Классификация электронных приборов. Виды электронной эмиссии. Использование различных видов эмиссии в электронных приборах

Виды электронной эмиссии:

1)Термоэлектронная-получение свободных электронов за счет нагрева металла

2)Фотоэлектронная-свободные электроны создаются за счет источников света

3)Автоэлектронная-за счет большой плотности поля около ист. эмиссии

Все электровакуумные приборы используют принцип электронной эмиссии,т.е. получение свободных электронов
2. Электровакуумный диод. Принцип действия и хар-ка. Работа диода в качестве выпрямителя.

Главным назначением двухэлектродной лампы, называемой диодом, является выпрямление переменного тока.
Д иод имеет два металлических электрода в стеклянном, металлическом или керамическом баллоне с вакуумом. Одним электродом является накаленный катод, служащий для эмиссии электронов. Другой электрод – анод – служит для притяжения электронов, испускаемых катодом, и создания потока свободных электронов. Катод и анод вакуумного диода аналогичны эмиттеру и базе полупроводникового диода. Анод притягивает электроны в случае, если он имеет положительный потенциал относительно катода. В пространстве между анодом и катодом образуется электрическое поле, которое при положительном потенциале анода является ускоряющим для электронов, испускаемых катодом. Электроны, вылетающие из катода, под действием поля движутся к аноду.

3. Триод. Принцип работы электровакуумного триода. Схема включения триода.

Работа триода основана на работе двухэлектродной лампы с учётом того, что в ней есть ещё третий электрод, кот. Назыв. Управляющей сеткой. Сетка нужна для того, чтобы регулировать прохождение эл.тока.

4. Статистические хар-ки и параметры триода.
забейте.

5. Электронно-лучевая трубка. Устройство, работа, назначение.

Состоит из трех эл-ов:

1)электронной пешки,создающей узкий электронный луч,направленный вдоль трубки.

2)отклоняющей системы

3)флюэрисцирующей экран,который служит для индикации положения электронного луча

В состав входит:

Катод

Управляющий электрод

Первый и второй анод

Работа:

Активный слой наносится на дно цилиндра,который может быть либо прямого,либо косвенного накала

Нагреваясь,катод испускает поток электронов,который начинает двигаться в сторону экрана,т.к. этот поток начинает расширяться,используя управляющий электрод(сетка),который фокусируе луч.

Луч на своем пути встречает первый анод,к которому подводится относительно низкое напряжение(от 300до1000В),в этот момент созданное магн.поле начинает втягивать поток электронов,придавая ему небольшое ускорение.

Ко второму аноду прикладывается высокое напряжение(от 1000до1600В),т.о. создается более мощное магн.поле,которое придает значительное ускорение потоку эл-ов,которые устремляются в сторону экрана ЭЛТ.

Для того,чтобы можно было увидеть на экране подвижную картинку,используется отклоняющая сист.Она сост. из пластин,которые отклоняются по двум осям ХиУ.
6. Газоразрядные приборы. Устройство и принцип работы. Неоновая лампа.

Работа основана на прохождении эл.тока через газ,явление называют ионизацией.Носителями эл.зарядов явл ионы.

7. Люминесцентная лампа. Схема включения и работа.
Люминесцентная лампа — газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не превышает нескольких процентов.

При работе люминесцентной лампы между двумя электродами, находящимися в противоположных концах

лампы возникает электрический разряд. Лампа заполнена парами ртути, и проходящий ток приводит к появлению УФ излучения.

Это излучение невидимо для человеческого глаза, поэтому его преобразуют в видимый свет с помощью явления люминесценции. Внутренние стенки лампы покрыты специальным веществом — люминофором, которое поглощает УФ излучение и излучает видимый свет. Изменяя состав люминофора можно менять оттенок свечения лампы.

8. Полупроводниковые приборы. Основные свойства полупроводников. Собственная и приместная проводимость.

Группа электронов,которые имеют удельное сопротивление, большее,чем у диэлектриков называют полупроводниками.

Основная хар-ка:Уменьшение удельного сопротивления в увеличением темпиратуры.

Их электрич. св-ва зависят от внешних воздействий.

