Тангенс кута втрат

Втрати енергії в конденсаторі визначаються втратами у діелектрику та обкладках. При протіканні змінного струму через конденсатор, вектори напруги і струму зміщені на кут π /2-δ (δ — кут діелектричних втрат). При відсутності втрат δ = 0. Тангенс кута діелектричних втрат визначається відношенням активної потужності Р_a до реактивної Р_р при синусоїдальній напрузі визначеної частоти. Значення тангенса кута втрат у керамічних високочастотних, слюдяних, полістbрольних та фторопластових конденсаторів знаходяться у межах (10…15)·10^{− 4}, полікарбонатних (15…25)·10-4, керамічних низькочастотних 0, 035, окисних 0, 05…0, 35, поліетилентерефталевих 0, 01…0, 012. Величина, зворотна tg δ, називається добротністю конденсатора.

Електричний опір ізоляції конденсатора

Електричний опір ізоляції — це опір конденсатора постійному струму, яке визначається співвідношенням R_із = U / I_вит, де U — напруга, що спрямована на конденсатор, I_вит — струм витоку.

Температурний коефіцієнт ємності (ТКЄ)

ТКЄ — це параметр, який характеризує залежність ємності конденсатора від температури. Практично ТКЄ визначають як відношення зміни ємності конденсатора при зміні температури на 1°С. Але ТКЄ визначається не для всіх типів конденсаторів.

Умовні графічні позначення

Позначення за ГОСТ 2.728-74	Опис
	Конденсатор сталої ємності
	Поляризований конденсатор
	Поляризований електролітичний конденсатор
	Підлаштувальний конденсатор змінної ємності
	Конденсатор змінної ємності

7.Кольорове маркування конденсаторів.

Кольорове маркування конденсаторів складається з кольорових смуг (кілець) або точок. Першою вважається та, яка ближче до краю або сама широка. Читається маркування зліва направо: -) Кожній цифрі відповідає свій колір: чорний 0, коричневий 1, червоний 2, оранжевий 3, жовтий 4, зелений 5, блакитний 6, фіолетовий 7, сірий 8, білий 9. Легко помітити, що спочатку йдуть темні кольори - чорний, коричневий, потім кольори веселки (у англійців 6 кольорів веселки: -), потім світлі кольори - сірий і білий. Додатково використовуються золотий і срібний кольори.

Конденсатори з величиною допуску 20% мають маркування з ТРЬОХ елементів. Перші два елементи вказують номінал, третій елемент (може бути точка) вказує множник.
Конденсатори з величиною допуску 0.1-10% мають маркування з ЧОТИРЬОХ елементів. Перші два елементи вказують номінал, третій елемент вказує множник, четвертий елемент - допуск або робоча напруга.
Електролітичні конденсатори звичайно мають необхідні написи на корпусі, кольорове маркування застосовується тільки для мініатюрних конденсаторів і складається з трьох або чотирьох елементів, причому номінал конденсатора позначається ОДНІЄЇ смугою з ряду Е12.
Маркування з П'ЯТИ елементів читається так - перші два елементи - номінал, третій елемент - множник, четвертий елемент - допуск, п'ятий елемент позначає робочу напругу або ТКЕ Температурний коефіцієнт ємності (в цьому випадку колір корпусу вказує на робочу напругу).
Для прецизійних конденсаторів використовується маркіровка з ШЕСТИ елементів - перші три елементи - номінал, четвертий елемент - множник, п'ятий елемент - допуск, шостий елемент - ТКЕ.

Для маркування плівкових конденсаторів використовують 5 кольорових смуг або точок:

Перші три кодують значення номінальної ємності, четверта - допуск, п'ята - номінальна робоча напруга.

8. Діоди. Умовні і графічні позначення. Кольрове маркування.

Діод — електронний прилад з двома електродами, що пропускає електричний струм лише в одному напрямі. Застосовується у радіотехніці, електроніці, енергетиці та в інших галузях, переважно для випрямляння змінного електричного струму, детектування, перетворення та помноження частоти, а також для переключенняелектричних кіл.

Назву діод запропонував у 1919 році Вільям Генрі Еклз, утворивши її від грецької частки ді-, яка

Види діодів

Позначення лампового діоду

Позначення напівпровідниковго діоду

Найчастіше зустрічаються напівпровідникові діоди, проте лампові діоди теж мають свою сферу застосування.

Напівпровідниковий діод — використовує ректифікаційні властивості p-n переходу, тобто пропускання струму лише в одному напрямку.

У ламповому діоді струм може проходити лише від аноду до катоду, завдяки конструкції лампи. Лампові діоди широко використовувалися в радіотехніці впродовжXX-го століття, але в сучасну епоху за ними збереглися лише окремі галузі застосування.

