Elektronika V1 - 1.semestr
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOC.
lavinová ionizace
při napětích 6 až 20V (širší přechod PN) se uplatňuje Zenerův i lavinový jev
nad 20V (široký přechod PN) pouze lavinová ionizace
princip lavinové ionizace - se zvětšováním UR vzrůstá rychlost minoritních elektronů ⇒ díky své kinetické energii jsou schopny ionizovat další atomy ⇒ počet uvolněných elektronů (proud) narůstá geometrickou řadou
Průběh voltampérové charakteristiky Zenerovy diody
Kapacitní diody
využívají kapacity přechodu PN v závěrném směru a její závislosti na napětí
varikapy
změna kapacity v závislosti na změně UR je zhruba lineární
rozsah pracovních napětí např. –1 až –30V, rozsah kapacit např. 20 až 100pF
kapacitní zdvih Cmin:Cmax se pohybuje v rozmezí 2,5 až 6
(u speciálních až 20)
do 1GHz se používá Si, nad 1GHz se používá Ge nebo GaAs
použití – ladící kondenzátory v rozhlasových a TV přijímačích, v oscilátorech pro ladění selektivních obvodů LC
varaktory
pracují s tak velikým vf signálem, že během periody dochází k výrazné nelineární změně kapacity
chová se jako nelineární kondenzátor ⇒ vznik vyšších harmonických=nelineární zkreslení signálu
použití – v parametrických zesilovačích, násobičích kmiročtu, pro ladění Gunnových a tranzistorových oscilátorů.
Tunelová (Esakiho) dioda
v určité části své VA charakteristiky vykazuje záporný diferenciální odpor
přechod P+N+, vyrobený ze silně dotovaných (degenerovaných) polovodičů
mezi body A a B oblast záporného diferenciálního odporu a tzv. tunelového proudu
elektrony tunelového proudu procházejí přechodem téměř rychlostí světla (⇒ obvody s tunelovými diodami mohou pracovat až do kmitočtů řádu 100GHz)
negativní diferenciální odpor je nezávislý na teplotě a jen velmi málo na kmitočtu
poměr vrcholového a důlového proudu závisí na materiálu
Ge 5:1 až 15:1
GaAs 20:1 až 65:1
Si 3:1 (nepoužívá se)
vlastnosti – VA charakteristika téměř nezávislá na teplotě, malý vlastní šum, spotřeba energie řádově μW, malý dosažitelný výkon
tvar VA charakteristiky můžeme měnit snižováním koncentrace příměsí
inverzní dioda – vhodná k usměrňování malých napětí (řádově 0,1V) o extrémně vysokých kmitočtech
Dioda PIN
používá se jako řízený odpor nebo spínač v oblasti centimetrových vln
skládá se ze dvou silně dotovaných oblastí oddělených oblastí vlastního (intrinzického) polovodiče
v propustném směru – injekce nosičů do obou konců oblasti I, snížení jejího odporu ( v závislosti na velikosti procházejícího proudu)
časová konstanta rekombinace ~ 1μs, dlouhá doba potřebná k extrakci nosičů z vrstvy I ⇒ při vf se nestačí oblast I vyprázdnit ⇒ dioda představuje pro vf nízkou lineární impedanci nezávislou na přenášeném výkonu
v závěrném směru – odčerpání náboje z objemu vrstvy I, vytvoření oblasti prostorového náboje (její tloušťka závisí na velikosti přiloženého napětí, pro určité U je rovna velikosti vrstvy I), dioda se chová jako kapacitor, jehož hodnota klesá
při vf napětí se nestačí vrstva I v průběhu kladné půlperiody zaplnit nosiči ⇒ dioda představuje vysokou impedanci nezávislou na přivedeném výkonu