1942.aastal eksperimenteeris sakslane Herbert Matare topeltdioodidega. Tema loodud seadmel oli pooljuhtaluse peal kaks eraldiseisvat , kuid väga lähestikku asuvat metallkontakti. Sellest algeline idee bipolaartransistori loomiseks. 1947.aastal avastasid USA teadlased John Bardeen ja Walter Brattain, et kui panna germaaniumkristalli külge elektrilised kontaktid, siis sellest väljuva elektrivoolu tugevus on olulisemalt suurem esialgsest elektrivoolu tugevusest. 1954 esimene ränialuseline transistor Maailma esimene transistor Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Eelised raadolamist Palju väiksem-tuhandeid kordi Ökonoomsem-eraldab vähem soojust, sest kasutatakse madalamat pinget Pikem tööiga-elektornlampi kattev kaas puruneb kergesti, sisemised detailid
Tallinna Tehnikaülikool Elektriajamite ja Jõuelektroonika instituut Üliõpilane: Rait Rääk Teostatud: 14.03.2005 Õpperühm: AAAB41 Kaitstud: Töö nr. 3 OT Bipolaartransistor ühisemitteriga lülituses Töö eesmärk: Töövahendid: Ühisemitteriga lülituses transistori Transistor, toiteallikas, potentsiomeetrid, tunnusjoonte määramine ja ampermeetrid, voltmeetrid. nende kasutamise oskuste arendamine. Skeem Teooria Transistor on kolme väljastusega täielikult tüüritav pooljuhtseadis. Tööpõhimõtte järgi jagatakse nad bipolaartransistorideks (juhtivuses osalevad elektronid ja augud) ja unipolaar ehk väljatransistorideks (jutivuses osalevad elektronid või augud). Järgnevalt vaatleme
tsooni juhtivustsooni, jättes valentstsooni auke. Kuna metallides on kõrgeim hõivatud energiatsoon ainult osaliselt elektronidega asustatud, on nad head soojusjuhid. 4. Miks pooljuhtide juhtivus temperatuuri tõstmisel muutub? Vabad elektronid tekivad temperatuuri tõustes, juhtivustsoonis elektronide arv suureneb. 5. Transistorid Kollektor hakkab koguma elektrone, emitter saadab auke välja kollektorisse. Transistori omadus transistor võimendab emitteri ja baasi vahelist pinget. Väikesed pingemuutused emitteri ja baasi vahel tekitavad suuri pingemuutusi baasi ja kollektori vahel. St et transistor on pinge võimendaja. Baasi potentsiaalid npn pos, pnp neg Transistor on pinge võimendaja. 6. Pooljuhtdioodi tööpõhimõte Elektrivoolu läbib pn siirde tekitavad põhilised laengukandjad. Nii n-pooljuhid kui p-pooljuhid. Voolutugevus on suur ja pn-siirde takistus on väike. 7
ole piisav selle ületamisks. 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
2. Mille poolest eristuvad üksteisest arvutite neli põlvkonda?-Mida põlvkond edasi seda uuem tehnoloogia. 3. Millist tüüpi (tööpõhimõte) arvuteid on aja jooksul tehtud?-Taskuarvuti,sülearvuti,lauaarvuti 4. Arvutite ajaloos on tähtis koht arvutil ENIAC, miks? Kirjelda seda arvutit!-Sest see oli esimene usa laiaotstarbeline,elektrooniline digitaalne arvuti,mida oli võimalik programeerida lahendamaks paljusid erinevaid arvutiülesandeid. 5. Mis on transistor tema olulisus?-On kolme või enama väljaviiguga pooljuhtseadis, mida kasutatakse elektrisignaalide tekitamiseks, võimendamiseks ja muundamiseks. 6. Mis on protsessor? Milles seisneb tema olulisus? -Protsessor on arvuti osa, mis täidab operatsioone ja töötleb andmeid . 7. Mis on arvuti riistvara? Too näiteid!-Arvuti juurde kuuluvad seadmed . Kõik mida arvuti kasutamiseks vaja läheb. Näiteks: kuvar,klaviatuur,printer,kõlar,mälu,emaplaat,videokaart,helikaart. 8
laengukandjad on positiivsed augud.. See saadakse 3-valentse aine lisamisel nt indium. +joonis 10)Pooljuht diood Põhiomadus: lasta hästi läbi voolu ainult ühes suunas. Kasutatakse vahelduvvoolu alaldamisel. Skeemi tähis: I-on rakendatud päripinge. P-N siiret läbivad põhilised laengukandjad. Neid on palju ja tekib tugev vool. II- on rakendatud vastupinge P-n siiret läbivad kõrvalised laengukandjad. Tekib väga väike vool-vastuvool. 11)Transistor ehk pooljuht triood. Põhiomadus: võimendus. Genereerib elektrivõnkumisi. Väikesed pingemuutused emitteri vooluringis U1, tekitavad suuri pingemuutusi kollektori vooluringis U2. p-n-p või n-p-n. + joonis 12)Termistor-termotakisti, ehk kui pooljuhte kasutatakse tundlike temperatuuritajuritena.
