Odborný výcvik ve 3. tisíciletí Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky ELI AKTIVNÍ SOUČÁSTKY Obor:Elektrikář Ročník:1. Vypracoval:Bc. Svatopluk Bradáč

Aktivní součástky Mají elektrické vlastnosti (odpor, kapacita, přenosové vlastnosti, atd.) jsou proměnné a řiditelné změnou napětí nebo proudu přivedeného na jejich vývody. Patří sem například elektronky, tranzistory, spínací polovodičové součástky, integrované obvody a některé druhy diod.

Elektronky Součástky tvoří skleněné, keramické nebo kovové tělo, ze kterého je vyčerpán vzduch a je zakončeno paticí s kontakty, uvnitř jsou jednotlivé elektrody.

Druhy elektronek ● Elektronková dioda ● Trioda ● Tetroda ● Pentoda ● Hexoda ● Heptoda ● Optoda ● Obrazovka

Nevýhody elektronek - Relativně velké rozměry - Potřeba žhavení - Vysoké anodové napětí - Tepelné ztráty - Nízká účinnost

POLOVODIČOVÉ SOUČÁSTKY: ● DIODA: má dvě elektrody ANODU – KATODU. Přivedením napětí na elektrody diody A+, K- začne diodou protékat proud, říkáme, že je zapojena v propustném směru. Při obrácené polaritě A- K+ diodou proud neprochází, je zapojena v nepropustném - závěrném směru. Diod se používá k usměrňování el. proudů a napětí.

Rozeznáváme tyto polovodičové diody: Plošná dioda Hrotová dioda Kapacitní dioda (Varikap) Stabilizační (Zenerova) dioda Tunelová (Esakiho) dioda Fotodioda LED (indikační) dioda

Tranzistor - polovodičová součástka se třemi elektrodami BÁZE EMITOR KOLEKTOR

Bipolární tranzistory - mají dva polovodičové přechody a jsou buď N- P- N nebo P- N- P C - B- E+ C + B+ E-

Náhradní schéma tranzistoru: - toto schéma nám slouží pouze k orientačnímu přeměření tranzistoru pomocí ohmmetru. Zjišťujeme pouze funkčnost tranzistoru zda jsou oba přechody v pořádku. PNP NPN

Měření tranzistoru pomocí diodového testu: PNP NPN B- C+ano B+ C-ano B- E+ano B+ E- ano B+ C- ne B- C+ne B+ E- ne B- E+ne C+ E-ne C- E+ne

Zapojení se společnou bází SB: vstupní signál přivádíme mezi emitor a bází. Použití v praxi není příliš velké, nejvíce se uplatňuje ve VF obvodech. Umožňuje dosáhnout zvlášť malý vstupní odpor, který je podmínkou ke stabilní činnosti VF zesilovače.

Zapojení se společným emitorem SE: - vstupní signál se přivádí mezi emitor a bázi. Výstupní signál odebíráme z kolektoru a emitoru. Má velké napěťové, proudové a výkonové zesílení, jde o nejpoužívanější zapojení v praxi.

Zapojení se společným kolektorem SC: - vstupní signál přivádíme na bázi a společnou elektrodu kolektor. Výstupní napětí je na emitoru a je vždy menší než přiváděné vstupní U. Má jedinou výhodu – velký vstupní odpor.

Značení tranzistorů: První písmeno značí použitý polovodičový prvek. G – germánium /TESLA / - A – zahraniční výrobce K – křemík /TESLA / - B – zahraniční výrobce Druhé písmeno značí typ : C - nízkofrekvenční tranzistory D - nízkofrekvenční výkonové tranzistory F - vysokofrekvenční tranzistory L - vysokofrekvenční výkonové tranzistory S - spínací tranzistory U - spínací výkonové tranzistory Třetí písmeno neobsahuje zpravidla žádné technické údaje, výrobce jím sděluje jiné informace. Číselný údaj za písmenovým znakem určuje druh pouzdra, vodivost, velikost napětí, proudu apod.

Pouzdra tranzistorů: Vlastní polovodičový systém je umístěn v různých pouzdrech, která se liší nejen tvarem, ale i materiálem. Kovová pouzdra jsou dražší než plastová, zato lépe odvádějí ztrátové teplo z tranzistorového systému. Často se setkáváme s kombinací dvou materiálů, zejména u výkonových tranzistorů. Potom je součástí plastového pouzdra kovová destička, určená k přišroubování na chladič. Jejím prostřednictvím se snadno odvádí ztrátové teplo z tranzistoru.

Unipolární tranzistory -jsou označovány symbolikou FET. Jsou to tranzistory řízené elektrickým polem. Od bipolárních tranzistorů se liší výstupním proudem, který se řídí výhradně elektrickým polem /bez proudu/ na vstupní elektrodě. Výstupní odpor je u těchto tranzistorů nesrovnatelně vyšší v porovnání s bipolárními. Struktura FET je v porovnání s bipolárním tranzistorem značně složitější. Unipolárních tranzistorů je více druhů, které se vzájemně liší.

Unipolární tranzistor J-FET: – má tři elektrody - vstupní elektroda G /gejt/ emitor E kolektor C - s kanálem N - s kanálem P

Unipolární tranzistor – MOS FET: - vyznačuje se tím, že řídící elektroda je oddělena, izolovaná tenkou vrstvou oxidu křemičitého. Ten zlepšuje vlastnosti tranzistoru při použití ve vf technice. Vrstva oxidu totiž zmenšuje parazitní /škodlivé/ kapacity. / MOS – anglické slovo METAL OXIDE SILICON/ - s kanálem N - s kanálem P

TYRISTOR: polovodičová součástka, která má 3 elektrody ANODA, KATODA, ŔÍDÍCÍ ELEKTRODA – (gate – čteme gejt). Přivedením napětí mezi řídící elektrodu a katodu přejde tyristor do vodivé stavu a mezi anodou a katodou protéká pracovní proud.

INTEGROVANÉ OBVODY: -jsou složité elektronické součástky, v nichž na velmi malé ploše křemíku (tzv. čipu) je vytvořeno mnoho tranzistorů, diod, rezistorů a kapacitorů. Systémy jsou zapouzdřeny v pouzdru z plastické hmoty, keramiky...

Dělení IO: podle technologie (způsobu) výroby na: - vrstvové ( tenkovrstvé, tlustovrsvté) - monolitické (bipolární, unipolární) - hybridní (kombinace obou typů) podle stupně integrace - (nahuštění elementárních prvků na funkční destičce) podle funkce na: - lineární obvody - patří zde různé typy zesilovačů,stabilizátory apod. - číslicové integrované obvody pracují se dvěma hodnotami signálu : - log 0 ………. 0 až 0,8V……… značí se L - log 1……….. 2,2 až 5,5V ……. značí se H

Zásady pájení obvodů vyrobených technologií CMOS. Obvody CMOS musí být dodávány se zkratovanými vývody (např. v uhlíkovém molitanu nebo alobalu). Zkratované vývody je možné odstranit až na pracovišti, kde jsou splněny podmínky pro omezení vzniku el. statického náboje. Na tomto pracovišti musí být pracovník uzemněn přes odpor 50 – 100kΩ, k čemuž je vhodný kovový náramek s vodivým řetízkem nebo lankem. Pracovník nesmí mít na sobě oděv ze syntetických materiálů. Povrch montážního stolu musí být vodivý a uzemněný. Všechny použité přístroje, nástroje, pájky musí být na stejném potenciálu jako má povrch montážního pracoviště.

Děkuji Vám za pozornost Bc. Svatopluk Bradáč Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2009