Главная · Электрооборудование · Что дает резистор. Обозначение резисторов. Виды резисторов

Что дает резистор. Обозначение резисторов. Виды резисторов

При создании технических схем необходимы детали. Резисторы являются одними из самых важных. Сложно представить схему даже на пять деталей, где бы они ни нашли своего применения.

Что такое резистор

Этот термин был создан благодаря латинскому «resisto», что можно перевести как «сопротивляюсь». Основным параметром данных элементов, который и предоставляет интерес, является номинальное сопротивление. Оно измеряется в Омах (количестве Ом). Номинальные значения указывают на корпусе устройств. Но реальный показатель может быть несколько другим. Обычно этот нюанс предусматривают с помощью классов и допусков точности. Их мы сейчас и рассмотрим. Если вам будет что-то непонятно про виды резисторов, фото помогут исправить это.

Электроны, протекающие через проволоку, все больше тормозятся их взаимодействием с положительными атомами. В результате такого большого увеличения тока не происходит. Чтобы сделать количественные утверждения о связи между напряжением и силой тока для электрического проводника, вводится определение сопротивления.

Это как раз в случае с вышеуказанным проводом, напряжение увеличивается, а ток все больше и больше увеличивается. Можно спросить себя: были ли провода, которые мы всегда использовали раньше, даже не сопротивлялись? Поэтому именно в исследованиях напряжения и тока в электрической цепи всегда идеальны проводящие провода, которые не имеют сопротивления. Однако медные проводы используются в большинстве экспериментов, а также в повседневной жизни, которые имеют гораздо более низкое сопротивление по сравнению с вышеупомянутой железной проволокой.

Классы и допуски точности

В общем случае наибольший интерес представляют классы. Их существует три:

  1. Первый. Предусматривает наличие отклонений в размере до пяти процентов от указанного номинала.
  2. Второй. Предусматривает наличие отклонений, которые могут достигать десяти процентов от номинального значения.
  3. Третий. Сюда относят устройства, у которых размер отклонений может достичь двадцати процентов от номинала.

А что делать, если такие большие отклонения недопустимы? Существуют прецизионные резисторы, виды которых предоставляют такой максимум разницы:

Также по сравнению с сопротивлением подключенной нагрузки в большинстве случаев можно пренебречь их сопротивлением. Это показывает, что сопротивление должно быть зависимым от материала, которое мы обсудим позже. Термисторы и термисторы - это электрические резисторы, изготовленные из определенных материалов, проводимость которых значительно изменяется с температурой.

Большим преимуществом является сильная температурная зависимость и низкая цена. Однако нелинейное поведение значения сопротивления при изменении температуры является в то же время самым большим недостатком. Вот пример диаграммы. Термистор не меняет свое электрическое сопротивление линейно. Тем не менее, температуру можно также определить путем расчета.

  1. 0,01%.
  2. 0,02%.
  3. 0,05%.
  4. 0,1%.
  5. 0,2%.

Другие параметры

Значительную важность при выборе элемента для схемы имеют показатели предельного рабочего напряжения, номинальной мощности рассеивания и Последний показатель показывает, насколько изменения градусной шкалы будут влиять на работу устройства. В зависимости от применяемого при производстве материала этот показатель может увеличиваться или уменьшаться. рассеивания показывает границы использования элемента. Если подаваемая характеристика будет большей, чем может быть обработано, то резистор может попросту перегореть. Под предельным рабочим напряжением понимают такой показатель, при котором будет обеспечена надежная работа устройства.

Когда включены энергия активации, номинальная температура и номинальное сопротивление при номинальной температуре, следующая функция. При реализации функции в программе для микроконтроллера необходимо учитывать типы данных! Термисторы являются токопроводящими материалами, которые имеют более низкую проводимость при высоких температурах, чем при низких температурах. Они имеют положительный температурный коэффициент; т.е. их электрическое сопротивление также увеличивается с повышением температуры.

Они очень дешевы и обеспечивают достаточную точность для большинства приложений. Для более высоких требований к диапазону измерения или точности имеются платиновые резисторы для измерения температуры. Опять же, температурный коэффициент положительный. Однако они относительно дороги.

Основные виды резисторов

Их выделяют четыре:

1. Нерегулируемые:

а) постоянные.

2. Нерегулируемые:

а) подстроечные;

б) переменные.

3. Терморезисторы.