Рівняння ідеального діода

Діод	Діод Зенера	Діод Шоткі	Тунельний діод
Світлодіод	Фотодіод	Варікап	Тиристор

Позначення деяких діодів.

Вольт-амперну характеристику ідеального діода, тобто діода, в якому не враховується можливість пробою та інші фактори, можна описати рівнянням Шоклі

,

де I — сила струму, — сила струму насичення при зворотній напрузі, — напруга (в прямому напрямку), — стала Больцмана, T — температура.

Величину називають термальною напругою.

Характеристики діодів

I_s — струм насичення (тепловий струм)
R_б — опір бази діода
R_а — активний опір
R_Д — диференційний опір
C_б — бар'єрна ємність
С_Д — дифузійна ємність
R_{тп к} — тепловий опір перехід-корпус
К_В — коефіцієнт випростування
φ _к — контактна різниця потенціалів

Допустимі зворотні напруги кремнієвих діодів — 1000—1500 В, а германієвих 100—400 В. Інтервал робочих температур кремнієвого діода — від − 60 °C до +150 °C; а для германієвого — від − 60 °C до +85 °C. Тому зараз в основному використовують кремнієві діоди.

9. Стабілітрони. Умовні і графічні позначення. Кольрове маркування.

Обозначение стабилитрона на принципиальных схемах

Вольт-амперная характеристика нескольких стабилитронов

Стабилитрон (диод Зенера) — полупроводниковый диод, предназначенный для поддержаниянапряжения источника питания на заданном уровне. По сравнению с обычными диодами имеет достаточно низкое регламентированное напряжение пробоя (при обратном включении) и может поддерживать это напряжение на постоянном уровне при значительном изменении силы обратного тока. Материалы, используемые для создания p-n перехода стабилитронов, имеют высокую концентрацию легирующих элементов (примесей). Поэтому, при относительно небольших обратных напряжениях в переходе возникает сильное электрическое поле, вызывающее его электрический пробой, в данном случае являющийся обратимым (если не наступает тепловой пробой вследствие слишком большой силы тока).

В основе работы стабилитрона лежат два механизма:

§ Лавинный пробой p-n перехода

§ Туннельный пробой p-n перехода (Эффект Зенера (англ.)русск. в англоязычной литературе)

Несмотря на схожие результаты действия, эти механизмы различны, хотя и присутствуют в любом стабилитроне совместно, но преобладает только один из них. У стабилитронов до напряжения 5, 6 вольт преобладает туннельный пробой с отрицательным температурным коэффициентом, выше 5, 6 вольт доминирующим становится лавинный пробой с положительным температурным коэффициентом. При напряжении, примерно равном 5, 6 вольт, оба эффекта уравновешиваются, поэтому выбор такого напряжения стабилизации является одним из способов снижения его зависимости от температуры^[1].

Пробойный режим не связан с инжекцией неосновных носителей заряда. Поэтому в стабилитроне инжекционные явления, связанные с накоплением и рассасыванием носителей заряда при переходе из области пробоя в область запирания и обратно, практически отсутствуют. Это позволяет использовать их в импульсных схемах в качестве фиксаторов уровней и ограничителей.

Виды стабилитронов:

§ прецизионные — обладают повышенной стабильностью напряжения стабилизации, для них вводятся дополнительные нормы на временную нестабильность напряжения и температурный коэффициент напряжения (например: 2С191, КС211, КС520);

§ двусторонние — обеспечивают стабилизацию и ограничение двухполярных напряжений, для них дополнительно нормируется абсолютное значение асимметрии напряжения стабилизации (например: 2С170А, 2С182А);

§ быстродействующие — имеют сниженное значение барьерной ёмкости (десятки пФ) и малую длительность переходного процесса (единицы нс), что позволяет стабилизировать и ограничивать кратковременные импульсы напряжения (например: 2С175Е, КС182Е, 2С211Е).

На принципиальных электрических схемах позиционное обозначение стабилитронов - VD (ГОСТ 2.710-81), а в англоязычных странах - ZD.

Существуют микросхемы линейных регуляторов напряжения с двумя выводами, которые имеют такую же схему включения, что и стабилитрон, и зачастую, такое же обозначение на электрических принципиальных схемах^[2].

Стаби́ стор (ранее нормистор) — полупроводниковый диод, в котором для стабилизации напряжения используется прямая ветвь вольт-амперной характеристики (то есть в области прямого смещения напряжение на стабисторе слабо зависит от тока). Отличительной особенностью стабисторов по сравнению со стабилитронами является меньшее напряжение стабилизации^[1], которое составляет примерно 0, 7 В. Последовательное соединение двух или трёх стабисторов даёт возможность получить удвоенное или утроенное значение напряжения стабилизации. Некоторые типы стабисторов представляют собой единый набор с последовательным соединением отдельных элементов.

