Potřeba zmenšit rozměry, hmotnost elektronických zařízení a zlepšit jejich parametry podnítila rozvoj nového technologického směru – mikroelektronika. Základní mikroelektronickou součástkou je integrovaný obvod.
Rozdělení integrovaných obvodů
Z funkčního hlediska dělíme integrované obvody na analogové a digitální.
Z konstrukčního hlediska rozdělujeme integrované obvody na monolitické a hybridní.
Podle hustoty integrace (počet aktivních i pasivních součástek umístněných na základní destičce polovodiče) dělíme integrované obvody na obvody:
1) S malou hustotou integrace: Obsahují méně než 100 obvodových prvků. SSI
2) Se střední hustotou integrace: Obsahují víc jak 100 obvodových prvků. MSI
3) S velkou hustotou integrace: Obsahují několik 1000 obvodových prvků. LSI
4) S velmi vysokou hustotou integrace: Obsahují několik desítek tisíc až sto tisíc obvodových prvků. VLSI
Dělení integrovaných obvodů z konstrukčního hlediska
Z konstrukčního hlediska je rozdělujeme na monolitické a hybridní.
Monolitické integrované obvody (MIO)
Mají dvě podskupiny:
a) Bipolární
b) Unipolární
Monolitický integrovaný obvod je vytvořen na jediném kusu polovodičového materiálu (podložce), na níž jsou realizovány jednotlivé funkční prvky.
Hybridní integrované obvody (HIO)
Mají čtyři podskupiny:
a) Mnoho čipové
b) Tenkovrstvé
c) Tlustovrstvé
d) Kombinované
Hybridní obvod je vytvořen na nosné nevodivé podložce (keramika, sklo) a jednotlivé funkční prvky jsou vytvářeny různými způsoby.
Analogové integrované obvody (AIO)
Základními analogovými funkcemi jsou zesílení, porovnávání, násobení a dělení, frekvenční filtrace. Většina těchto obvodů se vyrábí monolitickými technikami, převážně bipolární a epitaxně planární technologií. Pro správnou činnost obvodů pracujících se spojitými signály je nutné dodržovat pracovní body s velkou přesností, takže nároky na přesné dodržení parametrů aktivních součástek a parametrů pasivních součástek jsou podstatně vyšší než u číslicových obvodů. Dále se nepříznivě projevuje to, že některé pasivní součástky nelze realizovat monolitickými technologiemi (všechny cívky a kapacity vyšší než několik desítek pF). Tato nevýhoda se obvykle řeší připojení diskrétních součástek k příslušným bodům integrovaného obvodu prostřednictvím vnějších vývodů.
Číslicové integrované obvody (ČIO)
Číslicové integrované obvody jsou určené pro zpracování číselného signálu. Obvykle je tento signál dvouhodnotový (logický). Zpracovává se pomocí logických funkcí realizovaných jednotlivými členy integrovaného obvodu.
Základní logické funkce tvoří soubor matematických operací realizovaných množinou vstupních poměrových signálů.
1) Negace NOT
2) Součet OR
3) Součin AND
4) Negovaný součet NOR
5) Negovaný součin NAND
A, B = Vstupní nezávislé proměnné.
Y = Výstupní závislá proměnná.
Značení logických proměnných signálů:
Logická 0 = značí se „L“
Logická 1 = značí se „H“
(To platí pro pozitivní logiku, pro negativní logiku je to obráceně). Tyto logické proměnné, respektive logické úrovně, jsou u číslicových integrovaných obvodů definovány hodnotami napětí.
Monolitické integrované obvody MIO
Bipolární integrované obvody
Používají jako stavební prvek bipolární tranzistor (elektronickou aktivní součástku řízenou elektrickým proudem, u které se využívá pohybu majoritních i minoritních nosičů náboje). Bipolární součástky se vyznačují poměrně velkou rychlostí činnosti a velkým výkonem. Potřebují jedno napájecí napětí. U bipolárních obvodů LSI se dosahuje menší hustoty integrace vzhledem k poměrně velkému ztrátovému výkonu, který se musí zmenšit chlazením.
V bipolární technologii se postupně vyrobilo více technik používaných u obvodů typu SSI nebo MSI:
RTL Odporově vázaná logika
DTL Diodově vázaná logika
ECL Editorově vázaná logika
TTL Tranzistorově tranzistorová logika
TTL-S Tranzistorově tranzistorová Schottkyho logika (rychlá verze TTL)
Unipolární integrované obvody
Základním stavebním prvkem je unipolární tranzistor (elektronický aktivní prvek řízený elektrickým napětím, u kterého se využívá pohybu pouze majoritních nosičů náboje). Tyto obvody mají některé negativní vlastnosti, především menší rychlost a možnost poškozením statickým nábojem, poměrně vysoké napájecí napětí a napěťovou neslučitelnost s logikou TTL.
Při výrobě unipolárních integrovaných obvodů se uplatňují tyto technologie:
PMOS: Využívá kanálu P, vyznačuje se malou rychlostí.
NMOS: Využívá kanálu N, proti technice PMOS má asi třikrát větší rychlost (elektrony jsou pohyblivější než díry), tato technologie je výhodná a proto se zdokonaluje:
CMOS: Využívá tranzistor s kanálem P tak i tranzistor s kanálem N, v komplementárním zapojení je vždy jeden tranzistor otevřený a druhý zavřený. Výhody: jedno napájecí napětí (1,5 až 9 V), malý ztrátový výkon. Nevýhody: vysoké náklady a menší hustota (kalkulátory a hodinky).
VMOS: Využívá trojrozměrného uspořádání tranzistoru, které podstatně zvětšuje integraci a zlepšuje elektrické parametry obvodu. Modifikace NMOS.
HMOS: Zdokonalená technologie NMOS.
11.Triaky a diaky
Je to jakoby obousměrný tyristor s pětivrstvou strukturou PNPNP, má čtyři přechody. Vznikne uspořádáním tzv. antiparalelního zapojení dvou tranzistorů.
Funguje jako tyristor, ale v obou směrech => nemá závěrnou část
UAA
_____________________________ |________________________________
UAA
DIAK
Má 3 vrstvy a !!nemá Gate!!, nemá řídící elektronu a spíná přiloženým napětím
Diak je vypnutý v blokovacím stavu a sepne překročením blokovacího napětí.
_____________________________ |________________________________
U
Používá se v souvislosti se spínáním triaků
Praktické použití např. Ovládání jasu žárovky
Funguje jako tyristor, ale v obou směrech => nemá závěrnou část
UAA
_____________________________ |________________________________
UAA
DIAK
Má 3 vrstvy a !!nemá Gate!!, nemá řídící elektronu a spíná přiloženým napětím
Diak je vypnutý v blokovacím stavu a sepne překročením blokovacího napětí.
_____________________________ |________________________________
U
Používá se v souvislosti se spínáním triaků
Praktické použití např. Ovládání jasu žárovky
10. Tyristory
Polovodičová součástka, má 4vrstvy P, N a 3 přechody.