4. Фоторезисторы.

Нерегулируемые постоянные резисторы дополнительно делятся на не/проволочные. На последний тип дополнительно наматывают проволоку, чтобы они обладали большим Изображаются постоянные резисторы в виде прямоугольников, от которых идут специальные выводы. Величина допустимой рассеиваемой мощности указывается внутри геометрической фигуры. Если величина сопротивления находится в диапазоне от 0 до 999 Ом, то единицы измерения обычно не указываются. Но если этот показатель больше тысячи или миллиона, то применяются обозначения кОм и МОм, соответственно. Если данный показатель указан только приблизительно или он может измениться во время настройки, то добавляют *. Благодаря этому виды резисторов разных параметров с легкостью отличаются между собой.

Высоко нелинейные типы более подходят, чем защита от перегрева или как самовосстанавливающийся предохранитель. Эта область охватывает все: от маленького цифрового термометра температуры до различных дисплеев до полного отопления и климат-контроля в зданиях.

Существуют также приложения, где речь идет не о фактическом измерении. Здесь самонагрев используется как желаемый эффект: компоненты настолько высокоомиевы в холодном состоянии, что, например, большие электролитические конденсаторы заряжаются без запуска восходящего предохранителя.

  • Например, в случае блоков питания.
  • Если ток течет, то компоненты нагреваются и уменьшают их сопротивление.
Существуют различные возможности генерации подходящего напряжения от изменения сопротивления на датчике. Рядом находится постоянный источник тока, так что напряжение на датчике прямо пропорционально сопротивлению.

Переменные элементы

Продолжаем рассматривать виды резисторов. Этот вид устройств может ещё называться регулируемым. В них сопротивление может меняться в диапазоне от нуля до номинала. Они также могут быть не/проволочными. Первый вид является токопроводящим покрытием, что наносится на диэлектрическую пластинку как дуга, где перемещается пружинящий контакт, что крепится на ось. При желании изменить величину сопротивления осуществляется его перемещение. В зависимости от целого ряда особенностей этот параметр может меняться по таким зависимостям:

Однако, если вы хотите оцифровать сигнал после этого, этот путь имеет два основных недостатка: Хороший источник постоянного тока является сложным, и у вас есть 2 ссылки в системе и, следовательно, ненужные источники ошибок. Для измерения сопротивления сопротивление в качестве сравнительного значения лучше и проще, чем отношение источника напряжения и источника тока. Существуют три возможности.

Для этого вам нужны 2 входа с дифференциальным входом. Схема является мостовой схемой. Это зависит только от отношения напряжения. Когда ток через датчик, необходимо найти компромисс между достаточным напряжением и самонагревом датчика. Если более 1 мВт мощности рассеивается на датчике, точное измерение температуры становится затруднительным.

  1. Линейной.
  2. Логарифмической.
  3. Показательной.

Подстроечные резисторы

Они не обладают выступающей оси. Изменение параметров данного вида резисторов возможно исключительно с помощью отвертки или автоматического/механического устройства, которое может выполнять её функции. Этот и предыдущий виды резисторов используются в случаях, когда человек должен регулировать их мощность, например, в звуковых колонках.

Прецизионность - это все для измерения сопротивления. Это руководство предназначено для получения максимально качественных измерений. Измерение больших или малых величин всегда затруднено, и измерение сопротивления не является исключением. Амперис является лидером в измерении низкого сопротивления; мы производим широкий диапазон омметров с низким сопротивлением и аксессуаров, которые охватывают большинство возможностей измерения. Этот карманный справочник содержит обзор методов измерения низкого сопротивления, объясняет общие причины ошибок и способы их устранения.

Терморезисторы

Так называют полупроводниковые элементы, при включении которых в электрическую цепь такой показатель, как сопротивление, меняется от температуры. При её увеличении он понижается. Если температура уменьшается, то сопротивление растёт. Если кривая процессов двигается в одну сторону (при увеличении возрастает), то такой элемент называется позистором.

Мы также включаем полезные кабельные столы и их характеристики, температурные коэффициенты и различные формулы, чтобы вы могли выбрать лучший вариант при выборе измерительного прибора и методики измерения. Мы хотим, чтобы это руководство было полезным инструментом для вас.

Существует множество причин для измерения прочности материала. это некоторые. Резисторы, индукторы и препятствия; необходимо убедиться в том, что его продукция соответствует установленному допуску на устойчивость для производственной линии и контроля качества.

