Використання

Біполярні транзистори використовуються в підсилювачах, генераторах, перетворювачах сигналу, логічних схемах.

9)

МДН-транзистор (MOS — transistor) — напівпровідниковий прилад, що як базовий фізичний принцип використовує ефект поля.

Типовий МДН-транзистор складається з МД/ОН- структури (метал- діелектрик/окисел- напівпровідник, наприклад n— типу), та двох p— карманів для електродів джерела(source) та стоку(drain). Металічний управляючий електрод називається затвором (gate), а напівпровідниковий — підкладкою (bulk). Відомо, що МДН-структури мають три режими роботи: збагачення або акумуляції (з власною провідністю напівпровідника); слабої інверсії (із змішаною провідністю) та сильної інверсії (з інверсною провідністю). Тому в принципі можна використовувати будь-який з цих трьох режимів роботи для практичної реалізації МДН-транзистора, і на перших порах в 60-х роках їх і використовували при серійному виробництві (звідси має витік певна неоднозначність навіть в назвах цих приладів, оскільки одні працювали на основних носіях, другі — на неосновних, а треті мали змішану провідність, тому їх просто називали польові транзистори). Проте з часом переміг один режим роботи МДН-транзистора — «режим сильної інверсії», і тому сьогодні тільки з ним і пов"язується однозначно назва «МДН-транзистор». Але навіть в цьому разі реальні прилади можуть працювати в двох режимах роботи: слабої (при включенні), та сильної (нормальний режим) інверсій. В загальному випадку можлива реалізація МДН-транзисторів двох типів: n— канальних та p— канальних. Більше того, обидва типи МДН-транзисторів можуть бути виготовлені на одній підкладці. В цьому випадку говорять про комплементарні (КМОН-) транзистори. На КМОН- транзисторах досить легко реалізувати цифрові логічні схеми (наприклад — «інвертори»). Вигода від використання КМОН- логічних інверторів очевидна, оскільки вони в статичному режимі не споживають енергії. Дійсно, не залежно від логічного стану на виході інвертора, завжди один із послідовно включених транзисторів є «відкритий», а інший «закритий», тому струм через них не протікає. Проте при перемиканні логічного інвертора із одного стабільного стану в інший (перехідний процес) звичайно струм протікає, і його слід враховувати (особливо при високих тактових частотах логічних схем).

Тири́стор — це перемикальний напівпровідниковий прилад, що проводить струм тільки в одному напрямку. Цей радіоелемент часто порівнюють з керованим діодом і називають напівпровідниковим керованим вентилем (англ. Silicon Controlled Rectifier, SCR).

Тиристор має три виходи, один з яких — керуючий електрод — використовується для різкого переводу тиристора у включений стан.

Тиристор суміщає в собі функції випрямляча, вимикача і підсилювача. Часто він використовується як регулятор, головним чином, коли схема живиться змінною напругою. Основні властивості тиристора:

тиристор, як і діод, проводить в одному напрямку, проявляючи себе як випрямляч;

тиристор переводиться з вимкненого стану у ввімкнений при подачі сигналу на керуючий електрод і, як вимикач, має два стійкі стани. Проте для повернення тиристора у вимкнений стан необхідно виконати спеціальні умови;

керуючий струм, необхідний для переводу тиристора із вимкненого стану у ввімкнений, значно менший (декілька міліампер) при робочому струмі в декілька ампер і навіть в декілька десятків ампер. Тому тиристор володіє властивостями підсилювача струму;

середній струм через навантаження, включене послідовно з тиристором, можна точно регулювати залежно від тривалості сигналу на керуючому електроді. Тиристор при цьому є регулятором потужності.