A – anoda
K – katoda
G – řídící elektroda ( Gate )
Tyristor neboli řízený usměrňovač je někdy nazýván triodinovým tyristorem není-li na G napětí tyristorem proud neteče, přivedeme-li napětí sepne a drží napětí
Náhradní schéma tranzistoru
princip sepnutí tranzistoru:
1) V okamžiku přivedení řídícího impulsu musí být tyristor v blokovacím stavu
2) Proud IG musí být dostatečnou amplitudou
3) Proud IG musí mít dostatečnou šířku, aby propustný proud IA dosáhl alespoň IL (přídržný proud) hodnotu
Propustná
| část
| blokovací
_____________________________ |________________________________
Závěrná část
Podmínky rozepnutí: ve stejnosměrném proudu pokud držíme musíme rozpojit obvod
Ve střídavých proudech
1) Propustný proud musí změnit směr a projít do závěrného směru, sám se vypne
2) Na tyristoru musí být po určitou dobu záporné napětí
Používá se ke spínání spotřebičů, jak ve střídavých, tak ve stejnosměrných.
TYPY: Klasický
Vypínací tyristor ( záporným impulsem se vypíná )
Zpětně propustný tyristor
Fototyristor ( ke spínání silových tyristorů světlem )
Parametry tyristoru:
• URRM – maximální opakovaný napětí v závěrném směru
• IT ( RMS ) – max proud v předním směru
• P – ztrátový výkon
PODMÍNKY SEPNUTÍ TYRISTORU
1) v okamžiku přivedení řídícího impulsu musí být tyristor v blokovacím stavu
2) IG musí mít dostatečnou amplitudu
3) IG musí mít dostatečnou šířku, aby propustný prou dosáhl alespoň úroveň IL (přídržný)
4) I bez přivedeného IG, překročením UBO
PODMÍNKY VYPNUTÍ TYRISTORU
1) Propustný proud musí změnit směr a projít nulou do závěrného směru
2) na tyristoru musí být po určitou dobu závěrné napětí
SPECIÁLNÍ TYPY TYRISTORŮ
• zpětně propustný tyristor
• fototyristor - slouží ke spínání silových tyristorů světlem
• vypínací tyristor – záporným proudem je vypnut
A – anoda
K – katoda
G – řídící elektroda ( Gate )
Tyristor neboli řízený usměrňovač je někdy nazýván triodinovým tyristorem není-li na G napětí tyristorem proud neteče, přivedeme-li napětí sepne a drží napětí
Náhradní schéma tranzistoru
princip sepnutí tranzistoru:
1) V okamžiku přivedení řídícího impulsu musí být tyristor v blokovacím stavu
2) Proud IG musí být dostatečnou amplitudou
3) Proud IG musí mít dostatečnou šířku, aby propustný proud IA dosáhl alespoň IL (přídržný proud) hodnotu
Propustná
| část
| blokovací
_____________________________ |________________________________
Závěrná část
Podmínky rozepnutí: ve stejnosměrném proudu pokud držíme musíme rozpojit obvod
Ve střídavých proudech
1) Propustný proud musí změnit směr a projít do závěrného směru, sám se vypne
2) Na tyristoru musí být po určitou dobu záporné napětí
Používá se ke spínání spotřebičů, jak ve střídavých, tak ve stejnosměrných.
TYPY: Klasický
Vypínací tyristor ( záporným impulsem se vypíná )
Zpětně propustný tyristor
Fototyristor ( ke spínání silových tyristorů světlem )
Parametry tyristoru:
• URRM – maximální opakovaný napětí v závěrném směru
• IT ( RMS ) – max proud v předním směru
• P – ztrátový výkon
PODMÍNKY SEPNUTÍ TYRISTORU
1) v okamžiku přivedení řídícího impulsu musí být tyristor v blokovacím stavu
2) IG musí mít dostatečnou amplitudu
3) IG musí mít dostatečnou šířku, aby propustný prou dosáhl alespoň úroveň IL (přídržný)
4) I bez přivedeného IG, překročením UBO
PODMÍNKY VYPNUTÍ TYRISTORU
1) Propustný proud musí změnit směr a projít nulou do závěrného směru
2) na tyristoru musí být po určitou dobu závěrné napětí
SPECIÁLNÍ TYPY TYRISTORŮ
• zpětně propustný tyristor
• fototyristor - slouží ke spínání silových tyristorů světlem
• vypínací tyristor – záporným proudem je vypnut
9. Tranzistory
Dělíme je na :
• Bipolární tranzistory – využívají oba druhy nosičů elektrického náboje tj. elektronů i děr
• Unipolární tranzistory – využívají buďto jen elektronů, nebo jen děr
Tranzistor si můžeme představit asi takto
Dvě diody k sobě náhradní schéma tranzistoru = > nefunkční
Tranzistor je téměř zavřený tranzistor se otevírá
Malými změnami napětí mezi bází a Editorem lze podstatně měnit průtok elektronů mezi editorem a kolektorem a tím řídit mnohem větší tzv. kolektorový proud jehož zdrojem je napětí UKE
Tranzistor pracuje jako zesilovač
Proudové zesílení tranzistoru
Dvojice stejných tranzistorů opačné polarity PNP a NPN nazýváme komplementární neboli doplňkové tranzistory.
Základní zapojení tranzistorů
Tranzistor má tři druhy zapojení
SE(se společným emitorem) SB SK
Tranzistor jako zesilovač
Oba napájecí zdroje v zapojení dle obr. Tj. UBE a UKE lze v praktickém zapojení nahradit zdrojem UKK z něhož jsou kolektor a báze napojeny pomocí vypočítaných rezistorů RK a RB
VA Charakteristika
Tranzistor jako čtyřpól má charakteristiku ve 4 kvadrantech
Výstupní
Převodní char | IB=max char.
| IB=4mA
| IB=3mA
| IB=2mA
| IB=1mA
| IB=0mA
_____________________________ |__________________________
Vstupní |
char. | zpětně převodní char.
|
Nejdůležitější je výstupní proměřuje se při různých proudech do báze.
Tranzistor jako spínač
Uzavřený tranzistor Malým kladným napětím Malým záporným napětím
Se tranzistor NPN otevře se tranzistor PNP otevře
Značení tranzistorů
• Evropské BC168A
• Mimoevropské 2N2218IA (nulový srovnávací katalog)
První písmeno
A, G – germaniové
B, K – křemík
Druhé písmeno
C – nízkofrekvenční (až 20kHz)
D –nízkofrekvenční, výkonový
F – vysokofrekvenční (nad 20kHz)
L – vysokofrekvenční, výkonový
S, U – spínací
Mimoevropské:
2N2218/A
2CA…., 2SB….apod.
Nutný je srovnávací katalog
Parametry tranzistorů:
UCE = max napětí C, E
IC = kolektorový max. proud kolektorem
PTOT = výkonová ztráta ( UCE * IC [W] )
Výkonová ztráta musí být nižší než katalogová hodnota, jinak se tranzistor přehřeje a zničí teplem.
