E L E K T R O N I K O - uw.huespleono.uw.hu/elektro2.pdf · 2020. 3. 18. · d) Pentodo e) Heksodo, Heptodo, Oktodo, Enodo f) Gazotrono, Tiratrono g) Klistrono h) Agordindika tubo

KRISTAacuteLY Tibor

E L E K T R OII

K O N S I S T E R O JKAJ

K O N S T R U E L E M E N T O J

ENHAVO

Alparolo de la librokompilanto

Enkonduko

TEKNIKAJ ELEMENTOJ KONSISTEROJ

1 Kurentofontoj11 Kemiaj kurentofontoj

a) Piloĉelo pilo baterio primerab) Akumulatoro (Akumulilo) sekundara kurentofonto

12 Mekanikaj kurentofontoja) Generatorob) Dinamo

13 Fotopilo lumopilo (sunĉelo)

2 Pasivaj konsisteroj21 Konduktiloj konektotipoj ŝaltiloj

a) Senmantelaj konduktilojb) Mantelohavaj izolitaj konduktilojc) Specialaj konduktiloj superkonduktecod) Kontakto konekto konektiloje) Ŝaltilojf) Gardiloj

22 Rezistiloja) Rezistilo ĝeneralab) Termistoroc) Varistorod) Fotorezistilo (Lumo-Dependa Rezistilo)

23 Kondensiloja) Aerodielektra kondensilob) Paperkondensiloc) Glimkondensilod) Ceramika kondensiloe) Elektrolitkondensilof) Varikondog) Kvarckristalo

24 Induktiloja) bobenob) Transformiloc) Relajsod) Elektromotoroe) Mezurilo por elektrokonsumo

25 Cirkvita panelo muntita panelo modulo (muntokesto) komplekso(muntoŝranko) ĉasio

3 Aktivaj bazelementoj31 Elektronika tubo (valvo elektra vakua tubo e-tubo)

a) Diodo (vakua diodo)b) Triodoc) Tetrodod) Pentodoe) Heksodo Heptodo Oktodo Enodof) Gazotrono Tiratronog) Klistronoh) Agordindika tubo (magia okulo)i) Elektronfaska tubo kineskopoj) Fotoĉelok) Ikonoskopo (bildoskanila tubo)l) Iks-radia tubo

31 Duonkonduktiloj311 Diodoj

a) Rektifa diodob) PIN-diodoc) Zenerod) Dinistoroe) Diakof) Tuneldiodog) Varikapoh) Ŝotki-diodo (Shottky)i) Fotodiodoj) Lum-Eliganta Diodo (LED Lum-Emisia Diodo)k) Lasera diodo

312 Transistoroja) Dupolara transistorob) Unujunta transistoro UJTc) Kamporegataj transistoroj FET

- Junta kamporegata transistoro (JFET)- Metal-Oksid-Duon-Konduktanto MOD-FET- VMOD transistoro- SIPMOD transistoro

d) Fototransistoroj (dupolara FET-a)e) Specialaj transistoroj (Ŝotkia Darlingtona)

313 Tiristoro

314 Triako

315 Integrita cirkvito (IC)

4 Ceteraj konsisteroj

41 Ampolo

42 Lumtubo

43 Hidrargvapora lampo

44 Fetrono

45 Halgeneratoro

46 Magnetrono

47 Fotokuplilo

48 Idikiloj

Ĉi tiu libro estis kompilata en Esperanto ĉefe por prezenti la faklingvon deelektrotekniko Krom mia intenco origina tamen ties detaleco certigasklerigeblon pri diversaj temoj rilataj al tiu ĉi faktereno Kompreneble la libro nepovas enhavi la tutan temaron pri elektrotekniko ja estas partoj kiuj apartenasjam al la muzeecaj aferoj krome potage ekaperas novaj eltrovoj

Pri la uzataj elektroteknikaj fakterminoj mi mencias ke grandparte tiuj neestas troveblaj en PIV kaj multaj devenis el la anglo ne tradukite kiel tiuj estasuzataj ankaŭ en la naciaj lingvoj por esprimi la direndaĵojn konscize Ankaŭ lafakecon oni devas atenti je la akcepto de ajna faktermino tial devas fojeprecizigi tiujn laŭ la evoluo kaj de la tekniko kaj de la lingvo mem En laĉiutaga vivo estas uzataj ankaŭ fakĵargonoj por eviti la longajn frazkombinojnPost tempo el tiuj fakĵargonoj pluraj fariĝis plenrajtaj fakesprimoj kiel tiu estasekz la akuo anstataŭ akumulatoro resp akumulilo

Do kara leganto bonvolu trastudi ĉi tiun libron atente la suprajn menciojn

Enkonduko

Trastudante la fundamentajn sciindaĵojn nun vi povas ekkoni tiujnkonsisterojn konstruelementojn el kiuj oni kompilas la diversajn cirkvitojn Lakonsisteroj estas apartigitaj al du grandaj partoj pasivaj kaj aktivajkonstruelementoj Laŭ la rilato inter la tensio kaj kurento mezurataj tiuj sur lakonsisteroj estas diferencigitaj linearaj kaj nelinearaj konsisteroj Pri la detalafabrikado de tiuj elektronikaĵoj ĉi tie vi ne povas studi nur pri ĝiaj aspektoj kajpri la plej gravaj elektronikaj datenoj karakterizoj Kiel tiuj funkcias encirkvitoj estos detaligitaj en la sekvanta libro

Mi devas atentigi refoje ke la figuroj la partoj de figuroj ne proporcias alla veraj praktikaj mezuroj

KONSISTEROJ KAJ KONSTRUELEMENTOJ

En ĉi tiu ĉapitro vi povas pristudi la teknikajn bazelementojn kiujn oniuzas en la diversaj cirkvitoj La libro ne okupiĝas pri la cirkvitaj kombinoj de ladiversaj elementoj plejparte nur pri la fabrikaj kaj teknikaj propraĵoj Labazcirkvitojn vi povas pristudi el la III-a libro

1 Kurentofontoj

Por funkciigi diversajn elektrajn maŝinojn aparatojn oni bezonas elektranenergion La energio ĝenerale signifas tiun fizikan nocion kiu reprezentas tiuntumultiĝintan laboron en la materiaj sistemoj kies laboron tiuj povas redoni Ĉitiun konservitan laboron oni nomas energio Alinome la energio estas lalaborkapablo de la materiaj sistemoj La energio havas diversajn formojnmekanikan termikan elektran kemian nuklean ktp

Tiujn materiojn kiuj enhavas energion oni nomas energiohavantoj(energioportantoj)

La homaro bezonas pli kaj pli elektran energion tial estas graveesplorenda tereno trovi pli kaj pli efikan kurentofontojn Ankaŭ nuntempe lainĝenieroj prilaboras malpli danĝerajn medioprotektajn energiafontojn kiujecoj almenaŭ tiel grade gravaj kiel mem la efikeco Simile estas grave kiomkostas produkti elektran energion Plejofte ne mem la produktado de la elektraenergio estas la plej multekosta relative sed teni tiun amase dum longa tempo

Elektran energion oni povas produkti diversmaniere Laŭ la fizikajbazkonoj ni povas konstati ke la plej disvastiĝintaj manieroj estas la magnetakaj kemia manieroj Ĉi tiuj manieroj signifas nur la rektan teknikan manieronsed evidente ke ekz por la magneta maniero oni bezonas ian alianenergiafonton por fari fluksoŝanĝon Movi bobenon en magneta kampo oni uzasmekanikan energion Ĉi tiu mekanika energio povas estiĝi ekz el termikenergio(vapor- aŭ gasenergio) aŭ rekte el akvo el vento (kinetika energio) pro movoMem la termika energio simile povas estiĝi ekz el diversaj bruligmaterioj aŭ elnuklea energio Ni povas listigi plu sed la esenco estas tio ke hodiaŭ plejparteoni ne rekte produktas elektran energion Rekte produkti elektran energionebligas la kemia metodo La teknologio ankaŭ en ĉi tiu tereno evoluas kaj jamekzistas uzataj krom la kemia metodo aliaj rekte produktantaj teknikaĵoj ekz latn sunĉeloj kiuj rekte el la sunradio produktas elektran energion En ĉi tiu libroni okupiĝas nur pri la principoj de tiuj manieroj per kiuj oni povas produkti

elektran energion La konkretaj teknikaĵoj apartenas al aparta tereno speciala dela elektrotekniko

