Обозначение на схемах радиодеталей

Графическое обозначение электроэнергетических объектов на схемах

Графические обозначения Для каждого типа графического документа предусмотрены свои обозначения, регулируемые соответствующими нормативными документами. Чтобы на схеме понимать о каком именно типе выключателя идет речь, это надо помнить.

Для некоторых устройств управления источниками света обозначений нет — например, для кнопочных устройств и диммеров. Буквенные обозначения элементов на схемах: основные и дополнительные В таблице выше приведены международные обозначения.

Последний ГОСТ, который вышел, дополнен многими новыми обознвачениями, актуальный на сегодня с шифром 2. Большая часть обозначений — графические. Это и будет полная принципиальная схема.

Обычно они представляют собой однолинейную схему с обозначением УЗО , автоматических выключателей, контакторов и другого защитного оборудования. D — Символ заземления. Рассмотрим проектную информацию с точки зрения электромонтажника-любителя, желающего своими руками поменять проводку в доме или составить чертеж подключения дачи к электрокоммуникациям. Следует заметить, что чаще в домашней практике используются всего три типа электросхем: Монтажные — для прибора изображается печатная плата с расположением элементов при четком указании места, номинала, принципа крепления и подведения к другим деталям.

Парные галочки при изображении розеток — это количество проводов. В настоящее время у населения и в торговой сети находится в эксплуатации значительное количество разнообразных электронных приборов и устройств, радио- и телевизионной аппаратуры, которые изготавливаются зарубежными фирмами и различными акционерными обществами. Вся информация представлена блоками с подписями — наименованиями устройств.

Как изображают выключатели, переключатели, розетки На некоторые виды этого оборудования утвержденных стандартами изображений нет. Рядом с буквенным обозначением элемента часто стоит его порядковый номер. Виды и типы. Импульсное реле — тоже довольно легко отличить по характерной форме знака. Вид и номер являются обязательной частью условного буквенно-цифрового обозначения и должны быть присвоены всем элементам и устройствам объекта.

Нормативные документы

Зато все другие типы выключателей имеют свои условные обозначения в электрических схемах. Есть отдельные обозначения для двухклавишных и трехклавшных выключателей.

Например, светильники с лампами накаливания изображают в виде кружка, с длинными линейными люминесцентными — длинного узкого прямоугольника. В — значок электричества, отображающий переменное напряжение. Характерная особенность такой схемы — минимальная детализация. Ко всем этим мелочам надо присматриваться и запоминать. Она состоит из устройств, преобразующих неэлектрические величины в электрические, куда не входят генераторы и источники питания.
Условные графические обозначения радиоэлементов

Светодиоды

Светодиодом, или излучающим диодом, называется полупроводниковый диод, излучающий кванты света при протекании через него прямого тока.

По характеристике излучения светодиоды разделяются на две группы:

• светодиоды излучением в видимой части спектра;
• светодиоды с излучением в инфракрасной части спектра.

Схематическое изображение структуры светодиода и его УГО представлено на рисунке:

Областями применения светодиодов ИК–излучения являются оптоэлектронные устройства коммутации, оптические линии связи, система дистанционного управления. Наиболее распространенный в настоящее время инфракрасный источник – это светодиод на основе GaAs(λ = 0,9 мкм). Возможность создания экономичных и долговременных светодиодов, согласованных по спектру с естественным освещением и чувствительностью человеческого глаза, открывает новые перспективы для их нетрадиционного использования. Среди них использование светодиодов в транспортных многосекционных светофорах, индивидуальных микромощных лампочках освещения (при мощности 3 Вт световой поток составляет 85 лм), в осветительных приборах автомобилей.

Таблицы буквенных обозначений радиодеталей

Речь сейчас не об этом. Тип 1 — функциональная схема Функциональная схема не содержит детализации, в ней указываются основные блоки и узлы.

Это также помогает читать схемы. Построение обозначения должно обеспечить возможность однозначного указания места любой части объекта в конструкции. Обозначение элемента в общем случае состоит из трех частей, указывающих вид элемента, его номер и функцию.

Мощность варьируется от 0. Стандартизованные и наиболее часто применяемые условные графические обозначения ЭРЭ в принципиальных электрических схемах приведены на рис.