Výhody tranzistoru:
nepotřebují žhavení
čím dál menší rozměry
větší životnost
velká otřesuvzdornost
Nevýhody tranzistoru:
tepelná závislost
náchylné na přepětí
mají zbytkový proud
choulostivé na rad. Záření
• Bipolární tranzistory – využívají oba druhy nosičů elektrického náboje tj. elektronů i děr
• Unipolární tranzistory – využívají buďto jen elektronů, nebo jen děr
Tranzistor si můžeme představit asi takto
Dvě diody k sobě náhradní schéma tranzistoru = > nefunkční
Tranzistor je téměř zavřený tranzistor se otevírá
Malými změnami napětí mezi bází a Editorem lze podstatně měnit průtok elektronů mezi editorem a kolektorem a tím řídit mnohem větší tzv. kolektorový proud jehož zdrojem je napětí UKE
Tranzistor pracuje jako zesilovač
Proudové zesílení tranzistoru
Dvojice stejných tranzistorů opačné polarity PNP a NPN nazýváme komplementární neboli doplňkové tranzistory.
Základní zapojení tranzistorů
Tranzistor má tři druhy zapojení
SE(se společným emitorem) SB SK
Tranzistor jako zesilovač
Oba napájecí zdroje v zapojení dle obr. Tj. UBE a UKE lze v praktickém zapojení nahradit zdrojem UKK z něhož jsou kolektor a báze napojeny pomocí vypočítaných rezistorů RK a RB
VA Charakteristika
Tranzistor jako čtyřpól má charakteristiku ve 4 kvadrantech
Výstupní
Převodní char | IB=max char.
| IB=4mA
| IB=3mA
| IB=2mA
| IB=1mA
| IB=0mA
_____________________________ |__________________________
Vstupní |
char. | zpětně převodní char.
|
Nejdůležitější je výstupní proměřuje se při různých proudech do báze.
Tranzistor jako spínač
Uzavřený tranzistor Malým kladným napětím Malým záporným napětím
Se tranzistor NPN otevře se tranzistor PNP otevře
Značení tranzistorů
• Evropské BC168A
• Mimoevropské 2N2218IA (nulový srovnávací katalog)
První písmeno
A, G – germaniové
B, K – křemík
Druhé písmeno
C – nízkofrekvenční (až 20kHz)
D –nízkofrekvenční, výkonový
F – vysokofrekvenční (nad 20kHz)
L – vysokofrekvenční, výkonový
S, U – spínací
Mimoevropské:
2N2218/A
2CA…., 2SB….apod.
Nutný je srovnávací katalog
Parametry tranzistorů:
UCE = max napětí C, E
IC = kolektorový max. proud kolektorem
PTOT = výkonová ztráta ( UCE * IC [W] )
Výkonová ztráta musí být nižší než katalogová hodnota, jinak se tranzistor přehřeje a zničí teplem.
Výhody tranzistoru:
nepotřebují žhavení
čím dál menší rozměry
větší životnost
velká otřesuvzdornost
Nevýhody tranzistoru:
tepelná závislost
náchylné na přepětí
mají zbytkový proud
choulostivé na rad. Záření
8. Diody
Princip:ve vodivostním pásmu se elektrony a díry nekombinují
Přechod je vodivý a propouští proud. Dioda je v propustném stavu přední směr.
Pásmo bez nosičů =>přechod je nevodivý
=>dioda je v závěrném směru
V jednom směru propouští v jednom ne proto ji lze použít k usměrnění střídavého proudu na stejnosměrný proud.
Příklad napětí: např. Schottkyho dioda 0,3V, křemíková dioda 0,7V. A ve směru opačném, tedy od katody k anodě, proud teče od vyššího napětí, Schottkyho dioda 70V.
V-A charakteristika diody
VA – charakteristika diody je závislost proudu diodou na přiloženém napětí. Získáme ji proměřením diody dle obr.
Měříme nejprve v propustném směru potom otočíme polaritu napájecího zdroje a měříme charakteristiku v závěrném směru.
3nejdůležitější parametry diody:
IdMAX maximální dovolený proud v propustném směru (v katalogu IF)
UdMAX maximální závěrné napětí (v katalogu se značí URM)
UTO prahové napětí – úbytek napětí v propustném směru
Druhy diod
1) Dle materiálu
a) Křemíkové - usměrňovače
b) Germaniové – vysokofrekvenční technika
c) Selenové – dříve v rádiích dnes ve svářečkách
2) Hrotové a plošné
Hrotová dioda - wolframový nebo zlatý hrot je přitlačen pružinou k polovodivému Typu N
použití: ve vysokofrekvenční technice jako rychlá dioda
tam kde se nepřenášejí velké proudy
Plošná dioda – Kapka India se vtaví při vysoké teplotě do křemíkové destičky, přechod není bodový , ale plošný
použití: usměrňovače pro přenos velkých proudů a dokáží odvádět teplo do okolí
Zenerova dioda
Jsou to plošné křemíkové diody s velmi tenkým přechodem a typickou charakteristickou. Využívá závěrné části charakteristiky.
V pracovní oblasti dochází k Zeyerovu průrazu, který není lavinovitý a Z dioda se nepoškodí prudký nárust závěrného proudu vyvolá pouze napetrnou změnu Z napětí, takže se používá pro stabilizaci napětí.
Varikap
Speciální plošná křemíková dioda
pracuje v závěrném směru
mění kapacitu v závislosti na napětí
Fotodioda
Účinkem světelných paprsků bude diodou protékat větší proud
Letdioda
Pracuje jen v předním směru
Při průchodu proudu polovodičovým přechodem se dopadem elektronů uvolňují ze základního materiálu fotony a vzniká slabé záření různé vlnové délky.
Dělíme je na rozptylové a bodové.
Rozptylové – méně intenzivní než bodové
Přechod je vodivý a propouští proud. Dioda je v propustném stavu přední směr.
Pásmo bez nosičů =>přechod je nevodivý
=>dioda je v závěrném směru
V jednom směru propouští v jednom ne proto ji lze použít k usměrnění střídavého proudu na stejnosměrný proud.
Příklad napětí: např. Schottkyho dioda 0,3V, křemíková dioda 0,7V. A ve směru opačném, tedy od katody k anodě, proud teče od vyššího napětí, Schottkyho dioda 70V.
V-A charakteristika diody
VA – charakteristika diody je závislost proudu diodou na přiloženém napětí. Získáme ji proměřením diody dle obr.
Měříme nejprve v propustném směru potom otočíme polaritu napájecího zdroje a měříme charakteristiku v závěrném směru.
3nejdůležitější parametry diody:
IdMAX maximální dovolený proud v propustném směru (v katalogu IF)
UdMAX maximální závěrné napětí (v katalogu se značí URM)
UTO prahové napětí – úbytek napětí v propustném směru
Druhy diod
1) Dle materiálu
a) Křemíkové - usměrňovače
b) Germaniové – vysokofrekvenční technika
c) Selenové – dříve v rádiích dnes ve svářečkách
2) Hrotové a plošné
Hrotová dioda - wolframový nebo zlatý hrot je přitlačen pružinou k polovodivému Typu N
použití: ve vysokofrekvenční technice jako rychlá dioda
tam kde se nepřenášejí velké proudy
Plošná dioda – Kapka India se vtaví při vysoké teplotě do křemíkové destičky, přechod není bodový , ale plošný
použití: usměrňovače pro přenos velkých proudů a dokáží odvádět teplo do okolí
Zenerova dioda
Jsou to plošné křemíkové diody s velmi tenkým přechodem a typickou charakteristickou. Využívá závěrné části charakteristiky.
