Poluvodiči
Poluvodiči osnove
materijal električne vodljivosti
najčešće izrađen od silicija, germanija, galijeva arsenida...
poluvodič bez primjesan naziva se intrinzični poluvodič
N-tip poluvodića
većonski nosioci naboja elektroni, a manjinski šupljine
nastaje tako što se čistom poluvodiču dodaje element za jedan veće valencije
P-tip poluvodiča
većinski nosioci naboja šupljine, a manjinski elektroni
nastaje tako što se čistom poluvodiču dodaje elemen za jedan manje valencije
PN-spoj
dvoslojna struktura sastavljena od P-tipa i N-tipa, a između slojeva se nalazi osiromašeni područje bez slobodnih nosicioca naboja
propusno polariziran-provodi struju
pozitivni pol je spojen na P-stranu, a negativni na N-stranu
zaporno polariziran-ne provodi struju
pozitivni pol je spojen na N-stranu, a negativni na P-stranu
teče zaporna (negativna) struja
lavinski proboj- događa se pri visokom naponu, elektroni u prijelazu dobivaju dovoljno energiju da mogu pokidati kovalentne veze
zenerov proboj- događa se pri niskom naponu, kod jako dopiranih P i N-strana, što je osiromašeno područje uže, tuneliranje je veće
Unipolarni tranzistori
aktivna poluvodička komponenta, obično s tri priključka
tri elektrode: upravljačka elektroda (G-gate), izvor (S-source) i odvod (D-drain)
naponski upravljiv tranzistor
u vođenju struje sudjeluju samo većinski nosioci naboja
FET
tranzistor s učinkom polja
JFET
spojni tranzistor s učimkom polja
IGFET(ako je izolator silicijev dioksid, koristi se naziv MOSFET)
tranzistor s učinkom polja i izoliranom upravljačkom elektrodom
grade se kao N-kanalni i P-kanalni osiromašenog i obogaćenog tipa
obogaćeni tip
u uvjetima ravnoteže ne postoji vodljivi kana
za stvaranje kanala dovodimo pozitivni napon UGS za N-kanalni, a suprotno tome negativni UGS za P-kanalni MOSFET
osiromašeni tip
u uvjetima ravnnoteže postoji vodljivi kanal
za razgradnju kanala potrebno dovesti negativni UGS za N-kanalni, a pozitivni UGS za P-kanalni MOSFET
Bipolarni tranzistori
troslojna poluvodička komponenta, kojoj su dva sloja istog tipa odvojena slojem suprotnog tipa
sastoji se od tri elektrode: emiter e, baza B i kolektor C
u vođenju struje sudjeluje oba tipa nosilaca naboja
NPN-spoj
većinski nosioci naboja elektroni
normalno aktivno područje
propusno polariziran PN-spoj baza-emiter
zaporno polariziran PN-spoj baza-kolektor
tranzistor vodi struju i struje su međusobno proporcionalne
inverzno aktivno područje
propusno polariziran PN-spoj baza-kolektor
zaporno polariziran PN-spoj baza-emiter
zamijenjene uloge emitera i kolektora, zbog lošijih parametra, ne koristi se u tom području
područje zasićenja
oba PN-spoja su propusno polarizirana
uključena sklopka=stanje zasićenja
područje zapiranja
oba PN-spoja su zaporno polarizirana
isključena sklopka=stanje zapiranja
PNP-spoj- razlikuje se od NPN-spoja po suprotnim predznacima napona, inače oba tipa rade na istom načelu
Vrste spoja
spoj zajedničke baze
emiter ulazni
kolektor izlazni
baza zajednički priključak
spoj zajedničkog emitera
baza ulazni
kolektor izlazni
emiter zajednički priključak
spoj zajedničkog kolektora
baza ulazni
emiter izlazni
kolektor zajednički priključak
Tiristori
zajednički naziv za poluvodičke komponente čiji se rad zasniva na složenoj PNPN strukturi unutar monokristala silicija
koriste se kao prekidačke komponente i kao ispravljači
sposobnost upravljanja signalima velikih snaga uz malu potrošošnju
sposobnost držanja blokirnog napona
vodljivo i nevodljivo stabilno stanje
Prema načelu rada:
jednosmjerni diodni tiristor
poluvodička komponenta s dvije elektrode koja vodi struju u samo jednom smjeru
tri PN prijelaza
može se uključiti samo pri pozitivnom naponu između anode i katode prekoračenjem napona prekretanja
jednosmjerni triodni tiristor
poluvodička komponenta s dvije elektrode koja vodi struju u samo jednom smjeru
tri PN-prijelaza
Dvosmjerni diodni tiristor
poluvodička komponenta s tri elektrode koja može voditi struju u oba smjera
peteroslojna NPNPN struktura
Dvosmjerni triodni tiristor
poluvodička komponenta s tri elektrode koja vodi struju u samo jednom smjeru
drži blokirni napon oba polariteta
OPTOELEKTRONIČKE KOMPNENTE
grana koja se bavi proučavanjem i primjenom optičkog signala vidljivog i bliskog infracrvenog spektra
Fotootpornik
električna komponenta koja svoj otpor mijenja promjenom svijetlosti, porastom svijetla otpor je manji
fotodioda
poluvodički svjetlosni senzor koji generira signal kada na njega djeluje svijetlost
koristi se za detekciju svjetlosnog signala i njegovo pretvaranje u električni signal
fototranzistor
svjetlošću upravljiv bipolarni tranzistor
primjena u industrijskoj elektronici, u sklopovima za upravljanje, za detekciju svijetlosti, kao svjetlosni senzor itd
fotoelement
poluvodička naprava koja pretvara svijetlost u električnu energiju
fotomoduli
nastaju spajanje više fotoelemenata
ne funkcioniraju bez svjetlosti
napajanjee za satove, kalkulatora, prometnih znakova..
svjetleća dioda
optoelektrični izvor koji pretvara električnu energiju u svjetlosnu
boja se mjenja ovisno o upotrebljenom materijalu
koriste se kao indikatori stanja na instrumentima, kućne žarulje, prometni znakovi..
optoelektronički veznik
elektronička komponenta koja u istom kućištu ima poluvodički izvor svijetlosti koji je kroz izolacijski optički medij povezan s fotodetektorom
laserska dioda
posebno projektirana PN-dioda koja pri propusnoj polarizaciji generira koherentnu svijetlost vrlo male širine spektra