La suba tabelo resumas la produktotipojn de elektra energio

Figuro 1 Produktotipoj de la elektra energio

11 Kemiaj kurentofontoj

La kemiaj kurentofontoj la kemiajn reakciojn rekte transformas al elektraenergio Ĉe la kemiaj kurentofontoj ni diversigas du ĉefajn tipojn Estas tnprimeraj kaj tn sekundaraj elektrofontoj La grava diferenco inter tiuj estas tioke en la primeraj kurentofontoj la energio ne reprodukteblas En la sekundarajkurentofontoj la elektra energio reŝarĝebla la elektrokemia reakcio reigebla

a) Piloĉelo pilo baterio primera

La jam konata galvana kurentofonto ne estas utila por la praktiko pro ĝiakomplika uzado La pilo (seka kurentofonto) en tio diferencas de la galavanakurentofonto ke por la facila uzado transportado ktp la elektrolito estas neflu-eca La plej disvastiĝantaj piloĉeloj la Leklanŝeo-piloj konsistas el du elektro-doj kaj el elektrolito (Georges Leclancheacute estis franca kemiisto) Ties tensioestas ĝenerale 15V La pozitiva elektrodo povas esti ekz el karbo-stangeto Lanegativa elektrodo zinko kiu estas mem la ujo de la pilo La elektrolito estashidrosolvaĵo amonio-klorida aŭ magnezio-klorida kiun solvaĵon oni miksas kunfaruno kaj amelo La tiel farita ĝelo jam plifacile prilaborebla kaj uzebla ol lalikvaĵo en la galvana kurentofonto Vidu la Figuron 2

Ĉirkaŭ la karbostangeto estas mangan-dioksido Pro tio estas bezonata la mangan-dioksido ĉar dum la reakcio kemia estiĝas ankaŭhidrogeno ĉirkaŭ la karbo kaj tion devas ligi Laestiĝanta hidrogeno pro ĝia polarado malhelpasla funkciadon efikan de la piloĉelo La mangan-dioksido per la ligo de hidrogeno depolarigasAtingi pli altan tension oni devas kunligi seriekonekti multajn piloĉelojn tiel la tensioj adiciiĝasDum la uzado malŝargi la piloĉelojn estasproponata nur ĝis 075divide08V tensio Pro plia

malŝargo la piloĉelo difektiĝas fariĝas truo sur la zinkujo kaj la elektrolitopovas elflui La elfluaĵo krom la mordado (korodado) okazigas ankaŭmediomalpurigadon

En la praktiko oni produktas pilojn ankaŭ el aliaj materioj kaj elektrolitojkaj mem la formo de piloj estas diversa Laŭ formo la plej konataj estas lacilindroformaj kaj la butonformaj El la bazformaj piloĉeloj oni konsistigaskurentofontojn havantajn pli altajn tensiojn La multpilajn konsistaĵojn oninomas baterio

Figuro 2 Piloĉelo

Figuro 3 Multpiloĉelaj baterioj Figuro 4 Buton-piloĉelo

Je la komenco de la 1960 jaroj okazis grava evoluo Oni konstruis lapiloĉelon alkala mangan-dioksido kiu piloĉelo estas bdquoelturniga Leklanŝeo-pilordquoĈi tie la zinkanodo estas mezelokita kaj la mangan-dioksido estas mem la ujoEstas konataj kaj uzataj jam delonge ankaŭ la tn hidrarg-oksidaj piloj Ĉefe pormilitaj celoj ĝi estis konstruata sed la miniaturigado okazigis por tiuj tipojelanan evoluon

Ni povas listigi plu la tipojn sed la volumo de ĉi tiu libro ne estus sufiĉapor la kompleta pristudo En ĉi tiu temo ekzistas faklibroj koncerne nur pri ĉitiu kemiaj elektrofontoj Se vin interesas la temo pli detale bonvolu interesiĝi elĉi tiuj faklibroj

Kelkaj ekzemploj pri la kemia reakcio laŭ la enhavaj materioj kaj elektrolitoj

Tipo Zn NH4Cl MnO2

Negativelektrodo Zn (zinko)Pozitivelektrodo MnO2 (mangan-dioksido)Elektrolito NH4Cl (amonia klorido)Energioprodukta reakcio Zn+2MnO2+2NH4Cl = [Zn(NH3)2+2MnOOH

Tipo Zn KOH MnO2

Negativelektrodo Zn (zinko)Pozitivelektrodo MnO2 (mangan-dioksido)Elektrolito KOH (kalio-hidroksido)Energioprodukta reakcio Zn+2MnO2+H2O=2MnOOH+ZnO

Tipo ZnKOHHgO aŭ (CdKOHHgO aŭ InKOHHgO)Negativelektrodo Zn (zinko) aŭ (Cd (kadmiumo) aŭ In (indiumo))Pozitvelektrodo HgO (hidrarg-oksido)Elektrolito KOH (kalio-hidroksido)Energioprodukta reakcio Zn+Hg+ZnO

fermoplato

zink-anodo

plastoringo

separilodepolarizilo

fermoplato

zink-anodo

plastoringo

Krom la supraj hidrosolvaĵaj piloĉeloj estas konataj ankaŭ laorganiksolvaĵaj kaj la solidelektrolitaj piloĉeloj

El la vidpunkto de uzantoj estas grava indiko krom la tensionivelo kajformotipo la kapacito de piloj Ju pli granda la kapacito de pilo des pli estas ĝiŝarĝebla uzebla ĝis pli longa tempo La eluzada tempo dependas de diversajindikoj krom la enhava kapacito Tiu dependas ekz de la temperaturo de ladaŭra aŭ intermita uzado dependas de la periodoj de la intermita uzado kaj dela ŝuntrezistanco ktp

Por ekzemplo pri la malŝargaj indikoj de la R20 tipa pilo vi trovosinformojn en la suba ecaro

Malŝarga metodo

1 = 30 mintago

2 = 2 htago

2 3 = 8 htago

4 = senhalte

Ĝis 1V tensio

R = rezistanco de la malŝarga ŝunto

Figuro 5 Malŝargiĝa ecaro de R20 pilo

La sekvanta tabelo enhavas datenojn pri la plej konataj piloj kaj baterioj

alŝar

InternaciaIEC signo

Internacianomo

Nominalatensio [V]

Nominalakapacito [Ah]

Mezuro[

R1 Lady 15 03 Oslash 12x30

R03 Mikro 15 04 Oslash 105x445

R6 Mignon 15 08divide11 Oslash 145x505

R10 - 15 12 Oslash 215x37

R12 - 15 19divide22 Oslash 215x60

R14 Baby 15 20divide32 Oslash 26x50

R20 Mono 15 45divide80 Oslash 34x615

2R10 Duplex 3 12 Oslash 215x74

3R12 Normal 45 19divide22 62x22x67

2R22 - 3 6divide10 67x34x83

6F22 - 9 024 265x175x485

b) Akumulatoro (Akumulilo) sekundara kurentofonto

En difina okazo la kemiaj reakcioj estas returnigeblaj Rilate al ĉi tiufenomeno baziĝas la funkciado de akumuliloj Do post la malŝargo laakumulilo estas ŝargebla refoje el kurentofonto La eltrovo de la akumulilo estasdankinda al Gaston Planteacute kiu en 1859 dum la polarigigaj esploroj divenis se limetas du plumboplatetojn en sulfuracidon (10) kaj kontaktigas tiujn al piloBunsen la pozitivpolusa plateto bruniĝas la negativpolusa puriĝas Post ladiskontaktigo de pilo li povis mezuri ĉ 2V tension inter la du plumboplatetojDum la pluaj esploroj li decidis ke la kapacito dependas de la surfaco deplumboplato kaj de tio kiom dika tavolo bruna estiĝis pro la kurento ŝargiga surla surfaco de la plumboplato Ankaŭ tio estas esplorita ke la tavolo per la ŝargokaj malŝargo estas dikigebla sed nur ĝis decida volumo Ĝis la praktike uzeblaakumulatoro la homaro devas atendi ankoraŭ 20 jarojn La uzeblan formondeterminas tiu fakto ke la elektrolito estas flueca maldensigita sulfuracido(H2SO4) aŭ ĉe la baztipaj akumuliloj estas kalio-hidroksido (KOH) Ĉi tiujkemiaĵoj estas danĝeraj kaj por la vivorganoj kaj por la medio Ankaŭ la uzatajelektrodoj el plumbo estas malpuraĵoj por la medio kaj danĝeraj por la homavivorgano Tial la ujoj de la akumuliloj devas esti el tiaj materioj kiuj povaskontraŭstari la kemiajn impresojn de la elektrolitoj Plejofte uzataj materioj porla akumulilujoj estas ekz vintro plastiko durgumo Pri la konstrukto vi povasvidi ekzemplon sur la Figuro 6