V pracovní oblasti dochází k Zeyerovu průrazu, který není lavinovitý a Z dioda se nepoškodí prudký nárust závěrného proudu vyvolá pouze napetrnou změnu Z napětí, takže se používá pro stabilizaci napětí.
Varikap
Speciální plošná křemíková dioda
pracuje v závěrném směru
mění kapacitu v závislosti na napětí
Fotodioda
Účinkem světelných paprsků bude diodou protékat větší proud
Letdioda
Pracuje jen v předním směru
Při průchodu proudu polovodičovým přechodem se dopadem elektronů uvolňují ze základního materiálu fotony a vzniká slabé záření různé vlnové délky.
Dělíme je na rozptylové a bodové.
Rozptylové – méně intenzivní než bodové
7. Termistory, fotočlánek, fotoodpor, variátor, Hallův článek
Stačí zahřát, posvítit, elektrické pole, magnetické pole.
Termistor
Je to součástka s vlastní vodivostí a bez přechodu. Odpor závislý na teplotě.
!!POZOR!! na tepelnou zatížitelnost např. 450mW
Pozitivní – pozistory PT
POUŽITÍ: požární hlásiče, teplotní čidla, teplotní snímače
Fotoodpor (fotorezistor)
Mění svůj odpor působením světla. Od fotodiod se liší tím že pracují nezávisle na směru proudu. Pči rychlém přechodu do tmy se odpor mění se zpožděním.
Fotočlánek
Přeměňuje světelnou energii přímo na elektrickou.
Varistor
Odpor závislý na přiloženém napětí. Vzhledem podobný keramickým kondenzátorům. Určen k ochraně elektronických součástek v obvodech kde může dojít k přepětí. Zenerova dioda reaguje pomaleji než varistor, protože má parazitní indukčnost.
Výhody:reaguje rychleji než Zeyerova dioda
Malý zbytkový proud
VA-charakteristika varistoru
Hallův článek
Pokud je umístěn jednou osou kolmo k magnetickému poli B a na delší kolmou osu přivádíme ss proud I, pak na poslední kolmé ose se objeví Hallovo napětí, které je úměrné magnetickému poli B a ss proudu I.
RH - Hallova materiálová konstanta [m3*C-1]
Termistor
Je to součástka s vlastní vodivostí a bez přechodu. Odpor závislý na teplotě.
!!POZOR!! na tepelnou zatížitelnost např. 450mW
Pozitivní – pozistory PT
POUŽITÍ: požární hlásiče, teplotní čidla, teplotní snímače
Fotoodpor (fotorezistor)
Mění svůj odpor působením světla. Od fotodiod se liší tím že pracují nezávisle na směru proudu. Pči rychlém přechodu do tmy se odpor mění se zpožděním.
Fotočlánek
Přeměňuje světelnou energii přímo na elektrickou.
Varistor
Odpor závislý na přiloženém napětí. Vzhledem podobný keramickým kondenzátorům. Určen k ochraně elektronických součástek v obvodech kde může dojít k přepětí. Zenerova dioda reaguje pomaleji než varistor, protože má parazitní indukčnost.
Výhody:reaguje rychleji než Zeyerova dioda
Malý zbytkový proud
VA-charakteristika varistoru
Hallův článek
Pokud je umístěn jednou osou kolmo k magnetickému poli B a na delší kolmou osu přivádíme ss proud I, pak na poslední kolmé ose se objeví Hallovo napětí, které je úměrné magnetickému poli B a ss proudu I.
RH - Hallova materiálová konstanta [m3*C-1]
6. Princip polovodičů
Rozdělení látek:
• Vodiče – dobře vodí el. proud
• Nevodiče – dielektrikum, izolanty, nevodí el. proud
• Polovodiče – vodí el. Proud za určitých podmínek (působením teploty, světla, elektrického nebo magnetického pole)
Si, Ge, Se – jsou 4mocné látky => 4valenční elektrony
Vodivost polovodičů:
• Vlastní vodivost
• Nevlastní vodivost
Vnitřní struktura atomu
Kolem kladného jádra obíhají 4 valenční elektrony, které mají dvě funkce
1) Mohou působit jako, jakési lepidlo, které udržují atomy v krystalu
2) Valenční el. mohou opustit vazbu s jádrem a svým pohybem vyvolat el. proud
Vlastní vodivost polovodiče
Teplota, tlak, světlo, nebo elektromagnetické pole vytrhne elektron a způsobí elektrický proud. Po vytržení elektronu vzniká kladná díra. Vede-li elektrický proud elektron, mluvíme o elektronové vodivosti. Do vzniklé díry může spadnout další elektron, který způsobil vznik jiné díry. Takovýto pohyb děr nazýváme děrová vodivost. Spadnutí elektronu do díry nazýváme rekombinace a naopak vytrhnutí elektronu nazýváme generace páru.
Nevlastní vodivost polovodičů
Vložíme-li do krystalu germania(Ge) atom arsenu (As), který má 5 valenčních elektronů, vznikne po zavazbení do krystalové mříže jeden volný elektron, neboť se nemá s kým sloučit, je pro vazbu přebytečný a proto volný.
• Vodiče – dobře vodí el. proud
• Nevodiče – dielektrikum, izolanty, nevodí el. proud
• Polovodiče – vodí el. Proud za určitých podmínek (působením teploty, světla, elektrického nebo magnetického pole)
Si, Ge, Se – jsou 4mocné látky => 4valenční elektrony
Vodivost polovodičů:
• Vlastní vodivost
• Nevlastní vodivost
Vnitřní struktura atomu
Kolem kladného jádra obíhají 4 valenční elektrony, které mají dvě funkce
1) Mohou působit jako, jakési lepidlo, které udržují atomy v krystalu
2) Valenční el. mohou opustit vazbu s jádrem a svým pohybem vyvolat el. proud
Vlastní vodivost polovodiče
Teplota, tlak, světlo, nebo elektromagnetické pole vytrhne elektron a způsobí elektrický proud. Po vytržení elektronu vzniká kladná díra. Vede-li elektrický proud elektron, mluvíme o elektronové vodivosti. Do vzniklé díry může spadnout další elektron, který způsobil vznik jiné díry. Takovýto pohyb děr nazýváme děrová vodivost. Spadnutí elektronu do díry nazýváme rekombinace a naopak vytrhnutí elektronu nazýváme generace páru.
Nevlastní vodivost polovodičů
Vložíme-li do krystalu germania(Ge) atom arsenu (As), který má 5 valenčních elektronů, vznikne po zavazbení do krystalové mříže jeden volný elektron, neboť se nemá s kým sloučit, je pro vazbu přebytečný a proto volný.
5. Princip elektronek ( dioda, trioda, pentoda )
Je to nelineární elektronická součástka.
Elektronky jsou elektronické součástky, ve kterých se vedení elektrického proudu uskutečňuje ve vakuu prostřednictvím elektronů mezi nejméně dvěma elektrodami.
