PN átmenet kivitele. (B, Al, Ga, In) (P, As, Sb) A=anód, K=katód

Hasonló dokumentumok
Bevezetés az analóg és digitális elektronikába. V. Félvezető diódák

I. Nyitó lineáris tartomány II. Nyitó exponenciális tartomány III. Záróirányú tartomány IV. Letörési tartomány

III. félvezetők elméleti kérdések 1 1.) Milyen csoportokba sorolhatók az anyagok a fajlagos ellenállásuk alapján?

1. Egy lineáris hálózatot mikor nevezhetünk rezisztív hálózatnak és mikor dinamikus hálózatnak?

I. Félvezetődiódák. Tantárgy: Villamos mérések 2. Szakközépiskola 12. évfolyam számára. Farkas Viktor

2.Előadás ( ) Munkapont és kivezérelhetőség

FÉLVEZETŐ ESZKÖZÖK I. Elektrotechnika 4. előadás

5. Laboratóriumi gyakorlat. A p-n ÁTMENET HŐMÉRSÉKLETFÜGGÉSE

ELEKTRONIKA I. (KAUEL11OLK)

6.B 6.B. Zener-diódák

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Félvezető diódák, LED-ek

i1. Az elektronikában alkalmazott mennyiségek SI mértékegységei és prefixei.

KÖZÖS EMITTERŰ FOKOZAT BÁZISOSZTÓS MUNKAPONTBEÁLLÍTÁSA

Tételek Elektrotechnika és elektronika I tantárgy szóbeli részéhez 1 1. AZ ELEKTROSZTATIKA ALAPJAI AZ ELEKTROMOS TÖLTÉS FOGALMA 8 1.

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba. Tihanyi Attila április 17.

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Fényemittáló dióda (LED)

Logaritmikus erősítő tanulmányozása

Elektronika Előadás. Mikroelektronikai félvezetők fizikai alapjai. PN átmenet, félvezető diódák. Diódatípusok, jellemzők, alkalmazások.

Integrált áramkörök/2. Rencz Márta Elektronikus Eszközök Tanszék

Elektronika 11. évfolyam

IRODALOM. Elektronika

Elektronika alapjai. Témakörök 11. évfolyam

Az Ohm törvény. Ellenállás karakterisztikája. A feszültség és az áramerősség egymással egyenesen arányos, tehát hányadosuk állandó.

2. Laboratóriumi gyakorlat A TERMISZTOR. 1. A gyakorlat célja. 2. Elméleti bevezető

Zener dióda karakterisztikáinak hőmérsékletfüggése

1.zh Kösse össze a két oszlop egy-egy összetartozó fogalmát! pozitív visszacsatolás

Diszkrét aktív alkatrészek

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

A BIPOLÁRIS TRANZISZTOR.

F1301 Bevezetés az elektronikába Félvezető diódák

4.B 4.B. A félvezetı anyagok fizikája (sajátvezetés, szennyezés, áramvezetés félvezetıkben)

Gingl Zoltán, Szeged, dec. 1

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Ohm törvény, Kirchoff törvényei, soros és párhuzamos kapcsolás

ELLENÁLLÁSOK HŐMÉRSÉKLETFÜGGÉSE. Az ellenállások, de általában minden villamos vezetőanyag fajlagos ellenállása 20 o

Gingl Zoltán, Szeged, :44 Elektronika - Diódák, tranzisztorok

Elektronika Előadás

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

Koincidencia áramkörök

- elektromos szempontból az anyagokat három csoportra oszthatjuk: vezetők félvezetők szigetelő anyagok

Nanoelektronikai eszközök III.

Elektromos áram. Vezetési jelenségek

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Térvezérlésű tranzisztorok (FET)

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

9. Laboratóriumi gyakorlat NYOMÁSÉRZÉKELŐK

FÉLVEZETŐ ESZKÖZÖK II. Elektrotechnika 5. előadás

ELEKTRONIKAI TECHNIKUS KÉPZÉS F É L V E Z E T Ő K ÖSSZEÁLLÍTOTTA NAGY LÁSZLÓ MÉRNÖKTANÁR

1. ábra a) Szilíciumkristály b) Szilíciumkristály kétdimenziós vázlata

MODULÁRAMKÖRÖK ÉS KÉSZÜLÉKEK

Gingl Zoltán, Szeged, :14 Elektronika - Hálózatszámítási módszerek

Orvosi jelfeldolgozás. Információ. Információtartalom. Jelek osztályozása De, mi az a jel?

Dióda. 2. Fejezet. A dióda működése, helyettesítő képei. Később a p-n átmenetet a félvezető szerkezeten belül alakították

Programozható vezérlő rendszerek. Elektromágneses kompatibilitás II.