9. Электронно-дырочный переход. Образование «P-N» перехода, подключение к ист.пит.

При сплавлении полупроводников разных полей, образуется область объёмного заряда по обе стороны от границы разделительного заряда. При этом возникает барьерный закрывающий слой, который составляет всего несколько миллиметров. Этот слой не имеет каких-либо собственных зарядов, но обладат своей собственной напряжённостью, что позволяет предотвратить диффузию зарядов.
Включение P-N перехода в эл-магн.цепь:
Обратное включение Если к P-N переходу приложить обратное напряжение, то созданная им напряжённость электр.поля будет увеличивать барьерный потенциал и будет препятствовать прохождению электронов из области П в область Н,а дырок в область П из области Н, но при этом будет проходить поток зарядов, который будет образовывать ток утечки

Прямое включение
Если включить внешний источник пост. Тока, что создаваемая им напряжённость электронного поля будет противоположной по направлению напряжённости объёмного заряда, что приведёт к уменьшению барьерного слоя

10. Полупроводниковый диод. Устройство и характеристика. Типы полупроводниковых диодов.

Полупроводниковый диод имеет самое главное назначение, то есть он применяется для преобразования переменного тока в постоянный.
В электрических цепях диод при прямом включении действует как проводник, а при обратном как диэлектрик(Большое сопротивление).

Полупроводниковые диоды распределяются на:
1. По способу изготовления – они бывают плоскостные и точечные.
2. По используемому материалу – для изготовления плоскостного диода используют кристалл кремния N типа и в него при высокой температуре вплавляют полупроводник P типа с добавкой другой примеси. На границах этих областей образуется PN переход.

11. Фотодиоды, светодиоды. Работы и применение.

оптопара (диодный оптрон)
это прибор, состоящий из оптически связанных между собой приборов – свето и формодиодов.
Работа диодного оптрона состоит из изменения выходного напряжения U1,Iвых, который проходит через светодиод и изменяет его яркость.
Свет, который пришёл от светодиода, приводит к уменьшению сопротивления фотодиода и увеличению Iвх.
Важной особенностью такого прибора является полная развязка двух электрических цепей, что позволяет обезопасить работу этих двух устройств.

12. Биполярный транзистор. Устройство, назначение, обозначение транзисторов.
Тринзистор – это полупроводниковый прибор,имеющий 2 PN перехода и предназначен для усиления или генерирования электрических сигналов.

По типу: 1.ПНП –структура обратной проводимости. 2. НПН – структура прямой проводимости.
Физ.процессы в транзисторах ПНП и НПН типа одинаковые.
Отличие их в том, что токи в определённых цепях типа ПНП переносятся основными носителями зарядов дырками-вакансиями,а у другого типа НПН –электронными.
Э – эмиттер
Б – база
К – коллектор
Основным элементом транзистора является кристалл германия или кремния, в котором создаются 3 области.
в 2 областях всегда всегда обладают проводимостью одинакового типа, но всегда средняя область будет противоположной проводимостью.

13. Работа биполярного транзистора.
Каждый из переходов транзистора – эммиттерный(ЭБ) и коллекторный(КБ) можно включить либо в прямом,либо в обратном напралении.
В зависимости от этого различают 3 режима работы транзистора”
1. Режим отсечки
Оба ПН перехода закрыты,но при этом через транзистор протекает сравнительно небольшой ток(ток утечки), то есть обусловлено неосновными носителями зарядов.
2. Режим насыщения.
Оба ПН перехода открыты.
3 Активный.
Один закрыт,другой открыт.
Схема состоит из: 1 двух ист.пост.тока. 2. Ист. Перем. Напр. 3. Тринзистора. 4. Нагрузочного сопротивления.

14. Статические характеристики транзистора.
входная и выходная хар-ки:

15. Схемы включения биполярных транзисторов и их особенности.
См выше.

16.Тиристор. Работа и вольт – амперная характеристика тиристора.

Тиристор
Это полупроводниковый прибор с многослойной структурой с тремя и более PN переходами, который может переключатся из закрытого состояния в открытое или наоборот.
Существуют 2 типа тиристоров:
1. Динистор - Использует 2 вывода: Анод, Катод.
2. Тиристор - Использует 3 вывода: Анод, Катод и управляющий электрод.