Skleněná baňka která obsahuje: elektrody, vakuum, kontakty
Princip elektronky
Princip elektronky: tepelná emise elektronů. Z rozžhavené elektrody – katody se záporným potenciálem vystupují (emitují) z povrchu
elektrony. Umístíme-li tuto elektrodu do vakua bude emise výraznější a pokud zde bude další elektroda s kladným potenciálem anoda, budou elektrony k ní přitahovány. Vznikne tak nejjednodušší elektronka- dioda.
Katodou je zde niklová trubička, která má uvnitř žhavící vlákno od katody izolované (= tzv. nepřímo žhavená katoda).
Dioda
Nejjednodušší elektronka se dvěma elektrodami: anodou A a katodou K.
Trioda
Trioda je elektronka se třemi elektrodami. Jako třetí elektroda je mezi katodu a anodu vložena drátěná síťka, která bez napětí netvoří žádnou překážku pro elektrony emitující do anody.
Tato elektroda se jmenuje řídící mřížka. Bude-li na mřížce záporné napětí vůči katodě bude však elektrony odpuzovat a anodový proud bude klesat tím víc, čím bude záporné napětí větší. Může-li takto malé napětí na mřížce řídit velký anodový proud pracuje trioda jako zesilovač.
Použití: v moderních přístrojích se místo ní začali používat již tranzistory, ale můžeme jí použít s kytarou, když ji zapojíme před zesilovač, kvůli zjemnění hudby.
Pentoda
Zavedením třech mřížek se změnila charakteristika triody, značně se zlinearizovala, má menší zkreslení a připomíná char. tranzistoru
Použití: v koncových zesilovačích pro hudebníky
Obrazovka
Je to nejpoužívanější elektronka
1) Osciloskopická
2) Televizní
a. Černobílá
b. Barevná televize
Obrazovka je elektronka, kde se emitované elektrony soustředí do úzkého paprsku, který po dopadu na stínítko vyvolá světélkování v luminoforu.
Luminofor - látka která po dopadu elektronů uvolňuje fotony
Soustava elektrod, katod a řídící mřížky se nazývá elektronová tryska a někdy se jí říká elektronové dělo.
Televizní obrazovka
Barevná obrazovka
Liší se od černobílé tím, že má masku, tři elektronové trysky a tři luminofora pro každou barvu(RGB).
Použití:
• Televizory, monitory počítačů
• Osciloskop
• Radiolokátor
Elektronky jsou elektronické součástky, ve kterých se vedení elektrického proudu uskutečňuje ve vakuu prostřednictvím elektronů mezi nejméně dvěma elektrodami.
Skleněná baňka která obsahuje: elektrody, vakuum, kontakty
Princip elektronky
Princip elektronky: tepelná emise elektronů. Z rozžhavené elektrody – katody se záporným potenciálem vystupují (emitují) z povrchu
elektrony. Umístíme-li tuto elektrodu do vakua bude emise výraznější a pokud zde bude další elektroda s kladným potenciálem anoda, budou elektrony k ní přitahovány. Vznikne tak nejjednodušší elektronka- dioda.
Katodou je zde niklová trubička, která má uvnitř žhavící vlákno od katody izolované (= tzv. nepřímo žhavená katoda).
Dioda
Nejjednodušší elektronka se dvěma elektrodami: anodou A a katodou K.
Trioda
Trioda je elektronka se třemi elektrodami. Jako třetí elektroda je mezi katodu a anodu vložena drátěná síťka, která bez napětí netvoří žádnou překážku pro elektrony emitující do anody.
Tato elektroda se jmenuje řídící mřížka. Bude-li na mřížce záporné napětí vůči katodě bude však elektrony odpuzovat a anodový proud bude klesat tím víc, čím bude záporné napětí větší. Může-li takto malé napětí na mřížce řídit velký anodový proud pracuje trioda jako zesilovač.
Použití: v moderních přístrojích se místo ní začali používat již tranzistory, ale můžeme jí použít s kytarou, když ji zapojíme před zesilovač, kvůli zjemnění hudby.
Pentoda
Zavedením třech mřížek se změnila charakteristika triody, značně se zlinearizovala, má menší zkreslení a připomíná char. tranzistoru
Použití: v koncových zesilovačích pro hudebníky
Obrazovka
Je to nejpoužívanější elektronka
1) Osciloskopická
2) Televizní
a. Černobílá
b. Barevná televize
Obrazovka je elektronka, kde se emitované elektrony soustředí do úzkého paprsku, který po dopadu na stínítko vyvolá světélkování v luminoforu.
Luminofor - látka která po dopadu elektronů uvolňuje fotony
Soustava elektrod, katod a řídící mřížky se nazývá elektronová tryska a někdy se jí říká elektronové dělo.
Televizní obrazovka
Barevná obrazovka
Liší se od černobílé tím, že má masku, tři elektronové trysky a tři luminofora pro každou barvu(RGB).
Použití:
• Televizory, monitory počítačů
• Osciloskop
• Radiolokátor
4. Elektrický dvojpól a čtyřpól
Dvojpól ( = jednobran )
Dvojpólem lze nahradit tu část el. obvodu, která je s okolím spojena dvěma svorkami. Je to vlastně jakási černá skříňka u které zkoumáme její elektrické vlastnosti a zapisujeme je do tabulek, grafů a charakteristik. Na této části se posuzují vlastnosti obvodu na základě vztahů mezi tzv. obvodovými veličinami dvojpólu: napětí a proud. Podle jejich orientace se může dvojpól chovat jako zdroj (baterie, fotočlánek) , nebo jako zátěž (odpor, impedance)
Dvojpól se může chovat buď jako spotřebič elektrické energie, nebo jako zdroj. To poznáme podle vzájemné orientace proudu a napětí a z voltampérové charakteristiky. Je výhodné si pamatovat: Směřují-li obě šipky označující orientaci napětí U a proudu I z jedné svorky nebo do jedné svorky, jde o orientaci spotřebičovou. To, zda je součástka zdrojem nebo spotřebičem, rozhodneme podle znaménka příkonu, tj. součinu proudu a napětí. Je-li příkon kladný, chová se dvojpól jako spotřebič elektrické energie (dvojpól A a B na obr. 6). Je-li součin napětí a proudu záporný, součástka dodává záporný „výkon“, tj. výkon odebírá (,‚záporný spotřebič“), a je tedy z fyzikálního hlediska zdrojem elektrické energie (dvojpól C).
Jsou-li obě šipky označující orientaci napětí u a proudu i jakoby
v sérii (jedna do svorky a druhá z ní), jde o zdrojovou orientaci (dvojpól
D a E). Je-li přitom součin napětí a proudu kladný, chová se dvojpól
jako zdroj elektrické energie (dvojpól D). Je-li příkon záporný, součástka
odebírá výkon, je to tedy „záporný“ zdroj neboli spotřebič (dvojpól E).
Dva dvojpóly na obr. 7 jsou spojeny a tvoří uzavřený systém. Prochází-li obvodem proud I, vždy se jeden dvojpól musí chovat jako zdroj a druhý jako spotřebič. Za určitých podmínek může dojít k výměně funkcí obou dvojpólů. Vlastnosti dvojpólu zůstávají zachovány. Tato výměna funkcí (zdroje za spotřebič a spotřebiče za zdroj) může nastat např. při spojení dvou fotodiod, které budou střídavě různě osvětlovány, a v dalších případech
Abychom mohli zcela jednoznačně popsat elektrické chování dvojpólu, musíme znát závislost proudu na napětí na svorkách 1 — 1‘.
