Elektromagnetické vlnění Elektronika Elektromagnetické vlnění

Polovodiče Mají větší rezistivitu než vodiče (od 10-6 Ω.m do 104 Ω.m) Vedou elektrický proud hůře než kovy Jejich odpor se z rostoucí teplotou zmenšuje Při vyšší teplotě vedou lépe elektrický proud Fotorezistory- Jejich odpor se zmenšuje po osvětlení

Příčina zmenšení odporu Vznik volných elektronů , které se uvolňují vlivem energie dodané zahříváním nebo světelným, zářením Nejvíce využívaný polovodič je křemík Elektronová konfigurace křemíku 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

Vnějším působením na polovodič (ozáření, zahřívání) vznikají v polovodiči páry záporných a kladných nosičů náboje: elektrony a díry. Tento děj nazýváme generace nosičů náboje. Vodivost jím způsobená se nazývá vlastní vodivost polovodiče

Poloha díry v krystalu se mění V místě díry se zachytí volný elektron a naopak v jiném místě díry uvolněním elektronu vznikne Při zvýšení teploty vznikají další nosiče náboje a vodivost polovodiče se zvětšuje

Příměsová vodivost polovodičů Na vodivost polovodičů má vliv přítomnost malého množství cizích atomů tzv. příměsí Potom mluvíme o tzv. příměsové vodivosti Dva druhy příměsové vodivosti: Elektronová vodivost Děrová vodivost

Elektronová vodivost Jako nosiče nábojů převažují elektrony – vodivost typu N Děrová vodivost Je způsobena převahou kladných děr – vodivost typu P

Přechod PN Nejjednodušší součástka s jedním přechodem PN je polovodičová dioda

Polovodičová dioda je elektrotechnická součástka, jejímž úkolem v elektrickém obvodu je propouštět elektrický proud jedním směrem. Základem diody bývá křemíková nebo germaniová destička, obohacená z jedné strany o prvek s pěti valenčními elektrony (fosfor, arsen), z druhé strany o prvek s třemi valenčními elektrony (bor, hliník, gallium, indium).

Polovodičová dioda Anoda (A) = vodivost typu P Katoda (K) = vodivost typu N Na anodu se připojuje kladný pól a na katodu záporný pól

Polovodičová dioda Nepropustný směr

Děje na přechodu PN

Usměrňovač Jako usměrňovač střídavého proudu se používá polovodičová dioda Schéma zapojení jednocestného usměrňovače s kondenzátorovým filtrem

Jednocestný usměrňovač

Jednocestný usměrňovač s kondenzátorovým filtrem

Dvoucestné usměrnění

Dvoucestný usměrňovač

Dvoucestný usměrňovač s kondenzátorem

Tranzistor Bipolární tranzistor je základní polovodičová součástka, která obsahuje dva PN přechody. Tyto přechody jsou od sebe odděleny tenkou vrstvou polovodiče.

Tranzistor Základní krystal polovodiče je báze B Oblasti s opačným typem vodivosti jsou kolektor C a emitor E Typy tranzistorů PNP a NPN

Tranzistor NPN Zapojení se společným emitorem

Tranzistor NPN Vysvětlení

Zesilovač Zařízení, kterým se zvětšuje přivedené proměnné napětí, ale nemění se jeho časový průběh Základní součástkou je tranzistor

Oscilační obvod Je složený z kondenzátoru o kapacitě C a cívky o indukčnosti L

Oscilační obvod Po nabití kondenzátoru je mezi deskami kondenzátoru napětí. Přepneme přepínač a cívkou prochází proměnný proud, který vytváří magnetické pole cívky. Kondenzátor se vybíjí, obvodem prochází elektrický proud a vzniká magnetické pole. Jakmile je kondenzátor vybit, proud v obvodu se zmenšuje a vzniká indukované napětí, kterým se kondenzátor nabije, ale opačně. Vzhledem k tomu, že mezi deskami kondenzátoru je napětí, obvodem začne procházet znovu proud, ale opačným směrem. Kondenzátor se vybíjí, cívka vytváří magnetické pole, při jehož zániku se indukuje napětí a kondenzátor se znovu nabije tak, jako na začátku. Energie elektrického pole v energii magnetického pole a naopak.

Oscilační obvod

Oscilační obvod Časový průběh proudu a napětí

Oscilační obvod Vlastnosti oscilačního obvodu určují jeho parametry: indukčnost cívky L kapacita kondenzátoru C Thomsonův vztah

Oscilační obvod Je třeba, aby oscilátor byl zdrojem netlumeného elektrického kmitání – kmitání se stále stejnou amplitudou Toho se dosahuje tím, že v průběhu periody je do oscilačního obvodu dodávána energie, která nahrazuje úbytek energie vzniklý tlumením – vzniká generátor netlumeného kmitání, který je základem každého vysílače.

Elektromagnetický dipól Základem sdělovací techniky je přenos energie elektromagnetického kmitání na velké vzdálenosti Anténa – zařízení prostřednictvím kterého je přenos uskutečňován

Anténa je zařízení k příjmu nebo k vysílání rádiových signálů, je to část vysokofrekvenčního vedení upravená tak, aby účinně vyzařovala energii do prostoru Antény se dělí na antény přijímací a antény vysílací (v principu ale může každá anténa vysílat i přijímat): vysílací anténa je určena k přeměně elektrické energie na energii elektromagnetických vln přijímací anténa naopak slouží k přeměně energie elektromagnetických vln na elektrickou energii. přijímací a vysílací zároveň

Antény

Anténa Z fyzikálního hlediska se jedná o elektromagnetický dipól Konstrukce elektromagnetického dipólu spočívá v rozevření konce dvouvodičového vedení Pomocí napájecího vedení se připojí ke generátoru netlumeného kmitání o vysoké frekvenci Napětí mezi konci vodiče periodicky dosahuje největší hodnoty

Anténa Délka elektromagnetického dipólu odpovídá polovině délky elektromagnetického vlnění