ТАУ и электроника АВиМ
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
? аппроксимировать двумя отрезками прямых (рис.8.1.в), что позволяет определить необходимые параметры
для анализа, расчёта и моделирования.
При прямом напряжении на диоде UD UDO диод аппроксимируется сопротивлением
Таким образом, модель диода в открытом состоянии описывается линейным уравнением UD = UDO + rD.
В закрытом состоянии сопротивление диода принимается бесконечным, а ток через диод равным нулю.
8.2 строение и принцип работы стабилитрона
Стабилитрон полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации напряжения в источниках питания. По сравнению с обычными диодами имеет достаточно низкое регламентированное напряжение пробоя (при обратном включении) и может поддерживать это напряжение на постоянном уровне при значительном изменении силы обратного тока. Материалы, используемые для создания p-n перехода стабилитронов, имеют высокую концентрацию примесей.
Поэтому, при относительно небольших обратных напряжениях в переходе возникает сильное электрическое поле, вызывающее его электрический пробой, в данном случае являющийся обратимым (если не наступает тепловой пробой вследствие слишком большой силы тока).
В основе работы стабилитрона лежат два механизма:
Лавинный пробой p-n перехода
Туннельный пробой p-n перехода (Эффект Зенера в англоязычной литературе)
Несмотря на схожие результаты действия, эти механизмы различны, хотя и присутствуют в любом стабилитроне совместно, но преобладает только один из них. У стабилитронов до напряжения 5,6 вольт преобладает туннельный пробой с отрицательным температурным коэффициентом, выше 5,6 вольт доминирующим становится лавинный пробой с положительным температурным коэффициентом. При напряжении, равном 5,6 вольт, оба эффекта уравновешиваются, поэтому выбор такого напряжения является оптимальным решением для устройств с широким температурным диапазоном применения.
Пробойный режим не связан с инжекцией неосновных носителей заряда. Поэтому в стабилитроне инжекционные явления, связанные с накоплением и рассасыванием носителей заряда при переходе из области пробоя в область запирания и обратно, практически отсутствуют. Это позволяет использовать их в импульсных схемах в качестве фиксаторов уровней и ограничителей.
Виды стабилитронов:
Прецизионные обладают повышенной стабильностью напряжения стабилизации, для них дополнительно нормируются временная нестабильность напряжения и температурный коэффициент напряжения (например: 2С191, КС211, КС520);
Двуханодные обеспечивают стабилизацию и ограничение двухполярных напряжений, для них дополнительно нормируется абсолютное значение несимметричности напряжения стабилизации (например: 2С170А, 2С182А);
быстродействующие имеют сниженное значение барьерной ёмкости (десятки пФ) и малую длительность переходного процесса (единицы нс), что позволяет стабилизировать и ограничивать кратковременные импульсы напряжения (например: 2С175Е, КС182Е, 2С211Е).
Существуют микросхемы линейных регуляторов напряжения с двумя выводами, которые имеют такую же схему включения, что и стабилитрон, и зачастую, такое же обозначение на электрических принципиальных схемах.
Обозначение стабилитрона на принципиальных схемах
Обозначение двуханодного стабилитрона на принципиальных схемах
Типовая схема включения стабилитрона
Вольт-амперная характеристика нескольких стабилитронов
8.3 строение и принцип работы мостового выпрямителя
Выпрямителем называется устройство, преобразующее переменное напряжение в несинусоидальное постоянное (выпрямленное), а среднее значение (постоянная составляющая) этого напряжения пользуется потребителем постоянного тока.
Однофазная мостовая схема выпрямления представлена на рис.8.3. К ней подводится напряжение U2Т(t) = Umsin?t, а нагрузка R подключена к выходным клеммам.
В половину периода когда напряжение U2T(t), положительно, в цепи трансформатор диодV1 нагрузка RH диод V4 протекает ток, а его величина ограничивается сопротивлением нагрузки. Поэтому в данный интервал времени, пропускающие ток диоды V1, V4 имеют UV(t) = Vпр ~ 0, а напряжение U2r(t) приложено к диодам V2 и V3 как обратное.
Во вторую половину периода, когда переменное напряжение отрицательно, ток протекает в цепи трансформатор диод V3 нагрузка RH диод V2. В этот отрезок времени UH(t) = U2T(t), а диодам V1 и V4 это напряжение приложено как обратное.
Периодическое повторение этих процессов определяет несинусоидальное напряжение UM(t) = U2T(t).
Постоянная составляющая:
8.4 строение и принцип работы биполярного и полевого транзистора
Транзистор
Транзи?стор (от англ. transfer переносить и resistor сопротивление) трёхэлектродный полупроводниковый электронный прибор, в котором ток в цепи двух электродов управляется третьим электродом. Управление током в выходной цепи осуществляется за счёт изменения входного напряжения. Небольшое изменение входных величин может приводить к существенно большему изменению выходного напряжения и тока. Это усил