Figuro 6 Plumboakumulilo

Pro la kurento okazas kemia reakcio en la akumulilo la elektra energiotransformiĝas al kemia energio Ĉi tiun eventon oni nomas ŝargo La ŝargitaakumulilo servas kiel kurentofonto kiel galvana pilo En tiu ĉi okazo la kemiaenergio transformiĝas al elektra energio Ĉi tiun eventon oni nomas malŝargoPor kompreni la funkciadon de la akumulilo ni esploru detale la eventojn sur laelektrodoj La eventon klarigas la tn duobla sulfat-teorio Ĝis la fino demalŝargo estiĝis plumb-sulfato sur ambaŭ elektrodoj

Jen la reakcioj tien kaj reen

Laŭ la spertoj se la akumulilo estas sen uzado kaj tio ne estas ŝargitadepende de la senuzada tempo estiĝis pli kaj pli dika sulfato sur la platoj kiujsulfatoj jam ne estas forigeblaj per ŝargo El la reakcioformulo videblas ke laelektrolito partoprenas en la reakcio kurentofara tial ŝanĝiĝas la denseco de lasulfuracido dum la ŝargo kaj malŝargo Dum la ŝargo sur la katodo eliĝashidrogengaso tial la akumulatorojn permesas ŝargi nur en bone ventumitaĉambro En ĉi tiu ĉambro estas malpermasate uzi flamon La hidrogeno eliĝas el

H2SO4Plumboplatoj

Plumbodioksid-kradoj

Durguma ujo

H2SO4Plumboplatoj

Durguma ujo

malŝarĝo

PbO2+SO42-+4H++2e- PbO4+2H2O ɛ0=+1685V

ŝarĝo

malŝarĝo

ŝarĝo

malŝarĝo

ŝarĝo

Pb+SO42- PbO4+2e ɛ0=+0356V

PbO2+2SO42-+4H++Pb PbSO4+2H2O ɛ0=+2041V

la akvo tial la akvonivelo de la elektrolito malaltiĝas Foje estas bezonatepostverŝi la akvon En la akumuliloj estas uzebla nur distilita akvo Sur lasekvanta ecaro vi povas vidi indikojn pri la ŝargo kaj malŝargo

Figuro 7 Ecaro pri la ŝargiĝo kaj malŝargiĝo de la plumboakumulilo

Dum la malŝargo estiĝas krom la plumbo-sulfato ankaŭ akvo Ĉar ladenseco de akvo estas nur 70 ol tiu de sulfuracido la ŝargonivelo estasmezurebla kun la determino pri la denseco de elektrolito La nominalatensionivelo po akumulatorĉelo estas 2V Se estas bezonata pli alta tensio devasmultobligi la ĉelojn serie La tensionivelo dependas ankaŭ de la momentaŝargiĝa nivelo kaj de la ŝuntograndeco Kiel la ecaro montras la tensionivelokomence de la ŝargo rapide altiĝas al super la nominala 2V tensionivelo kajposte lineare plu ĝis 24V Kiam la ŝargo atingas la 24V nivelon komenciĝas lagas-kreiĝo sur la surfacoj de elektrodoj kaj la tensionivelo rapide altiĝas ĝis27V Dum ĉi tiu lasta ŝargoperiodo devas malaltigi la intencon de laŝargokurento ĉar la forta gas-kreiĝo damaĝas la elektrodojn La ŝargatensionivelo estas ĉiam pli alta ol la malŝarga tensio ĉar ankaŭ laakumulatorĉelo havas enan rezistancon La malŝargo estas pli simpla afero Ĝisla 60 de la malŝarga tempo la tensionivelo restas proksime al la nominala 2Vkaj poste komenciĝas la lanta malaltiĝo de tensionivelo Tiam estas malŝargita laakumulatorĉelo se la tensiomalaltiĝo atingas la 183V nivelon La akumu-latorojn oni tipigas laŭ sia kapacito Ĉi tiu kapacito estas tiu ŝarga kvanto kiunpovas eligi dum la malŝargo La kapaciton determinas la malŝargakurentointenso kaj la malŝarga tempo

Laŭ la sperto la tutan kapaciton nur tiam eblas elpreni se la malŝargodaŭras longe Kiam okazas trorapida malŝargo la elektrodplatoj ne aktiviĝas sursia tuta surfaco en la reakcio Ĉi tio estas vera ankaŭ je rapida ŝargo kun treintensa ŝargokurento La plumboakumulatoroj povas efike funkcii inter ndash400Ckaj +500C temperaturo La optimuma temperaturo estas inter +100C kaj +450Cgradoj La elektrolito de la ŝargita akumulatoro glaciiĝas ĉe ndash700C kajmalŝargiĝe jam ĉe ndash50C

Ekzistas ankaŭ alkal-elektrolitaj akumulatoroj Grava diferenco inter la dutipaj akumulatoroj ke la alkal-eletrolitajn akumulatorojn senuzade ne damaĝasse tiuj ne estas ŝargitaj La malŝarga minimuma tensionivelo estas pli malalta tioestas 12V La rendimento de la alkal-ektrolitaj akumulatoroj estas pli malalta oltiu de la acid-elektrolitaj kaj ilia kapacito estas tre influema pro la temperaturoLa elektrodoj de ĉi-tipaj akumulatoroj estas faritaj ne el plumbo sed ekz fer-nikelo (Fe-Ni) zink-arĝento (Zi-Ag) ktp La aliaj datenoj estas similaj ĉe ambaŭtipaj akumulatoroj

Por laboristprotektada vidpunkto estas grava sciendaĵo ke labori perakumulatoroj oni devas uzi defendilaron kaj specialajn laborvestaĵojn Kaj laacido kaj la bazo povas okazigi gravajn vundiĝojn sur korpo Pro la densecadiferenco de la akvo kaj acidobazo ĉiam la akvon devas verŝi en laacidonbazon ĉar alimaniere okazigas elŝprucon

En la sekvantanta tabelo vi povas vidi indikojn pri konkretaj tipoj deplumboakumuliloj

Tipo EnergioenhavoWhkg Whl Dum malŝarga

tempoMaŝin-ekfunkciiga(aŭtomobilo)

26divide48 48divide110 20h

Veturil-funkciiga(elektra aŭtomobilo puŝĉaro)

Lokumitaj kunantimonhava krado

Lokumitaj kunkalciohava krado

Lokumita kunPlanteacute-platoj

Hermetikajmalgrandaj por (porteblaj aparatoj)

La supre studitaj kurentofontoj donas tn unudirektan kurenton Oni povasdiri ankaŭ tiel ke la tensiopolusoj ne ŝanĝiĝas tial la kurento estas unudirektaLa sekvanta ecaro prezentas la kontinutipan unudirektan kurenton kaj tensionkoncerne al la tempo La grandeco de la tensio kaj kurento povas variiĝidepende de la malŝargiĝo de kurentofonto kaj mem de la ŝarĝonivelo

Figuro 8 Ecaro pri la kontinutipa unudirekta kurento kaj tensio

12 Mekanikaj kurentofontoj

En la komenco oni uzis nur kemiajn kurentofontojn Sed vane tiuj kemiajkurentofontoj estis pli kaj pli modernigitaj kaj pli kaj pli efikaj la evoluantanenergian bezonon jam ne povis plenigi Kiam estis jam esploritaj la magnetajimpresoj la sciencistoj ellaboris la mekanikajn kurentofontojn uzantaj tiuj lamagnetan impreson kun movo

a) Generatoro

Se oni turnadas konduktilkvadraton en homogena magneta kampo en tiukvadrato indukiĝas tensio Figuro 9 Estas evidente ke en la praktiko oni aplikasne unu konduktilkvadraton sed multvolvan bobenon En la komenco oni uzispor la instigo permanentan magneton Sed por produkti grandan povecon jam neestis sufiĉa tiu magneta intenco kiun povas doni la permanenta magneto Tiamjam estis konata ke eblas la eksciton krei ankaŭ per induktilo (bobeno)enkonduktite kurenton el iu kemia kurentofonto Tiun mekanismon per kiu onipovas produkti elektran energion el mekanika energio oni nomas generatoro