Kõrval e orbitaalkvantarv: l. Magnetkvantarv: m. Elektropilve kuju sõltub energiatasemest, n,l,m. Elektroni spinnid: need võivad olla kahtpidi orienteeritud, neil on poolarvuline spinn aga kaks identset poolarvulise spinniga osakest ei saa jagada sama kvantolekut. Tähis: s. Tõrjutusprintsiip: ühes aatomis ei saa olla kaht elektroni samade kvantarvudega, et n,l,m ja s oleksid samad. Kiip: pooljuhtplaadike, millesse on tehtud palju väikseid transistoreid koos takistite, kondesaatorite jm. Transistor: pooljuhtseadis elektrisignaalide võimendamiseks, muundamiseks ja genereerimiseks. Selle abil saab ühe elektrisignaali abil juhtida teist elektrisignaali. Kui valgusdioodi läbib pärivool, hakkavad need valgust kiirgama: siirdealas kohtuvad elektronid ja augud taasühinevad rekombineeruvad. Pooljuhtdioodid: alaldid, ventiilfotoelemendid nt. päikesepatareid. Päripinge: elektrivoolu pinge elektronide liikumise vastassuunas. Takistuse ülekanne
Elektrotehnika Kondensaator Kondensaator on koostis osa, mis kogub endasse elektrienergiat ja tühjeneb siis lambi või takisti kaudu. Kondensaatori omadust koguda elektrienergiat, nimetatakse elektrimahtuvuseks. Mahtuvuse ühik on Farad F. Diood Diood on koostisosa, mis juhib elektrivoolu ainult ühes suunas. Vastupidises suunas diood elektrivoolu ei juhi. Transistor Transistor on koostis osa mille abil saab võimendada elektrisignaale. Kui transistori baasile anda väike voolutugevus, siis kollektorilt pääseb emitterile suur voolutugevus. Keemilised vooluallikad Keemiline vooluallikas elektrienergia allikas, mis muudab aktiivainete keemislise energia vahetult elektrienergiaks. Vooluallikaid liigitatakse Galvaanielemendid ühekordselt kasutatavad Akud korduv kasutatav Nimipinge uue elemendi klemmipinge teatud kindla koormusvoolu korral
Nii tekivad "triivivad augud", millele siis vastab aukjuhtivusega ehk p-pooljuht. 7. Mis on diood ja millal alandab, millal võimendab voolutugevust ? Diood on elektroonikas kasutatav komponent, mille eesmärk on tagada vaid ühesuunaline elektrilaengute liikumine. Diood, mis on lülitatud vahelduvpingele alandab voolutugevust. 8. Mis on pn-siire? On monokristalse pooljuhi ala, milles toimub üleminek aukjuhtivuselt (p- juhtivuselt) elektronjuhtivusele 9. Mis on transistor? On kolme või enama väljaviiguga pooljuhtseadis, mida kasutatakse elektrisignaalide tekitamiseks, võimendamiseks, muundamiseks ja lülitamiseks. Transistori abil saab ühe elektrisignaali abil juhtida teist elektrisignaali. 10. Mis on kiip? pisike vooluahel, (koosneb põhiliselt pooljuhtseadistest ja ka passiivelementidest) mida toodetakse õhukesest pooljuhtmaterjalist põhimikule. Kiipe kasutatakse peaaegu kõigis elektroonikaseadmetes. 11
● Pooljuhtivus (Si, Ge) - keelutsoonon kitsas. Väga madalatel, absoluutsele nullile lähedastel temperatuuridel kaob erinevus pooljuhi ja dielektriku vahel. Pooljuhi omadusi saab mõjutada lisanditega. Lisand suurendab n-juhtivust, annab elektrone juurde võtab p-tüüpi elektronid endale, jäävad positiivse laenguga augud. n- ooljuhtd (n-negatiivne) doonor (lisandid) p- pooljuht, positiivne juhtivus, võtab elektronid endale. 1.3.1 Pooljuhtelektroonika :diood, transistor, kiip Diood- laseb elektrivoolu ainult ühte pidi läbi. Kasutamine : akulaadijas Transistor- koosneb kolmest pooljuhiat, saab kasutada elektrisignaalide genereerimiseks, võimendab signaale, toimib lülitina. Kuidas töötab: tuleb sisend(signaal). emittor peksab elektrone, kolektorisse kogunevad elektronid. Transitor leiutati 1947 2. Valguse kiirgumine 2.1 Valguse teke Valgus on elektromagnetlainetus. 2.1.1 Luminestsents - külm helendus 2.2 Tavaline valgus
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.Bipolaartransistori ja MOP-transistori põhierinevused. 7.Operatsioonvõimendi ja selle parameetrid. Automaatikaseadmetes pidevsignaalidega sooritatavateks arvutusteheteks kasutatav suure võimendusteguriga alalispingevõimendi. Parameetrid: võimendustegur 8.Milleks on vajalikud operatsioonivõimendi balansseerimine ja korrigeerimine? 9.Võimendi sageduskarakteristik. Alumiste, keskmiste ja ülemiste sageduste mõisted. 10.OV mitteinverteeriv lülitus. 11.OV järgurina. 12.OV inverteeriv lülitus. 13.OV summaatorina. 14.OV diferentsiaalvõimendina. 15.Bipolaarvõimendi OV-l. 16.Integraator OV-l. 17.Diferentseeriv v...
