Власна і домішкова провідність

Є власна і домішкова провідність напівпровідникових матеріалів. Електропровідність чистих напівпровідників, у яких концентрація вільних електронів (n) і дірок (р) однакова, називають власною. Домішки створюють у напівпровідниках надлишкову кількість носіїв заряду — від’ємного (n –тип) або додатнього (р -тип). Тонкий шар напівпровідника, в якому має місце просторова зміна типу провідності від електронної до діркової, називається n-р переходом. В результаті цього в р -області залишаються негативно заряджені акцепторні атоми, а в n- області — позитивно заряджені донорні атоми. Оскільки ці атоми нерухомі, на межі n-р переходу виникає подвійний шар просторового електричного заряду, що називається запираючим шаром. Він створює контактне електричне поле Ек, що протидіє дифузії основних носіїв.

Струм через n-р перехід дорівнює нулю. Різницю потенціалів, якою характеризується контактне поле, називають висотою потенціального бар’єра. Зовнішнє електричне поле змінює висоту бар’єра. Електропровідність n-р переходу залежить від напрямку струму: в одному напрямку (прямому) вона велика, в іншому (зворотньому) — мала. Вільні електрони дифундують із n- області в р -область, де їх концентрація менша і там рекомбінують з дірками.

 

Напівпровідниковий діод

Випрямляч електричної енергії - механічний, електровакуумний, напівпровідниковий або інший пристрій, призначений для перетворення змінного вхідного електричного струму в постійний вихідний електричний струм.

Основні параметри напівпровідникового діода:

1) крутість ; 2) диференційний (внутрішній) опір ;3) потужність Р = DU×DI.

Елементною базою випрямлячів є лампові діоди, які також мають односторонню провідність і аналогічні параметри. Діоди є елементною базою двопівперіодного випрямляючого містка, який використовується в медичній апаратурі як джерело постійного струму. Вона містить міліамперметри (mA), вольтметри (V₁, V₂), діоди (Д₁, Д₂, Д₃, Д₄) і активні навантаження (Л₁, Л₂, Л₃).

 

 

Спотворення в лампах і транзисторах

Амплітудні створення виникають, якщо напруга на базі транзистора виходить за межі прямолінійної ділянки перехідної характеристики.Щоб уникнути амплітудних спотворень, необхідно подавати на вхід підсилювача напругу U_вх, меншу деякого граничного значення U_гр. На практиці U_гр знаходять за амплітудною характеристикою підсилювача U_вих = f(U_вх) при постійній частоті (n = const).

Частотними спотвореннями називають спотворення форми негармонійного сигналу внаслідок залежності коефіцієнта підсилення гармонічних складових сигналу від частоти. Залежність коефіцієнта підсилення від частоти пояснюється залежністю від частоти індуктивних і ємнісних опорів у колі підсилювача.

Повністю усунути частотні спотворення неможливо, але можна звести їх до мінімуму правильним вибором підсилювача. Для цього треба знати частоти головних складових гармонічного спектру підсилюваного сигналу, які практично визначають його форму, і вибрати підсилювач з відповідною частотною характеристикою. Частотна характеристика підсилювача — це залежність коефіцієнта підсилення від частоти гармонічної вихідної напруги при постійних значеннях амплітуди вхідної напруги: К= f(n) при U_вх = const. Смугу пропускання прийнято визначати як інтервал частот n₁<n<n₂, в якому зменшення коефіцієнта підсилення у порівнянні з його найбільшим значенням К_max не перевищує:

Для мінімізації частотних спотворень необхідно, щоб частоти головних гармонічних складових сигналу попадали в смугу пропускання підсилювача.

 

Магнітне поле

Магнітне поле - це вид матерії через яку здійснюється зв'язок та взаємодія між рухомим електричним зарядом, або струнами у провідниках.

Характеристики магнітного поля:

1. Магнітна індукція - це векторна величина, яка чисельно дорівнює силі, яка діє в однорідному колі на провідник довжиною l, із стрімом I, цей струм перпендикулярний до напряму магнітної індукції Зоражають магнітне поле так як і електричне, позначають силовими лініями. Щоб отримати однорідне магнітне поле користуються соленоїдами.

2. Неперевне в вакуумі і характеризується напружиністю магнітного поля - числове значення якої залежить від сили та конфігурації провідника, а напрямок напруженості поля співпадає з напрямом індукції. Величину напруженості магнітного поля обраховують за законом Біо-Совара-Лапласа. За цим законом величина магнітної індукції в точці М на відстані r від ел емента М провідника довільної форми визначається формулою: . Напрям магнітної індукції в усіх випадках визначається за правилом сверлика, або правої руки. Використовуючи цей закон для повного струму можна розрахувати для прямого провідника ; для однорідного поля в середині соленоїда де - число витків до довжини провідника

3. Індукція і напруженість у системі СІ зв'язані співвідношенням

, де

4.Магнітний потік - - це величина магнітної індукції, що проводить через одиничну прощу поверхні виміюється в тесках\м² - цю величину відкрив Вебер

5.Робота та переміщення провідника із струму у магнітному полі. Ця величина визначає струм у змінному магнітному полі виміряється у Дж або 1А* Вебер

6.Густина енергії в магнітному полі