Mekanike la generatoro konsistas el du partoj Havas ĝi tn rotacian parton(rotoro) kaj nemovan parton (statoro) Laŭ la impreso estas tute egala en kiuparto estas indukata la tensio La funkciadon eblas klarigi kun la movinduko Laekscitan bobenon kiu kreas la magnetan kampon povas esti lokumi aŭ sur larotoron aŭ sur la statoron Se la ekscita bobeno estas sur la statoro tiam latensio indukiĝas en la rotacia konduktilkvadrato Se la ekscita bobeno estas memla rotoro tiam la tensio indukiĝas en la statora bobeno kiam la rotoro turniĝasLa rezulto en ideala cirkonstanco estas egala La esenco estas tio ke lakonduktilkvadrato kaj la magneta kampo movas rilate unu de la alia Laindukatan kurenton oni povas elkondukti el la rotacia armatura bobeno trakontaktringoj pere de frotiloj

Figuro 9 Generatoro

La indukata tensio estas kalkulebla kun la jam konata formulo

Pro la mekanika konstrukto la konduktilo kaj la magneta kampo estasperpendiklaj unu al la alia Se la rotacio (rivolunombro) estas stabila dumsekunda periodo tiam ankaŭ la perimetra rapideco v=πmiddotDmiddotn estas stabila (larapideco estas konstanta) Estas evidente ke la l konduktillongeco ne ŝanĝasdum la rotacio Tiel la indukata tensio dependas nur de la disiĝo egala de Binduko sur rotacia surfaco

Kiel vi povas vidi sur la figuro ĉi tiu tensioformo estas ne unudirekta kielĉe la kemiaj kurentofontoj Per kemiaj kurentofontoj oni povas produkti nurunudirektan La magnetomekanikaj aŭ la elektromekanikaj kurentofontojgeneratoroj povas produkti ankaŭ ambaŭdirektan tension Tian tipan tension kajal tiu apartenantan kurenton oni nomas alterna tensio kaj kurento Per lapolusformoj oni povas atingi ke la tensio proksimiĝu al la ideala sinusa formoPor diferencigi la ekscitan kaj indukantan bobenojn oni nomis armaturo

vlBU i

Armaturo

Kontak t-ringoj

Armaturo

Kontak t-ringoj

(induktato) tiun bobenon en kiu indukiĝas la tensio La alterna tensio kurentohavas signifan identodatenon kiun oni nomas frekvenco kaj signas kun la literof Tiu frekvenco prezentas tion ke kiomfoje ŝanĝas direkton la tensio kurentodum unu sekundo Ĉe la elektromekanikaj aparatoj (generatoro motoro) onikalkulas ne kun la frekvenco sed kun la dumsekunda rivolunombro Tiurivolunombro estas signata kun la litero n Kalkuli la alternan tension vi povaslaŭ la sekvanta formulo

Sed kiam oni kalkulas kun la alterna tensio ĝenerale uzas la tn efektivanvaloron

La tiel la formulo plu redukte estas

La frekvenco (rivolunombro) dependas de la rotacia rapideco kaj de lapolusnombro La polusojn oni kalkulas pare (N-S) kaj signas kun la litero pDo se p=1 temas pri du polusoj nome unu polusparo Figuro 10Ĉe la dupolusaj generatoroj (p=1) la frekvenco (f) kaj la rivolunombro (n) estasegalaj Ekz f=50Hz tiam n=50 1s

Figuro 10 Polusparoj

NfU i 2

NfU ief

NfU ief 444

En la energia produktado por la alterna kurento oni aplikas plejparte la tnsinkrongeneratoron Ĝia nomo devenas el la funkcia maniero la frekvenco estasen rigida kontakto kun la rivolunombro La generatoro povas rotacii nur laŭ ladifina frekvenco La komuna energia sistemo havas 50Hz-an frekvencon sedekz en Usono la reta komuna frekvenco estas 60Hz

Se en magneta kampo samtempe rotacias pli ol unu bobeno kiesbobenlamenoj situas φ angule unu de la alia indukiĝas samfrekvencaj sedmalsamfazaj tensioj Se la bobenojn oni kunigas rezultiĝas la multfazakurentoreto Pro la teknikaj kaj ekonomiaj favoroj oni aplikas la tn trifazankurentoreton En la trifaza generatoro la armaturaj bobenoj situas en la spacounu de la alia ĉe 1200 grada angulo Vidu la figuron 11

Figuro 11 Trifaza generatoro kun trifaza sinusondo

La armaturajn bobenojn en la multfaza generatoro oni nomas fazbobenojLa indukatan tension po bobeno oni nomas faztensio (Uf) Inter la faztensioj onipovas mezuri la liniotension (Ul) kies intenco varias laŭ la konektoformo debobenoj Oni diferencigas triangulan kaj stelan konektoformojn Figuro 12 Enla triangula kurentoreto la linia tensio egalas kun la faztensio Ul=Uf Ĉe lastelforma kurentoreto la linia tensio kalkuleblas el la vektora rezulto de dufaztensioj

Figuro 12 Trifaza tensio

La fazojn oni diferencigas kun la literoj R S T La konektopunktoj de ĉiujarmaturbobenoj havas difinajn nomojn laŭ la literoj pare UX WY kaj VY Lageneratoroj kiuj nutras la komunan landan kurentoreton produktas ĝenerale5divide10KV tension La kurentouzantoj konsumantoj ricevas nur 220V (230V)grandan tension po fazo La linia tensio trifaza ĉe la konsumantoj estas 380V(400V) Inter la konsumantoj kaj la elektoenergiaj produktejoj estas alttensiakurentoreto por la pli efika kurentotransportado Ĉi tiu kurentoreto povas havimultcent-voltan tension

fl UU 3

Fazkonduktilo

Nulkonduktilo

Fazkonduktilo

Nulkonduktilo

Eblas produkti ankaŭ unudirektan tension per generatoro sed tiu tensio neestas ideale kontinua sed ĝi fluktuas laŭ la nombro de polusoj Por produkti tianfluktuan tension oni devas nur alimaniere konekti la konduktil-kvadraton kieltion montras la Figuro 13

Figuro 13 Unudirekt-kurenta generatoro

Tiun kontaktil-mekanismon al kiu estas konektitaj la bobenoj oni nomaskomutilo

La komutilo estas mekanika rektifilo

La unubobena armaturo ne estus efika tial oni konstruis multbobenajnmultpolusajn generatorojn La bobenoj de polusoj estas konektitaj al ringspecojTiel oni povas produkti tian unudirektan tension kiu ne tro fluktuas Figuro 14Dum la rotacio la bobenoj kiuj estas konektitaj al ringspecoj nur mallongekontaktiĝas al la kontaktilo tiam kiam la indukata tensio estas la plej alta Tiel labornotensio estas bdquostabilardquo Ju pli multaj la nombro de la bobenoj des plisenfluktua la indukata tensio La kontaktilon al la ringspecoj oni nomas frotiloTiu frotilo povas esti el karbo aŭ el bronzo laŭ la bornopoveco La indukatatensio valoras laŭ la sekvanta formulo

n=rivolunombro Φ=flukso c=maŝinkonstanto (444 N p volvofaktoro)