6 Transistoride omaduste sõltuvus sagedusest ............................................................................................................35 4.7 Transistoride omaduste sõltuvus temperatuurist ....................................................................................................35 4.8. Transistori kolm reziimi .........................................................................................................................................36 4.9. Transistor lüliti reziimis......................................................................................................................................... 37 4.10. Transistori tööpunkti fikseerimine ........................................................................................................................39 4.11. Transistori tööpunkti stabiliseerimine ..................................................................................................................40 4
pooljuhtide kasutamine dioodid, raadiod, televiisorid, kiip pn-siire ühinemiskiht n-pooljuhi ja p-pooljuhi vahel päripinge vooluallika positiivne poolus ühendada p-poolmega vastupinge vooluallika negatiivne poolus ühendada p-poolmega diood ühe pn-siirdega pooljuhtseadis, kus kasutatakse pn-siirde ühesuunalist elektrijuhtivust alaldi - seadeldis raadio teel antavate signaalide desifitseerimiseks. Alaldamine tekib siis kui diood lülitada vahelduvvooluringi Transistor on kahte pn-siiret sisaldav pooljuhtseadis, mida kasutatakse elektronmagnetvõnkumiste generaatoris, võimendis jne Kiip pooljuhtplaadike, millesse on tehtud suur hulk imepisikesi, mõnemikromeetriste mõõtmedega transistoreid koos lülitusse kuuluvate takistite, kondensaatorite jm Monokristallid - vääriskivid Polükristallid metallid, liiv
voolusuund) DIOOD Siirdekiht p ja npooljuhi vahel, pnsiire juhib elektrivoolu ainult suunas ppoolmelt npoolmele; seetõttu toimub vahelduvvooluringi lülitatud pnsiire (diood) alandina ( joonis pooljuhtdiood juhib voolu vaid ühes, pärisuunas), ( joonis pooljuhtdiooni voltamperkõver (tunnusjoon), nõrka vastuvoolu tingib omajuhtivus), ( joonis pooljuhtdioodi läbilõige Iisolaator, Khermeetiline kest, Ppnsiirdega pooljuhtkristall, tingmärk) TRANSISTOR Transitor on pooljuhtseadis elektrisignaalide võimendamiseks, muundamiseks ja genereerimiseks. Kui kaks pnsiiret luuakse vastasjärjestuses (nt np ja pn), saadakse transistor. ( joonis npn ja pnp transistori läbilõige ja tingmärk kummagi transistorvõimendusastme lülitusvisandil) http://www.abiks.pri.ee
ta koormab signaaliallika ära. Väljatransistori puhul seda ohtu ei ole. Bipolaartransil on tavaliselt 3 otsa: - baas ehk juhtelektrood, - emmitter, - kollektor. On ka eritransistore, milledel mõni jalg puudub (ma mõtlen ikka terveid eksemlare ;) või on mõni mitmekordselt. Ntx. nn ühesiirdetransid, milledel on 2 baasi ja kollektor puudub. Väljatranside ja bipolaartranside head omadused on kokku võetud nn IGBT (injected gate bipolar transistor) transides. Nad on juhitavad kui väljatransid (hea: suur sisendtakistus), koormuse poolelt aga käituvad kui bipolaartransid. Rakendatakse ntx. fotoaparaatides välgu lülitamise juures. Kõik bipolaartransid on kas NPN või PNP tüüpi. Skeemitingmärgil on NPN transi emitteri nool transist väljapoole, PNP puhul aga vastupidi. Tehnoloogilstel põhjustel on NPN transid rohkem levinud (eriti mikroskeemide sees). Tüüp PNP või NPN määrab, mis pidi peavad pinged transistorile minema.
Milline võimalus ei sobi automatiseerimisel seadmete tootlikkuse tõusu allikana? Vali üks: a. lõikekiiruse tõstmine b. mitme instrumendiga töö c. abiaegade minimiseerimine Küsimus 6 Õige Hinne 10 / 10 Flag question Küsimuse tekst Kes võttis kasutusele sõna automaatika Vali üks: a. Ktesibios b. Heron c. Lullius d. Archimedes Küsimus 7 Vale Hinne 0 / 10 Flag question Küsimuse tekst Milline nimetatuist kuulub mehhatroonika valdkonda Vali üks: a. arvuti b. transistor c. piesokristall Õige Küsimus 8 Õige Hinne 10 / 10 Flag question Küsimuse tekst Kas Eesti esimene automaatliin tehases Volta rakendati Vali üks: a. enne küberneetika mõiste kasutuselevõttu b. sellega samaaegselt c. hiljem Küsimus 9 Vale Hinne 0 / 10 Flag question Küsimuse tekst Kas jalgrattal püsimiseks ja selle liikumissuuna muutmiseks on vaja Vali üks: a. positiivset tagasisidet b
Light from the led hits the photodiode and this sets up a reverse current in the output circuit. 8) How many valence electrons a germanium atom has? 1 2 4 8 How is it called the n-type semiconductor? donor recipient acceptor dipol Ticket No3 ´ 1,2)Collector characteristic(output characteristics) and input characteristic of Bipolar Junction Transistor(BJT) 3)A junction transistor has three doped regions. The bottom is the emitter, middle is base and top is collector.A transistor has two junctions on opposite sides of a thin slaf of semiconductor crystal:one between the emitter and the base and another between the bas and the collector. Transistor is similar to two back-to-back connected diodes. For normal operation, the emitter diode is forward biased and the collector diode is reverse biased.(Reverse biased) (Schematic symbols of npn&pnp)
· Kuidas muuta nelja dioodiga vahelduvvool alalisvooluks? Tingmärgid: +- alalisvoolu pluss,-- alalisvoolu miinus. Lahendus: Sildalaldi ehk dioodsild vahelduvpinge alaldamiseks koosneb dioodide grupist, mis on ühendatud sisend- ja väljundklemmide vahele. Pluss-väljundklemmi külge on ühendatud dioodide plussotsad ja miinus-väljundklemmi külge dioodide miinusotsad. Iga sisendklemmi külge on ühendatud ühe dioodi pluss- ja teise miinusots. TRANSISTOR: Transistor on pooljuhtseadis elektrisignaalide võimendamiseks, muundamiseks ja genereerimiseks. Kui kaks pn-siiret luuakse vastasjärjestuses (nt np ja pn), saadakse transistor. Transistor oleks nagu kahe dioodi ühend, dioodidel on ühine p-poolne (npn-transistoris) või n-poolne (pnp-transistoris) Pnp tüüpi transistor
Transistorid Mis on Transistor Transistor on kolme või enama väljaviiguga pooljuhtseadis, mida kasutatakse elektrisignaalide tekitamiseks, võimendamiseks ja muundamiseks. Transistori abil saab ühe elektrisignaali abil juhtida ehk tüürida teist elektrisignaali. Transistorite Erinevus Eristatakse bipolaar- ja unipolaar- e. väljatransistoreid. Enamik transistoreid valmistatakse ränist. Vaid väga kõrgsageduslikud mudelid gallium-arseniidi ja analoogsete materjalide baasil.