При разнесенном способе представления допускается к номеру добавлять условный номер изображений части элемента или устройства, отделяя его точкой. Указание функции элемента не служит для идентификации элемента и не является обязательным. Но начнем немного издалека После определения в документе содержатся правила реализации на бумаге и в программных средах обозначений контактных соединений, маркировки проводов, буквенных обозначений и графического изображения электрических элементов.
как научиться читать схемы

https://youtube.com/watch?v=e9Mh3iIhKNE

Буквенно-цифровой код

Для простоты радиодетали разделяются на группы по признакам. Группы делятся на виды, виды — на типы. Ниже приведены коды групп:

• A — устройства;
• B — преобразователи;
• C — конденсаторы;
• D — микросхемы;
• E — элементы разные;
• F — защитные устройства;
• G — источники питания;
• H — индикаторы;
• K — реле;
• L — катушки;
• M — двигатели;
• P — приборы;
• Q — выключатели;
• R — резисторы;
• S — выключатели;
• T — трансформаторы;
• U — преобразователи;
• V — полупроводники, электровакуумные лампы;
• X — контакты;
• Y — электромагнит.

Для удобства монтажа на печатных платах указываются места для радиодеталей буквенным кодом, рисунком и цифрами. У деталей с полярными выводами у положительного вывода ставится +. В местах для пайки транзисторов каждый вывод помечается соответствующей буквой. Плавкие предохранители и шунты отображаются прямой линией. Выводы микросхем маркируются цифрами. Каждый элемент имеет свой порядковый номер, который указан на плате.

Прочие элементы

Все радиодетали соединяются между собой проводниками. На схеме они изображаются прямыми линиями и чертятся строго по горизонтали и вертикали. Если проводники при пересечении друг с другом имеют электрическую связь, то в этом месте ставится точка. В советских схемах и американских, чтобы показать, что проводники не соединяются, в месте пересечения ставится полуокружность.

Для обозначения переменных конденсаторов используют стрелку, она по диагонали перечеркивает конденсатор. В подстроечных вместо стрелки используется т-образный знак. Вариконд — конденсатор, меняющий емкость от приложенного напряжения, рисуется, как и переменный, но стрелку заменяет короткая прямая, возле которой стоит буква u. Емкость показывается цифрой и рядом ставится мкФ (микроФарада). Если емкость меньше — буквенный код опускается.

Еще один элемент, без которого не обходится ни одна электрическая схема — это резистор. Обозначается на схеме в виде прямоугольника. Чтобы показать, что резистор переменный, сверху рисуют стрелку. Она может быть соединена либо с одним из выводов, либо являться отдельным выводом. Для подстроечных используют знак в виде буквы т. Как правило, рядом с резистором указывается его сопротивление.

Для обозначения мощности постоянных резисторов могут использоваться знаки в виде черточек. Мощность в 0,05 Вт обозначается тремя косыми, 0,125 Вт — двумя косыми, 0,25 Вт — одной косой, 0,5 Вт — одна продольная. Большая мощность показывается римскими цифрами. Из-за многообразия невозможно провести описание всех обозначений электронных компонентов на схеме. Чтобы определить тот или иной радиоэлемент, пользуются справочниками.

Графическое обозначение радиоэлементов в схеме

Постараюсь привести самые ходовые обозначения элементов, используемые в схемах:

Резисторы и их виды

а) общее обозначение

б) мощностью рассеяния 0,125 Вт

в) мощностью рассеяния 0,25 Вт

г) мощностью рассеяния 0,5 Вт

д) мощностью рассеяния 1 Вт

е) мощностью рассеяния 2 Вт

ж) мощностью рассеяния 5 Вт

з) мощностью рассеяния 10 Вт

и) мощностью рассеяния 50 Вт

Резисторы переменные

Терморезисторы

Тензорезисторы

Варисторы

Шунт

Конденсаторы

a) общее обозначение конденсатора

б) вариконд

в) полярный конденсатор

г) подстроечный конденсатор

д) переменный конденсатор

a) головной телефон

б) громкоговоритель (динамик)

