[ Pobierz całość w formacie PDF ]

doprowadzonej. Typowym elementem czynnym jest układ z tranzystorem.
Termistory są to rezystory nieliniowe, których rezystancja zależy od temperatury. Przy
wzroście temperatury rezystancja termistora może rosnąć lub maleć (rys. 42a).
Najważniejszymi parametrami termistora są: rezystancja znamionowa, temperaturowy
współczynnik rezystancji. Termistory znajdują zastosowanie do pomiaru temperatury,
w układach stabilizacji temperaturowej, w układach zabezpieczających.
Warystory są to rezystory nieliniowe, których rezystancja R zależy od napięcia
U (rys. 42b). Warystory stosuje się do stabilizacji napięcia oraz w układach automatyki jako
ograniczniki napięcia.
Hallotron jest płytką półprzewodnikową, w której powstaje sygnał napięciowy pod
wpływem pola magnetycznego (rys. 42c). Hallotrony stosuje się do pomiaru natężenia prądu,
drgań mechanicznych i małych przesunięć.
Rys. 42. Elementy bierne: a) symbol i charakterystyka termistora, b) symbol
i charakterystyka warystora, c) symbol i charakterystyka hallotronu
[opracowanie własne]
Diody półprzewodnikowe
W elektronice wyróżnia się następujące diody: prostownicze, Zenera, impulsowe,
pojemnościowe, fotodiody, elektroluminescencyjne.
Dioda prostownicza jest elementem półprzewodnikowym, który stosuje się do zamiany
prÄ…du przemiennego na prÄ…d jednokierunkowy pulsujÄ…cy. Dioda ma dwie elektrody: katodÄ™ K
i anodę A (rys. 43a). Przez diodę płynie prąd tylko w jednym kierunku, kiedy do anody
przyłożymy wyższy potencjał niż do katody. Podstawowymi parametrami diody
prostowniczej sÄ…:
U(TO)  napięcie progowe 0,6 0,8 V,
U(BR)  napięcie przebicia U(BR) >> U(TO),
IFmax  dopuszczalny prÄ…d przewodzenia,
UFmax  dopuszczalne napięcie przewodzenia.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
43
Rys. 43. Dioda prostownicza: a) symbol; b) wygląd; c) charakterystyka prądowo napięciowa
[opracowanie własne]
Dioda Zenera jest diodÄ… stabilizacyjnÄ…, pracuje w kierunku zaporowym (rys. 44).
Podstawowym parametrem diody Zenera jest napięcie Zenera UZ, maksymalny prąd Zenera
IZmax oraz dopuszczalna moc Pmax. Dioda Zenera wykorzystywana jest do utrzymania stałej
wartości napięcia w stabilizatorach i wzorcach napięcia. Typowym sposobem ograniczania
wartości prądu IZ jest włączenie rezystora szeregowo z diodą Zenera.
Rys. 44. Dioda Zenera: a) symbol, b) charakterystyka prądowo napięciowa[opracowanie własne]
Tranzystor bipolarny jest elementem półprzewodnikowym zbudowanym z trzech warstw
półprzewodnikowych (rys. 45) o różnym rodzaju przewodnictwa. Rozróżniamy tranzystor
typu PNP i typu NPN. Z poszczególnych warstw wyprowadzone są elektrody: B-baza,
E-emiter, C-kolektor.
Rys. 45. Tranzystor bipolarny  budowa i symbol graficzny tranzystora typu: a) NPN, b) PNP
[opracowanie własne]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
44
Tranzystor służy do wzmacniania słabych sygnałów elektrycznych. Właściwości
wzmacniające tranzystora uzyskujemy przez dołączenie do elektrod B, E, C odpowiednich
napięć zewnętrznych (rys.46). Istotą działania tranzystora jest to, że mały prąd bazy IB steruje
dużym prÄ…dem kolektora IC. Wzmocnieniem prÄ…dowym tranzystora ² (h21) okreÅ›la
siÄ™ stosunek przyrostu prÄ…du kolektora "IC do przyrostu prÄ…du bazy "IB.Współczynnik ² jest
liczbą niemianowaną i może mieć wartość od 50 do 200.
Rys. 46. Zasilanie i polaryzacja tranzystora NPN [opracowanie własne]
Ponieważ tranzystor ma trzy elektrody może pracować w różnych układach połączeń:
w układzie wspólnego emitera WE, wspólnej bazy WB, wspólnego kolektora WC (rys. 47).
Rys. 47. Układy pracy tranzystora: a) WE, b) WB, c) WC [opracowanie własne]
Zachowanie się tranzystora w stanach ustalonych pokazują charakterystyki: wejściowa
IB=f(UBE) oraz wyjściowa IC=f (UCE) na rysunku 48.
Rys. 48. Charakterystyki statyczne tranzystora bipolarnego: a) wejściowa; b) wyjściowa [opracowanie własne]
W katalogu elementów elektronicznych podawane są parametry graniczne, statyczne
i dynamiczne tranzystorów. Jednym z parametrów granicznych jest moc strat PSTR,
dopuszczalny prąd kolektora ICmax, i dopuszczalne napięcie UCEmax. Ze względu na moc
tranzystory dzielimy na małej mocy, średniej mocy, dużej mocy. Tranzystory dużej mocy
montuje się na radiatorach odprowadzających ciepło. Obudowy tranzystorów mają różne
wykonywana. Wyprowadzenia elektrod określonego tranzystora mogą różne, dlatego należy
je każdorazowo odszukać na rysunku w katalogu.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
45
Tyrystor jest elementem półprzewodnikowym z czterema warstwami PNPN (rys. 49b).
W praktyce tyrystor pełni rolę elektronicznego przełącznika, który przewodzi
lub nie przewodzi prÄ…d. Tyrystor ma trzy elektrody: anodÄ™, katodÄ™, bramkÄ™ (rys. 49a). PracÄ…
tyrystora steruje prąd bramki IG (rys. 49c). Przy przepływie prądu bramki tyrystor zachowuje
siÄ™ podobnie jak dioda prostownicza  przewodzi prÄ…d jednokierunkowo od anody do katody.
Najczęściej tyrystor stosuje się w obwodach prądu przemiennego, wówczas wyłączenie
tyrystora odbywa się automatycznie po zmianie polaryzacji napięcia anodowego. Tyrystor
znajduje zastosowanie w układach prostowników sterowanych, regulatorach prędkości
obrotowej silników, przerywaczach i wyłącznikach. Specjalnym rodzajem tyrystora jest triak,
który przewodzi prąd w obu kierunkach i jest stosowany do regulacji natężenia oświetlenia,
regulacji mocy odbiorników prądu przemiennego.
Rys. 49. Tyrystor: a) symbol, b) budowa, c) charakterystyka prÄ…dowo
napięciowa przy różnych prądach bramki [opracowanie
własne]
Elementy i podzespoły optoelektroniczne są to półprzewodnikowe przetworniki,
w których energia świetlna wpływa na zmianę parametrów elektrycznych (fotodioda)
lub zmiana parametrów elektrycznych powoduje świecenie (dioda LED). Elementy
optoelektroniczne dzielimy na trzy grupy (rys. 50): [ Pobierz całość w formacie PDF ]