Фоторезисторы

Так называют элементы, у которых показатель параметра меняется под воздействием светового (а в некоторых случаях и электромагнитного) излучения. Как правило, используются фоторезисторы, обладающие положительным фотоэффектом. У них сопротивление уменьшается, когда на них падает свет. Фоторезисторы имеют простую конструкцию, малые габариты и высокую чувствительность, что позволяет их применять в фотореле, счетчиках, системах контроля, устройствах регулирования и управления, датчиках и многих других устройствах.

Производители коммутаторов, передатчиков и разъемов. Убедитесь, что контактное сопротивление меньше пределов, которые должны быть заданы. Это может быть достигнуто в конце тестирования производственной линии, обеспечивая контроль качества. Они должны измерять сопротивление медных кабелей, которые они производят, очень высокое сопротивление означает, что текущая несущая способность кабеля уменьшается; очень низкое сопротивление означает, что производитель очень щедр с диаметром кабеля, используя больше меди, чем он требует, что может быть очень дорогостоящим.

Заключение


Вот такие бывают резисторы, виды, назначение, принцип работы данных устройств.

Основные элементы электрических цепей


Электрической цепью называются совокупность устройств, предназначенных для взаимного преобразования, передачи и распределения электрической и других видов энергии и информации (в виде электрических сигналов), если процессы в устройствах можно описать при помощи понятий о токе, напряжении и электродвижущей силе (ЭДС).

Установка и обслуживание силовых кабелей, панелей и трансформаторов напряжения. Они требуют, чтобы кабельные соединения и контакты переключателей имели минимально возможное сопротивление, таким образом избегая чрезмерного нагревания соединения или контакта, плохое соединение кабелей или плохой контакт переключателей вскоре выйдет из строя из-за этого тепловой эффект. Процедура профилактического обслуживания посредством регулярных проверок сопротивления обеспечит лучшую жизнь.

Производители электродвигателей и генераторов. Это требование для определения максимальной температуры, достигаемой при полной нагрузке. Чтобы продемонстрировать эту температуру, используется температурный коэффициент для медной обмотки. Первоначально сопротивление измеряется холодным двигателем или генератором, т.е. при комнатной температуре, тогда устройство работает при полной нагрузке в течение определенного периода времени, а сопротивление измеряется снова. Наши омметры также используются для измерения отдельных катушек электродвигателя обмотки, чтобы гарантировать отсутствие короткого замыкания и что каждая катушка сбалансирована.

К основным элементам электрической цепи относятся источники электрической энергии (источники питания), приемники электрической энергии или потребители, устройства для передачи энергии от источников к приемникам.

Источниками электрической энергии служат устройства, в которых происходит преобразование различных видов энергии в электромагнитную, или, как говорят сокращенно, в электрическую (на производстве и в быту говорят еще короче – электроэнергия). В качестве источников энергии применяются преимущественно электрические генераторы, в которых механическая энергия преобразуется в электрическую, первичные (гальванические) элементы и аккумуляторы, в которых химическая энергия преобразуется в электрическую, термоэлементы, фотоэлементы и солнечные батареи, преобразующие соответственно тепловую и световую энергию в электрическую, магнитогидродинамические генераторы, в которых тепловая энергия превращается в энергию движения плазмы, а затем в электрическую, атомные реакторы, в которых ядерная энергия преобразуется в тепловую.

В качестве требования необходимо измерить сопротивление кабелей сварочных роботов, чтобы утверждать, что качество сварки не ухудшается, т.е. разъемы свинцового свинцового свинца, сопротивление детонации подушки безопасности, сопротивление проводки и качество разъемов нажата в компонентах.

Для контроля качества должны быть проведены измерения сопротивления соединения на самолетах и ​​военных транспортных средствах, необходимо обеспечить, чтобы все оборудование, установленное на самолете, было электрически подключено к конструкции, включая кухонное оборудование. Танки и другие военные транспортные средства имеют одинаковые требования.

Приемники электрической энергии преобразуют электрическую энергию в другие виды энергии, например, электродвигатели - в механическую, электрические печи и нагревательные приборы - в световую и тепловую; электролитические ванны - в химическую.

Устройствами для передачи электрической энергии от источников к приемникам являются линии передачи, электрические сети и просто провода. Проводом называется металлическая проволока, изолированная или неизолированная (голая). Провода выполняются из меди, алюминия или стали.

