljuhti. Sellisel siirdel on ventiili omadused. Eristatakse kaht dioodide põhiliiki: pind- ja punktdioodi. 23. Pooljuhtdioodide liigitus.lk 86 Eristatakse kaht dioodide põhiliiki: pind- ja punktdioodi. (lk 86) Kasutusel on olnud erinevaid dioodide liigitusi, praegu enamlevinud liigitus lähtub nende kasutusalast. Kui dioodis leiab kasutust p-n-siirde põhiomadus (ühesuunaline elektrijuhtivus ehk ventiili toime), nimetatakse neid dioode põhidioodideks ehk lihtsalt dioodideks. Kui aga leiab kasutust
Prootoni laeng on +e ja neutronil laeng puudub. Prootoni mass ületab ca 1836,1 korda ja neutroni mass 1838,7 korda elektroni massi (9,1 .10 -31 kg). Aatomi mass koosneb peaaegu täielikult vaid tuuma massist. Bohri aatomimudel eeldab, et planetaarne aatom omab kindla energiaga statsionaarseid ehk ajas muutu- matuid olekuid. Statsionaarses olekus aatom elektromagnetlaineid ei kiirga (Bohri I postulaat). Aatom kiirgab või neelab elektromagnetlaineid siirdel ühest statsionaarsest olekust teise (Bohri II postulaat). Bohri aatomimudeli katseline alus on aatomi kiirgusspektri joonte paiknemine seeriatena. Balmer-Rydbergi valem määrab vesiniku aatomi kiirgusjoonte lainepikkused või kvandi energiad h f kujul 1/ = R' {(1/nl 2) - (1/na 2)} või h f = R {(1/nl 2) - (1/na 2)}, kus suurust . 7 -1 R' = 1,097 10 m või R = 13,6 eV nimetatakse Rydbergi konstandiks. nl ja na on täisarvud. Arv nl
Prootoni laeng on +e ja neutronil laeng puudub. Prootoni mass ületab ca 1836,1 korda ja neutroni mass 1838,7 korda elektroni massi (9,1 .10 -31 kg). Aatomi mass koosneb peaaegu täielikult vaid tuuma massist. Bohri aatomimudel eeldab, et planetaarne aatom omab kindla energiaga statsionaarseid ehk ajas muutu- matuid olekuid. Statsionaarses olekus aatom elektromagnetlaineid ei kiirga (Bohri I postulaat). Aatom kiirgab või neelab elektromagnetlaineid siirdel ühest statsionaarsest ole kust teise (Bohri II postulaat). Bohri aatomimudeli katseline alus on aatomi kiirgusspektri joonte paiknemine seeriatena. Kvantarvudeks nimetatakse arve, mis määravad mikroobjekti (aatomit, elektroni vms) kirjeldavate füüsi- kaliste suuruste väärtusi. Balmer-Rydbergi valem määrab vesiniku aatomi kiirgusjoonte lainepikkused või kvandi energiad h f
Inv võim, mitteinv. 2. tarbijaga paralleelselt konde-väikeste voolude jaoks. q1=1/(2fvCRt). Kui C-> pulsatsioone pole. Tühijooksul Rt=->Ud=U2m=U22 3. unipolaarne, pingega juhitav. transis liiguvad ühenimel-d laengukand-d kanalis, mille juhtivust muudetakse elektrivälja abil. Jagunevad:*pn siirdega *isoleeritud paisuga(1.sisseehit kanal 2.induts kanal) (tähistus Gate,Source,Drain üleval) n-kanaliga nool paisust sisse, p- vastupidi. Mida kõrgem vastupinge p-n siirdel, seda laiem vaesunud ala, seda väiksem vool. MOPP-trans(MOSFET)-formeerkanaliga, alus tavaliselt lättega koos. n-Kanal algusest peale olemas, paisu pingega seda laiendatakse/kitsendatakse. Neg pinge korral el.väli väga suur, vaesunud olek, pos korral küllastunud. Indutseerkanal-tüüritav ainult pos pingega(kuni 10V). Tekib kunstlikult n-juhtivuse kanal. Lin kasv->küllastus, kuna õhuke, siis läbilöök 20V juures. Vältida staatilist elektrit!! 4
korrosioonikindlus, lõike ja survetöödeldavus. Lahustunud hapnik vähendab pindpidevust ja suurendab metalli voolavust, seega halvendab keevitamist ruumiasendis. Õmblusmetalli põhiliseks oksüdeerijaks on keevitatava metalli pinnal asuv tagi, roostekiht, niiskus, mustus ja kaitsegaasidest ning räbustist eralduv hapnik. Keevismetalli oksüdeerimine toimub keevituskaare piirkonnas, elektroodimetalli tilkade pinnal ninde siirdel keevisvanni ja keevitamise ajal keevisvanni pinnal. Oksüdeerimist mõjutavad järgmised tegurid: Keevituskaare pikenedes suureneb keevismetalli oksüdeerimine Lisametalli C, Mn, Si sisalduse suurenedes väheneb õmblusmetalli hapnikusisaldus, kuid halveneb protsessi kulgemine. Keevitusvoolu suurus, kui sellega kaasneb elektroodimetalli peentilksiire nt happeliste elektroodide kasutamisel.