Alalisvoolumuundur Alaldi-vaheldi Alaldi Täisperiood-(sild)alaldi G Staatiline generaator, Primaar- ja üldtingmärk sekundaarelement 8. POOLJUHTOSISED Tingmärk Nimetus Tingmärk Nimetus Pooljuhtdiood PNP-transistor korpuses 12 Tunneldiood NPN-transistor korpuses Integraallülituse Pöörddiood transistor Stabilitron NPN-tüüpi laviintransistor Kahepolaarne stabilitron Ühesiirdega P-baasiga
nihutades neid vaid veidi-veidi kõrvale. Kuid osa kiiri peegeldub plaadikeselt ja 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
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.
endise oleku ja väljundsignaal „Q“ väljundil on endine. Kui mõlemil sisendil on signaal „1“, muutuvad mõlemad trigeri väljundid määramatuks. Aga selline signaalide kombinatsioon ei ole lubatud! 2)Sünkroonne RS-triger: sarnane asünkroonse ühetaktilise RS-trigeriga. Aga tema olek muutub ainult siis, kui sünkroniseerimissisendile C (Clock) on antud vastav sünkroniseerimissignaal. Pilet 2 1. Bipolaarne transistor Bipolaartransistor on vooluga juhitav transistor, mis koosneb kolmest erineva juhitavusega (auk – ja elektronjuhitavusega) kihist ja kahest nendevahelisest pn- siirdest. Transistori seda siiret, millele antakse päripinge, nimetatakse emittersiirdeks, ja sellega külgnevat ala emitteriks. Vastupingestavat siiret nimetatakse kollektorsiirdeks ja sellega külgnevat ala kollektoriks. Keskmine ala – baas – võib olla p- või n-juhtivusega, millele vastavalt on npn- ja pnp- struktuuriga transistore. Npn
ARUANNE Täitja(d): Juhendaja: Ivo Müürsepp Töö tehtud: 18. aprill 2012 Aruanne esitatud: Aruanne tagastatud Aruanne kaitstud ...................................... (juhendaja allkiri) Töö eesmärk: Tutvumine bipolaartransistoriga. Bipolaartransistori lihtsustatud mudel, transistor võimendina. Skeemi tööreziim, selle arvutamine. Skeemi montaaz makettplaadil, parameetrid ja nende mõõtmine. Kasutatavad seadmed: 1. Ostsilloskoobi mooduliga PicoScope 2205 varustatud personaalarvuti. 2. Toiteplokk EP-603. 3. Montaaziplaat, transistor (BC547B), takistid, kondensaatorid. 4. Ühendus- ja montaazijuhtmed 5. Pinsetid Transistorvõimendi skeem: Joonis 1. Alalisvooluvastusidega
aatomid ja tühi orbiit võib korjata vaba elektroni. 3. Tervikliku pooljuhitüki sellist piirkonda, kus üks juhtivuse tüüp asendub teisega, nimetatakse pn-siirdeks. Mõlemat tüüpi pooljuht materjalis tekib kontakti piirkonnas kiht, mis on erinimeliselt laetud ja need takistavad elektrivälja E. See väli takistab elektronide üleminekut n-tüübist p-tüübi piirkonda, sest tekkinud pinge ei lase elektronidel liikuda. seda süsteemi nimetatakse pooljuht dioodiks. Transistor on kolmekihiline erinevat tüüpi pooljuhi ühendus, mille ülesanne on elektrisignaalide võimendamine või takistamine.Kui transistor koosneb kahest p-tüüpi pooljuhtmaterjalist, mille vahel on n-tüüpi pooljuhtmaterjal, siis kannab ta nime p,n,p pooljuht. Kui kahe n- tüüpi pooljuhi vahel on üks p-tüüpi pooljuhtmaterjal, siis see transistor kannab nime n,p,n pooljuht. Kiip ehk terviklülitus on pooljuht plaadike, millesse on tehtud imepisikesi transistoreid
Päikesepatareid ehk fentiilfotoelemendid kasutatakse päikeseenergia valgusenergiaks muutmisel. Valgusdioodid leiavad tööd indikaatoreina elektroonikaseadmeis, tekstide ja numbrite kuvamises jms. Ka pooljuht laserid on loomuselt valgusdioodid. Mis on transistor? Kus kasutatakse? Transistor on pooljuhtseadis elektrisignaalide võimendamiseks, muundamiseks ja genereerimises. Valmistatakse ränist. Kasutatakse binaarkoodi modelleerimiseks. Mis on kiip? Kus seda kasutatakse? Kiip on pooljuhtplaadike, millesse on tehtud suur hulk imepisikesi, mõnemikromeetrilise mõõtmetega
....................14 3.2.2. Dioodelement NING........................................................................................14 3.2.3. Transistorelement EI ehk inverter....................................................................15 3.3. Integraalsete loogika elementide skeemitehniline liigitus...................................... 15 3.4. Loogikaelementide parameetrid..............................................................................15 3.5. Diood-transistor loogika DTL.................................................................................17 3.6. Transistor transistor loogika TTL........................................................................... 17 3.6.1. TTL tööpõhimõte.............................................................................................17 3.6.2. Keerulise inverteriga TTL................................................................................18 3.7. MOP loogika................
.....................14 3.2.2. Dioodelement NING........................................................................................14 3.2.3. Transistorelement EI ehk inverter....................................................................15 3.3. Integraalsete loogika elementide skeemitehniline liigitus......................................15 3.4. Loogikaelementide parameetrid..............................................................................15 3.5. Diood-transistor loogika DTL.................................................................................17 3.6. Transistor transistor loogika TTL...........................................................................17 3.6.1. TTL tööpõhimõte.............................................................................................17 3.6.2. Keerulise inverteriga TTL................................................................................18 3.7. MOP loogika.................
Küsimused tunnitööks 9. klassidele. 1. Mis on arvuti tema töö põhimõte? Arvuti on üks põhilisemaid suhtlemis ja töö tegemis vahendeid . Arvuti salvestab ja edastab infot. 2. Räägitakse arvutite neljast põlvkonnast. Mille poolest eristuvad üksteisest arvutite neli põlvkonda? I põlvkond elektronlamp ja perfokaart , II põlvkond-transistor ja leiutati , kuidas arvuti suurust oluliselt vähendada (1947a) , III põlvkond-1958a loodi esimene mikrokiip mis pandi arvutitesse alates 1963.-st aastast , IV põlvkond- kogu arvutustöö tehakse ühel kiibil,1974a. loodi esimene personaalarvuti . Arvutid arenesid igas põlvkonnas aina rohkem . 3. Mis on arvutitarkvara? Too näiteid! Arvutitarkvara on arvuti aju ! Programmid ja andmefailid . 4. Mis on arvutiprogramm? Arvutiprogramm on arvutile arusaadav käskluste kogum .
Teravikule antakse objekti suhtes mõnevoldine negatiivne potentsiaal. Kui teravik viia objektile väga lähedale (0,1 - 1 nm), hakkab ta kiirgama elektrone, tekib külmemissioon e. autoemissioon Diood- on kahe elektroodiga (katood, anood) elektronseadis, millel on ühesuunaline elektrijuhtivus. Eristatakse elektrovaakumdioode ja pooljuhtdioode. Dioodide põhiline kasutusala on vahelduvvoolu alaldamine, kuid kasutusel on ka mitut liiki eriotstarbelisi pooljuhtdioode. Transistor- on kolme väljaviiguga pooljuhtseadis elektriahelate lülitamiseks ja elektrisignaalide võimendamiseks. Transistori abil saab ühe elektrisignaali abil juhtida ehk tüürida teist elektrisignaali. Transistor on elektroonikalülituste tähtsaim koostisosa info- ja sidetehnikas ning samuti jõuelektroonikas. Kiip- Tänapäeval monteeritakse elektroonikaseadised. Kiip on pooljuhiplaadike, millesse on tehtud suur hulk
.......................................... (kuupäev) Aruanne kaitstud .............................................. (kuupäev) ...................................... (juhendaja allkiri) 1. Kasutatud vahendid 1. Ostsilloskoobi mooduliga PicoScope 2205 varustatud personaalarvuti. 2. Toiteplokk EP-603 3. Montaaziplaat, transistor (BC547B), takistid, kondensaatorid 4. Ühendus ja montaazijuhtmed 5. Tööriistad 2. Koostatud võimendi skeem koos elementide väärtustega. Joonis 1. Transistor võimendi mudel LT Spice'iga. RB1=160k RB2=56k RK=3,3k RE=1,5k CB=750nF CE=220nF CK=2,4nF · Arvutuste lähteandmed E=10V Uk0=6,08V UE0=1,786V Ik0=0,001A 3. Skeemi tööpõhimõtte lühikirjeldus Joonis 2. Mudeli skeem pingejaguriga.
muutuse. Operatsioonvõimendi e. OV · Suure võimendusteguriga alalisvoolu võimendi. · Ettenähtud sisendsignaali võimendamiseks · Töö parameetrid on määratavad väliste ahelate ja tagasisidega · Omab kahte sisendit (inverteeriv '-' ja mitteinverteeriv'+'). Nimetatakse ka diferentsiaal sisendiks. · On ettenähtud tööks ka kahepoolse toitega (-E ja +E) · Suhteliselt lihtne kasutada ja asendab edukalt transistor · lülitusi, tagades ka võimenduse parema kvaliteedi. · Kasutatakse põhiliselt võimenditena, generaatorites, aktiivfiltrites, pinge- ja voolustabilisaatorites jne. · Sisendvool,võimendustegur,talitluskiirus Joonisel: Pingestamine kahepoolse toiteallikaga OV Diferentspinge ja ühispinge Ud = U1 U2 Uü = (U1 U2 ) /2 OV tunnussuurused 1. Võimendustegur e. diferentsiaali võimendus Kd on väljundpinge ja seda
Mis on selle otstarve? Pooljuhtdiood on kahe elektroodiga diood, mille eesmärk on lasta elektrivoolu läbi ainult ühes suunas. Seadise põhiosaks on enamasti pooljuhtkristalli sisse tekitatud pn-siire, Schottky dioodil metall-pooljuhtkontakt ‒ Schottky barjäär. Alaldi Alaldi on elektrotehnikas elektriahel, mis muudab vahelduvvoolu alalisvooluks. Protsessi, kus vahelduvvool muudetakse alalisvooluks ilma vahepealse muundamiseta teist liiki energiaks, nimetatakse alaldamiseks. Transistor Transistor (ingl transfer üle kandma + resistor takisti) on kolme väljaviiguga pooljuhtseadis elektriahelate lülitamiseks ja elektrisignaalide võimendamiseks. Transistori abil saab ühe elektrisignaali ‒ sisendsignaali ‒ abil juhtida ehk tüürida teist elektrisignaali ‒ väljundsignaali. LED-lambid Päikesepatarei Päikesepatarei (ka päikesepaneel) koosneb päikeseelementidest ehk fotogalvaanilistest elementidest. Päikesepaneele kasutatakse komponentidena
PEATÜKK 5. KÜSIMUSED 5.1. Küsimused sissejuhatuse kohta 1. Kes avastas pooljuhtivuse? Jasmin 2. Millisel sajandil algas pooljuhtide uurimine? XX sajandil 3. Millal müüdi esimesed pooljuhtseadised? 1950-ndatel 4. Milliseid seadiseid nimetatakse passiivseteks? Takistus,Pool,Kondensaator 5. Millised on passiivsete seadiste karakteristikud? 6. Milliseid seadiseid nimetatakse aktiivseteks? Transistor 7. Millised on aktiivsete seadiste karakteristikud? 8. Millised seadised võivad salvestada energiat? Kondensaator 9. Nimeta seadiseid, mida võib kasutada kuumutajatena. Takistus 10. Kirjuta võimendusteguri valem. KU=Uout/Uin 11. Mis omadused eristavad voolu kui alalisvoolu ja kui vahelduvvoolu? 12. Kirjutage oomi seadus. I=U/R 13. Millega võrdub sagedus, kui periood on 10? f=1/T=1/10=0.1 14. Millega võrdub nurksagedus (ligikaudselt) kui periood on 10? 0.6 (=2f) 15
on võimalik väljundtakistust arvutada. Veel on lihtsasti määratavad pinge ja voolu ülekande tegurid, mida nimetatakse sageli ka võimendus teguriteks K U=U2/U1 Ki=I2/I1. Keerulistemaks sõltuvusteks on sisend ja väljundpinge sagedus sõltuvused näiteks väljundpinge sagedus sõltuvused K funktsioon f-ist K U=f ning sealt tulenevates parameetritest Kolmanda osa lõpp 4 Transistor 4.1 Ehitus ja kasutusvaldkond Transistor on kolme elektroodiga elektroonika komponent, mille põhiosaks on kolmeosaline pooljuht- kristall, mille erinevad osad on erineva juhtivusega. Üht äärmist osa nimetatakse emitteriks teist kollektoriks ja keskmist osa baasiks. Vaatamata juhtivuslikult sümmeetrilisele ehitusele ei ole transistor sümmeetrilise ehitusega, sest emitter piirkonna juhtivus peab olema märksa suurem kui kollektori juhtivus
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......................................................
..1000 V). Diagramm ja skeeminäide. - Schottky dioodid (kiiretoimelised). - Varikapid (vastupingestus). Parameeter mahtuvus. Kasut. LC- kontuurides. - Fotodioodid (vastupingestus). Korpuses ava. Valgus genereerib pn-siirdes vabu l/k. Päikesepatareid. Parameeter valgustundlikkus, efektiivsus 20...30% - Valgusdioodid (LED) (päripingestus). Klaaskorpus.Parameeter kiirguse värvus. Laserid (heterosiire, resonaator, kiirgus koherentne). - Optronid. Ühes korpuses valgusdiood + fotodiood/transistor või struktuur: valgusdiood/laser valgusjuht fotodiood/transistor. Optroonika.
stabilisaatoriteks. Parameetrilised stabilisaatorites kasutatakse stabiliseerimise saamiseks mingi elemendi mitte-lineaarselt tunnusjoont. Selliseks enimkasutatavaks elemendiks on stabilitron (Zener-diood). Kompensatsioonilistes stabilisaatorites toimub pinge pidev reguleerimine reguleerelemendiga , mis töötab muudetava takistina. Reguleerimise tulemusena hoitakse väljundpinget muutumatuna. Selliseks reguleerelemendiks on enamasti transistor. Kompensatsiooniline stabilisaator kujutab endast automaat-reguleerimissüsteemi. Kompensatsioonilised stabilisaatorid jagunevad omakorda analoogstabilisaatoriteks ja impulss-stabilisaatoriteks. Analoogstabilisaatorites töötab reguleerelement võimendi- ehk aktiivreziimis, impulssstabilisaatorites aga lülitireziimis. 3.4.2. Stabilitron-stabilisaatorid R st V Z R t U sis U välj V Z I Z min U R U Z I R I Z max U sis U sis U sis R st I Z0
UCEsat E U CE E Joon.1.10 Toodust näeme, et kui baasi vool on null, on transistor praktiliselt suletud, sest teda läbib ainult väga väike kollektorsiirde algvool Ico, ning kollektori ja emitteri vaheline pinge võrdub praktiliselt toiteallika pingega. Selline reziim on koormussirge punktis A. Suurendades sisendvoolu, hakkab suurenema (algul mittelineaarselt, hiljem lineaarselt) ka kollektorvool, kuni punktini B millest alates sisendvoolu suurendamine enam kollektorvoolu suurenemist ei põhjusta. Selline reziim algab punktis B.