Производителям и потребителям длинных электрических токов необходимо измерить распределение сопротивления соединения, высоковольтных стержней и разъемов на гальванических электродах. Включая трамваи и метро, ​​для измерения распределения энергии в кабельных соединениях. Покрытие прочности шлейфов, поскольку рельсы часто используются для сигнализации.

Ом представляет собой единицу электрического сопротивления, равную удельному сопротивлению проводника, в котором ток ампера вырабатывается потенциалом вольта через его выводы. Закон Ома, назначенный его первооткрывателем немецким физиком Георгом Омом, является одним из важнейших законов электричества. Определите взаимосвязь между тремя основными электрическими величинами: током, напряжением и сопротивлением.

Токопровод электрической цепи, т. е. путь, по которому проходит электрический ток, на всем протяжении должен иметь изоляцию, устраняющую возможность прохождения тока по каким-либо побочным путям. Изоляция, кроме того, ограждает людей от прикосновения к участкам токопровода, находящимся под потенциалом, отличным от потенциала земли.

Принципы измерения сопротивления

Когда напряжение подается на цепь, содержащую только резисторные элементы, ток течет по закону Ома, который приводится ниже.

Метод Амперметр - Вольтметр

Этот метод возвращается к основам. Если мы используем аккумулятор, такой как наш источник напряжения, вольтметр для измерения напряжения и амперметра для измерения тока в цепи, мы можем рассчитать сопротивление с разумной точностью. Хотя этот метод может обеспечить хорошие результаты измерений, это не практическое решение для ежедневных потребностей в измерениях.

Как указывалось, провода, а также и все другие элементы цепи оказывают сопротивление электрическому току или, как обычно говорят, обладают сопротивлением.

Кроме рассмотренных основных элементов электрические цепи содержат и другие необходимые для их эксплуатации элементы; к ним относятся коммутационная аппаратура, предназначенная для включения и отключения.

Существует множество инструментов измерения сопротивления, которые автоматически вычисляют и отображают сопротивление без необходимости вмешательства пользователя. Эти измерительные приборы используют двух - или четырехпроводный метод измерения. Мост Кельвина - это вариант моста Уитстона, который позволяет измерять низкие сопротивления. Диапазон измерения обычно составляет от 1 мОм до 1 кОм с самым низким разрешением 1 мкОм. Ограничениями Кельвинского моста являются.

Для обнаружения состояния баланса требуется нулевой чувствительный детектор или гальванометр. Для достижения достаточной чувствительности измерение тока должно быть достаточно высоким. Двойной мост Кельвина обычно заменялся цифровыми омметрами. Для более высоких значений сопротивления можно использовать простой цифровой мультиметр. Они используют метод измерения 2-х кабелей, только они подходят для значений, превышающих 100 Ом, и если требуется не большая точность.

Понятие резистора, принцип работы, виды резисторов, применение

Резистор - это пассивный элемент радиоэлектронной аппаратуры, предназначенный для создания в электрической цепи требуемой величины электрического сопротивления, и обеспечивающий перераспределение и регулирование электрической энергии между элементами схемы.

При измерении сопротивления компонента испытание проходит через компонент, а измерительный прибор измеряет напряжение на его клеммах. Затем измеритель вычисляет и выражает полученное сопротивление как двухпроводное измерение. Следует отметить, что счетчик оценивает напряжение своих терминалов, а не от одного конца к другому компоненту. Следовательно, напряжение падает через соединительные кабели, которые также включены в расчет сопротивления. Испытательные провода хорошего качества будут иметь сопротивление около 02 Ом на метр.

В дополнение к сопротивлению кабелей, сопротивление кабеля также будет включено в измерение, и это может быть самым высоким или даже большим по стоимости, чем сами кабели. При измерении высоких значений сопротивления эту дополнительную ошибку сопротивления кабеля можно игнорировать, но, как видно на графике выше, ошибка становится очень значительной, а измеренное значение уменьшается, и совершенно неуместно, когда измеренное значение ниже до 10 Ом.

[ напряжение на резисторе ] = [ сопротивление резистора ] * [ ток через резистор ]. [ сопротивление резистора

Резистор обладает следующим свойством, на основе которого он применяется в схемах:

[ напряжение на резисторе ] = [ сопротивление резистора ] * [ ток через резистор ]. [ сопротивление резистора ] - некая величина, характеризующая резистор. Изображенная формула еще называется законом Ома.