3). Seetõttu on rohkem elektrone suutelised difundeeruma läbi tõkkekihi p-piirkonda ning samal põhjusel tugevneb ka aukude difusioon vastassuunas. Tekib pärivool. Kui väline pinge ületab tõkkepinge (ligikaudu 0,3 V germaanium- ja 0,7 V ränisiirde korral), kahaneb tõkkekihi paksus nullini ning siiret läbiv pärivool kasvab pinge edasisel suurendamisel eksponentsiaalselt. Temperatuuri tõus suurendab pärivoolu ja vähendab päripingelangu siirdel. Voolu edasisele suurendamisele seab piiri pooljuhtstruktuuri ülemäärane soojenemine, mis lõpuks võib viia siirde hävinemiseni (räni puhul 150°...200° juures). Joonis 3.3. Päripingestatud pn-siire [2]. Pikkov lk 25 Elektroonika alused. Teema 3 Pooljuhtseadised 7 3.2.3. Vastupingestatud pn-siire Siirdele vastupinge rakendamisel (pluss n-pooljuhil, miinus p-pooljuhil) liitub väline
Mikromaailma all mõistetakse füüsikas molekulide, aatomite ja elementaarosakeste maailma. Makromaailma moodustavad kehad, mida me suudame vahetult tajuda. Bohri aatomimudel: Aatom on stabiilne ning kiirgab kindlate sagedustega (lainepikkustega) valgust. Neist faktidest järeldub, et kiirgav aatom loovutab energiat portsjonite ehk kvantide kaupa. Bohri postulaadid: 1) aatom omab kindla energiaga statsionaarseid ehk ajas muutumatuid olekuid. 2) aatom kiirgab või neelab valguskvandi vaid siirdel (üleminekul) ühest statsionaarsest olekust teise. Peakvantarvuks nimetatakse kvantarvu n, mis Bohri mudeli korral määrab aatomi energia, elektronorbiidi raadiuse ja elektroni kiiruse. Energianivoo on peakvantarvule vastav energia. Aatom asub põhiolekus, kus energia on vähim. Valguse kiirgumine elektron läheb üle madalamale energiatasemele (tuumale lähemale), siis kiirgub footon. Valguse neeldumine elektron läheb üle kõrgemale energiatasemele (tuumast kaugemale), siis
monotoonne sõltuvus temperatuurist. Vedelik keeb, kui tema küllastunud auru rõhk on temperatuuri tõstmisel saanud võrdseks välisrõhuga. Keemise tunnuseks on mullide tekkimine vedeliku kogu ruumalas ning mullide jõudmine pinnale. Siirdesoojuseks (sulamis-, aurustumis- vm. soojuseks) nimetatakse soojushulka, mis on vajalik vaadeldava faasisiirde teostamiseks aine massiühikuga. Siirdesoojuse SI-ühikuks on 1 J/kg. Siirdel suurema siseenergiaga olekusse siirdesoojus neeldub aines, siirdel väiksema siseenergiaga olekusse eraldub. Pindpinevusjõud on pinnal asetsevate vedeliku molekulide omavaheline tõmbejõud. Pindpinevusjõu mõjul püüab vedelikupiisk võtta vähima pindalaga (sfäärilist) kuju. Vedeliku pindpinevustegur näitab, kui suur pindpinevusjõud mõjub selles vedelikus pinna katkirebi- misjoone ühikulise pikkuse kohta = Fp / l (ühik njuuton meetri kohta 1 N/m).