Komutilo

Armaturo

Komutilo

Armaturo

Figuro 14 Multpolusa generatoro

b) Dinamo

La esploristoj ne povis akcepti tion ke por la generatoro estu bezonataankoraŭ iu alia kurentofonto Mem la stabilan funkciigon malfaciligas laalkonektitaj kemiaj kurentofontoj ja tiuj daŭre malŝargiĝas dum la funkciadoFoje oni devis ŝanĝi ilin En la jaro 1861 la fizikisto Jedlik Aacutenyos profesoro dela Sciencteknika Universitato en Peŝt malkovris la solvon Li inventis ladinamo- fenomenon Tiu dinamo-fenomeno estas mem la meminstigo Dum laesploradoj li divenis tion ke ne estas bezonata uzi por la generatoropermanentan magneton La generatoro povas nutri per sia indukata tensio laekscitan bobenon Apud Jedlik ankaŭ Siemens Wheatstone kaj la simileanglano Varley sukcese prilaboris la dinamo-fenomenon en la jaro 1866 Laesploristoj scias tre bone ke en ĉiu fero tiel ankaŭ en la molfero troveblasrestanta magneto (remanenco) La unuan magnetigon povas fari mem lamagnetokampo de la tero iu alia magneto aŭ la magneta kampo de elektra

kurento Ĉi tiu komenca magnetointensoestas tre malforta tiel ankaŭ la indukatatensio estas tre malalta Sed kontraŭ tio seĉi tiun malaltan tension oni konektas al lainstiga bobeno kiu bobeno estas multvolvakaj konsistas el tre maldika drato lamagnetointenso fortiĝas iomete kiu fortiĝoaltigas la indukatan tension La rekonektitaindukata tensio tiel plu intensigas lamagnetkampon ktp La procezo komen-ciĝas lante sed pli kaj pli intensiĝas

Figuro 15 bdquoTrdquo rotoro

Post 1-2 sekundo la procezo radikale akceliĝas kaj la dinamo bdquotiteekscitiĝasrdquo La funkciada bazkondiĉo estas tio ke la indukata energio estu gravepli granda ol la bezonata energio por la instigo La praktikan uzebleconplifaciligis la inventaĵo de Siemens per la duobla T rotorformo (Figuro 15) Sedankaŭ ĉi tiu dinamo ne estis perfekta La 13 povecon eluzis la memekscitigosed jam tiel ĝi povis funkcii Post la diligentaj esploraj laboroj la sciencistojatingis ke hodiaŭ oni jam povas konstrui tian dinamon kiu nur 1-2-on eluzisel sia poveco por la ekscitigo

La fotopilo respektive lumopilo estas tia kurentofonto kiu el la lumenergiorekte produktas elektran energion rektan kurenton La funkciado de la fotopilo(Speciala fotoĉelo kiu estas konata ankaŭ kun la nomo sunĉelo) klarigeblas kunla fotoelektra impreso La fotonoj de la sunradioj eniĝas en materionduonkonduktan en tian tavolon kie estas forta elektra kampo La energio de laeniĝinta fotono kreas unu pozitivan kaj unu negativan ŝargojn La elektrakampo ĉi tiun ŝargoparon disigas tiel sur la elektrodoj de la sunĉelo estiĝaspotencialdiferenco do tensio La ŝargoj povas refoje kuniĝi en ekstera cirkvitotiel tiuj estas laborigeblaj La ŝargomovo la kurento (unudirekta) en la eksteracirkvito proporcias kun la intenso de la sunradio La ĝenerala tensionivelo deunukristala sunĉelo estas 06V Pri la strukturoj de la sunĉeloj vi povas vididesegnaĵojn sur la sekvanta figuro

Figuro 16 Fotopilo (sunĉelo)

La unujunta strukturo funkcias bone en la praktiko sed ekzistas aliajteknologioj Por la pli alta rendimento la unukristala unujunta sunĉelo bezonastre puran silician bazmaterion La rendimenton de la diverstipaj sunĉeloj plurajcirkonstancoj influas Estas tre grave ke la fotonoj nur en decidafrekvencointervalo povas eligi elektronojn La eniĝintaj superintervalaj radiojtransformiĝas al temperatura energio La tre malaltfrekvencaj radioj ne povas

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

eniĝi en la materion Okazigas pluan perdon la rekombino de la ŝargoparoj(elektronondashtruo) antaŭ ol tiuj povus aktive agadi por fari kurenton Lareflektado de sur la siliciosurfaco simile malpliigas la rendimenton Larezistanco de la uzataj materioj influas la likadon kiun likadon kun la pli kaj pliefika teknologio (multjunta) kaj per la pli kaj pli efikaj materioj oni povaslimigi Jen kelkaj materioj uzataj en la fotopiloj unukristalo polikristaloamorfsilicio CuInSe2 GaAs ktp

La sekvantaj ecaroj montras ekzemplojn pri la karakterizo kurtcirkvita pritensio kaj kurento rilate al la lumforto ĉe Si baza fotopilo En la figuro estasmontrata ankaŭ la simbolo de la fotopilo

Figuro 17 Karakterizoj de fotopilo

La kurento kurtcirkvita de la fotopiloj havas linearan proporcion al laintenso allumiga La atingebla rendimento en ideala cirkonstanco estasmaksimume 25divide30 En la praktiko tiu estas pli malalta La transformiĝo(lumokurento) estas 13 ĉe la Si bazaj fotopiloj Dum forta lumado la povumopovas atingi la 10mWcm2ndashn Per specialaj siliciaj fotopiloj oni jam povas atingila 20-ajn rendimenton La selenobazaj fotopiloj nur dekonan rendimenton kajpovumon havas

Pri la aliaj tipoj de kurentofontoj ĉi tie ni ne okupiĝas detale La teknikaevolucio ne haltas ankaŭ hodiaŭ estas esplorataj pli kaj pli novaj kaj efikajkurentofontoj Ĉefe la spacesplorado la raketa kaj milita tekniko intencigis laevolucion de la kurentofontoj Hodiaŭ jam estas neeviteble la pli kaj pli altiĝaenergiobezono de la homaro

E [lx]

U0 [mV]

100 200 300 400 600500 700

E [lx]

I [μA]

500 1000 1500

ndash +

E [lx]

U0 [mV]

100 200 300 400 600500 700

E [lx]

I [μA]

500 1000 1500

ndash +

2 Pasivaj konsisteroj

La pasivaj (neaktivaj) konsisteroj havas tian fizikan konstruon ke ĝiajkurento-trafluiga kapableco neregebla rekte elektronike tiel la intenson dekurento influas pasive ekz mildigas ties valoron Pli simple oni povas difini kepasiva konsistero estas tio en kies anstataanta skemo ne troveblas kurento- aŭtensiogeneratoro

Do la elektran energion oni devas antaŭ ĉio kondukti transporti al laeluzejoj Kiel oni povas fari ĉi tiun transportadon Vi jam studis pli antaŭe pri lakonduktantoj La tujsekvanta temoparto pristudos la jam teknike uzeblajnkonduktilojn Krom tio ankaŭ en la aparatoj estas uzataj diversaj konduktilojmuntite per tiuj la cirkvitojn Tiujn konduktilojn oni nomas laŭ ĝiaj tipojmetalfadeno drato kablo foliostrio

21 Konduktiloj konektotipoj kontaktiloj ŝaltiloj

Por la plej malgranda likado en la kurentotransportado ene kaj inter laaparatoj oni devas uzi konduktilojn faritajn el tre bone konduktanta materio Enla elektroniko oni aplikas tian konduktilojn kiuj materioj havas pli malgrandanspecifan rezistanton ol 10-5Ωm La plej malgrandan specifan rezistanton havas laoro kaj la arĝento sed pro ĝiaj tro prezo oni uzas tiujn nur ĉe la tuŝsurfaco de lakontaktiloj kaj kiel metalfadeno en speciala kazo Relative estas bonakonduktanto ankaŭ la kupro kaj la alumino ĝenerale tiuj uzataj en laelektroniko En la elektroenergia transportado estas ĝenerale uzataj la elaluminio faritaj konduktiloj En la informacio kaj mezuriltekniko estas ĝeneraleuzataj la el kupro faritaj metalfadenoj Kvankam tiuj materioj havas pli grandanspecifan rezistancon ol la oro kaj arĝento sed ankoraŭ sufiĉan malgrandan porefike uzi tiujn Krom tio produkti konduktilojn el aluminio kaj kupro estasmalplikoste

a) Senmantelaj konduktiloj

La senmantelaj konduktiloj (nekovritaj) estas tiuj kiuj ne havas izolantanmantelon Vi povas nomi simple nuda drato La eluza tereno de la senmantelajkonduktiloj estas tre limigata Oni aplikas tiujn konduktilojn plejofte enmuntoŝrankoj ĉe la konektigo inter la akumuliloj ĉe la terpunkta konektado kajĉe la alttensia energiatransportado Tiuj estas uzataj ĝis la diametro 16mm2 kielunuopa konduktilo kaj por pli granda diametro kiel tordita multdrat-havajkonduktiloj Tiujn torditajn multdrat-havajn konduktilojn oni nomasdratplektaĵo En muntoŝrankoj estas uzataj la kvadratsekco-formaj stango-konduktiloj La neizolitaj konduktiloj estas tre danĝeraj pro la rekta tuŝebleco

tiel povas okazigi elektran vundiĝon Tial ĝiaj uzebleco estas grave regulita tiekie la konduktiloj havas danĝere altan tension Devas malebligi ĝiajn hazardajntuŝeblecojn per kovrilo barilo fermebla muntoŝranko kaj per apartigitamuntoĉambro Krom ĉi tiaj manieroj estas publike konataj la pendokabloj kielalttensiaj konduktiloj muntitaj tiuj sur altajn kolonojn