Elektronika Alapismeretek

SZIGETELŐK, FÉLVEZETŐK, VEZETŐK

Feszültségstabilizáló és határoló kapcsolások

Attól függően, hogy a tranzisztor munkapontját melyik karakterisztika szakaszon helyezzük el, működése kétféle lehet: lineáris és nemlineáris.

Bevezetés az elektronikába

9. Gyakorlat - Optoelektronikai áramköri elemek

1 kérdés. Személyes kezdőlap Villamos Gelencsér Géza Simonyi teszt május 13. szombat Teszt feladatok 2017 Előzetes megtekintés

Egyenáram. Áramkörök jellemzése Fogyasztók és áramforrások kapcsolása Az áramvezetés típusai

MIKROELEKTRONIKAI ÉRZÉKELİK I

1. SI mértékegységrendszer

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

A töltéshordozók meghatározott irányú rendezett mozgását elektromos áramnak nevezzük. Az áram irányán a pozitív részecskék áramlási irányát értjük.

1. ábra a) Szilíciumkristály b) Szilíciumkristály kétdimenziós vázlata

8. Mérések napelemmel

Diódák kapcsolójellemzőinek mérése

2. (d) Hővezetési problémák II. főtétel - termoelektromosság

Hármas tápegység Matrix MPS-3005L-3

Elektrotechnika- Villamosságtan

Gingl Zoltán, Szeged, szept. 1

Elektromos alapjelenségek

ikerfém kapcsoló Eloadás Iváncsy Tamás termisztor â Közvetett védelem: áramvédelem

Békéscsabai Kemény Gábor Logisztikai és Közlekedési Szakközépiskola "Az új szakképzés bevezetése a Keményben" TÁMOP

Hálózati egyenirányítók, feszültségsokszorozók Egyenirányító kapcsolások

7. L = 100 mh és r s = 50 Ω tekercset 12 V-os egyenfeszültségű áramkörre kapcsolunk. Mennyi idő alatt éri el az áram az állandósult értékének 63 %-át?

UNIPOLÁRIS TRANZISZTOR

Speciális passzív eszközök

Az N csatornás kiürítéses MOSFET jelleggörbéi.

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: A tranzisztor, mint kapcsoló

Integrált áramkörök/2 Digitális áramkörök/1 MOS alapáramkörök. Rencz Márta Ress Sándor Elektronikus Eszközök Tanszék

Újabb kísérlet fekete dobozzal

2.A Témakör: A villamos áram hatásai Téma: Elektromos áram hatásai vegyi hatás hőhatás élettani hatás

2. Ideális esetben az árammérő belső ellenállása a.) nagyobb, mint 1kΩ b.) megegyezik a mért áramkör eredő ellenállásával

Elektromechanika. 6. mérés. Teljesítményelektronika

Oszcillátor tervezés kétkapu leírófüggvényekkel

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 9. Hőtani, elektromos és kémiai tulajdonságok

Mérésadatgyűjtés, jelfeldolgozás.

évfolyam. A tantárgy megnevezése: elektrotechnika. Évi óraszám: 69. Tanítási hetek száma: Tanítási órák száma: 1 óra/hét

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba. Tihanyi Attila 2007 március 27

Konzulens: dr. Poppe András, Elektronikus Eszközök Tanszék

ELEKTROTECHNIKA-ELEKTRONIKA ELEKTROTECHNIKA

Nagyteljesítményű LEDek fénytechnikai és elektromos tulajdonságai valós működési körülmények között

Elektromos áramerősség

ALAPFOGALMIKÉRDÉSEK VILLAMOSSÁGTANBÓL 1. EGYENÁRAM

4. /ÁK Adja meg a villamos áramkör passzív építő elemeit!

7. Laboratóriumi gyakorlat KIS ELMOZDULÁSOK MÉRÉSE KAPACITÍV ÉS INDUKTÍV MÓDSZERREL

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III. 28.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

Az e/k hányados (elektrontöltés/boltzmann állandó) meghatározása tranzisztor kollektor-áramának mérésével

Átírás:

PN átmenet kivitele A pn átmenet: Olyan egykristályos félvezető tartomány, amelyben egymással érintkezik egy p és egy n típusú övezet. Egy pn átmenetből álló eszköz a dióda. (B, Al, Ga, n) (P, As, Sb) A=anód, K=katód

A pn átmenet töltésviszonyai => (P, As, Sb) (B, Al, Ga, n) A többségi töltéshordozók az átmenet környezetében átdiffundálnak a túloldalra töltéshordozóktól kiürített réteg v. tértöltésréteg jön létre az átmenetnél. Egyensúly: A többségi töltéshordozók diffúziós árama egyensúlyban van a kisebbségi töltéshordozók sodródási áramával, =0.