в) общее обозначение микрофона

г) электретный микрофон

Диоды

а) диодный мост

б) общее обозначение диода

в) стабилитрон

г) двусторонний стабилитрон

д) двунаправленный диод

е) диод Шоттки

ж) туннельный диод

з) обращенный диод

и) варикап

к) светодиод

л) фотодиод

м) излучающий диод в оптроне

н) принимающий излучение диод в оптроне

а) амперметр

б) вольтметр

в) вольтамперметр

г) омметр

д) частотомер

е) ваттметр

ж) фарадометр

з) осциллограф

Катушки индуктивности

а) катушка индуктивности без сердечника

б) катушка индуктивности с сердечником

в) подстроечная катушка индуктивности

Трансформаторы

а) общее обозначение трансформатора

б) трансформатор с выводом из обмотки

в) трансформатор тока

г) трансформатор с двумя вторичными обмотками (может быть и больше)

д) трехфазный трансформатор

Устройства коммутации

а) замыкающий

б) размыкающий

в) размыкающий с возвратом (кнопка)

г) замыкающий с возвратом (кнопка)

д) переключающий

е) геркон

Предохранители

а) общее обозначение

б) выделена сторона, которая остается под напряжением при перегорании предохранителя

в) инерционный

г) быстродействующий

д) термическая катушка

е) выключатель-разъединитель с плавким предохранителем

Фоторезистор

Фотодиод

Фотоэлемент (солнечная панель)

Фототиристор

Фототранзистор

Оптоэлектронные приборы

Диодная оптопара

Резисторная оптопара

Транзисторная оптопара

Тиристорная оптопара

Симисторная оптопара

Кварцевый резонатор

а) лампа накаливания

б) неоновая лампа

в) люминесцентная лампа

Конденсаторы

Конденсаторы ­– это детали, которые встречаются в любой конструкции без исключения. Обычно самые простые конденсаторы представляют собой две пластины из металла. И в качестве диэлектрического компонента выступает воздух. Сразу вспоминаются уроки физики в школе, когда проходили тему о конденсаторах. В качестве модели выступали две огромные плоские железки круглой формы. Их приближали друг к другу, затем отдаляли. И в каждом положении проводили замеры. Стоит отметить, что вместо воздуха может использоваться слюда, а также любой материал, который не проводит электрический ток. Обозначения радиодеталей на импортных принципиальных схемах отличается от ГОСТов, принятых в нашей стране.

Обратите внимание на то, что через обычные конденсаторы не проходит постоянный ток. С другой же стороны, переменный ток через него проходит без особых трудностей

Учитывая это свойство, устанавливают конденсатор только там, где необходимо отделить переменную составляющую в постоянном токе. Следовательно, можно сделать схему замещения (по теореме Кирхгофа):

1. При работе на переменном токе конденсатор замещается отрезком проводника с нулевым сопротивлением.
2. При работе в цепи постоянного тока конденсатор замещается (нет, не емкостью!) сопротивлением.

Основной характеристикой конденсатора является электрическая емкость. Единица емкости – это Фарад. Она очень большая. На практике, как правило, используются конденсаторы, емкость которых измеряется в микрофарадах, нанофарадах, микрофарадах. На схемах конденсатор обозначается в виде двух параллельных черточек, от которых идут отводы.

Классификация

По виду ВАХ

По виду вольт-амперной характеристики (ВАХ) (или по способу действия в электрической цепи) выделяют две группы электронных компонентов (ЭК):

• пассивные или линейные ЭК — ЭК, ВАХ которых имеет линейный характер;
• активные или нелинейные ЭК — ЭК, ВАХ которых имеет нелинейный характер.

Пассивными являются следующие ЭК:

• базовые ЭК, имеющиеся практически во всех электронных схемах радиоэлектронной аппаратуры (РЭА):
  • резистор — элемент электрической цепи, предназначенный для использования его электрического сопротивления;
  • конденсатор — элемент электрической цепи, предназначенный для использования его ёмкости;
  • катушки индуктивности (индуктивные катушки) — элемент электрической цепи, предназначенный для использования его индуктивности.
• ЭК, в которых используется явление электромагнитной индукции

  трансформаторы;

  :

• ЭК, построенные на базе электромагнитов:
  • соленоиды;
  • реле;
• пьезоэлектрические ЭК:
• линии задержки, применяемые в радиоэлектронике;
• всевозможные соединители и разъединители цепи — ключи, применяемые для создания электрических цепей;
• предохранители, применяемые для защиты цепей от перенапряжения и короткого замыкания;
• индикаторы, применяемые для создания световых сигналов;
• динамики (точнее, динамические головки громкоговорителей), применяемые для создания звуковых сигналов;
• микрофон и видеокамера, применяемые для формирования сигнала;
• антенны, применяемые для излучения или приёма радиоволн;
• аккумуляторы, применяемые для обеспечения работы устройств вне сети электрического тока.

