Полупроводниковые приборы

1.

Тема 7.2 Полупроводниковые приборы
1.Устройство, принцип действия, основные параметры, схемы включения классификация
и условные графические обозначения полупроводниковых резисторов. Статические
вольтамперные характеристики и параметры варистора, терморезистора, тензорезистора.
2.Устройство, принцип действия, основные параметры, схемы включения классификация
и условные графические обозначения полупроводниковых диодов.
Статические
вольтамперные характеристики и параметры выпрямительных диодов, стабилитронов,
варикапа.
3.Устройство, принцип действия, основные параметры, схемы включения классификация
и условные графические обозначения полупроводниковых биполярных транзисторов.
Схемы включения биполярных транзисторов с общим эмиттером, общим коллектором и с
общей базой.
4.Устройство, принцип действия, основные параметры, схемы включения классификация
и условные графические обозначения полупроводниковых полевых транзисторов.
5.Устройство, принцип действия, основные параметры, схемы включения классификация
и условные графические обозначения полупроводниковых тиристоров.
6.Интегральные микросхемы

2.

1.Полупроводниковые резисторы.
Полупроводниковым резистором называют полупроводниковый
прибор с двумя выводами, в котором используется зависимость
электрического сопротивления проводника от напряжения, температуры,
освещенности и других управляющих параметров.
В полупроводниковых резисторах применяется полупроводник,
равномерно легированный примесями. В зависимости от типа примеси и
конструкции резистора удаётся получить различные зависимости от
управляющих параметров.

3.

Классификация полупроводниковых резисторов
Полупроводниковые резисторы
Линейные резисторы
Фоторезисторы
Варисторы
U
Тензорезисторы
σ
Терморезисторы
Термисторы
Позисторы
t

4.

Линейные резисторы
В
линейных
полупроводниковых
резисторах
применяется
слаболегированный материал типа кремния или арсенида галлия.
Сопротивление линейного полупроводникового резистора остается
практически постоянным в широком диапазоне напряжений и токов.
Применение: в ИМС.
I
U

5.

Варисторы
Варистор – полупроводниковый резистор, сопротивление которого зависит
от приложенного напряжения.
Полупроводниковым материалом для изготовления варисторов служит
карбид кремния. Варисторы изготавливаются путем спекания кристаллов
карбида кремния и связующих веществ.

6.

Характеристика и параметры варистора
А) ВАХ варисторов (нелинейная, симметричная). При увеличении напряжения
сопротивление ?
U
R
I ,
dU
RД
dI
гдеRД- дифференциальное сопротивление.
(2 6),

7.

Применение:
1) Поскольку сопротивление варисторов значительно изменяется с
изменением приложенного напряжения, то они находят применение в
качестве регулирующих элементов в устройствах автоматики.
2) Быстродействующая защита радиоэлектронной аппаратуры от
импульсных перенапряжений и помех различной природы, в том числе, от
коммутационных перенапряжений, грозовых разрядов, искрогашение на
контактах.
Защищаемый от
перенапряжения
объект
U

8.

Терморезисторы
Терморезисторы делятся на:
1. Термисторы
Сопротивление термистора с ростом температуры уменьшается;
Основными материалами для изготовления термисторов являются оксиды металлов и
смеси оксидов;
Термисторы изготавливают в виде бусин, шайб, дисков;
Термисторы косвенного подогрева помещают в стеклянный корпус и подогревают током с
помощью специальной обмотки;
2. Позисторы
Сопротивление позистора с ростом температуры увеличивается;
Основными материалами для изготовления позисторов
является титанат-бариевая
керамика;

9.

Характеристики и параметры терморезисторов
А) Зависимость сопротивления терморезисторов от температуры
1- для термистора
Для
большинства
полупроводников
электрическое
сопротивление
термистора
может
быть
выражено
экспонециальным законом.
R К еТ ,
где К- коэффициент, зависящий от конструктивных размеров
термистора;
β- коэффициент, зависящий от концентрации примесей в
полупроводнике;
Т –абсолютная температура.
2- для позистора
При температуре выше точки Кури сопротивление позистора
увеличивается на несколько порядков.
Б) Температурный коэффициент сопротивления выражает процентное изменение
сопротивления терморезистора при изменении температуры
Для термистора
Для позистора
1 dRТ
100,
RТ dТ
( 0,3 0.66)
(10 50)

10.

Применение терморезисторов
В системах регулирования температуры;
1) Для измерения температуры;
2) Противопожарная сигнализация;
3) Тепловая защита.

11.

Тензорезисторы
Тензорезисторполупроводниковый резистор в котором используется
зависимость сопротивления от механических деформаций.
Тензорезисторы в основном изготавливают из кремния.

12.

Характеристики и параметры тензорезисторов
А) Деформационная характеристика
Коэффициент тензочувствительности
R
к R ,
l
l
где
к ( 150 150),
R
- относительное изменение сопротивления.
R
l
l
- относительная деформация.
В) Номинальное сопротивление
Rном (100 500)Ом,

13.

Применение тензорезистора
1) В датчиках усилия, давления.

14.

Задание:
По презентации написать конспект в форме таблицы
Название и УГО
Определение
Материал
Применение
1. Линейный резистор
Полупроводнико
вый резистор
сопротивление
которого
остается
постоянным в
широком
диапазоне
изменения токов
и напряжений.
Кремний
Арсенид
галлия
ИМС.
2. Терморезистор
(термистор)
3. Терморезистор
(позистор)
4. Тензорезистор
5. Фоторезистор
(самостоятельно)
Характеристика
Параметры
Rн
I
U