Основные характеристики резистора

    • номинальное, т. е. указанное на его корпусе сопротивление;
    • номинальная мощность рассеяния;
    • наибольшее возможное отклонение действительного сопротивления от номинального (ук азы ваемое в процентах).

Так, мощностью рассеяния называют ту наибольшую мощность тока,выдерживаемую и рассе иваемую резистором длительное время в виде тепла без ущерба для его работы. Если, например, через резистор сопротивлением 100 Ом течет ток 0,1 А, то он рассеивает мощность 1 Вт.

Обозначение резистора на схемах

Зарубежное изображение Отечественное изображение

резистора резистора


Принцип работы резистора

Действие реостатов основано на зависимости сопротивления проводника от его длины. Конструкция реостатов позволяет изменять длину участка, по которому идет ток. При увеличении этой длины сопротивление реостата возрастает, при уменьшении убывает.

Различают рычажные и ползунковые реостаты:



Использование рычажного реостата: передвигая рычаг реостата от одного контакта к другому, можно вводить большее или меньшее число проволочных спиралей, и тем самым скачком (ступенчато) изменять сопротивление в цепи.

Применяя ползунковый реостат, можно плавно изменять цепное сопротивление. Для этого реостат снабжен скользящим контактом (ползунком). Перемещая его, мы включаем меньшую (большую) часть обмотки реостата, и его сопротивление плавно изменяется.

Разновидности резисторов

Резисторы, в зависимости от сопротивления , разделяют на:

    Проволочные ( Это резисторы сравнительно небольших сопротивлений, рассчитанных на токи в несколько десятков миллиампер; Для их изготовления используют тонкую проволоку из никелина, нихрома и некоторых других металлических сплавов) ;

    Непроволочные (металлопленочные) (Это резисторы больших сопротивлений, рассчитанных на сравнительно небольшие токи; При их изготовлении используют различные сплавы металлов и углерод, которые тонкими слоями наносят на изоляционные материалы.

Как проволочные, так и непроволочные резисторы могут быть постоянными , т.е. с неизменными сопротивлениями, и переменными , сопротивления которых в процессе работы можно изменять от минимальных до их максимальных значений.

В нашей стране выпускаются постоянные и переменные резисторы разных конструкций и номиналов: от нескольких Ом до десятков и сотен Мегаом. Среди постоянных наиболее распространены металлопленочные резисторы МЛТ (Металлизованные Лакированные Теплостойкие) . Их основу составляет керамическая трубка , на поверхность которой нанесен слой специального сплава ,образующего токопроводящую пленку толщиной 0,1 мкм (рис. а ).

У высокоомных резисторов этот слой может иметь форму спирали. На концы стержня с токопроводящим покрытием напрессованы металлические колпачки, к которым приварены контактные выводы резистора. Сверху корпус резистора покрыт влагостойкой цветной эмалью . Резисторы МЛТ изготовляют на мощности рассеяния 2, 1, 0,5, 0,25 и 0,125 Вт (рис в .). Их обозначения: МЛТ-2, МЛТ-1, МЛТ-0,5, МЛТ-0,25 и МЛТ-0,125 (рис .б) (соответственно).

Фото - резисторы; представляют собой полупроводниковые резисторы, омические сопротивления которых определяются с тепенью освещенности. т.е. их сопротивление зависит от освещённости;


Терморезисторы ; представляют собой полупроводниковые резисторы, сопротивление которых значительно изменяется с изменением температуры.

Цветовая маркировка резисторов

Тип маркировки, при котором на корпус резистора наносится краска в виде цветных колец или точек, называют цветовым кодом . Каждому цвету соответствует определенное цифровое значение. Цветовая маркировка на резисторах сдвинута к одному из выводов и читается слева направо . Если из-за малого размера резистора цветовую маркировку нельзя разместить у одного из выводов, то первый знак делается полосой шириной в два раза больше, чем остальные. Номинал сопротивления определяют первые три кольца (две цифры и множитель). Четвертое кольцо содержит информацию о допустимом отклонении сопротивления от номинального значения в процентах.






Понятие диода, принцип работы, виды диодов, применение


Полупроводниковый диод - самый простейший по устройству в славном семействе полупроводниковых приборов. В широком смысле - электронный прибор, изготовленный из

полупроводникового материала, имеющий два электрических вывода (электрода). В более узком смысле - полупроводниковый прибор, во внутренней структур е которого сформирован один или несколько p-n-переходов.

Принцип работы диода: если взять пластинку полупроводника, например германия, и в его левую половину ввести акцепторную примесь, а в правую донорную, то с одной стороны получится полупроводник p-типа, соответственно с другой стороны - полупроводник n-типа. В середине кристалла получится так называемый P-N переход .

Условное обозначение диода на схемах: вывод катода (отрицательный электрод) очень похож на знак «-». Так проще запомнить.

Всего в таком кристалле две зоны с различной проводимостью, от которых выходят два вывода, поэтому полученный прибор получил название диод , поскольку приставка «ди» означает два.

Механизм P-N перехода

Даже если P-N переход, в данном случае диод, никуда не подключен, все равно внутри него происходят интересные физические процессы, которые показаны на рисунке.

В области N имеется избыток электронов, она несет в себе отрицательный заряд, а в области P заряд положительный. Вместе эти заряды образуют электрическое поле. Поскольку разноименные заряды имеют свойство притягиваться, электроны из зоны N проникают в положительно заряженную зону P, заполняя собой некоторые дырки. В результате такого движения внутри полупроводника возникает, хоть и очень маленький, но все-таки ток.

В результате такого движения возрастает плотность вещества на стороне P, но до определенного предела. Частицы обычно стремятся распространяться равномерно по всему объему вещества, подобно тому, как запах духов распространяется на всю комнату (диффузия), поэтому, рано или поздно, электроны возвращаются обратно в зону N.

Если для большинства потребителей электроэнергии направление тока роли не играет, - лампочка светится, плитка греется, то для диода направление тока играет огромную роль. Основная функция диода проводить ток в одном направлении. Именно это свойство и обеспечивается P-N переходом. Если к полупроводниковому диоду подключить источник питания, как показано на рисунке, то есть в обратном направлении, то ток через P-N переход не пройдет.

Как видно на рисунке, к области N подключен положительный полюс источника питания, а к области P – отрицательный. В результате электроны из области N устремляются к положительному полюсу источника. В свою очередь положительные заряды (дырки) в области P притягиваются отрицательным полюсом источника питания. Поэтому в области P-N перехода, как видно на рисунке, образуется пустота, ток проводить просто нечем, нет носителей заряда.

Включение диода в прямом направлении

Теперь изменим полярность включения источника: мин

ус подключим к области N (катоду), а плюс к области P (аноду). При таком включении в области N электроны будут отталкиваться от минуса батареи, и двигаться в сторону P-N перехода. В области P произойдет отталкивание положительно заряженных дырок от плюсового вывода батареи. Электроны и дырки устремляются навстречу друг другу.

Заряженные частицы с разной полярностью собираются около P-N перехода, между ними возникает электрическое поле. Поэтому электроны преодолевают P-N переход и продолжают движение через зону P. При этом часть из них рекомбинирует с дырками, но большая часть устремляется к плюсу батарейки, через диод пошел ток Id.

Этот ток называется прямым током . Он ограничивается техническими данными диода, некоторым максимальным значением. Если это значение будет превышено, то возникает опасность выхода диода из строя. Следует, однако, заметить, что направление прямого тока на рисунке совпадает с общепринятым, обратным движению электронов.

Можно также сказать, что при прямом направлении включения электрическое сопротивление диода сравнительно небольшое. При обратном включении это сопротивление будет во много раз больше, ток через диод не идет (незначительный обратный ток здесь в расчет не принимается). Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что диод ведет себя подобно обычному механическому вентилю: повернул в одну сторону - вода течет, повернул в другую - поток прекратился . За это свойство диод получил название полупроводникового вентиля .

Виды диодов

    Выпрямительные диоды - диоды, в которых используется такое свойство p-n перехода, как односторонняя проводимость (прямая проводимость в тысячи раз больше обратной). Применяются для выпрямления переменного тока.

    Стабилитроны - диоды с участком резко выраженного электрического пробоя при обратном напряжении. Применяются для стабилизации напряжения.

    Варикапы - диоды, емкость которых изменяется в зависимости от приложенного напряжения. Применяются в качестве элементов с электрически управляемой ёмкостью.

    Обращенные диоды - это туннельные диоды без участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением и имеющие инверсную вольтамперную характеристику с точки зрения выпрямительных диодов, то есть высокую проводимость при приложенном обратном напряжении и малую при прямом. Высокая нелинейность вольтамперной характеристики при малых напряжениях вблизи нуля (порядка микровольт) позволяет использовать обращенные диоды для детектирования слабых сигналов в СВЧ-технике.

    Туннельные диоды - диоды, имеющие вольтамперную характеристику с участком отрицательной проводимости, на котором с ростом прямого напряжения прямой ток уменьшается.

    Светодиоды - диоды, к оторые при пропускании прямог о тока излучают фотоны в видимой или инфракрасной области спектра

  • Фотодиоды - диоды, которые при большой освещенности могут служить источниками электрической энергии.

Транзисторы

Транзистор - это полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов, а также коммутации электрических цепей.

Отличительной особенностью транзистора является способность усиливать напряжение и ток - действующие на входе транзистора напряжения и токи приводят к появлению на его выходе напряжений и токов значительно большей величины.

С распространением цифровой электроники и импульсных схем основным свойством транзистора является его способность находиться в открытом и закрытом состояниях под действием управляющего сигнала. Транзистор позволяет регулировать ток в цепи от нуля до максимального значения.

Классификация транзисторов:

По принципу действия: полевые (униполярные), биполярные, комбинированные.

По значению рассеиваемой мощности: малой, средней и большой.

По значению предельной частоты: низко-, средне-, высоко- и сверхвысокочастотные.

По значению рабочего напряжения: низко- и высоковольтные.

По функциональному назначению: универсальные, усилительные, ключевые и др.

По конструктивному исполнению: бескорпусные и в корпусном исполнении, с жесткими и гибкими выводами.



Наиболее часто используемая классификация транзисторов

Биполярный транзистор - электронный полупроводниковый прибор, один из типов транзисторов, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов. Транзистор называется биполярный, поскольку в работе прибора одновременно участвуют два типа носителей заряда – электроны и дырки. Этим он отличается полевого транзистора, в работе которого участвует только один тип носителей заряда.


Биполярный транзистор состоит из трех областей: эмиттера, базы и коллектора, на каждую из которых подается напряжение.


Эти три электрода образуют два p-n перехода: между базой и коллектором - коллекторный, а между базой и эмиттером - эмиттерный. Как и обычный выключатель, транзистор может находиться в двух состояниях - во "включенном" и "выключенном", переключаются они из выключенного состояния во включенное и обратно с помощью электрических сигналов.

В зависимости от типа проводимости областей транзистора, выделяют n-p-n и p-n-p транзисторы. На схемах они обычно отображаются так:

      n-p-n структуры, «обратной проводимости».

    • p-n-p структуры, «прямой проводимости».

Между эмиттером и коллектором течет сильный ток (ток коллектора), а между эмиттером и базой - слабый управляющий ток (ток базы).

В зависимости от того, в каких состояниях находятся переходы транзистора, различают режимы его работы. Поскольку в транзисторе имеется два перехода (эмиттерный и коллекторный), и каждый из них может находиться в двух состояниях: открытом и закрытом. Различают четыре режима работы транзистора. Основным режимом является активный режим, при котором коллекторный переход находится в закрытом состоянии, а эмиттерный – в открытом. Транзисторы, работающие в активном режиме, используются в усилительных схемах. Помимо активного, выделяют инверсный режим, при котором эмиттерный переход закрыт, а коллекторный - открыт, режим насыщения, при котором оба перехода открыты, и режим отсечки, при котором оба перехода закрыты.

При работе транзистора с сигналами высокой частоты время протекания основных процессов (время перемещения носителей от эмиттера к коллектору) становится соизмеримым с периодом изменения входного сигнала. В результате способность транзистора усиливать электрические сигналы с ростом частоты ухудшается.

Полевой транзистор - это полупроводниковый прибор, регулирующий ток в цепи за счет изменения сечения проводящего канала. Три контакта полевых транзисторов называются исток (источник носителей тока), затвор (управляющий электрод) и сток (электрод, куда стекают носители).

Различают полевые транзисторы с затвором в виде p-n перехода и с изолированным затвором (МДП-транзистор) .

