0451: Měření atributů součástek a V-A charakteristik.(modrá)

[Fredy00]

Toto jsou tři okruhy dohromady, protože všechny využívají podobné znalosti.

Rezistor:

Pasivní lineární elektronická součástka. (Pasivní součástkou se rozumí fakt, že pro svou činnost nepotřebuje zdroj energie, pouze zdroj signálu. Např. OZ potřebuje mimo signálu na vstupu i zdroj energie, jinak neplní svou funkci).

Jeho primární fukncí je omezovat proud tekoucí obvodem, funguje tedy například jako ochrana LED diody před spálením (LED dioda potřebuje pro svou činnost výazně menší proud, než jaký teče zbytkem obvodu).

Jednotkou kvalitativně určující vlastnosti rezistoru je elektrický odpor, [Ω]. Může se pohybovat od miliohmů až po megaohmy. Giga ohmy už nejsou v praxi zcela běžné. Ohmickou hodnotu odporu můžeme určit přímo, pomocí Ohmetru, anebo nepřímo, pokud známe proud a napětí v obvodu, pomocí tzv. Ohmova zákona: R = U/I.

Měření V/A charakteristiky: se provádí pomocí sériově zapojeného A-metru a paralevně zapojeného V-metru. V Obvodě je nutný také stejnosměrný zdroj napětí (pozor, při použití střídavého by jsme neměřili Ohmický odpor, ale Impedanci.).

Jelikož se jedná o lineární součástku (její pracovní bod se nemění v závislosti na změně napětí a proudu - je tato definice lineární souč. správná? ) bude V-A chara. obyčejná, rovná čára, rostoucí s růstem proudu a napětí.

Při měření Odporu je nutno dbát na stále stejnou teplotu, jinak může dojít ke zkreslení výsledků měření.

Dioda

Elektronická, pasivní, nelineární součástka s P-N přechodem. Její naprosto nejzákladnější použití je jakási zábrana, ochrana, zamezující proudu téct v obvodu jiným, než předem vyžadovaným směrem. Šipka
na schématické značce ukazuje dohodnutý směr toku proudu.
Dohodnutý směr toku stejnosměrného proudu je od kladného pólu zdroje přes spotřebič k zápornému pólu zdroje. Tento dohodnutý směr je opačný ke skutečnému směru toku elektronů v pevných vodičích.

Dioda má Anodu a Katodu. Tato terminologie byla převzata z elektronek. Anoda je kladný pól, katoda záporný pól (u LED diod ji najdeme u seřízlé části "kloboučku").

P-N přechod je realizován pomocí dvojice jinak dotovaných vrstev nevlastních polovodičů. Vrstva "P" (akcePtor) je vrstva s tzv "dírami". Díky příměsi boru má tu vlastnost, že neustále "postrádá" jeden elektron, (nakreslím tam tu krystalovou mřížku s jedním stále prázdným místem).

Vrstva "N", (doNor), má naprosti tomu díky dotaci fosforem tu vlastnost, že naopak má neustále jeden elektron "k dispozici" a může ho posílat do vrstvy P.

Já jen nějak nevím, zda se musí splnit ještě nějaká podmínka, nebo prostě toto stačí, a proud elektronů může přes PN přechod téct[./i]

V-A charakteristika diody bude křivá čára, protože dioda je nelineární prvek. Měření je jako u rezistorů, jen s tím rozdílem, že můžeme měřit V/A crakaterstiku závěrného i propustného směru.

U diod je nutno určit tzv. pracovní bod (proč ale?), který se určí následovně: uděláme si zatížení zdroje naprázdno (vlevo proud, dole napětí) což je rovná čára. Jak zjsitím to napětí? , proud zjistím pomocí vzorce I = U/R.

Do stejného grafu pak nakreslím nelineární charakteristiku diody (či jiné nelineární součástky) a v bodě, kde se mi obě čáry (neříká se čárám v grafu nějak odborněj?) protnou, tak tam získám hledaný pracovní bod. Stačí jen pak spustit kolmice na osy, I = fce(u), čili I je vertikálně (vlevo), U horizontálně (dole).

Vím, že ten pracovní bod kmitá, třeba u AM prac. bod diody je takové to "pisátko" to mi podle měněné amplitudy NF signálu (mluveného slova) "vkresluje" vysílanou ifnomaci do VF obálky z oslilátoru, ale nějak nevím, jak to dále definovat.