Suurematel dioodidel kantakse tähis korpusele, väiksematel pole see aga võimalik ja seepärast kasutatakse tähistamist värvikoodiga. Dioodide värvikoodid võib leida käsiraamatust L1. Dioodidel kasutatakse standardiseeritud korpusi, nende tähised kujud ja mõõdud on toodud joonisel 5.6. ELEKTROONIKA KOMPONENDID lk. 33 6. TRANSISTORID Bipolar Junction Transistor(BJT) 6.1.Transistori ehitus. Transistoriks ehk täpsemalt bipolaartransistoriks nimetatakse pooljuhtseadist, mida kasutatakse elektriliste pingete ja voolude võimendamiseks ja genereerimiseks ning ka kontaktivaba lülitina nii nõrk- kui tugevvooluahelates. See on praegu kõige enam kasutatavaks pooljuhtseadiseks. Transistor on pooljuhtseadis, millel on kaks p-n-siiret. Tal on kolm osa, millest kaks äärmist on ühesuguse juhtivusega, keskmine aga erineva juhtivusega
paisuna. Kui rakendada n-kanaliga transistori paisule näiteks negatiivne pinge siis tõukab selle tekitatud elektriväli laengukandjaid - elektrone - kanalist välja seda enam, mida negatiivsem on paisule rakendatud pinge. Vastavalt laengukandjate vähenemisele nõrgeneb kanalit neelu ja lätte vahele rakendatava pinge mõjul ka läbiv vool. Niisuguses reziimis töötavat transistorit nimetatakse laengukandjavaeses e. vaesestusreziimis (inglise depletion-mode-transistor) töötavaks transistoriks. 14. Mida nimetatakse p-juhtivuseks?lk 91 Kui aukude kontsentratsioon on suurem kui vabade elektronide kontsentratsioon. Selle tekitab lisand mitte elektroni lahkumine. Näit kolmevalentse galliumi või iriidiumi lisamine ränisse. Augud on enamusvoolukandjad. Auk on samaväärne positiivse laenguga. Augu laeng on võrdne elektroni laenguga.(lk 88) 15. Mis on pn-siire?lk 92 p-juhtivusega pooljuhi ja n-juhtivusega pooljuhi piirkihti nim p-n-siirdeks. Näit
akseptorlisand-tekitab liigseid auke, nimetus: p-tüüpi pooljuht, sest põhilised on augud ja kõrvalised elektronid. (JOONISED!) 18. Mis on pn- siire, pn- siire vastupingel, pn- siire päripinge lülituses? Pn-siire:kahe erineva pooljuhi tüübi kontaktpind(ühepoolse juhtivusega element), Vastupingel, vool toimuks kõrvaliste laengukandjatega, takistus suur, voolu praktiliselt ei teki; pn-siire päripingel: vool põhiliste laengukandjatega juhib voolu. Vt JOONISEID 19. Mis on termistor, transistor, fototakisti, pooljuhtdiood ? Milleks kasutataks? Termistor- pooljuht seade, mille takistus sõltub temp., kasut. Temperatuuri mõõtmisel; transistor-koosneb pnp või npn tüüpi juhtidest(signaalide võimendamine); fototakisti-pooljuhtseade mille takistus sõltub valgustatusest(välisvalguse töölepanek); pooljuhtdiood-hermeetiliselt suletud pn-siire, kasut. elektroonika seadmetes.