Závislost napětí U na proudu I dvojpólu graficky vyjadřujeme pomocí voltampérové charakteristiky.
Na obr. 8 jsou různé typy voltampérové charakteristiky. Charakteristika dvojpólu A je přímka. Jde tedy o lineární spotřebič. Takovou charakteristiku má např. rezistor. Protože kreslení charakteristiky pro lineární rezistory by bylo zbytečné, vyjadřuje se závislost napětí na proudu konstantou. V našem případě je poměr [V,A; Ω] jak plyne z obrázku.
Elektrický Čtyřpól ( = dvojbran )
Část elektrického obvodu, která je s okolím připojena čtyřmi svorkami, se dá nahradit čtyřpólem.Vzájemný vztah mezi čtyřmi obvodovými veličinami čtyřpólu je vyjádřena dvěma charakteristickými rovnicemi, které mohou být zapsány ve tvaru impedančním, admitančním nebo hybridním. Volba některého z uvedených tvarů závisí na zapojení, použitých prvcích čtyřpólu, kmitočtu a dalších parametrech obvodu.
Některé elektronické součástky (např. tranzistory) mají více než dva vývody, nazývají se vícepóly. Vývody vícepólu tvoří spolu dvojice. Dvojice svorek, které slouží k přivádění signálu, se nazývají vstupní svorky, svorky, kterými se signál odebírá, se nazývají výstupní svorky. Tranzistor má tři svorky pro emitor, bázi a kolektor, je to tedy trojpól. Také elektronka je trojpól: za svorky z hlediska signálu považujeme katodu, anodu a řídicí mřížku. Příkladem vícepólu se čtyřmi svorkami — tedy čtyřpólu — je transformátor.
Trojpól je pro sledování funkce málo názorný, změníme proto jednoduchým způsobem trojpól na čtyřpól: jednu svorku původního trojpólu použijeme pro dvě svorky společně (obr. 10). Vznikne tím čtyřpól neboli dvojbran. My se přidržíme staršího, vžitého označení čtyřpól. Svorky (bránu) 1 — 1‘ považujeme za vstupní, svorky 2—2‘ (druhá brána) jsou výstupní.
Vstupními svorkami prochází proud I1 při napětí U, výstupními svorkami prochází proud I2 při napětí U2. Nesmíme zapomenout na orientaci proudu a napětí. Obvyklá (spotřebičová) orientace je vyznačena na obr. 10.
Na obě strany čtyřpólu, vstup a výstup, nemůžeme pohlížet jako na dva samostatné dvojpóly. Čtyřpóly jsou oproti dvojpólům složitější — na výstup působí vstup a naopak vstup je více či méně ovlivňován výstupem.
Podobně jako dvojpól je i čtyřpól buď lineární, nebo nelineární. Elektrické poměry lineárního dvojpólu můžeme poměrně snadno popsat číselnými hodnotami a obvod řešit matematicky.
Dvojpólem lze nahradit tu část el. obvodu, která je s okolím spojena dvěma svorkami. Je to vlastně jakási černá skříňka u které zkoumáme její elektrické vlastnosti a zapisujeme je do tabulek, grafů a charakteristik. Na této části se posuzují vlastnosti obvodu na základě vztahů mezi tzv. obvodovými veličinami dvojpólu: napětí a proud. Podle jejich orientace se může dvojpól chovat jako zdroj (baterie, fotočlánek) , nebo jako zátěž (odpor, impedance)
Dvojpól se může chovat buď jako spotřebič elektrické energie, nebo jako zdroj. To poznáme podle vzájemné orientace proudu a napětí a z voltampérové charakteristiky. Je výhodné si pamatovat: Směřují-li obě šipky označující orientaci napětí U a proudu I z jedné svorky nebo do jedné svorky, jde o orientaci spotřebičovou. To, zda je součástka zdrojem nebo spotřebičem, rozhodneme podle znaménka příkonu, tj. součinu proudu a napětí. Je-li příkon kladný, chová se dvojpól jako spotřebič elektrické energie (dvojpól A a B na obr. 6). Je-li součin napětí a proudu záporný, součástka dodává záporný „výkon“, tj. výkon odebírá (,‚záporný spotřebič“), a je tedy z fyzikálního hlediska zdrojem elektrické energie (dvojpól C).
Jsou-li obě šipky označující orientaci napětí u a proudu i jakoby
v sérii (jedna do svorky a druhá z ní), jde o zdrojovou orientaci (dvojpól
D a E). Je-li přitom součin napětí a proudu kladný, chová se dvojpól
jako zdroj elektrické energie (dvojpól D). Je-li příkon záporný, součástka
odebírá výkon, je to tedy „záporný“ zdroj neboli spotřebič (dvojpól E).
Dva dvojpóly na obr. 7 jsou spojeny a tvoří uzavřený systém. Prochází-li obvodem proud I, vždy se jeden dvojpól musí chovat jako zdroj a druhý jako spotřebič. Za určitých podmínek může dojít k výměně funkcí obou dvojpólů. Vlastnosti dvojpólu zůstávají zachovány. Tato výměna funkcí (zdroje za spotřebič a spotřebiče za zdroj) může nastat např. při spojení dvou fotodiod, které budou střídavě různě osvětlovány, a v dalších případech
Abychom mohli zcela jednoznačně popsat elektrické chování dvojpólu, musíme znát závislost proudu na napětí na svorkách 1 — 1‘.
Závislost napětí U na proudu I dvojpólu graficky vyjadřujeme pomocí voltampérové charakteristiky.
Na obr. 8 jsou různé typy voltampérové charakteristiky. Charakteristika dvojpólu A je přímka. Jde tedy o lineární spotřebič. Takovou charakteristiku má např. rezistor. Protože kreslení charakteristiky pro lineární rezistory by bylo zbytečné, vyjadřuje se závislost napětí na proudu konstantou. V našem případě je poměr [V,A; Ω] jak plyne z obrázku.
Elektrický Čtyřpól ( = dvojbran )
Část elektrického obvodu, která je s okolím připojena čtyřmi svorkami, se dá nahradit čtyřpólem.Vzájemný vztah mezi čtyřmi obvodovými veličinami čtyřpólu je vyjádřena dvěma charakteristickými rovnicemi, které mohou být zapsány ve tvaru impedančním, admitančním nebo hybridním. Volba některého z uvedených tvarů závisí na zapojení, použitých prvcích čtyřpólu, kmitočtu a dalších parametrech obvodu.
Některé elektronické součástky (např. tranzistory) mají více než dva vývody, nazývají se vícepóly. Vývody vícepólu tvoří spolu dvojice. Dvojice svorek, které slouží k přivádění signálu, se nazývají vstupní svorky, svorky, kterými se signál odebírá, se nazývají výstupní svorky. Tranzistor má tři svorky pro emitor, bázi a kolektor, je to tedy trojpól. Také elektronka je trojpól: za svorky z hlediska signálu považujeme katodu, anodu a řídicí mřížku. Příkladem vícepólu se čtyřmi svorkami — tedy čtyřpólu — je transformátor.
Trojpól je pro sledování funkce málo názorný, změníme proto jednoduchým způsobem trojpól na čtyřpól: jednu svorku původního trojpólu použijeme pro dvě svorky společně (obr. 10). Vznikne tím čtyřpól neboli dvojbran. My se přidržíme staršího, vžitého označení čtyřpól. Svorky (bránu) 1 — 1‘ považujeme za vstupní, svorky 2—2‘ (druhá brána) jsou výstupní.
Vstupními svorkami prochází proud I1 při napětí U, výstupními svorkami prochází proud I2 při napětí U2. Nesmíme zapomenout na orientaci proudu a napětí. Obvyklá (spotřebičová) orientace je vyznačena na obr. 10.
Na obě strany čtyřpólu, vstup a výstup, nemůžeme pohlížet jako na dva samostatné dvojpóly. Čtyřpóly jsou oproti dvojpólům složitější — na výstup působí vstup a naopak vstup je více či méně ovlivňován výstupem.
Podobně jako dvojpól je i čtyřpól buď lineární, nebo nelineární. Elektrické poměry lineárního dvojpólu můžeme poměrně snadno popsat číselnými hodnotami a obvod řešit matematicky.
3. Cívky
Základní jednotka: henry, značka jednotky: H (prochází-li cívkou s indukčností 1 H elektrický proud 1 A, vznikne kolem cívky magnetický indukční tok 1 Wb)
Cívka je dvoupólová součástka, zhotovená vinutím závitů vodiče v jedné, či více vrstvách. Je to součástka lineární a frekvenčně závislá.
Cívkami získáváme potřebnou indukčnost – L, jednotka indukčnosti je 1H (Henry), čím více závitů cívka obsahuje, tím má větší indukčnost.
Odpor kladený cívkou střídavému proudu se nazývá impedance Z.
[Ω] kde induktivní reactance [Ω]
Druhy cívek
Bez jádra
1) Samonosné
2) Vinuté na kostře
a. Závit vedle závitu
b. Křížové
c. „Na divoko“
3) Vysokofrekvenční cívky vinuté z vf
S jádrem
1)
2) EI plechy,M
3) C plechy
4) Toroidní
5) Hrníčková feritová jádra
a. Se vzduchovou mezerou AL=200
b. Bez vzduch.mezery AL=2000
Cívky s jádrem mají vetší indukčnost, vysouváním jádra lze L měnit asi o 5-10%
Použití cívek
• Transformátory
• Tlumivky
• Filtry
• Rezonanční obvody, atd.
Hrníčková feritová jádra
- na feritovém hrníčku je uvedená konstanta AL potřebná k výpočtu indukčnosti nebo počtu závitů
- k upevnění na tištěný spoj nepoužívejte nikdy železný šroub
[mH]
konst [ ]
Náhradní schéma cívky
Jakost cívky:
Fázorový diagram
Cívka je dvoupólová součástka, zhotovená vinutím závitů vodiče v jedné, či více vrstvách. Je to součástka lineární a frekvenčně závislá.
Cívkami získáváme potřebnou indukčnost – L, jednotka indukčnosti je 1H (Henry), čím více závitů cívka obsahuje, tím má větší indukčnost.
Odpor kladený cívkou střídavému proudu se nazývá impedance Z.
[Ω] kde induktivní reactance [Ω]
Druhy cívek
Bez jádra
1) Samonosné
2) Vinuté na kostře
a. Závit vedle závitu
b. Křížové
c. „Na divoko“
3) Vysokofrekvenční cívky vinuté z vf
S jádrem
1)
2) EI plechy,M
3) C plechy
4) Toroidní
5) Hrníčková feritová jádra
a. Se vzduchovou mezerou AL=200
b. Bez vzduch.mezery AL=2000
Cívky s jádrem mají vetší indukčnost, vysouváním jádra lze L měnit asi o 5-10%
Použití cívek
• Transformátory
• Tlumivky
• Filtry
• Rezonanční obvody, atd.
Hrníčková feritová jádra
- na feritovém hrníčku je uvedená konstanta AL potřebná k výpočtu indukčnosti nebo počtu závitů
- k upevnění na tištěný spoj nepoužívejte nikdy železný šroub
[mH]
konst [ ]
Náhradní schéma cívky
Jakost cívky:
Fázorový diagram
2. Kondenzátory
Je to pasivní frekvenčně závislá součástka. Základní vlastností pro hodnocení kondenzátoru je jeho elektrická kapacita, technicky je kondenzátor určen maximálním povoleným napětím, druhem dielektrika a provedením vývodů (axiální, radiální, bezvývodový).
Jsou většinou složené ze dvou elektrodových desek.
[F; Fm-1, m2, m] kde ε = εo * εr
ε - permitivita, εo – permitivita vakua 8,85*10-12 F/m,
εr – poměrná permitivita je bezrozměrná
S – plocha elektrod [m2], d – vzdálenost mezi elektrodami [m]
Princip činnosti:
elektrolytický
kondenzátor
Nepracuje ve stejnosměrném proudu pracuje jen ve střídavém.
Nezanedbatelný je také jeho vzoreček pro kapacitní reaktanci.
[Ω]
Druhy kondenzátorů
1) S papírovým dielektrikem (svitkové)
2) Z metalizovaného papíru (MP) odolný proti průrazu při zkratu se odpaří hliníková fólie odejme teplo uhlík nevznikne
3) S plastovou fólií (polystyren)
4) Slídové – pro obvody s vysokou frekvencí => mají malé ztráty
5) Elektrolytické kondenzátory
Ztráty kondenzátoru
Jsou způsobeny:
• Dielektrickou histerézí tj. odporem dielektrika při polarizaci
• Svodem dielektrika (jsou jen u elektrolyt. kondenzátorů)
• Činným odporem elektrod (zanedbatelné)
Způsobují zahřátí dielektrika, u hodně namáhaných napětím=>chlazení
Fázorový diagram
tgδ =ωCSRS= Jakost
Ztrátový úhel
Graf nabíjení kondenzátoru
Značení kondenzátorů
1) Číslem 22(pF)
3,3(nF-nano)
320μF
270pF
1mF
2) M1= 0,1MpF 106*10-12=10-6F=10ηF(mikro)
1G=1GpF 109*10-12F=10-3F=10mF
10K=10KpF 103*10-12F=10-9F=10nF
3) Kódem 332 => 3300pF = 3n3 = 3,3nF
∟počet nul
Jsou většinou složené ze dvou elektrodových desek.
[F; Fm-1, m2, m] kde ε = εo * εr
ε - permitivita, εo – permitivita vakua 8,85*10-12 F/m,
εr – poměrná permitivita je bezrozměrná
S – plocha elektrod [m2], d – vzdálenost mezi elektrodami [m]
Princip činnosti:
elektrolytický
kondenzátor
Nepracuje ve stejnosměrném proudu pracuje jen ve střídavém.
Nezanedbatelný je také jeho vzoreček pro kapacitní reaktanci.