) *Jõuimpulss - DEF:Jõu ~F korrutist lõpmata väikese ajavahemikuga dt nimetatakse jõu elementaarimpulsiks. d(m*~v)= ~F*dt (masspunkti liikumishulga diferentsiaal võrdub sellele punktile rakendatud jõu elementaarimpulsiga. 36. Jõu töö mõiste. Elementaartöö. Konservatiivsed (raskusjõud, gravitatsioonijõud, elastsusjõud) ja dissipatiivsed jõud. *Jõu töö mõiste - DEF Mehaanikas defineeritakse jõu ~F elementaartöö dA lõpmata väikeseks siirdel ds, kui dA= F*ds*cos, kus on jõu ~F projektsioon siirdele. *Elementaartöö: dA= F*cos*ds * Konservatiivsed (raskusjõud, gravitatsioonijõud, elastsusjõud) jõud - DEF: Jõude, mis töö rakenduspunkti üleminekul ühest kohast teise ei sõltu tee pikkusest, kujust, ega rakenduspunkti liikumise seadusest nimetatakse konservatiivseteks jõududeks. * Dissipatiivsed jõud - DEF: mittekonservatiivseid jõude nimetatakse dissipatiivseteks 37. Potentsiaalne energia
Jagunevad:*pn siirdega *isoleeritud paisuga(1.sisseehit kanal Tõesus- ehk funktsioneermise tabeli parem esitus: 2.induts kanal) (tähistus Gate,Source,Drain üleval) n-kanaliga nool paisust sisse, p-vastupidi. Mida R S Q(t + deltat) deltat = aeg trigeri ümberlülitamiseks. kõrgem vastupinge p-n siirdel, seda laiem vaesunud ala, seda väiksem vool. MOPP- 0 0 Q(t) trans(MOSFET)-formeerkanaliga, alus tavaliselt lättega koos. n-Kanal algusest peale olemas, 011 paisu pingega seda
Kui pooljuhti lisada nii doonorlisandit kui aktseptorlisandit, pooljuhi elektrijuhtivuse tüüp sõltub üte või teist tüüpi lisandi kontsentratsioonist. See tähendab, kui ülekaalus on juhtivuselektronid, siis on pooljuht n-tüüpi, kui aga ülekaalus on augud, siis on pooljuht p-tüüpi. Pn-siirde e tõkekiht on spetsiaalse tehnoloogilise protsessiga saadud p-juhtivusega pooljuhi ja n-juhtivusega pooljuhi piirikiht. Pn- siirdel on ventiili omadus-ta laseb hästi läbi voolu ühes suunas, kuid ei tee seda teises 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.
Igale ainele on omane temaküllastunud auru rõhu kindel monotoonne sõltuvus temperatuurist. Vedelik keeb, kui tema küllastunud auru rõhk on temperatuuri tõstmisel saanud võrdseks välisrõhuga. Keemise tunnuseks on mullide tekkimine vedeliku kogu ruumalas ning mullide jõudmine pinnale. Siirdesoojuseks (sulamis-, aurustumis- vm. soojuseks) nimetatakse soojushulka, mis on vajalik vaadeldava faasisiirde teostamiseks aine massiühikuga. Siirdesoojuse SI-ühikuks on 1 J/kg. Siirdel suurema siseenergiaga olekusse siirdesoojus neeldub aines, siirdel väiksema siseenergiaga olekusse ta eraldub. Pindpinevusjõud on pinnal asetsevate vedeliku molekulide omavaheline tõmbejõud. Pindpinevusjõu mõjul püüab vedelikupiisk võtta vähima pindalaga (sfäärilist) kuju. Vedeliku pindpinevustegur näitab, kui suur pindpinevusjõud mõjub selles vedelikus pinna katkirebimisjoone ühikulise pikkuse kohta = Fp / l . Pindpinevusteguri ühikuks onnjuuton meetri kohta (1 N/m)
alguses. Integreerimise tulemus (kondensaatori pinge) T = RC. Pilet 13 1. Stabilitron Stabilitron on pooljuhtdiood, mis hoiab pinge temaga rööbitisel koormusel peaaegu püsivana, kuigi toitepinge või koormustakistus muutub suures ulatuses. Stabilitroni töö põhineb pn-siirde läbilöögil teatud kindlat väärtust ületava vastupinge U Z toimel. Siis väheneb järsult dioodi takistus ja vastavalt tugevneb teda läbiv vool. Kui seejuures siirdel hajuv võimsus ei ületa lubavat maksimaalset väärtust, siis voolu katkemisel dioodi vastutakistus taastub, nii et sel juhul läbilöök stabilitroni ei riku. Stabiliseerimispinge UZ on stabilitronil tekkiv pinge, kui teda läbib nimistrabiliseerimisvool IZn. 2. ÜE väljundkarakteristik 3. Integraator OV baasil 4. DTL Element 2NING-EI (3NAND). Juhul kui kasvõi üks sisenditest X1 – X3 on null, baasi vool Ib läheb transistorist mööda; transistor on kinni ja Y H. 2VÕI-EI (2NOR)
Samal ajal liiguvad enamuslaengukandjad siirde suunas, kuni laengud siirdes kaovad koos potentsiaali-barjääri kadumisega. Forward-Biased Junction JOON.4.7. Sellises olukorras hakkavad enamuslaengukandjad soodustatult läbima siiret ja kogu vooluringi läbib tugev vool. Selliselt pingestatud siirde olukorda nimetatakse ava- ehk pärisuunareziimiks ja esinevat voolu ava- ehk pärivooluks. Seega näeme, et p-n-siirdel on ventiili omadus juhtida voolu ühes suunas, p-n-siire ongi sellest omadusest tulenevalt pooljuhtdioodide põhiosaks. Eri materjalidel on potentsiaalibarjäär erinev ja sellest tulenevalt algab ka pärivool erinevatel pingete väärtustel. Joonisel 4.8 on toodud räni ja germaaniumi p-n-siirete pinge-voolu tunnusjooned, p-n-siiret võime vaadelda ka kui muutva takistusega elementi, mille takistus oleneb rakendatud pingest (joonis 4.9).