Dále zminuji, že existuje několik druhů diod. Mezi ty nejběznější, křemíkové, a LED diody (barva světla se určuje pomocí chemického složení PN přechodu) také germaniová dioda, u které je zajímavostí plynulejší růst proudu, a také při daleko menším napětí, než u křemíkové diody (při napětí 0,1V teče srovnatelný proud, jako u Si při 0,5V). Díky tomu se dá Ge dioda použít jako detektor slabých signálů, např. rádiových vln. Další zajímavou diodou je tzv. Schottkyho dioda, která díky použití přechodu kov-polovodič umožnuje usměrnění daleko vyšších frekvencí, než Si dioda. Anebo Zenerova dioda, konstruovaná k schopnosti snést závěrný průraz. Používá se zejména ve zdrojích napětí, s cílem zamezit zněmám napětí, při nárazových, vysokých hodnotách odebíraného proudu.

Tranzistor

Polovodičová, nelineární, aktivní součástka. (doufám, že se nepletu).
Vynalezená v roce 1947 v Bellových laboratořích v USA. Trojice vynálezců získala za tento objev Nobelovu cenu.
Náhradním schématem je možno si představit dvě diody, spojené katodami k sobě - zde je báze. Dvě zbývající anody jsou Kolektor a Emitor.

Princip tranzistoru si lze zjednodušeně představit jako armaturu, kde B je kohoutek, C (kolektor) je vodovodní trubka a E (emitor) je odtok.

Přiváděním napětí U (Unipolární t.) anebo proudu I (bIpolární t.) na bázi řídíme tok napětí anebo proudu (opět se to dělí podle Uni / Bi?) na emitoru.

Další možnost dělby tranzistorů je podle typů vrstev, na PNP a NPN. U PNP je na kolektoru nutné ZÁPORNÉ napětí, u NPN je vyžadováno KLADNÉ.

Tranzistor PNP má šipku dovnitř, protože vede opačným směrem, než tranzistor NPN.

PNP vyžaduje napájení opačné polarity (mínus na kolektoru a trochu na bázi, plus na emitoru).


20. dubna 14:44

Díky

[Habesan]

PNP, šipka dovnitř, (ta blbinka o pivu)

Ta šipka ti říká, při jaké polaritě proudu je PN přechod ("dioda") Báze-Emitor v propustném směru.
Nezapomeň, že směr proudu je definován pro kladnou částici.

[Wolfik]

že se na něj nevyprdnete
očividně 4 roky na to kašlal a teď před maturitní zkouškou se bude drtit na poslední chvíli nějaké sepsané materiály, aby pak před komisí vypadal, že si to dává.

Krapec mi to přípomnělo kroužek bastlení, který jsme měli na střední škole, do kterýho chodili majoritně jenom maturanti s maturitním výrobkem s myšlenkou, že praxanti jim ho pomůžou postavit, pač je to přece jejich povinost.
To že na to měli 4 roky...je jaksi netrápilo

[Fredy00]

Ale ne, jen sem prostě používal metodu učení se na zpamět, a nějak se mi to celé teď rozsypalo.

[tomasjedno]

... metodu učení se na zpamět, a nějak se mi to celé teď rozsypalo.

To se při aplikaci této metody stát muselo. Elektrotechnika není lexikon pouček, ale vzájemně provázaný systém. Když nechápeš souvislosti (takže např. pro zapamatování, jaký je rozdíl mezi bipolární a unipolární součástkou, potřebuješ mnemotechnickou pomůcku ), tak se ti to rozsypat musí. Chybí ta malta, která cihly spojuje.

[tomasjedno]

Dioda má Anodu a Katodu.... Anoda je záporný pól (u LED diod ji najdeme u seřízlé části "kloboučku"), katoda kladný pól.

Toto nominuji na hlášku měsíce

[Atlan]

Hlavne v odbore vyuzije kto a kedy vynasiel tranzistor.... Chlape elektronika nieje dejepis.

[Fredy00]

Dioda má Anodu a Katodu.... Anoda je záporný pól (u LED diod ji najdeme u seřízlé části "kloboučku"), katoda kladný pól.

Toto nominuji na hlášku měsíce

Proč, je to snad špatně?

PS: hele lidi, a co ten zbytek, to je dobře?

[Hill]

Ne, je to špatně. Když je dioda dobrá, vede jen v případě, že je anoda kladná a katoda záporná. Šipka ukazuje dohodnutý směr proudu, nikoli směr pohybu elektronů.

Tranzistor PNP má šipku dovnitř, protože prostě vede opačným směrem, než tranzistor NPN. Vyžaduje napájení opačné polarity (mínus na kolektoru a trochu na bázi, plus na emitoru).
Když se s tranzistory začínalo (tedy asi tak před 60 lety), bylo zřejmě levnější vyrobit germaniový tranzistor PNP, protože je používala naprostá většina výrobců (stačí se podívat do kteréhokoli zahraničního, a to i ruského, tranzistoráku).
Jen Tesla a dvě tři další firmy tehdy dokázaly vyrobit tranzistory polaritou podobné elektronkám a tedy pro konstruktéry jaksi přirozenější. V zahraničí se ale raději smířili s tím, že se bude baterie připojovat plusem na kostru...

[Fredy00]

Anoda kladná, katoda záporná.

Víš to NAPROSTO jistě? Není to překlep? Pak, v tom případě, mi to jeen učitel furt diktuje obráceně.

[Fredy00]

Tak, a ještě mi doporučtě něco o nastavování pracovního bodu tranzistoru a jeho stabilizaci. A taky nevím, jak rozvést Bi tranzistor jako zesilovač, protože o tom nám řekli tři věty té nejzákladnější definice.

Prosím.....

[monterjirka]

... Tady mi kapku nejde na rozum jedna věc... PNP, šipka dovnitř, (ta blbinka o pivu) ale co z toho proboha vyplívá? Že mi E proud teče dovnitř? To mi vysvětlete.

...
Díky

My jsme říkávali eN-pÉ-eN šipka ven (protože se to rýmuje...)

Když u PNP teče proud "dovnitř ve směru šipky", teče přes kolektor ven
U u NPN teče přes kolektor dovnitř a emitorem ve směru šipky ven

Proud emitorem je větší, než proud kolektorem, protože emitorem by mělo téci i to, co teče do báze.

[reese]

PNP - Pozor Na Plus

[monterjirka]

Tak, a ještě mi doporučtě něco o nastavování pracovního bodu tranzistoru a jeho stabilizaci. A taky nevím, jak rozvést Bi tranzistor jako zesilovač, protože o tom nám řekli tři věty té nejzákladnější definice.

Prosím.....

Myslím, že je to třeba zajímavě popsáno v některách knihách, pan Kubica vám je rád prodá (BEN, technická literatura Praha)
možná by se něco našlo i v knize Praktická elektrotechnika, ta se dala sosnout na uloz.to

[EKKAR]

Anoda kladná, katoda záporná.

Víš to NAPROSTO jistě? Není to překlep? Pak, v tom případě, mi to jeen učitel furt diktuje obráceně.

Nemám slov....

Jen bych maličko poopravil Hilla - výroba PNP tranzistorů nebyla proti NPN levnější, ale na samým počátku technologicky snadnější - protože první tranzistory byly hrotový, báze byla tenká polovodičová destička a kolektor s emitorem byly vytvořené úplně nejdřív jen přitlačeným a později přitaveným wolframovým (většinou) hrotem stejně jako je to v hrotový detekční diodě.

Tranzistorovej jev ovlivnění proudu v oblasti emitor-kolektor menším proudem v oblasti báze-emitor se projevoval na hranicích obou mezních oblastí vytvořených právě kolem těch hrotů - aspoň takhle to vyzkoumali konecm 40. let minulýho století v Bells Laboratories pánové Shockley, Bardeen a Brattain. Tehdejší hrotovej tranzistor byl i vzhledem k velikosti přechodů i geometrickýmu uspořádání plně symetrickej a která hrotová elektroda bude emitor a která kolektor určovala jen polarita zapojení.

A teprve po vytvoření teorie výroby slitinových a difúzních tranzistorů vytvořených z přechodů mezi oblastmi toho samýho monokrytalu základního polovodiče s odlišnou dotací legujícím prvkem (prvky III. a V. skupiny periodický tabulky = akceptory a donory) se přišlo na to, že jde krom vytvoření celýho tranzistoru v rámci jednoho monokrystalu i reálně vyrobit komplementární součástka s opačně orientovanou vodivostí. A protože obvodová teorie zapojení byla už vypracovaná pro PNP polaritu, bylo jednodušší ji rozšířit než znovu experimentovat s obrácenou polaritou základního aktivního prvku - i když ta nakonec převážila... A teprve výroba slitinových nebo difúzních tranzistorů vedla ke skutečně funkčnímu odlišení oblasti kolektoru od emitoru, protože při téhle výrobě jsou i z ohledu na tepelnou výkonovou ztrátu vyráběný oba přechody jinak geometricky velký - aby se kolektor, na kterým je větší vývin tepla líp ochlazoval atd. Přesto je v oblasti malýho provozního zatížení KAŽDEJ bipolární tranzistor schopnej i inverzní funkce (zapojení s vyměněným emitorem na místě kolektoru a opačně), i když právě technologie výroby vede k odlišnostem funkce v tomhle režimu - nižší zesílení, nižší mezní kmitočet atd.

Ale tohle všecko už jsou věci dalece přesahující Fredyho chápání - bohužel, ani jemu, ani jeho škole to nedává příznivý hodnocení...