[Ω]
Druhy kondenzátorů
1) S papírovým dielektrikem (svitkové)
2) Z metalizovaného papíru (MP) odolný proti průrazu při zkratu se odpaří hliníková fólie odejme teplo uhlík nevznikne
3) S plastovou fólií (polystyren)
4) Slídové – pro obvody s vysokou frekvencí => mají malé ztráty
5) Elektrolytické kondenzátory
Ztráty kondenzátoru
Jsou způsobeny:
• Dielektrickou histerézí tj. odporem dielektrika při polarizaci
• Svodem dielektrika (jsou jen u elektrolyt. kondenzátorů)
• Činným odporem elektrod (zanedbatelné)
Způsobují zahřátí dielektrika, u hodně namáhaných napětím=>chlazení
Fázorový diagram
tgδ =ωCSRS= Jakost
Ztrátový úhel
Graf nabíjení kondenzátoru
Značení kondenzátorů
1) Číslem 22(pF)
3,3(nF-nano)
320μF
270pF
1mF
2) M1= 0,1MpF 106*10-12=10-6F=10ηF(mikro)
1G=1GpF 109*10-12F=10-3F=10mF
10K=10KpF 103*10-12F=10-9F=10nF
3) Kódem 332 => 3300pF = 3n3 = 3,3nF
∟počet nul
1. Rezistory
Rezistor,odpor-pasivní elektronická součástka. Občas se zahřívá Pj=U . I
Je to lineární součástka frekvenčně nezávislá.
El. odpor materiálu je dán délkou, průřezem a druhem materiálu.
[; Ωm, m, m2 ]
ρ [Ωm]…měrný odpor, např. Cu má ρ = 1,7*10-8 Ωm,
Al má ρ = 3*10-8 Ωm, Fe má ρ = 13*10-8 Ωm
l[m]… délka materiálu (vodiče)
S[m2]… kolmý průřez vodiče
Druhy rezistorů-------Drátové
-------Vrstvové-------Uhlíkové
-------Metalizované
Parametry odporů:
1) Ohmická hodnota – jmenovitá hodnota
2) Tolerance – procenta ±20%, ±10%, ±5%, ±2%, ±1%, ±0,5%
3) Zatížitelnost [W] PJ=R*I2 1,2,6,10 M, K, J, G, D, E
Tolerance souvisí s výrobní řadou
Jak se mění odpor s teplotou závisí na vzorci RS=R20*(1+αΔt)
Značení odporů
Číselné označení 2K2 3M3 1J2=1,2
1R2=1,2
Číselný kód; U SMD 332 dvojka je násobitel-počet nul
Barevné proužky ν ν ν ν ν ν ν ν ν ν
Barva 1.pruh 2.pruh 3.pruh Násobitel Tolerance Tepl.koeficient Spolehlivost
Černá 0 0 0 x10^0 ±1%(F) 1%
Hnědá 1 1 1 x10^1 ±2%(G) 100ppm 0,10%
Červená 2 2 2 x10^2 50ppm 0,01%
Oranžová 3 3 3 x10^3 15ppm 0,001%
Žlutá 4 4 4 x10^4 25ppm
Zelená 5 5 5 x10^5 ±0,5%(D)
Modrá 6 6 6 x10^6 ±0,25%(C) 10ppm
Fialová 7 7 7 x10^7 ±0,1%(B) 5ppm
Šedá 8 8 8 x10^8 ±0,05%(A)
Bílá 9 9 9 x10^9 1ppm
Zlatá x0,1 ±5%(J)
Stříbrná x0,01 ±10%(K)
Žádná ±20%(M)
Hodnota 1,0 1,1 1,2 1,3 1,5 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,7 3,0
Znak A B C D E F G H J K L M
Hodnota 3,3 3,6 3,9 4,3 4,7 5,1 5,6 6,2 6,8 7,5 8,2 9,1
Znak N P Q R S T U V W X Y Z
pruh A je první platná číslice hodnoty odporu v ohmech
pruh B je druhá platná číslice hodnoty odporu
pruh C desítkový násobitel
pruh D pokud je uvedena, znamená toleranci (pokud chybí je tolerance 20%)
Přesné odpory mají pět proužků, první tři proužky určují hodnotu, čtvrtý pruh se používá pro násobitel a pátý pro toleranci. U některých odporů může být zcela vpravo ještě šestý pruh definující tepelný koeficient odporu, tento pruh je výrazně širší.
Je to lineární součástka frekvenčně nezávislá.
El. odpor materiálu je dán délkou, průřezem a druhem materiálu.
[; Ωm, m, m2 ]
ρ [Ωm]…měrný odpor, např. Cu má ρ = 1,7*10-8 Ωm,
Al má ρ = 3*10-8 Ωm, Fe má ρ = 13*10-8 Ωm
l[m]… délka materiálu (vodiče)
S[m2]… kolmý průřez vodiče
Druhy rezistorů-------Drátové
-------Vrstvové-------Uhlíkové
-------Metalizované
Parametry odporů:
1) Ohmická hodnota – jmenovitá hodnota
2) Tolerance – procenta ±20%, ±10%, ±5%, ±2%, ±1%, ±0,5%
3) Zatížitelnost [W] PJ=R*I2 1,2,6,10 M, K, J, G, D, E
Tolerance souvisí s výrobní řadou
Jak se mění odpor s teplotou závisí na vzorci RS=R20*(1+αΔt)
Značení odporů
Číselné označení 2K2 3M3 1J2=1,2
1R2=1,2
Číselný kód; U SMD 332 dvojka je násobitel-počet nul
Barevné proužky ν ν ν ν ν ν ν ν ν ν
Barva 1.pruh 2.pruh 3.pruh Násobitel Tolerance Tepl.koeficient Spolehlivost
Černá 0 0 0 x10^0 ±1%(F) 1%
Hnědá 1 1 1 x10^1 ±2%(G) 100ppm 0,10%
Červená 2 2 2 x10^2 50ppm 0,01%
Oranžová 3 3 3 x10^3 15ppm 0,001%
Žlutá 4 4 4 x10^4 25ppm
Zelená 5 5 5 x10^5 ±0,5%(D)
Modrá 6 6 6 x10^6 ±0,25%(C) 10ppm
Fialová 7 7 7 x10^7 ±0,1%(B) 5ppm
Šedá 8 8 8 x10^8 ±0,05%(A)
Bílá 9 9 9 x10^9 1ppm
Zlatá x0,1 ±5%(J)
Stříbrná x0,01 ±10%(K)
Žádná ±20%(M)
Hodnota 1,0 1,1 1,2 1,3 1,5 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,7 3,0
Znak A B C D E F G H J K L M
Hodnota 3,3 3,6 3,9 4,3 4,7 5,1 5,6 6,2 6,8 7,5 8,2 9,1
Znak N P Q R S T U V W X Y Z
pruh A je první platná číslice hodnoty odporu v ohmech
pruh B je druhá platná číslice hodnoty odporu
pruh C desítkový násobitel
pruh D pokud je uvedena, znamená toleranci (pokud chybí je tolerance 20%)
Přesné odpory mají pět proužků, první tři proužky určují hodnotu, čtvrtý pruh se používá pro násobitel a pátý pro toleranci. U některých odporů může být zcela vpravo ještě šestý pruh definující tepelný koeficient odporu, tento pruh je výrazně širší.
Přihlásit se k odběru:
Příspěvky (Atom)