Félvezető áramköri elemek

Az előadások a következő témára: "Félvezető áramköri elemek"— Előadás másolata:

1 Félvezető áramköri elemek
A dióda dióda I Az anyagok elektromos tulajdonságai alapján történő csoportosításánál említettük a félvezetőket, amelyek közül a szilícium a legismertebb. A félvezetők önmagukban szigetelőként viselkednek, de idegen anyaggal való kezelés után, amit szennyezésnek neveznek, vezetőként viselkednek. A legegyszerűbb félvezető anyagból készült áramköri elem a dióda. A dióda olyan tulajdonságokkal rendelkezik, hogy ha két kivezetésére feszültséget kapcsolunk, akkor az áramot csak az egyik irányban engedi átfolyni, a másik irányban nem. Amikor a dióda átengedi a töltéshordozókat – vezet – nyitó irányú, ha nem engedi át, akkor záró irányú előfeszítésben van. Tulajdonképpen olyan, mint egy elektromos „visszacsapószelep”. A dióda alkalmas a váltakozó áram egyenirányítására és nem kívánt áramutak kialakulásának a megakadályozására. U U nyitó irányú előfeszítés záró irányú előfeszítés

2 A tranzisztor alkalmazása Ie Ic emitter kollektor U1 R1 Ib R2 U2 Ueb
Ubc bázis A tranzisztor három egymáson fekvő félvezető rétegből készült áramköri elem, amelyiknek három kivezetése van. A tranzisztor felfogható úgyis, mint két ellenkapcsolású dióda. A tranzisztor működésének feszültség-, illetve áramerősítő, tehát teljesítményerősítő hatása van. Emiatt alkalmazzák a hangerősítő berendezésekben. Az Ueb feszültség kisebb, mint az Ubc feszültség, mert a bal oldali „dióda” nyitó irányban kis feszültség hatására is vezet. A nyitó irányban áthaladó töltéshordozók keltik az Ie emitter áramot. A tranzisztor középső rétegén a töltéshordozók, mint egy áramelágazásnál, csomópontban, megoszlanak. Minimális mértékben a középső kivezetés felé haladva az Ib bázis áramot hozzák létre. Nagy számban a záró irányban haladnak tovább és létrehozzák az Ic kollektor áramot, ami közel azonos nagyságú az Ie emitter árammal. Ha növeljük Ueb nagyságát, növekszik az Ie emitter és az Ic kollektor áram is. Az Ic kollektor áram az R2 terhelő ellenálláson, mint fogyasztón nagyobb feszültségesést okoz. A tranzisztor alkalmas áramkörök kapcsolására is. Ha Ueb feszültség nulla, a tranzisztor nem vezet, az általa működtetett áramkör nyitott. Ha Ueb feszültség értéke a vezetéshez szükséges feszültségnél nagyobb, a működtetett áramkör zárt. Előnye a relékkel szemben, hogy mozgó alkatrészt nem tartalmaz és kis vezérlőteljesítményre van szüksége. Elektronikus vezérlőegységekben alkalmazzák kapcsolóként. Ueb < Ubc Ie = Ic + Ib Ie ~ Ic > Ib Ha Ueb-t növeljük, Ie is megnő ami Ic és R2-n mérhető U2 növekedését is okozza.

3 tirisztor vezérlőelektródája
A tirisztor tirisztor A tirisztor négy egymáson fekvő félvezető rétegből készült áramköri elem, amelyiknek három kivezetése van. A tirisztor diódaüzemben működik. Vezet, ha vezérlőelektródáján áram folyik. Kapcsolóként alkalmazzák, mert mozgó alkatrészt nem tartalmaz, kis vezérlőteljesítménnyel vezérelhető. Az egyenáramú szaggató-berendezés legfontosabb eleme. tirisztor vezérlőelektródája

4 15. rész vége

5 Az anyagok elektromos tulajdonságai alapján történő csoportosításánál említettük a félvezetőket, amelyek közül a szilícium a legismertebb. A félvezetők önmagukban szigetelőként viselkednek, de idegen anyaggal való kezelés után, amit szennyezésnek neveznek, vezetőként viselkednek. A legegyszerűbb félvezető anyagból készült áramköri elem a dióda. A dióda olyan tulajdonságokkal rendelkezik, hogy ha két kivezetésére feszültséget kapcsolunk, akkor az áramot csak az egyik irányban engedi átfolyni, a másik irányban nem. Amikor a dióda átengedi a töltéshordozókat – vezet – nyitó irányú, ha nem engedi át, akkor záró irányú előfeszítésben van. Tulajdonképpen olyan, mint egy elektromos „visszacsapószelep”. A dióda alkalmas a váltakozó áram egyenirányítására és nem kívánt áramutak kialakulásának a megakadályozására.

6 A tranzisztor felfogható úgyis, mint két ellenkapcsolású dióda.
A tranzisztor három egymáson fekvő félvezető rétegből készült áramköri elem, amelyiknek három kivezetése van. A tranzisztor felfogható úgyis, mint két ellenkapcsolású dióda. A tranzisztor működésének feszültség-, illetve áramerősítő, tehát teljesítményerősítő hatása van. Emiatt alkalmazzák a hangerősítő berendezésekben. Az Ueb feszültség kisebb, mint az Ubc feszültség, mert a bal oldali „dióda” nyitó irányban kis feszültség hatására is vezet. A nyitó irányban áthaladó töltéshordozók keltik az Ie emitter áramot. A tranzisztor középső rétegén a töltéshordozók, mint egy áramelágazásnál, csomópontban, megoszlanak. Minimális mértékben a középső kivezetés felé haladva az Ib bázis áramot hozzák létre. Nagy számban a záró irányban haladnak tovább és létrehozzák az Ic kollektor áramot, ami közel azonos nagyságú az Ie emitter árammal. Ha növeljük Ueb nagyságát, növekszik az Ie emitter és az Ic kollektor áram is. Az Ic kollektor áram az R2 terhelő ellenálláson, mint fogyasztón nagyobb feszültségesést okoz.

7 A tranzisztor alkalmas áramkörök kapcsolására is.
Ha Ueb feszültség nulla, a tranzisztor nem vezet, az általa működtetett áramkör nyitott. Ha Ueb feszültség értéke a vezetéshez szükséges feszültségnél nagyobb, a működtetett áramkör zárt. Előnye a relékkel szemben, hogy mozgó alkatrészt nem tartalmaz és kis vezérlőteljesítményre van szüksége. Elektronikus vezérlőegységekben alkalmazzák kapcsolóként.

8 A tirisztor négy egymáson fekvő félvezető rétegből készült áramköri elem, amelyiknek három kivezetése van. A tirisztor diódaüzemben működik. Vezet, ha vezérlőelektródáján áram folyik. Kapcsolóként alkalmazzák, mert mozgó alkatrészt nem tartalmaz, kis vezérlőteljesítménnyel vezérelhető. Az egyenáramú szaggató-berendezés legfontosabb eleme.