10)

Тиpістори відносяться до класу чотирьохшарових напівпровідникових приладів, які складаються з чотирьох областей із провідністю р- і n типу які послідовно чергуються. Діодний тіpіcтoр (діод - тірістор, діністор) має виводи від двох крайніх областей. Часто такі прилади називають також некерованими перемикаючими діодами. Тріодний тіpіcтop (тріод - тірістор, тріністор) - це напівпровідниковий прилад, що представляє собою чотирьохшарову структуру типу рnрn (чи прпр), що має виводи від двох крайніх областей і від однієї внутрішньої (базової) області. Такі прилади називають також керованими перемикаючими діодами. Схематичні зображення чотирьохшарових структур показані на рисунку 1. В цих структурах крайні електронно – діркові переходи називаються емітерними, середній перехід — колекторним, внутрішні області структури, що лежать між переходами, називаються базами. Електрод, що забезпечує електричний зв'язок із зовнішньою n - областю, називається катодом, а з зовнішня р - областю — анодом. У тріод-тірісторах із внутрішньою р - областю ( р - базою) з'єднаний керуючий електрод. При виготовленні тиристорів кристал зі структурою рnрn - типа припаюється на кристал тримач і герметизується в металевому корпусі. Конструктивне оформлення тірістора практично не відрізняється від оформлення звичайного площинного діода

Тири́стор — це перемикальний напівпровідниковий прилад, що проводить струм тільки в одному напрямку. Цей радіоелемент часто порівнюють з керованим діодом і називають напівпровідниковим керованим вентилем (англ. Silicon Controlled Rectifier, SCR).

Тиристор має три виходи, один з яких — керуючий електрод — використовується для різкого переводу тиристора у включений стан.

Тиристор суміщає в собі функції випрямляча, вимикача і підсилювача. Часто він використовується як регулятор, головним чином, коли схема живиться змінною напругою. Основні властивості тиристора:

тиристор, як і діод, проводить в одному напрямку, проявляючи себе як випрямляч;

тиристор переводиться з вимкненого стану у ввімкнений при подачі сигналу на керуючий електрод і, як вимикач, має два стійкі стани. Проте для повернення тиристора у вимкнений стан необхідно виконати спеціальні умови;

керуючий струм, необхідний для переводу тиристора із вимкненого стану у ввімкнений, значно менший (декілька міліампер) при робочому струмі в декілька ампер і навіть в декілька десятків ампер. Тому тиристор володіє властивостями підсилювача струму;

середній струм через навантаження, включене послідовно з тиристором, можна точно регулювати залежно від тривалості сигналу на керуючому електроді. Тиристор при цьому є регулятором потужності.

11)

Оптоелектронний елемент, що містить джерело і приймач випромінювання, оптично і конструктивно зв'язані один з одним, називається оптоелектронної парою або Оптрон.

У більшості оптронів в якості джерела випромінювання використовується світлодіод. Зазвичай це світлодіоди на основі GaAs, AlGaAs, GaP або GaAsP. Іноді як випромінювачів використовуються інжекційні лазери на основі AlGaAs або InGaAsP. Назва оптрона відповідає типу використовуваного фотодетектора (резисторний, діодний, транзисторний, тиристорний). У діодних, транзисторних і тиристорних оптронів основним матеріалом для приймача випромінювання служить кремній (Si). У резисторних оптронах широко використовуються приймачі на основі CdS і CdSe, добре узгоджуються по спектру з випромінювачами на основі GaAsP і GaP. Оптичної передавальної середовищем оптрона служить повітря, скло та інші речовини.

Вхідний електричний сигнал I 1 перетвориться джерелом випромінювання 1 в світловий потік P1, який передається по оптичному каналу 2 на фотодетектор 3. Тут відбувається зворотне перетворення світлового потоку в електричний сигнал I 2. Середа оптичного каналу може бути керованою (володіючи, наприклад, електрооптичні властивості). Тому в загальному випадку світловий потік P1 може бути перетворений в світловий потік P2 за допомогою спеціального елемента керування 4.

Елементарний оптрон є чотириполюсником, тому його властивості визначаються трьома основними характеристиками - вхідний, передавальної і вихідний. Вхідний є вольт-амперна характеристика випромінювача, а вихідний - вольт-амперна характеристика фотоприймача при заданому струмі на вході оптрона. Передатною характеристикою називається залежність струму на виході оптрона від струму на його вході I 2 (I 1). Швидкодія оптрона визначається часом перемикання, а також граничною частотою, яка для різних оптронів варіюється від одиниць кілогерц до десятків мегагерц. Опір ізоляції між входом і виходом оптрона досягає 1012 Ом. На змінному струмі певну роль відіграє прохідна ємність оптрона, типове значення якої дорівнює 1 пФ.