В полевом транзисторе ток протекает от истока до стока через канал под затвором. Канал существует в легированном полупроводнике в промежутке между затвором и нелегированной подложкой, в которой нет носителей заряда, и она не может проводить ток. Преимущественно под затвором существует область обеднения, в которой тоже нет носителей заряда благодаря образованию между легированным полупроводником и металлическим затвором контакта Шоттки. Таким образом ширина канала ограничена пространством между подложкой и областью обеднения. Приложенное к затвору напряжение увеличивает или уменьшает ширину области обеднения и, тем самым, ширину канала, контролируя ток.

Транзисторы применяются в схемах роботов для усиления сигналов от датчиков, для управления моторами, на транзисторах можно собрать логические элементы, которые реализуют операции логического отрицания,логического умножения и логического сложения. Транзисторы являются основой практически всех современных микросхем.

Интегральная микросхема выполняет определенные функции обработки (преобразования) информации, заданной в виде электрических сигналов: напряжений или токов. Электрические сигналы могут представлять информацию в непрерывной (аналоговой), дискретной и цифровой форме.

Аналоговые и дискретные сигналы обрабатываются аналоговыми или линейными микросхемами, цифровые сигналы – цифровыми микросхемами. Существует целый класс устройств и соответственно микросхем называемых аналого-цифровыми или цифро-аналоговыми и, служащих для преобразования сигналов из одной формы в другую.

Аналоговый сигнал - описывается непрерывной или кусочно-непрерывной функцией, причем и аргумент и сама функция могут принимать любые значения из некоторых интервалов.

Как видно из приведенных диаграмм значения дискретного и аналогового сигналов в однозначных временных точках абсолютно совпадают.

, принимающий лишь ряд дискретных значений – уровней квантования, а независимая переменная n принимает значения 0, 1,

Нелинейная функция Q к – задает значения уровней квантования в двоичном коде. Число K уровней квантования и число S разрядов соответствующих кодов связаны зависимостью

.

Технологический процесс создания микросхем



Применение микросхем

У понятия интегральная схема есть несколько синонимов: микросхема, микрочип, чип. Несмотря на некоторую особенность определения этих терминов и разницу между ними, в обиходе все они применяются для обозначения интегральной схемы. В современных электронных устройствах самых различных сфер применения, начиная от бытовых приборов и заканчивая сложными медицинскими и научными электроприборами, сложно найти прибор, в котором бы не применялись интегральные схемы. Иногда одна микросхема выполняет практически все функции в электронном приборе. Интегральные схемы делятся на группы по нескольким критериям. По степени интеграции – количеству элементов, размещенных на кристалле. По типу обрабатываемого сигнала: цифровые, аналоговые и аналого-цифровые. По технологии их производства и используемых материалов – полупроводниковые, пленочные и т.д.

Широкое внедрение цифровой техники в радиолюбительское творчество связано с появлением интегральных микросхем. Цифровые устройства, собранные на дискретных транзисторах и диодах, имели значительные габариты и массу, ненадежно работали из-за большого количества элементов и особенно паяных соединений. Интегральные микросхемы, содержащие в своем составе десятки, сотни, тысячи, а в последнее время многие десятки и сотни тысяч и даже миллионы компонентов, позволили по-новому подойти к проектированию и изготовлению цифровых устройств. Надежность отдельной микросхемы мало зависит от количества элементов и близка к надежности одиночного транзистора, а потребляемая мощность в пересчете на отдельный компонент резко уменьшается по мере повышения степени интеграции.

В результате на интегральных микросхемах стало возможным собирать сложнейшие устройства, изготовить которые в радиолюбительских условиях без применения микросхем было бы совершенно невозможно.

Сферы применения интегральных схем

На сегодняшний день уровень развития технологий при производстве интегральных схем находится на очень высоком уровне. Повышения степени интеграции, улучшение параметров интегральных схем тормозится не технологическими ограничениями, а процессами, происходящими на молекулярном уровне в используемых для производства материалах (обычно полупроводниках). Поэтому исследования производителей и разработчиков микрочипов ведутся в направлении поиска новых материалов, которые смогли бы заменить полупроводники.



Понятие микроконтроллера, примеры, применение

Микро контроллер - микросхема, предназначенная для управления электроннымиустройствами. Типи чный микроконтроллер сочетает на одном кристалле функции процессора и периферийн ых у стройств, содержит ОЗУ и (или) ПЗУ. Другими словами, это однокристальный компьютер , способный в ыпо лнять относительно простые задачи.