Al la senmantelaj konduktiloj apartenas ankaŭ la tn foliostrioj kiuj estastroveblaj sur la paneloj La foliokonduktiloj konduktas plejofte nur malpliintensajn kurentojn sed ankaŭ tiuj povas havi altintensan tension tiel ĝiajntuŝeblecojn hazardajn simile kiel ĉe la alitipaj senmantelaj konduktiloj onidevas malebligi La maniero ĉe tiuj paneloj estas alia Tiuj paneloj estas plejoftelokumitaj en skatolojn plastikajn Eĉ ene la skatolo la danĝeraj partoj estaskrome defendataj per kovraĵo izola

Figuro 18 Nekovritaj konduktiloj

b) Mantelohavaj izolitaj konduktiloj

Konduktilojn oni deizolas ne nur por eviti la rektan tuŝeblecon sed ankaŭpor tio ke inter la diversaj cirkvitaj partoj ne povu esti senvola kontakto Lamantelaj materioj estas izolaĵoj kiel la papero gumo plastiko silko kaj emajloLa izolaĵo povas esti unumantelaj kaj multmantelaj La izolitaj konduktilojpovas esti unuopaj kaj multdrataj La multdratajn oni nomas kablo Figuro 19

Figuro 19 Izolitaj konduktiloj

Inter la izolantaj kovrilmanteloj estas metalkovraĵoj el alumino aŭ elŝtalrubando por mekanike fortigi la kablojn Krom la mekanika fortigo lametalkovraĵoj certigas ankaŭ la ombrumon kontraŭ la elektrostatikaj kajmagnetaj influoj En la malnovaj kaj specialaj kabloj oni aplikas ankoraŭplumbokovrilon La multmantelajn kablojn eblas lokumi ankaŭ en la teron Pormalalta tensio kaj etpovumaj aparatoj estas uzataj la emajlokovritajmetalfadenoj kies konduktanta materio estas farita el kupro La plastikajmanteloj krom la elektra izolado separas la konduktilmetalojn de la malsekaĵojtiel defende tion kontraŭ la korodado oksidado La korodita surfaco de metalojhavas grandan rezistancon La multkoloraj plastikmanteloj plifaciligas lamuntadon koncerne al la cirkvitopartoj diversfunkciaj Mem la konduktilanmetalon oni produktas en diversaj diametroj por la diversintensa elektrapovumo En la multdrataj kabloj la rektaj plastikkovriloj sur la konduktilmetaloestas kolorigitaj diverse La diversaj koloroj helpas la muntadon Kelkaj kolorojhavas difinan uzeblecon en cirkvitoj Ekz la nigra aŭ la bruna estas uzataj porla faztensio La blukolora estas por la nulpotenco La verd-flava estas uzata porla teruma potenco Ĉefe por la telekomunikada uzado oni aplikas tn drat-kvaropajn kablojn kies unuopaj dratkoloroj laŭ la kvaropo estas multvariaj porfaciligi la kablokonektadon

c) Specialaj konduktiloj superkondukteco

La konduktanco de metaloj intensiĝas pro la malaltiĝo de la temperaturoEn speciala materio ekz tantalmetalo la valorŝanĝo de la konduktanco okazastre intense ĉe signifa temperaturo Ĉi tiun signifan temperaturon oni nomas

superkondukteca temperaturo (ts)kaj mem la fizikan fenomenonsuperkondukteco La ts estasproksime ĉe la ndash2730C La konduk-tanco altiĝas miliardoble en lasuperkondukteco ol ĝenerale doties rezistanco praktike estas nulo

Figuro 20 Superkondukteco

En la grandrapida kaj grandkvanta informotransportado oni uzas jam nemetalkonduktantajn kablojn sed tn vitrokablon En la vitrokablo la informontransportas lumo Estas grava avantaĝo de la vitrokablo ke tiu ne estas sentemakontraŭ la perturbo de la elektrostatikaj kaj magnetaj kampoinfluoj

-t [0C]

Kaj la nekovritajn kaj la kovritajn konduktilojn devas konekti unu al laalia kaj al la aparatoj La konektado povas esti simpla kuntordige la dratojn unual la alia En aparatoj plejofte oni konektas kun ŝraŭbo aŭ per luto Ekzistaskombina konektado kiam kun la tordigo estas ankaŭ uzata la luto

Estas grave ĉe ajntipa konektado ke la kontakto inter lakonektantaj surfacoj havu malgrandan rezistancon kaj mekanikeestu stabila

d) Kontakto konekto konektiloj

Per konektado oni povas fari kontakton inter la diversaj cirkvitopartoj interla diversaj konsisteroj kaj konstruelementoj

Oni diferencigas la konekton laŭ tio ke tiu estas disigebla aŭ ne Oninomas la konekton nedisigebla se la konektan pozicion oni ne povas disigi dumla funkciado simple per mane Se la disigado bezonas ian manilon ndash ŝraŭbilonlutilon ktp kaj dum la funkciado ne eblas aŭ ne estas permesate fari tiun do ĉitiu konekto estas nedisigebla Ekzemple la ŝaltiloj kaj la diverstipaj ŝtopiloj farasdisigeblajn konektojn La per ŝraŭbo per lutado aŭ nur simple kuntorditakonektado estas nedisigebla hazarde

La konektiloj estas mekanikaj elementoj kiuj povas trafluigi kurentonTiom da multo estas la tipoelektebleco ke pristudi la tuton bezonus aparta libroĈi tie temas nur pri la plej gravaj datenoj kiuj karakterizas la konektilojn

Tiuj devas esti

- funkcipovaj eĉ kun malaltintensaj tensioj kaj kurentoj- certigu facilan manipuladon ankaŭ en miniatura formo- havu longan funkcieblan tempon- certigu inter la konektosurfacoj malgrandan rezistancon

Tiuj povas esti (Vidu la Figuron 21)

- ŝtopiloj- ingoj- koaksaj- en kadraĵo multŝtopilaj (tuhela)- surpanelaj (lutitaj)- kuntorditaj survolvitaj

Figuro 21 Konektiltipoj

d) Ŝaltiloj

La ŝaltiloj estas tiuj konsisteroj per kiuj oni povas ekfunkciigi aŭmalfunkciigi cirkvitojn cirkvitopartojn La ŝaltilo en malŝalta pozicio barigas lafluadon de kurento kaj en ŝalta pozicio certigas tion La ŝaltiloj laŭ laŝaltmaniero povas esti prembutonaj aŭ baskulaj Koncerne al la funkciotempotiuj povas esti pormomentaj (sonorilaj) aŭ stabilaj Rilate al la cirkvitoj laŝaltiloj estas multtipaj tiuj ekz unucirkvitaj du aŭ multcirkvitaj alternativajrotacie multpaŝaj (jaxliĝekslo)

Figuro 22 Ŝaltiloj

Speciala ŝaltilo kriotrono

Ĉe la konduktiloj vi jam studis pri la superkonduktanco Proksime al lasuperkonduktanca temperaturo la materiojn povas varii per magneta kampointer la superkonduktanco kaj la normala konduktanco Ni metu bobenonmultvolvajn sur stangeton tantalmetalan kaj la tuton enmetu en fluecan helionEn la flueca helio la tantalo havas superkonduktancon Per la bobeno ni povaskrei magnetan kampon kiu kampo variaigs la konduktancon inter lasuperkonduktanco kaj la normala konduktanco La ŝanĝo estas tiel rapida ke latantalkonduktilo povas esti ideala ŝaltilo Ĉi tiun konsisteron oni nomaskriotrono

f) Gardiloj (sekurigiloj)