Оптопари (оптрони) - електронний прилад, що складається з випромінювача світла (зазвичай - світлодіод, в ранніх виробах - мініатюрна лампа розжарювання) і фотоприймача (біполярних і польових фототранзисторів, фотодіодів, фототірісторов, фоторезисторів), пов'язаних оптичним каналом і як правило об'єднаних в загальному корпусі . Принцип роботи оптрона полягає в перетворенні електричного сигналу в світ, його передачі по оптичному каналу і наступному перетворенні назад в електричний сигнал.

класифікація

За ступенем інтеграції

оптопари (або елементарні оптрони) - складаються із двох і більше елементів (в т. ч. зібрані в одному корпусі)

оптоелектронні інтегральні схеми, які містять одну або кілька оптопар (з додатковими компонентами, наприклад, підсилювачами, або без них).

За типом оптичного каналу

з відкритим оптичним каналом

із закритим оптичним каналом

За типом фотоприймача

з фоторезисторів (резисторні оптопари)

з фотодіодом

з біполярним (звичайним або складовим) фототранзистором

з фотогальванічних генератором (сонячної батарейкою); такі оптрони зазвичай забезпечуються звичайним польовим транзистором, затвором якого управляє фотогальванічні генератор.

з фототірістором або фотосімістором.

12)

Функціональна (мікро) електроніка - один з сучасних напрямів мікроелектроніки, засноване на використанні фізичних принципів інтеграції та динамічних неоднорідностей, що забезпечують несхемотехніческіе принципи роботи пристроїв. Функціональна інтеграція забезпечує роботу приладу, як єдиного цілого. Поділ його на елементи приводить до порушення функціонування [1].

У функціональній мікроелектроніці використовується взаємодія потоків електронів зі звуковими хвилями в твердому тілі, оптичні явища в твердому тілі, властивості напівпровідників, магнетиків і надпровідників в магнітних полях і др

напрямки

Залежно від типу використовуваної динамічної неоднорідності, континуальної середовища, тієї чи іншої комбінації фізичних полів або явищ розрізняють такі напрямки функціональної електроніки як:

Функціональна акустоелектроніка,

Функціональна магнітоелектроніки,

Функціональна оптоелектроніка,

Функціональна діелектрична електроніка,

молекулярна електроніка

і т.д.

Існують також змішані напрямки (акустооптика, магнітооптоакустіка та інші).

13)

МІНІАТЮРИЗАЦІЯ

Напрям в конструюванні приладів, механізмів, машин та ін пристроїв (головним чином в радіоелектроніці, радіотехніці і приладобудуванні) зі значно меншими розмірами і масою (в порівнянні з існуючими зразками). Необхідність М. в електроніці обумовлена ​​безперервним ускладненням РЕА і збільшенням числа містяться в ній елементів у зв'язку з постійним розширенням функцій і сфери використання електронних устр-в в автоматиці, обчислить. техніці, радіотехніці, медицині та ін.

Спочатку (у 40 - 50-х рр..) Уявлення про М. пов'язувалося головним чином з простим зменшенням розмірів і маси вузлів і елементів устр-в і компактнішим їх розміщенням на шасі (монтажній платі), підвищенням щільності компонування РЕА за рахунок більш раціонального використання конструктивних обсягів. Роботи в цьому напрямку привели до створення, наприклад, малогабаритних («пальчикових») приймально-підсилить. ламп бесцокольние конструкції, а також мініатюрних резисторів, конденсаторів, котушок індуктивності, з'єднувачів та ін електро-та радіокомпонентів.

З появою нП приладів, які дозволили істотно зменшити масу і розміри РЕА, почалися пошуки нових конструктивно-технологич. рішень, які завершилися розробкою друкованого монтажу та мікромодулів. У нач. 60-х рр.. виник новий напрям в електроніці - мікроелектроніка, в рамках якої проблема М. вирішується шляхом створення конструктивно, технологічно і електрично пов'язаних структур - інтегральних схем.