К активным ЭК относят:

• вакуумные приборы (появились с развитием электроники):
  • электронные лампы:
    • электровакуумный диод, триод, тетрод, пентод, гексод, гептод, октод, нонод;
    • комбинированные лампы;
  • и другие;
• полупроводниковые приборы (получили распространение в дальнейшем):
  • диод, стабилитрон;
  • транзистор: полевой, биполярный, биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT), биполярный транзистор со статической индукцией;
  • тиристор, симистор;
  • и более сложные комплексы на их основе — интегральные схемы (микросхемы) — цифровые и аналоговые;
  • фотоэлектрические ЭК:
    • фоторезистор;
    • фотодиод;
    • фототранзистор;
    • оптрон (оптопара);
    • солнечная батарея.

По способу монтажа

Технологически, по способу монтажа, электронные компоненты можно разделить на следующие:

• предназначенные для объёмного монтажа методом пайки;
• предназначенные для поверхностного монтажа методом пайки на печатные платы;
• имеющие цоколь для установки в панель (радиолампы и др.).

По назначению

Устройства отображения информации:

• электронный индикатор;
• флажковый индикатор или блинкер (устар.);
• электронно-лучевая трубка;
• газоразрядный индикатор;
• светодиодный индикатор (СДИ);
• жидкокристаллический индикатор (ЖКИ);
• накальный индикатор;
• семисегментный индикатор.

Акустические устройства и датчики:

• микрофон;
• динамик, громкоговоритель;
• тензорезистор;
• пьезокерамический излучатель;
• электростатический излучатель;
• электромагнитный звукосниматель.

Термоэлектрические устройства:

• терморезистор;
• термопара;
• элемент Пельтье;
• термический излучатель.

Антенные устройства:

• антенна;
• фидер.

Соединительные элементы:

• печатная плата;
• электрический соединитель;
• провод, кабель или жгут проводов.

Средства измерения электрических и магнитных величин:

• амперметр или гальванометр — измерительный прибор силы тока;
• вольтметр — измерительный прибор напряжения;
• омметр или измерительный мост — измерительный прибор сопротивления;
• LC-метр — измерительный прибор индуктивности и ёмкости;
• мультиметр — измерительный прибор напряжения, силы тока и сопротивления (при стандартном, наиболее часто встречающемся наборе функций), а также ёмкости (редко), индуктивности (редко), коэффициента усиления транзисторов и температуры;
• измерительный прибор внутреннего сопротивления (англ. equivalent series resistance, ESR) электролитических конденсаторов;
• осциллограф — прибор, предназначенный для исследования амплитудных и временных параметров электрического сигнала;
• скопометр — прибор, совмещающий в себе функции осциллографа и мультиметра;
• частотомер — измерительный прибор частоты напряжения;
• логический анализатор — прибор, предназначенный для проверки цифровых схем;
• спектроанализатор — измерительный прибор распределения спектра сигналов;
• векторный спектроанализатор — прибор, похожий на спектроанализатор, но с добавлением функций цифровой демодуляции;
• электрометр — измерительный прибор напряжённости электрического поля.

Применение интегральных микросхем памяти

Применение интегральных микросхем памяти. Рассматриваются два типа интегральных запоминающих устройств (ЗУ): ЗУ на больших интегральных микросхемах (БИС) и ЗУ на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД). Приводятся классификация, параметры и принципы построения БИС ЗУ. Описываются особенности организации систем памяти на БИС и вопросы конструирования различных типов ЗУ. Рассматриваются также физика работы, основные параметры, типы микросхем, организация памяти на ЦМД. Даются рекомендации по построению практических схем ЗУ, приводятся примеры их расчета и использования в различных устройствах.

