Введення
Сучасний світ важко уявити без напівпровідникових приладів. Вони відкривають великі можливості в самих різних галузях науки, техніки, побуті, медицині, військовій і аерокосмічній галузях.
Основною метою дипломного проекту є розробка стендів для вивчення і дослідження напівпровідникових приладів з використанням сучасних компонентів обладнання «Основи аналогової електроніки» призначених для швидкого освоєння лабораторного практикуму по розділах курсів «Електронна техніка», «Промислова електроніка», «Електроніка та мікроелектроніка».
1. Класифікація напівпровідникових приладів та їх застосування в перетворювачах енергії та передачі інформації
1.1 Призначення і класифікація напівпровідникових приладів
напівпровідниковий перетворювач діод тиристор
Напівпровідниковими приладами називаються електронні пристрої, дія яких заснована на електронних процесах в напівпровідниках. В електроніці напівпровідникові прилади використовуються для обробки електричних сигналів, а також для перетворення одних видів енергії в інших. Напівпровідникові прилади діляться на дискретні й інтегральні.
Дискретні напівпровідникові прилади, виконуються у вигляді окремих пристроїв, розрізняються за призначенням, виду характеристик, типу матеріалу, принципом дії, області застосування, конструкції і технології. До їх основних класам відносять:
електропреобразовательниє прилади (діод, транзистор, тиристор та інші);
оптоелектронні прилади, що перетворюють світлові сигнали в електричні і навпаки (фоторезистор, фотодіод, фототранзистор, напівпровідниковий лазер, випромінюючий діод і т.д.);
термоелектричні, перетворюючі теплову енергію в електричну і навпаки (термоелемент, термоелектричний генератор, терморезистор і т.п.);
магнітоелектричні прилади (вимірювальний перетворювач на основі ефекту Холла);
п'єзоелектричні і тензометричні прилади, що реагують на зміну тиску або механічний зсув.
Інтегральні напівпровідникові прилади є активними елементами інтегральних схем. Інтегральні схеми складаються з інтегральних діод, транзистор, тиристор, резисторів, конденсаторів і з'єднань між ними. Елементи інтегральних схем створюються в єдиному технічному циклі на одному кристалі напівпровідника. Якщо ж пасивні елементи виготовляють окремо на діелектричній підкладці, а активні елементи встановлюють у схему у вигляді дискретних безкорпусних напівпровідникових приладів, то інтегральна схема називається гібридної.
Інтегральні системи класифікуються за областям використання (аналогові і цифрові). Цифрові включають в себе логічні, лічильно-перетворювальні і інтегральні схеми пам'яті. Аналогові інтегральні схеми охоплюють прилади посилення, джерела вторинного живлення, надвисокочастотні схеми.
У залежності від застосовуваного напівпровідникового матеріалу розрізняють германієві. Крем'яні, арсенід-галієві та інші прилади.
За конструктивними і технологічними ознаками напівпровідникові прилади поділяють на точкові і площинні. Площинні в свою чергу діляться на дифузійні, мезапланарних, планарні та інші. Основною технологією напівпровідникових приладів є планарная технологія.
В залежності від потужності преутворених сигналів розрізняють напівпровідникові прилади малої потужності (струми до 10А) і силові напівпровідникові прилади (СПП).
1.2 Застосування напівпровідникових приладів в перетворювачах енергії та передачі інформації
Перетворювач електричної енергії - це електротехнічне пристрій, призначений для перетворення параметрів електричної енергії (Мал. 1.1)
Рис. 1.1. Класифікація за характером перетворення
Випрямлячі
Випрямлячі діляться на випрямлячі струму і випрямлячі напруги.
У випрямлячах струму струм на виході протікає в одному напрямку, а миттєві значення напруги на виході можуть змінювати полярність. Як вентилів них застосовують діоди і тиристори.
У випрямлячах напруги напруга на виході не змінює полярність, а струм на виході може змінювати напрямок. Як вентилів них застосовують діоди і транзистори або замикаються тиристори.
В даний час основне застосування мають випрямлячі струму. Саме вони розглядаються в цій та наступних розділах. Для скорочення надалі будемо називати їх просто випрямлячами, опускаючи слово струму.
Випрямлячі напруги складніше і будуть розглянуті пізніше. Випрямлячі струму...