Samal ajal liiguvad enamuslaengukandjad siirde suunas, kuni laengud siirdes kaovad koos potentsiaali- barjääri kadumisega. Forward-Biased Junction 8 JOONIS.1.7. Sellises olukorras hakkavad enamuslaengukandjad soodustatult läbima siiret ja kogu vooluringi läbib tugev vool. Selliselt pingestatud siirde olukorda nimetatakse ava- ehk pärisuunareziimiks ja esinevat voolu ava- ehk pärivooluks. Seega näeme, et P-N-siirdel on ventiili omadus - juhtida voolu ühes suunas. P-N-siire ongi sellest omadusest tulenevalt pooljuhtdioodide põhiosaks. Eri materjalidel on potentsiaalibarjäär erinev ja sellest tulenevalt algab ka pärivool erinevatel pingete väärtustel. Joonisel 1.8 on toodud räni ja germaaniumi P-N-siirete pinge-voolu tunnusjooned, P-N-siiret võime vaadelda ka kui muutva takistusena elementi, mille takistus oleneb rakendatud pingest (joonis 1.9).
Forward-Biased Junction JOONIS.1.7. Sellises olukorras hakkavad enamuslaengukandjad soodustatult läbima siiret ja kogu vooluringi läbib tugev vool. Selliselt pingestatud siirde olukorda nimetatakse ava- ehk pärisuunareziimiks ja esinevat voolu ava- ehk pärivooluks. Seega näeme, et P-N-siirdel on ventiili omadus - juhtida voolu ühes suunas. P-N-siire ongi sellest omadusest tulenevalt pooljuhtdioodide põhiosaks. Eri 7 materjalidel on potentsiaalibarjäär erinev ja sellest tulenevalt algab ka pärivool erinevatel pingete väärtustel. Joonisel 1.8 on toodud räni ja germaaniumi P-N-siirete pinge-voolu tunnusjooned, P-N-
mille juhtivus muudetakse elektrivälja abil. Väljatransistorid: p-n siirdega, isoleeritud paisuga. Pais, Gate, , Lätte, Source, , Neel, Drane, Mida laiem vaesunud ala, seda kitsam kanal, seda väiksem vool voolab läbi kanali. Vaesunud alas on vähe voolukandjaid. p-n siirdega väljatransistor. p-n siire on alati vastupingestatud! 34 Mida kõrgem vastupinge p-n siirdel, seda laiem on vaesunud ala. 35 Isoleeritud paisuga väljatransistorid (MOP- transistorid). Formeerkanaliga (sisseehitatud kanal) Indutseerkanaliga Formeerkanaliga MOP- transistor RSIS 1012 1014 Ohm. Isolaator SiO2 Alus tavaliselt on ühendatud lättega. n- kanal ühendab taskud valmistamise hetkest alates. Paisupinge abil vaid laiendame või kitsendame seda kanalit.
nn. IIL-tehnoloogia (Integrated injection logic). Selle kohaselt moodustatakse ühe kompleksina kaks transistori, mis toimivad ühise, voolu ümberlülituva elemendina. Taoline element võimaldab hõlpsasti moodustada loogikalülitusi ning TTL-tüübiga võrreldes saavutatakse umbes 100 korda suurem tihedus. Märkimisväärne on IIL- elementide väike võimsustarve, sest tööpinge on madal; selle määrab pingelang avatud siirdel. Elemendid säilitavad oma töövõime kuni üliväikeste pingeteni, selle juures aga väheneb nende töökiirus mitu suurusjärku. Et väljatransistore nimetatakse tihti MOS-transistorideks (metall-oksiid pooljuht), kannab ka valmistamisviis nime MOS (Metal-oxyde-semiconductor). MOS transistorid võivad erineda kanalit juhtivustüübilt. Seejuures on p-kanaliga transistorid lihtsamad valmistada ning seetõttu kasutati neid esimestes mikroprotsessorites valdavalt
annaabi.ee 