Стабисторам присущ отрицательный температурный коэффициент сопротивления, то есть напряжение на стабисторе при неизменном токе уменьшается с увеличением температуры. В связи с этим стабисторы используют для температурной компенсации стабилитронов с положительным коэффициентом напряжения стабилизации.

Примеры стабисторов

§ КС107А — U_ст = 0, 7 В

§ КС113А — U_ст = 1, 3 В

§ КС119А — U_ст = 1, 9 В

§ Д220С — U_ст = 0, 59 В

§

10. Транзистори. Умовні і графічні позначення. Кольрове маркування.

Транзи́ стор (англ. transfer — «переносити» і англ. resistor — «опір»)— напівпровідниковий елемент електронної техніки, який дозволяє керувати струмом, що протікає через нього, за допомогою прикладеної до додаткового електрода напруги.

Транзистори є основними елементами сучасної електроніки. Зазвичай вони застосовуються в підсилювачах і логічних електронних схемах. У мікросхемах в єдиний функціональний блок об'єднані тисячі й мільйони окремих транзисторів.

За будовою та принципом дії транзистори поділяють на два великі класи: біполярні транзистори й польові транзистори. До кожного з цих класів входять численні типи транзисторів, що відрізняються за будовою і характеристиками.

Позначення біполярних та польових транзисторів

				P-канальний
				N-канальний
Польові	Метал-оксидні збагачення	Метал-оксидні збіднення

Позначення різних типів польових транзисторів

Окрім поділу на біполярні та польові транзистори, існує багато різних типів, специфічних за своєю будовою.

Біполярні транзистори розрізняються за полярністю: вони бувають p-n-p та n-p-n типу. Середня літера в цих позначеннях відповідає типу провідності матеріалу бази.

Польові транзистори розрізняються за типом провідності в каналі: на p-канальні (основний тип провідності — дірковий) та n-канальні — основний тип провідності електронний.

Серед польових транзисторів найпоширеніші транзистори типу метал-оксид-напівпровідник, які можуть використовувати або область збагачення або область збіднення. Свою назву МДН-транзистор (метал-діелектрик-напівпровідник) отримав завдяки тому, що в ньому металевий затвор відділений від напівпроівдника шаром діелектрика. Для транзисторів на основі кремнію цим діелектриком є діоксид кремнію, що технологічно утворюється при вибірковому окисленні напівпровідника.

Своєрідним гібридом біполярного та польового транзистора є IGBT-транзистор (анг. Isolated Gate Bipolar Transistor - біполярний транзистор із ізольованим переходом), що зараз широко використовується в силовій електроніці.

У флеш-пам'яті використовуються польові транзистори із плаваючим затвором - ізольованою діелектрикомпровідною областю всередині каналу, яка може захоплювати носії зяряду й зберігати їх, таким чином створюючи можливість для запису й зчитування інформації.

Транзистори розрізняються також за матеріалом, за максимальною потужністю, максимальною чаcтотою, за призначенням, за типом корпуса.

Найпоширеніший напівпровідниковий матеріал для виробництва транзисторів — кремній. Використовуються також германій, арсенід галію та інші бінарні напівпровідники.

Сімейство вольт-амперних характеристик для МОН-транзистора. Кожна крива показує залежність струму між витоком і стоком, в залежності від напруги між цими двома електродами, для різних значень напруги між витоком і затвором

11. Інтегральні мікросхеми широкого застосування.

Інтегральна мікросхема (ІС) являє собою функціональний мініатюрний мікроелектронний блочок, в якому містяться транзистори, діоди, резистори, конденсатори та інші радіоелементи, які виконані методом молекулярної електроніки. Знаходяться в невеликому обсязі радіоелементи утворюють мікросхему певного призначення. За конструктивно-технологічним виконанню мікросхеми діляться на кілька основних груп: гібридні, напівпровідникові (монолітні) і плівкові. Гібридні мікросхеми виконуються на діелектричній підкладці з використанням монтажу дискретних радіокомпонентів пайкою або зварюванням на контактних майданчиках. У напівпровідникових ІС всі елементи схеми формуються в кристалі напівпровідника. Інтегральні мікросхеми характеризуються наступними основними параметрами:

• Напругою живлення Un.

• Потужністю споживання енергії елементом від джерела живлення Рп (в заданому режимі).

• Завадостійкістю іп0м, найбільша напруга завади на вході ІС, яке не викликає. Порушення правильності роботи елемента.

Мікросхеми зберігають свої параметри тільки в тому випадку, якщо виконані технічні умови норм їх експлуатації. Норми експлуатації ІС зазвичай містяться в довідниках або доданому до них паспорті.