Маркировка для полупроводников

На корпус прибора наносят точные сведения, чтобы покупатель мог сразу определить, какое приспособление перед ним

Это важно, учитывая, что внутри одного корпуса могут находиться мелкие детали, обладающие разными параметрами

Поэтому уделяют внимание определению SMD компонентов по их маркировке

Диоды

Обычное они снабжаются цветной маркировкой. По крайней мере, если корпус — цилиндрической формы. Изделия помечаются при помощи цветных полосок, в количестве одной или двух штук. Полоски легко отыскать у вывода катода, которым снабжаются диоды.

В прямоугольном корпусе устройства снабжаются примерно такими же обозначениями. Некоторые производители включают разные символы и цифры в свои обозначения.

Стабилитроны

Маркировка у них бывает как цветовой, так и символьной. Полоски для маркировки тоже располагаются ближе к выводам стабилитронов.

Предохранители

Светодиоды

Обычно SMD светодиоды не снабжаются дополнительной маркировкой. Исключение — для товаров-подделок с низким качеством. На них часто наносят разные символы, чтобы изделие смотрелось убедительнее. Есть цифровые обозначения, но они нужны, только чтобы увидеть размер прибора. Вся остальная информация размещается в сопроводительных документах. Немного по-другому выставлены требования к маркировке зарубежных смд диодов.

Главное — учесть, что некоторые приборы могут выпускаться в разных модификациях, с некоторыми отличиями по основным характеристикам. Даже при одном типоразмере разные светодиоды отличаются по цвету, цветовой температуре.

Импульсные диоды

Предназначены для работ в цепях с импульсными сигналами. Основным для них является режим переходных процессов. Для уменьшения длительности переходных процессов в самом приборе импульсные диоды имеют малые значение емкостей p-n-перехода, которые составляют значение от долей до единицы пикофарад.

Это достигается путем уменьшения площади p-n- перехода, что в свою очередь обуславливает малые значения допустимой мощности, рассеиваемой диодом. Основными характеристиками импульсных диодов являются:

• Uпр.max – максимальное значение импульсного прямого напряжения;
• Iпр.max – максимальное значение импульсного тока;
• Cд – емкость диода;
• tуст – время установления прямого напряжения диода;
• tвост – время восстановления обратного сопротивления диода. Это интервал времени от момента прохождения тока через нуль до момента, когда обратный ток достигает заданной малой величины.

Применение приборов

Варисторы применяются для защиты электронных устройств от скачкообразного напряжения, амплитуда которого превышает номинальное значение питания. Благодаря применению в блоках питания полупроводникового резистора, появляется возможность избежать множества поломок, которые могут вывести электронику из строя. Широкое применение варистор получил и в схеме балласта, который применяется в элементах освещения.

В некоторых стабилизаторах величин напряжения и тока также используются специализированные полупроводниковые резисторы, а варисторы-разрядники с напряжением более 20 кВ применяются для стабилизации питания в линиях электропередач. Его можно подключить также и в схему проводки (схема 1), защитив ее от перегрузок и недопустимых амплитудных значений тока и напряжения. При перегрузке проводки происходит ее нагрев, который может привести к пожару.

Схема 1 — Подключение варистора для сети 220В.

Низковольтные варисторы работают в диапазоне напряжения от 3 В до 200 В с силой тока от 0,1 до 1 А. Они применяются в различной аппаратуре и ставятся преимущественно на входе или выходе источника питания. Время их срабатывания составляет менее 25 нс, однако этой величины для некоторых приборов недостаточно и в этом случае применяются дополнительные схемы защиты.

Однако технология их изготовления не стоит на месте, поскольку фирма «S+М Eрсоs» создала радиоэлемент с временем срабатывания менее 0,5 нс. Этот полупроводниковый резистор изготовлен по smd-технологии. Конструкции дискового исполнения обладают более высоким временем срабатывания. Многослойные варисторы (CN) являются надежной защитой от статического электричества, которое может вывести из строя различную электронику. Примером использования является производство мобильных телефонов, которые подвержены воздействию статических разрядов. Этот тип варисторов также получили широкое применение в области компьютерной технике, а также в высокочувствительной аппаратуре.

Буквенно-цифровой код

Для простоты радиодетали разделяются на группы по признакам. Группы делятся на виды, виды — на типы. Ниже приведены коды групп:

• A — устройства;
• B — преобразователи;
• C — конденсаторы;
• D — микросхемы;
• E — элементы разные;
• F — защитные устройства;
• G — источники питания;
• H — индикаторы;
• K — реле;
• L — катушки;
• M — двигатели;
• P — приборы;
• Q — выключатели;
• R — резисторы;
• S — выключатели;
• T — трансформаторы;
• U — преобразователи;
• V — полупроводники, электровакуумные лампы;
• X — контакты;
• Y — электромагнит.

Для удобства монтажа на печатных платах указываются места для радиодеталей буквенным кодом, рисунком и цифрами. У деталей с полярными выводами у положительного вывода ставится +. В местах для пайки транзисторов каждый вывод помечается соответствующей буквой. Плавкие предохранители и шунты отображаются прямой линией. Выводы микросхем маркируются цифрами. Каждый элемент имеет свой порядковый номер, который указан на плате.

Полупроводниковые приборы

Их составляет целая группа деталей: диоды, стабилитроны, транзисторы. В каждой детали использован полупроводниковый материал, или проще полупроводник. Что это такое? Все существующие вещества можно условно разделить на три большие группы. Одни из них — медь, железо, алюминий и другие металлы — хорошо проводят электрический ток — это проводники. Древесина, фарфор, пластмасса совсем не проводят ток. Они непроводники, изоляторы (диэлектрики). Полупроводники же занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Такие материалы проводят ток только при определенных условиях.

Классификация радиоэлементов

Систематизация электронных компонентов нужна для того, чтобы радиотехник, инженер электроник могли свободно ориентироваться в подборе радиодеталей для создания и ремонта плат радиотехнических устройств. Классификацию наименований и видов радиодеталей производят по трём направлениям:

• ВАХ;
• способ монтажа;
• назначение.

ВАХ

Аббревиатура из трёх букв ВАХ расшифровывается как вольт-амперная характеристика. ВАХ отражает зависимость тока от напряжения, протекающего в каком-либо радиокомпоненте. Характеристики выглядят в виде графиков, где по ординате откладывают значения силы тока, по абсциссе отмечают величину напряжения. По форме графика радиокомпоненты разделяют на пассивные и активные элементы.

Пассивные

Радиодетали, чьи характеристики выглядят в виде прямой линии, называют линейными или пассивными радиоэлементами. К пассивным деталям относятся:

• резисторы (сопротивления);
• конденсаторы (ёмкости);
• дроссели;
• реле и соленоиды;
• индуктивные катушки;
• трансформаторы;
• кварцевые (пьезоэлектрические) резонаторы.

Активные

К элементам с нелинейной характеристикой относятся:

• транзисторы;
• тиристоры и симисторы;
• диоды и стабилитроны;
• фотоэлектрические элементы.

Характеристики, выраженные на графиках изогнутой функцией, относятся к нелинейным радиоэлементам.

Графики ВАХ линейных и нелинейных радиокомпонентов

Способ монтажа

По способу монтажа их делят на три

• установка методом объёмной пайки;
• поверхностный монтаж на печатные платы;
• соединения с помощью разъёмов и цоколей.

Назначение

По своему назначению радиоэлементы можно разбить на несколько групп:

• функциональные детали, закреплённые на платах (вышеперечисленные компоненты);
• устройства отображения, к ним относятся различные табло, индикаторы и прочее;
• акустические устройства (микрофоны, динамики);
• вакуумные газоразрядные: электронно-лучевая трубка, октоды, лампы бегущей и обратной волны, светодиоды и ЖК экраны;
• термоэлектрические детали – термопары, терморезисторы.

Это интересно: Схема электрификации бытовок и строительных вагончиков — разъясняем детально

И технологии…

Но, увы, не всё так просто. Особенно с интегральными микросхемами. 74-я серия (TTL) логических интегральных схем была основной, прародительницей других серий и первоначально маркировалась по изложенным правилам: префикс-основная часть-суффикс. При маркировке последующих, улучшенных серий, от стандартной маркировки производители начали отклоняться — между префиксом «74» и базовым номером стали добавлять маркировку, обозначающую семейство микросхем:

Эта маркировка может указывать на технологию изготовления и, как следствие, на скорость (частоту), напряжения питания и другие параметры.