Включение тиристора без УЭ.
При подаче входного напряжения (Сигнала прямой полярности), 1(П1) и 3(П3) PN переходы тиристора сместятся в прямом направлении и будут иметь небольшое сопротивление, а П2(PN переход) сместится в обратном направлении. Ограниченный сопротивлением данного перехода, ток в тиристоре не будет расти до тех пор, пока уровень входного напряжения не достигнет некоторого порогового значения, то есть напряжение пробоем. Произойдёт пробой второго PN перехода (П2), сопротивление уменьшится,ток будет возрастать и напряжение падать.

2. Включение тиристора с использованием УЭ
При подключении УЭ ко второму переходу П2, поступает дополнительное кол-во зарядов, где проводимость в данной области усиливается, а так же усиливается пороговое напряжение, которое необходимо для открытия тиристора.
Таким образом чем больше управляющий ток, тем меньше нужно напряжения для открытия тиристора.
При некотором значении управляющего тока, который называется током стремления, тиристор открывается сразу, и сразу выходит на свою рабочую хар-ку, которая похожа на ВАХ диода.

3. Включение тиристора при обратном подключении
При включении источника обратной полярности, два PN перехода П1 и П3 включены в обратном направлении, что позволяет тиристору быть закрытым.
При дальнейшем увеличении Uобр в электрической цепи тока нет, но в то же время по цепи протекает небольшой ток утечки (Iобр)
При дальнейшем увеличении напряжения,структура позволяет нам выдержать этот уровень, но при достижении определённого Uобр, структура перехода будет разрушена, произойдёт её пробой, который будет сопровождаться резким увеличением тока и уменьшением напряжения.
Таким образом, особенность тиристора состоит в том, что он может переходить из закрытого состояния в открытое и наоборот, но только при определённых условиях.
17. Интегральные микросхемы. Особенности и классификация ИМС.

Интегральные микросхемы(ИМС)
Это совокупность Определённого кол-ва электронно связанных элементов (диодов,транзисторов, резисторов, ёмкостей), выполненных на единой технологической основе в едином технологическом цикле и выполняющий общую задачу.
Особенности ИМС
1. ИМС, как электронный прибор, выполняет одну общую законченную и сложную задачу
2. рабочее св-во ИМС
Уменьшается потребляемая мощность, повышается надёжность, а так же уменьшается стоимость.
3. Т.К. все устр-ва удалены друг от друга в несколько микрон, то их электрические св-ва очень близки, то есть нет разбросов рабочих параместров характеристик, кот. влияют на их работу. Одной из хар-ик ИМС является качественная оценка уровня развёртывания интегральной техники - уровень интеграции. Он представляет собой число элементов, входящих в ИМС.
Первый уровень до 10 элементов
Второй до 100 элементов
3-ий до 1000
4-ый до 10000
5-ый до десятки сотен тысяч(тут я не особо понял)
4 и 5 уровни представляют собой большие интегральные схемы, которые называются БИС

По характеру выполняемых функций различают два типа ИМС:
•Аналоговые

Преобразуют непрерывные электро сигналы.Такие ИМС применяются в качестве усилителей,генераторов синусоидальных колебаний,фильтров

•Цифровые

Предназначены доя преобразования дискретных сигналов,например двоичный код
Цифровые ИМС так же называются логическими
Как правило цифровые и аналоговые ИМС разрабатываются и изготовляются сериями
Серия ИМС-это совокупность элементов,выполняющих различные функции,но имеющие единое конструктивно технологическое исполнение,которые предназначены для совместного применения в аппаратуре
По технологии изготовления и получения структуры различают два типа принципиально различных видов ИМС:
1.Полупроводниковые
2.Гибридные
Полупроводниковые ИМС
- Микросхема,элементы которой выполнены в поверхностном слое,т.е. В полупроводниковой подложке
Полупроводниковая технология позволяет создать
ИС с высоким уровнем интеграции,т.к. Элемент может размещаться на площади в доли микрон

18. Полупроводниковые и гибридные микросхемы. Особенности устройства и работы.