A pn átmenet töltésviszonyai Mindkét oldal többségi hordozói diffúzióval áramolnak a túloldal felé. A mozgóképes töltések diffúziója után helyhez kötött, ellensúlyozatlan töltések maradnak az átmenet két oldalán. Ezért megszűnik a semlegesség. Így elektromos erőtér jön létre. A kialakult elektromos erőtér hatására a pn átmeneten egyensúlyban létrejön egy beépített feszültség (diffúziós potenciál)

Az ideális pn átmenet (dióda) jelleggörbe egyenlete U U e T 0 0 Az ideális dióda egyenlete, ahol o: a pn átmenet telítési- (saturation), vagy záróáram állandója, a kisebbségi töltéshordozó-sűrűséggel arányos o 10-14 - 10-15 A U T =kt/q=26 mv, a termikus feszültség szobahőmérsékleten, k=8,62x10-5 ev/k, a Boltzmann állandó T a hőmérséklet Kelvinben q=1,602x10-19 Coulomb az elektron töltése előjel nélkül

A dióda legfőbb tulajdonságai Pozitív feszültségekre (p típusú anyag pozitívabb potenciálon, nyitófeszültség), a szerkezeten a feszültségtől exponenciálisan függő áram folyik. Negatív feszültségekre (p oldal negatívabb, zárófeszültség) a szerkezeten nagyon kis, szinte feszültségfüggetlen áram. A szokásos nyitófeszültség értéke: U F 0,7V. Záró (reverse) tartomány ~ 10-12 A/mm 2 Nyitó (forward) tartomány ~ exp(u/u T )

A dióda jelleggörbe egyszerűsített alakjai Az ideális kapcsoló: Törtvonalas közelítésű jelleggörbe A dióda valóságos és törtvonalas közelítésű jelleggörbéje: U BD D [ma] U F 0,7V U D [V] Letörési szakasz

A Letörés Egy adott kritikus zárófeszültségnél, az ún. letörési feszültségnél a dióda záróárama hirtelen megnő és viszonylag nagy áramok folynak a diódán, nagyon kis további feszültségemelkedéssel. Ha kívülről korlátozzuk az átfolyó áramot, akkor a letörésben való működés nem teszi tönkre a diódát. A letörés okai: Zener átütés (alagúthatás) Lavina sokszorozódás (ütközési ionizáció).

A Zener letörés felhasználása A Zener-dióda A Zener-dióda áramköri alkalmazása: Feszültség-referencia; Feszültség-szabályozás (stabilizálás, kis fogyasztásnál).

A dióda munkapontja A dióda karakterisztika egyenlete a dióda működése során lehetséges, összetartozó áram és feszültségértékeket adja meg. A tényleges működés során a dióda, ill. tetszőleges nemlineáris karakterisztikájú elem a karakterisztika egy pontjában, az un. munkapontban működik. Ezt a pontot az áramkörben a vizsgált nemlineáris elemet körülvevő elemek határozzák meg.

A dióda munkapontja =(U) =(Ut-U)/Rt Az áramkörre felírt huroktörvényből -Ut+R+U=0 egy egyenes, az un. munkaegyenes egyenlete adódik, mely az áramkörben a diódán kívül előforduló elem karakterisztikája a dióda feszültségének függvényében. Az áramkörben kialakuló munkapontot a két függvény metszéspontja adja.

A dióda kisjelű működése r d u i 1 1 U Az r d differenciális ellenállás munkapontfüggő!

A dióda differenciális ellenállása 1 ln 0 U U T U U U r T T d 0 Nyitó tartomány, >> 0 : U r T d Ha a soros ellenállással is számolunk: s T d r U r

A dióda kapacitásai Minden pn átmenethez két kapacitás értéket rendelhetünk A kiürített réteg egy síkkapacitás A kiürített réteg által képviselt síkkondenzátor kapacitása a C T tértöltéskapacitás (más néven diódakapacitás) Az injektált kisebbségi töltéshordozók által képviselt Q töltés felépítéséhez időre van szükség kapacitív hatás Az injektált kisebbségi töltéshordozók által képviselt diffúziós töltés létrehozásának időigénye kis frekvenciákon a C D diffúziós (más néven tárolási) kapacitással modellezhető Tértöltéskapacitás (C T ) a záró tartományban uralkodó Diffúziós kapacitás (C D ) csak a nyitó tartományban alakul ki

A LED-ek jellemzői

A kapacitásdiódák feszültség-kapacitás karakterisztikája

Az alagút- (Tunnel) dióda nyitóirányú karakterisztikája