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. Elektrienergiat on ökonoomsem üle kanda vahelduvvooluna, kuid paljud seadmed töötavad alalispingega seal läheb tarvis alaldeid. 16. Transistor justkui kahe dioodi ühend, kusjuures dioodidel on ühine p- või n-poole. Transistor võimendab elektrisignaale, teeb ümberlülitusi, genereerib elektrivõnkumisi. 17. Valgusdiood kui seda läbib pärivool, siis see hakkab valgust kiirgama (siirdealas kohtuvad elektronid ja augud taasühinevad ehk rekombineeruvad). Vabanev energia läheb kiirguvaile footoneile. 18. Kiip on pooljuhtplaadike, milles on palju mõne mikromeetrise suurusega transistoreid koos
mis annab tunneldioodile aktiivelemendi omadused. Tunneldioode saab kasutada võnkumiste genereerimiseks ja võimendamiseks väga kõrgete sagedusteni välja, samuti saab nende abil konstrueerida impulsslülitusi. Praktikas leiavad nad siiski suhteliselt harva kasutamist. Optoelektroonika valdkonda kuuluvaid dioode (valgusdioodid, fotodioodid jt) vaadeldakse kursuse 4. teema all. 3.4. Bipolaartransistorid Transistor on kolme väljaviiguga tüüritav võimendusomadustega pooljuhtseadis. 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
1. Monitoride tüübid, standardid. 2. LCD (TFT) monitorid. LCD (Liquid Crystal display) koosneb paljudest kihtidest. Täpsemalt LCD monitori üks punkt koosneb taustvalgusest, kahest polariseerivast kihist ja vedelkristalli molekulidest ning värvifiltrist nende vahel. Iga värvilise punti kohta ekraanil on tegelikult ekraanil kolm punkti: üks punase värvifiltriga, üks rohelise ja üks sinisega. Punkte LCD monitoril juhib digitaalne juhtseade, mis kasutab üldjuhul TFT (Thin Film Transistor) tehnoloogiat. 3.LED (light-emitting-diode) ekraanid. LED ja LCD ekraanide vahe on see et LED ekraanil valgustab iga punkt ennast eraldi, kuid LCD ekraanides on taustavalgus üks tervik. 4. PDP (Plasma) ekraanid. Plasma ekraanid koosnevad paljudest pisikestest gaasimahutitest kahe klaasi vahel. Gaasist saadakse elektri abil plasma, mis eraldab valgust. Plasma ekraanide eluiga on LCD ekraanide omast palju lühem. 5. HDMI (High-Definition Multimedia Interface)
lisandaine aatomitega, millel on valentselektrone vähem kui põhiaine aatomitel. 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
Npooljuht on pooljuht, milles põhilised laengukandjad on elektronid. Pnsiire on p ja npooljuhtide kokkupuute pinnal tekkiv juhtivuse muutumine, kus ühtepidi toimub elektrivool hästi, teistpidi praktiliselt mitte. *Doonor ja aktseptor. Doonor on lisand, kus on valentselektrone rohkem kui põhiaine aatomeid. Aktseptor on lisand, kus on valentselektrone vähem kui põhiaatomeid. *Diood? Diood on pooljuhtühend, kus on omavahel ühendatud kaks erinimelist pooljuhti. (n+p) *Transistor? Transistor on pooljuhtseadis, mille abil saab elektrisignaali võimendada, lülitada, tekitada ja muundada. *Kiip? Kiip on nüüdiselektroonika põhielement, kus on väga väikesele pindalale koondatud suur hulk tranststoreid koos lisadetailidega. *Kuidas pooljuhi juhtivus sõltub temperatuurist? Temperatuuri tõustes takistus väheneb. Mida kõrgem temperatuur, seda suurem on takistus. *Mis on LED e valgusdiood
jadamisi enne ergutusmähist ja osadel peale ergutusmähist. Pingerelee tööd saab jälgida signaallambi abil, mis paikneb masinate armatuurlaual. Enne korras mootori käivitumist signaallamp sütib ja peale käivitumist kustub. Pingerelee töö põhineb Zenerdioodil. Vool pääseb ergutusmähisesse läbi pingerelee transistori T1. Juhul , kui pinge Zenerdioodis tõuseb üle 14V tekib läbilöök ja vool pääseb transistori T2 baasile. Transistor T2 hakkab voolu juhtima. Vool pääseb transistori T1 baasile ja transistor T1 katkestab ergutusvooluringi. Pinge generaatori klemmidel seejärel natuke väheneb ja pingerelees taastub endine vooluring. Pingerelee võib olla kokku ehitatud generaatori harjahoidikuga. Pingerelee ja harjahoidik Rootori osad: 1- kontaktrõngad, 2- rootori kroon e poolus, 3- ergutusmähis Generaatori ergutusmähisesse juhitakse vool läbi kontaktrõnga
N: klaviatuur, hiir, (skänner,) ... 11. Mis on väljundseadmed? Too näiteid! Millega arvutis töödeldud informatsiooni inimesele arusaadavale kujule arvutist VÄLJA võtta. N: monitor, printer... 12. Mis on protsessor? Milles seisneb tema olulisus? Arvuti keskne elektrooniline component, mis suhtelb muu riistvaraga ja täidab programmides sisalduvaid käske. Ilma selleta arvuti ei tööta. 13. Mis on transistor tema olulisus? Transistor (ingl transfer üle kandma + resistor takisti) on kolme või enama väljaviiguga pooljuhtseadis, mida kasutatakse elektrisignaalide tekitamiseks, võimendamiseks ja muundamiseks. Transistori abil saab ühe elektrisignaali abil juhtida ehk tüürida teist elektrisignaali. Olulisus: see on üks mikroskeemide põhilistest ehitusosadest. 14. Mäluseadmed-andmekandjaid, too näiteid? Hoiavad, kas lühiajaliselt või pikaajaliselt, informatsiooni
· Pooljuhtide elektrijuhtivus kasvab (ehk elektritakistus väheneb) temperatuuri kasvades, niisamuti ka valguse mõjul. See on oluline tunnus, mis eristab pooljuhti metallist. Pooljuhi elektritakistust saab ka muuta teda lisanditega (doonorite või aktseptoritega) ledigeerides. Veidike ajalugu pooljuhtidest: · 1874- esimene pooljuhi ja metalli töötav kontakt (Braun) · 1899- elektroni avastamine · 1907- esimene valgust kiirgav diood (Round) · 1947- esimene bipolaarne transistor (Bardeen, Brattain, Shockley) · 1954- esimene päikesepatarei (Chapin, Fuller, Pearson) · 1958- esimene tunneldiood (Esaki) · 1959- esimene nn. mikroskeem · 1960- esimene metall-oksiid-pooljuht väljatransistor (MOSFET) · 1962- esimene pooljuhtlaser GaAs baasil (IBM laboris) · 1966- esimene metall-pooljuht väljatransistor (MESFET) · 1971- esimene mikroprotsessor INTEL 4004 · Pooljuhtide kasutusalad: · LED-id · Pooljuhtlaserid · Mikroelektroonika
annaabi.ee 
