r">
1.1.4 Напівпровідникові елементи Напівпровідникові елементи
Їх становить ціла група деталей: діоди, стабілітрони, транзистори. У кожній деталі використаний напівпровідниковий матеріал, або простіше напівпровідник. Що це таке? Всі існуючі речовини можна умовно розділити на три великі групи. Одні з них - мідь, залізо, алюміній і інші метали - добре проводять електричний струм - це провідники. Деревина, фарфор, пластмаса зовсім не проводять струм. Вони непроводнікі, ізолятори (діелектрики). Напівпровідники ж займають проміжне положення між провідниками і діелектриками. Такі матеріали проводять струм тільки за певних умов.
Рис.1 Діоди
Діоди. У діода два висновки: анод і катод. Якщо підключити до них батарею полюсами: плюс - до анода, мінус - до катода, в напрямку від анода до катода потече струм. Опір діода в цьому напрямку невелике. Якщо ж спробувати перемінити полюси батарей, тобто включити діод навпаки raquo ;, то струм через діод не піде. У цьому напрямку діод володіє великим опором.
Рис.2. Стабілітрони
Стабілітрони. Ці напівпровідникові прилади також мають два висновки: анод і катод. У прямому напрямку (від анода до катода) стабілітрон працює як діод, безперешкодно пропускаючи струм. А ось у зворотному напрямку він спочатку не пропускає струм (як і діод), а при збільшенні подається на нього напруги раптом пробивається і починає пропускати струм. Напруга пробою називають напругою стабілізації. Воно залишатиметься незмінним навіть при значному збільшенні вхідної напруги. Завдяки цій властивості стабілітрон знаходить застосування у всіх випадках, коли потрібно отримати стабільне напруга живлення якогось пристрою при коливаннях, наприклад мережевої напруги.
Як розрізняти висновки діодів і стабілітрона? На корпусі малогабаритних діодів типу Д9 ставлять кольорові точки - мітки поблизу анода. Діоди Д2 більших, ніж Д9, раз?? еров з широкими висновками-стрічками. На одному з висновків ставлять умовне позначення діода - це і є висновок анода. Аналогічно умовний знак ставлять на корпусі діодів Д7, Д226 і стабілітронів, причому коротка риска знака повернута в бік виведення катода.
Рис.3. Транзистори
Транзистори. З напівпровідникових приладів транзистор найбільш часто застосовується в радіоелектроніці. У нього три висновки: база (б), емітер (е) і колектор (к). Транзистор - підсилювальний прилад. Його умовно можна порівняти з таким відомим вам пристроєм, як рупор. Досить вимовити що-небудь перед вузьким отвором рупора, направивши широке убік друга, що стоїть в декількох десятках метрів, і голос, посилений рупором, буде добре чутний вдалині. Якщо прийняти вузький отвір за вхід рупора-підсилювача, а широке - за вихід, то можна сказати, що вихідний сигнал в кілька разів більше вхідного. Це і є показник підсилювальних здібностей рупора, його коефіцієнт підсилення.
Але повернемося до транзистору. Якщо пропустити через ділянку база - емітер слабкий струм, він буде посилений транзистором в десятки і навіть сотні разів. Посилений струм потече через ділянку колектор - емітер. Залежно від максимального струму, який можна пропускати через колектор, транзистори діляться на малопотужні, середньої та великої потужності.
Рис.4. P-n- P і N-p-N
Крім того, ці напівпровідникові прилади можуть бути структури р-n-р або n-р-n. Так розрізняються транзистори з різним чергуванням шарів напівпровідникових матеріалів (якщо в діоді два шари матеріалу, тут їх три). На схемах діод позначається буквами VD, а транзистор - VT.
Існує ще один тип діодів - Лямбда - діод:
Рис.5. ВАХ діода
Лямбда - діод не є представником нового класу напівпровідникових приладів - він виходить шляхом включення двох комплементарних (взаємодоповнюючих) польових транзисторів. Наявність на вольт-амперної характеристиці ділянки з негативним опором дозволяє будувати на його основі дуже прості генератори РЧ коливань. На малюнку як приклад наведена схема найпростішого високочастотного генератора всього з трьох деталей. Генератори, зібрані на основі Лямбда - діода володіють дуже хорошою температурною стабільністю, великій та стабільній амплітудою вихідного сигналу. Такий діод можна виготовити, наприклад, з польових транзисторів типів КП103 і КП303. Максимальна гранична частота Лямбда-діода може досягати десятків мегагерц.
Промисловістю випускаються також фототранзистори і фоторезистори. Існують напівпровідникові лазери. Спектр робочих хвиль таких приладів простягається від інфрачервоного до ультрафіолет...