В ІС об'єднано велике число мікромініатюрних (з субмікронними розмірами) елементів і їх елект. з'єднань, які виробляються за принципово новою технологією, зокрема пленарного технології, що одержала широке поширення. З появою мікроелектроніки змінилося саме поняття «електронний пристрій» (щось зібране, змонтоване з отд. Елементів), т. к. будучи виготовлено у вигляді ІВ, воно являє собою неподільне ціле й саме є елементом в більш складних системах. Досягнення мікроелектроніки дозволили в 70-х рр.. перейти від використання отд. ІС до створення РЕА на основі великих і надвеликих ІС, в т. ч. однокристальних мікро-ЕОМ і мікропроцесорів, і істотно (на неск. Порядків) підвищити їх надійність і осн. техн. характеристики, знизити вартість.

14)

Інтегра́льна мікросхе́ма (рос. интегральная микросхема, англ. integrated circuit, IC; нім. integral Mikroschema n) — мініатюрний мікроелектронний виріб, елементи якого нерозривно пов'язані конструктивно, технологічно та електрично. Виконує визначені функції перетворення і має високу щільність упаковки електрично з'єднаних між собою елементів і компонентів, які є одним цілим з точки зору вимог до випробувань та експлуатації.

За способом об'єднання розрізняють:

напівпровідникові,

монолітні (осн. тип),

плівкові,

гібридні.

За видом оброблюваної інформації — на

цифрові та

аналогові.

За складністю і якістю оцінки І.м. поділяються на:

малі І.м. (МІС),

середні І.м. (СІС),

великі І.м. (ВІС),

надвеликі І.м. (НВІС).

Надвелика інтегральна схема

(НВІС) — інтегральна мікросхема зі ступенем інтеграції понад 1000 елементів в кристалі.

Використовується в різних аналогових та цифрових елементах автоматики, вимірювальної та обчислювальної техніки.

15)

ВИДИ І СПОСОБИ ІДЕНТИФІКАЦІЇ

1. Візуальні 2. Електронні 3. Змішані

Види візуальної ідентифікації

вушні бирки

нашийники

ремінці, ножні браслети

клеймо

татуювання

вищипи

Вимоги до візуальної системи ідентифікації

Візуальні системи ідентифікації тварин передбачають нанесення (прикріплення) на кожну тварину видимої мітки, що відповідає наступним критеріям:

видимість цифрової нумерації на відстані не менше 10:15 м;

доступність читання номера;

висока експлуатаційна надійність та довгострокове збереження міток;

низькі витрати праці на нанесення (прикріплення) міток;

невисока вартість виготовлення.

Такі види маркування, як таврування, татуювання і вищипування в даний час використовуються усе рідше, тому що вони визнані трудомісткими, недовговічними, хворобливими для тварин (наприклад, нанесення міток за допомогою розпеченого залізного клейма), неестетичними для виставок і незручними для контролю й ідентифікації (наприклад, по мірі росту тварини мітки, нанесені в ранньому віці, стають погано помітні). Нашийники і браслети, хоча і мають ряд недоліків (нашийники із синтетичних волокон не вигідні через велику вартість, а ножні браслети швидко покриваються брудом), іноді використовуються для ідентифікації деяких видів тварин ( нашийники для собак, ножні ремінці для птахів). Для візуальної ідентифікації великої рогатої худоби законодавством ЄС затверджені вушні бирки.

16)

Сигна́л — зміна фізичної величини (наприклад, температури, тиску повітря, світлового потоку, сили струму тощо), що використовується для пересилання даних^[1]. Саме завдяки цій зміні сигнал може нести в собі якусь інформацію ^[2]. Інше визначення: сигнал — фізичний процес, властивості якого визначаються взаємодією між матеріальним об'єктом та засобом його дослідження^[3].

Термін широко використовується у галузях науки й техніки, пов'язаних з обробкою й передачею інформації, в кібернетиці, електроніці, радіотехніці, техніці зв'язку й ін.

Класифікація сигналів

За фізичною природою носія інформації^[

За способом задання сигналу:

Залежно від функції, що описує параметри сигналу, виділяють аналогові, дискретні, квантовані та цифрові сигнали.: