Elektronika V1 - 1.semestr

červená ±2% ±0,25pF

hnědá ±1% ±0,1pF

Teplotní součinitel u keramických kapacitorů

černá nulový

oranžová -150.10-6

fialová -750.10-6

1. Součástky pro povrchovou montáž.

Povrchová montáž (SMT = Surface Mounted Technology) – vývody součástek jsou pájeny ze „součástkové“ strany plošného spoje

SMD (Surface Mounted Devices) – součástky pro povrchovou montáž

Vlastnosti

• součástky s velmi malými rozměry a hmotností (není nutno ke spolehlivému upevnění prostrkávat otvory v plošném spoji, stačí přilnavost spojových drah)

• plošný spoj není nutno provrtávat

• lze zmenšit vzdálenost mezi vývody (místo 2,54mm se používá 1,27mm nebo 0,635mm

• součástky se osazují pomocí automatů (umístění ve správné poloze pomocí rychle tuhnoucího lepidla, po osazení všech součástek pájení průchodem desky cínovou vlnou)

• součástky musí vydržet teplotu cca 280˚C

• možná kombinace klasické a povrchové montáže (součástky pro velké výkony, elektromechanické součástky, …. , nelze vyrobit v dostatečné miniaturizaci)

1. Diskrétní polovodičové součástky.

Rozdělení látek podle vodivosti

• vodiče – valenční a vodivostní pás se překrývají

• nevodiče (izolanty) - Wg ∼ 10 eV

• polovodiče

  • vlastní (čistý, intrinzický) Wg ∼ 1eV

  • nevlastní (příměsové, extrinzické)

Jednoduchý energetický pásový model

Nevlastní polovodiče

vodivost je způsobena poruchami krystalové mřížky

Polovodič typu N

některé atomy krystalové mříže valenčního krystalu (Si, Ge, ….) se nahrazují atomy pětimocného prvku, donory (P, As, Sb, Bi). V krystalové mřížce přebývají elektrony, které se nezúčastní vazby a přispívají ke zvětšení vodivosti monokrystalu. V pásovém diagramu vytvoření zvláštní hladiny těsně pod WC.

Polovodič typu P

vzniká dodáním trojmocné příměsi, akceptoru (In, Ga, Al, B). Vznik volného kladného náboje, takzvané „díry“. V pásovém diagramu vytvoření zvláštní hladiny těsně nad WV.

1. Součástky z monokrystalických polovodičů

1. Přechod MS a PN

Přechod PN

1. bez působení vnějšího napětí

Difúze – snaha volných nosičů náboje rovnoměrně se rozptýlit po celém objemu monokrystalu. Tím se poruší rovnováha elektrických nábojů obou původně neutrálních částí (v části N bude převládat kladný náboj, v části P bude převládat záporný náboj). V oblasti přechodu PN se vytváří rozdíl potenciálů – difúzní napětí.

1. polarizovaný v závěrném směru

• elektrostatické pole vzniklé vlivem přiloženého napětí má souhlasný směr jako elstat pole pevných iontů v okolí přechodu

  • vzrůst potenciálové bariéry

  • přes přechod PN prochází jen proud minoritních nosičů, ve vnějším obvodu naměříme zbytkový proud IR.

1. polarizovaný v propustném směru

• elektrostatické pole vzniklé vlivem přiloženého napětí působí proti elstat poli pevných iontů v okolí přechodu

• potenciálová bariéra se ruší, vyprázdněná oblast zaniká

• obvodem prochází proud IF, který prudce vzrůstá při přiložení vnějšího napětí