Поэтому исходное устройство 7420 сегодня может маркироваться как  74HC20, 74MCT20 и 74LS20. Это всё различные семейства микросхем, которые несовместимы между собой

Поэтому и тут при заказе важно выбрать правильный тип!

Полупроводниковые приборы

Действие полупроводниковых приборов основано на использовании свойств полупроводников.

Количество известных в настоящее время полупроводниковых материалов довольно велико. Для изготовления полупроводниковых приборов применяются простые полупроводниковые вещества – германий, кремний, селен – и сложные полупроводниковые материалы – арсенид галлия, фосфит галлия и другие. Значения удельного электрического сопротивления в чистых полупроводниковых материалах лежат от 0,65 Ом·м (германий) до 108 Ом·м (селен).

Полупроводники или полупроводниковые соединения бывают собственными (чистыми) и с примесью (легированными) В чистых полупроводниках концентрация носителей заряда – свободных электронов и дырок составляет лишь 1016 – 1018 на 1 см3 вещества.

Для снижения удельного сопротивления полупроводника и придания ему определенного типа электропроводности – электронной при преобладании свободных электронов или дырочной при преобладании дырок – в чистые полупроводники вносят определенные примеси. Такой процесс называется легированием. В качестве легирующих примесей используют элементы 3 и 5 групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Легирующие элементы 3 группы создают дырочную электропроводность полупроводниковых материалов и называются акцепторным примесями, элементы 5 группы – электронную электропроводность называют донорными примесями.

Собственные полупроводники – это полупроводники, в которых нет примесей (доноров и акцепторов). При Т = 0 в собственном полупроводнике свободные носители заряда отсутствуют, а концентрация носителей заряда равна Nn = Np = 0 и он не проводит ток. При Т > 0 часть электронов забрасывается из валентной зоны в зону проводимости. Эти электроны и дырки могут свободно перемещаются по энергетическим зонам. На практике применяются легированные полупроводники. Удельное электрическое сопротивление легированного полупроводника существенно зависит от концентрации примесей. При концентрации примесей 1020 – 1021 на см3 вещества оно может быть снижено до 5 · 10-6 Ом·м для германия и 5 · 10-5 Ом·м для кремния.

При приложении электрического поля к легированному полупроводнику в нем протекает электрический ток.

Об этой статье

wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 80 человек(а). Количество просмотров этой статьи: 347 533.

Категории: Химия

English:Write Electron Configurations for Atoms of Any Element

Italiano:Scrivere la Configurazione Elettronica di Qualsiasi Elemento

Português:Escrever a Configuração Eletrônica para Átomos de Qualquer Elemento

Español:escribir configuraciones electrónicas para átomos de cualquier elemento

中文:写任何元素原子的电子构型式

Nederlands:Elektronconfiguraties schrijven voor elementen

Français:écrire la configuration électronique des atomes

Bahasa Indonesia:Menuliskan Konfigurasi Elektron untuk Atom dari Berbagai Elemen

Deutsch:Elektronenkonfigurationen von Atomen beliebiger Elemente bestimmen

العربية:كتابة التوزيع الإلكتروني لأي ذرة عنصر

Tiếng Việt:Viết cấu hình electron của nguyên tử

हिन्दी:किसी तत्व के परमाणु का इलेक्ट्रान विन्यास लिखें

Türkçe:Herhangi Bir Elementin Atomlarının Elektron Dizilimi Nasıl Yazılır

Печать

Электронно-дырочный р-n переход

Электронно-дырочным, или р-n переходом, называют контакт двух полупроводников одного вида с различными типами проводимости (электронным и дырочным). Классическим примером р-n перехода являются: n-Si – p-Si, n-Ge – p-Ge.

В пограничном слое происходит рекомбинация (воссоединение) электронов и дырок. Свободные электроны из зоны полупроводника n-типа занимают свободные уровни в валентной зоне полупроводника p-типа. В результате вблизи границы двух полупроводников образуется слой, лишенный подвижных носителей заряда и поэтому обладающий высоким электрическим сопротивлением, так называемой запирающий слой. Толщина запирающего слоя обычно не превышает нескольких микрометров.

Расширению запирающего слоя препятствуют неподвижные ионы донорных и акцепторных примесей, которые образуют на границе полупроводников двойной электрический слой. Этот слой определяет контактную разность потенциалов (потенциальный барьер) на границе полупроводников. Возникшая разность потенциалов создает в запирающем слое электрическое поле, препятствующее как переходу электронов из полупроводника n-типа в полупроводник р-типа, так и переходу дырок в полупроводник n-типа. В то же время электроны могут свободно двигаться из полупроводника p-типа в полупроводник n-типа, точно так же как дырки из полупроводника n-типа в полупроводник р-типа. Таким образом, контактная разность потенциалов препятствует движению основных носителей заряда и не препятствует движению неосновных носителей заряда. Однако при движении через p-n-переход неосновных носителей (так называемый дрейфовый ток Iдр) происходит снижение контактной разности потенциалов φк, что позволяет некоторой части основных носителей, обладающих достаточной энергией, преодолеть потенциальный барьер, обусловленный контактной разностью потенциалов φк. Появляется диффузный ток Iдиф, который направлен навстречу дрейфовому току Iдр, т.е. возникает динамическое равновесие при котором Iдр = Iдиф.

Если к p-n-переходу приложить внешнее напряжение, которое создает в запирающем слое электрическое поле напряженностью Евн, совпадающее по направлению с полем неподвижных ионов напряженностью Езап, это приведет лишь к расширению запирающего слоя, так как отведет от контактной зоны и положительные, и отрицательные носители заряда (дырки и электроны).

При этом сопротивление р-n-перехода велико, ток через него мал – он обусловлен движением неосновных носителей заряда. В этом случае ток называется обратным (дрейфовым), а р-n-переход закрытым.

При противоположной полярности источника напряжения внешнее электрическое поле направлено навстречу полю двойного электрического слоя, толщина запирающего слоя уменьшается и при напряжении 0,3 – 0,5 В запирающий слой исчезает. Сопротивление р-n-перехода резко снижается и возникает сравнительно большой ток. Ток при этом называют прямым (диффузионным), а переход открытым.

Сопротивление открытого р-n-перехода определяется только сопротивлением полупроводника.

Изучаем простую схему

Ладно, ближе к делу. Давайте рассмотрим простую электрическую схему блока питания, которая раньше мелькала в любом советском бумажном издании:

Если вы не первый день держите паяльник в руках, то для вас с первого взгляда сразу все станет понятно. Но среди моих читателей есть и те, кто впервые сталкивается с подобными чертежами. Поэтому, эта статья в основном именно для них.

Ну что же, давайте ее анализировать.

В основном, все схемы читаются слева-направо, точно также, как вы читаете книгу. Всякую разную схему можно представить в виде отдельного блока, на который мы что-то подаем и с которого мы что-то снимаем. Здесь у нас схема блока питания, на который мы подаем 220 Вольт из розетки вашего дома, а выходит уже с нашего блока постоянное напряжение. То есть вы должны понимать, какую основную функцию выполняет ваша схема. Это можно прочесть в описании к ней.

Полупроводники

Это самая большая часть всех радиоэлементов, так как в число полупроводников входят не только стабилитроны, транзисторы, диоды, но и варикапы, вариконды, тиристоры, симисторы, микросхемы, и т. д. Да, микросхемы – это один кристалл, на котором может находиться великое множество радиоэлементов – и конденсаторов, и сопротивлений, и р-п-переходов.

Как вы знаете, есть проводники (металлы, например), диэлектрики (дерево, пластик, ткани). Могут быть различными обозначения радиодеталей на схеме (треугольник – это, скорее всего, диод или стабилитрон). Но стоит отметить, что треугольником без дополнительных элементов обозначается логическая земля в микропроцессорной технике.

Эти материалы либо проводят ток, либо нет, независимо от того, в каком агрегатном состоянии они находятся. Но существуют и полупроводники, свойства которых меняются в зависимости от конкретных условий. Это такие материалы, как кремний, германий. Кстати, стекло тоже можно отчасти отнести к полупроводникам – в нормальном состоянии оно не проводит ток, но вот при нагреве картина полностью обратная.