Gardilojn oni aplikas en la cirkvitoj por defendi la nutroinstalaĵon kajfidron kontraŭ la superŝarĝo aŭ kontraŭ pro la cirkvita difekto estiĝatakurtcirkvito kiu okazigas superkurenton

a) b) c)a) b) c)

La gardiloj povas esti fandiĝaj kaj aŭtomataj La aŭtomataj gardiloj post laĉesigo de superkurento estas refunkciigeblaj La fandiĝaj gardiloj havasenmetaĵon kies fadeno je la apero de la superkurento fandiĝas Tiu fandiĝo neestas rekombinebla tial ĝin la fakuloj devas ŝanĝi En la mikroelektroniko estasplej ofte uzata la tn Wickmann (vikman) gardilo Ĉi tiu gardilo estas videblasur la sekvanta figuro Por la konektado ekzistas ankaŭ alitipa konektilo ekzper ŝraŭba konektingo La figuro prezentas nur la surpanelan konektilon

Figuro 23 Wickmann gardilo

En la sistemo fandiĝa kaj ankaŭ kunŝraŭba konstrukto ekzistas gardilo por altatensio kaj pliintensa kurento Tiu gardiloestas ringadapta (Diazed) Vidu maldekstrela figuron

La ringadapta gardilo povas enhavidiversajn enmetaĵojn laŭ la ringtipo pordiversaj kurentointensoj Kaj la enmetaĵojkaj la ringoj havas diversajn kolorsignojnPor 4A=bruna 6A=verda10A=ruĝa20A=blua

Por konkreta kurentointenso laenmetaĵo havas tian diametron kiu alĝus-tiĝas en la trun de ringo Tiel ne eblas enmetihazarde pli fortan enmetaĵon ol tiu estasdifinita

Figuro 24 Ringadapta fandogardilo

10A500V10A500V

LutaĵoĈapo

Vitrotubo

Vikman tipa gardilo

Aero aŭ kvarcsablo

LutaĵoĈapo

Vitrotubo

Vikman tipa gardilo

Aero aŭ kvarcsablo

La plej modernaj gardiloj estas la revivantaj gardiloj Tiuj gardiloj aspektesimilas al tiu de la ceramikaj kondensiloj La esenco de la funkciado estas tiafenomeno ke post la ĉeso de superkurento la gardilon oni ne devas ŝanĝi ĉartiu refunkciiĝas revivas Dum superkurento tiu gardilo havas grandanrezistancon tiel limige la kurenton Plej ofte estas uzataj tiuj gardiloj pormalalataj tensioj ĝis 60V sed ekzistas jam tiaj kiuj estas uzeblaj kun pli altatensio ol 60V La plej gravaj proprecoj de ĉi tiu gardilo estas

In = Nominala kurento kun kiu la gardilo povas funkcii daŭre en 230Ctemperaturo

Is = Superkurento ĉe kiu la gardilo traŝaltiĝas al grandrezistanca intervalo

Im = Maksimuma kurento kiun la gardilo povas elteni sen difekto ĉe ladeklarita maksimuma tensio (Vm)

Vm = Maksimuma tensio kiun la gardilo povas elteni sen difekto ĉe ladeklarita maksimuma kurento (Im)

Modelo Vmaks

[V]Imaks

Kurentolimito Nominalarezistanco

Elŝaltatempo

Nominala[A]

Elŝalta[A]

Min[Ω]

Maks[Ω] [Sek]

MF-R010 30 40 010 015 250 410 40MF-R020 30 40 020 030 183 267 22MF-R025 30 40 025 038 125 183 25MF-R030 30 40 030 045 087 127 30MF-R040 30 40 040 060 055 081 38MF-R050 30 40 050 075 049 075 40MF-R065 30 40 065 098 030 046 53MF-R075 30 40 075 113 025 039 63MF-R090 30 40 090 135 019 034 72MF-R110 30 40 110 220 005 010 66MF-R135 30 40 135 270 004 008 73MF-R160 30 40 160 320 003 007 80MF-R185 30 40 185 370 003 006 87MF-R250 30 40 250 500 002 005 103MF-R300 30 40 300 600 002 004 108MF-R400 30 40 400 800 001 003 127MF-R500 30 40 500 1000 001 003 145MF-R600 30 40 600 1200 0005 002 160MF-R700 30 40 700 1400 0005 002 175MF-R800 30 40 800 1600 0005 002 188

t=230C

22 Rezistiloj

Se oni volas akiri tensiofalon limigi la kurenton aŭ volas krei el la elektraenergio ekz temperaturan energion tiam devas meti specialan materion(rezistaĵon) en la kurentovojon La rezistaĵo konsistas el tia materio kiespropraĵo kristalstruktura baras la movadon de la ŝargoportantoj Tiun fizikanfenomenon kiun montras la rezistaĵoj kontraŭ la ŝargoportantoj oni nomasrezistanco Restudu el la libro ELEKTRO I (FUNDAMENTOJ)

a) Rezistilo ĝenerala

En la praktiko jam uzeblan rezistaĵon oni nomas rezistilo Krom lakonsister-rezistiloj oni uzas ankaŭ ŝarĝilojn aŭ konsumilojn kiuj simile havasrezistancon Laŭ praktika uzado oni povas diferencigi la rezistilojn

Laŭ la fabrika teknologio la rezistiloj povas esti

Rezistiloj

ValormodifeblajKonstantvaloraj

Varieblaj Reostatoj Precizigaj

Rezistiloj

KonsisterojKonsumiloj

Rezistiloj

Konstantaj Valormodifaj

Tavolaj DratajKompaktaj

Valormodifeblaj

Tavolaj Drataj Varistoroj Termistoroj Fotorezistiloj

Drataj

Rezistiloj

Valormodifeblaj

Tavolaj DratajKompaktaj Tavolaj DratajKompaktaj

ValormodifeblajValormodifeblaj

Tavolaj DratajTavolaj Drataj Varistoroj TermistorojVaristoroj Termistoroj Fotorezistiloj

Drataj

La plej grava dateno de la rezistiloj estas ties nominala rezistanco (R) Ĉitiun datenon la produktantoj signas sur la rezistilojn kun la maksimuma ŝanĝeblaprocento de la valoro kiu procento estas la valorekarto La valorekarto estas tialgrava ĉar ne estus efike produkti por ĉiu valoro rezistilon kiu povus estimatematike Laŭ la valorekarto oni diferencigas rezistilseriojn Vidu lasekvantan tabelon La tabelo estas kompilita laŭ la produktfabriko de REMIX

E6plusmn20

E12plusmn10

E24plusmn5 plusmn2 plusmn1 plusmn05 plusmn025 []

1 1 111

12 1213

15 15 1516

18 1820

22 22 2224

27 2730

33 33 3336

39 3943

47 47 4751

56 5662

68 68 6875

82 8291

10 10 10

Ju pli malgranda la ekarto des pli densa la listo de valoroj Ekzemple en la serio E6 la lasta valoro 68 pro la 20-a ekarto kiu valoro povas esti68-(02middot68)=544 kaj 68+(02middot68)=816 La seriaj rezistiloj evidente povasesti kaj Ω kaj KΩ aŭ MΩ valoraj La rezistiloj estas multtipaj laŭ la formo kajlaŭ la fabrika materio La tipoj determinas por kia celo estas uzeblaj la diversaj

rezistiloj La tipoelektado dependas de la tensiograndeco povumo dumfunkciatemperaturo frekvenco Parto de la elektra energio varmigas la rezistilojn ĉar larezistiloj bremsas la kurentofluadon Simile kiel en la mekaniko la bremsadookazigas varmiĝon sur la surfaco de materioj pro la frotado Ĉi tiu varmiĝo estasenergioperdo nomata tiu perdo en la elektroniko likado se ne estas ĝuste tiu lacelo produkti temperaturan altiĝon energion Pro la varmiĝo la fabrikoj signasankaŭ la ŝarĝeblecon de rezistiloj Tiun ŝarĝeblecon la rezistilo povas sendifekteelteni La temperaturŝanĝo modifas la valoron kiun montras la temperaturakoeficiento (TK) Ankaŭ la tensio ne estas senlimige altigebla sur la rezistiloj prola danĝero de trarompiĝo Tial ankaŭ la maksimuma tensio limtensio estasprezentata Ĉi tiu limtensio en tiu okazo estas kiam sur la rezistilon impulsojestas konektataj La impulsoj estas tre mallongtempaj tensioj Dum daŭratensionivelo estas grava la ŝarĝebleco Oni diferencigas fiksvalorajn(konstantajn) kaj valormodifeblajn rezistilojn Pri kelkaj tipoj de konstantajrezistiloj vidu ekzemplerojn sur la Figuro 25

Figuro 25 Konstantaj rezistiloj

La konstantajn rezistilojn oni simbolas en la cirkvitaj skemoj laŭ lasekvantaj formoj

Figuro 26 Simboloj de konstantaj rezistiloj

La valorsigno povas esti aŭ stampita aŭ kolorkodita Ofte pro lamalgrandaj geometriaj mezuroj la datenoj estas limigataj sur la rezistiloj Lastampita valoro estas kodita tiel ke ĉe la loko de la decimala punkto estas laprefikso do ekz la valoroj 0470Ω 33Ω 475kΩ 59MΩ estas surskribitajR470 3R3 47K5 5M9 La valorekarto estas kodita kun literoj

Tolero Ekster-ordinara

plusmn01 plusmn025 plusmn05 plusmn1 plusmn2 plusmn25 plusmn5 plusmn10 plusmn15 plusmn20

Signo A B C D F G H I K L M

La temperaturan koeficianton (TK) oni signas kun geometriaj figuroj

TK 0C plusmn002 plusmn0001 plusmn0005 plusmn00025 plusmn00015Kodo O ∆

Ankaŭ la povecon oni devas indiki en la skemo Eblas simple apudskribikiel vi povis vidi ĉe la a) figuroparto sur la Figuro 26 Sed eblas ankaŭ tiel kielmontras la b) figuroparto kiu simbolas 3W-an rezistilon La simbolojn derezistiloj pri la diversaj povecoj vidu sur la sekvanta figuro

Figuro 27 Povecoj de la rezistiloj

Pri la E6 E12 kaj E24 rezistilserioj vi povas vidi kolorkod-tabelon sur lasekvanta figuro (28)

025W 05W 1W

2W 3W gt 3W

025W 05W 1W

2W 3W gt 3W

Figuro 28 Kolorkod-tabelo

La signoj de la retrezistilo (Figuro 25e kaj Figuro 26d) signifas la sekvojn

46 10 X ndash 101 ndash 562 MODELO PIEDOJ FORMO KONFIGURACIO VALORKODO

VALORKODO La unuaj du ciferoj signas la valoron la tria cifero montras kiom da 0 estas post la valoro La rezulton vi ricevas en Ohmo

Ekz 562=5600Ω=56KΩ

La valormodifeblaj rezistiloj povas esti variigeblaj precizigaj kaj reostatojLaŭ la konstruo la reostatoj povas esti rotaciaj kaj ŝovmovaj Vidu sur la Figuro29

Figuro 29 Valormodifeblaj rezistiloj

Laŭ la fabrika teknologio oni diferencigas kompaktajn dratajnkarbotavolajn kaj metaltavolajn rezistilojn La dratrezistiloj apartenas al lalinearaj rezistiloj kiuj povas esti kaj konstantaj kaj valormodifeblaj La dratononi volvas sur keramika trunko kiu trunko devas havi grandan izolecon Lavaloron difinas la materio de drato kaj ties diametro kaj longeco La uzatajmaterioj plejparte estas kunfandaĵoj de konstantano manganino kromio-nikelo Mekanike stabiligi la rezistilojn tiuj estas kovritaj kun lako cemento aŭkun emajlo Ĉi tipaj rezistiloj estas fabrikataj de 05 ĝis mult-cent W-aj Lavaloro de dratrezistiloj pro la temperatura ŝanĝiĝo nur malpli variiĝas

La tavolaj rezistiloj povas esti kaj konstantaj kaj valormodifeblaj Lakonstantaj estas linearaj la valormodifeblaj povas esti kaj linearaj kajlogaritmaj

Fabriki varmigajn rezistantojn por konsumiloj oni uzas nur rezistildratojnTiuj rezistildratoj povas esti el cekaso kromio-nikelo kaj kantalo Lakonstrua kalkulado dependas de la tensionivelo de la atingenda temperaturo kajde la poveco Ĉi tipajn rezistilojn oni aplikas ekz en la elektraj kuirfornojelektraj akvovarmigiloj harsekigiloj gladiloj ktp

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------manganino ndash speciala metalfandaĵo konsistanta el mangano-kupro-mikelocekaso ndash speciala metalfandaĵo konsistanta el fero-nikelo-mangano-kuprokantalo ndash speciala metalfandaĵo konsistanta el fero-kromio-aluminio

variigebla reostato preciziga

Grava dateno de rezistiloj estas la valorŝanĝo (valorstabileco) depende dela temperaturo La valoro de rezistiloj variiĝas laŭ la temperaturo Ĉi tiu ŝanĝopovas esti pozitiva aŭ negativa Estas pozitiva la valorŝanĝo se la temperaturaaltiĝo okazigas grandiĝon de valoro Oni tiam parolas pri negativa ŝanĝo se latemperatura altiĝo la valoron de rezistilo malgrandigas Ekzistas tiaj rezistilojkies valorŝanĝo estas pli intensa ol de tiu ĝenerale

b) Termistoro

Tiun rezistilon kies valoro variiĝas grave pro la temperaturŝanĝo oninomas termistoro La valorŝanĝo povas esti kaj negativa kaj pozitiva Lanegativŝanĝan oni nomas negativtemperatur-koeficienta (NTK) la pozitiv-ŝanĝan pozitivtemperatur-koeficienta (PTK) rezistilo Sur la sekvantaj du ecarojvi povas vidi ecarojn pri la valorŝanĝiĝo laŭ la temperaturo La a) ecaro montrasekzemplon pri rezistilo (konkrete pri ampolo) kaj la b) ecaro apartenas al latermistoroj Ekzistas kelkaj metalkunfandaĵoj kies rezistanco sengrave ŝanĝiĝaspro la temperaturŝanĝo Tiuj estas ekz manganino konstantano La rezistanco-ŝanĝo de metaloj ĉirkaŭ la tn ĉambrotemperaturo estas lineara Ĉe pli altatemperaturo la valorŝanĝo estas pli intensa

Figuro 30 Ecaroj pri termistoro

Tiuj materialoj kiuj havas negativan temperatur-koeficienton jam estaskonataj de longe sed praktike uzeblajn termistorojn oni fabrikas proksimume

a)a)b)b)

nur tridekjare La termistoroj estas fabrikitaj el diversaj metaloksidoj Pri lafabrikaj formoj vi povas vidi ekzemplojn sur la Figuro 31

Figuro 31 Termistoroj

c) Varistoro

Ni devas paroli ankaŭ pri speciala rezistilo nomata tiu varistoro Varistoroestas tensiodependa rezistilo VDR (Volt-Dependa Rezistilo) Ĉi-tipaj rezistilojestas fabrikitaj el siliciokarbido La rezistanco inter la pulveroj de siliciokarbidomalgrandiĝas pro la tensioaltiĝo La tensio konektita sur la varistoro ne estaslineara koncerne al la kurento Tiuj rezistiloj plejofte havas disko- aŭstangoformon

Figuro 32 Varistoro

termistorsimbolotermistorsimbolo

VDR simbolo

Kiam estas konektita unudirekta tensio sur la varistoron inter la tensio kajkurento estas la sekvanta ekvacio U=CmiddotIβ kie la U estas en [V] I estas en [A]C estas konstanto depende de la materio kaj dimensio β estas faktoromallineara simile depende de la materio

Se en la formulo supra I=1A tiam U=C do C estas tiu tensiofalo kiuapartenas al 1A-a kurento La katalogoj konigas ĉi tiun C La disko-diametrobdquoDrdquo signifas la povecon de varistoro Ekz

La D povas variiĝi eĉ en sama produktotipo je plusmn10

La ĝustan valoron de varistoro oni povas determini laŭ katalogo Lakatalogoj havas la valoron laŭ la surskriboj de varistoroj aŭ laŭ ĝiaj kolorigadoSen la tuteco vi povas vidi kelkajn ekzemplojn en la sekvantaj tabeloj

Pmaks=05W D=9mmβ=019plusmn003

Tipo U[V plusmn20]

SV 560 ndash 9 560 8 SV 82 ndash 25 82 7SV 680 ndash 9 680 8 SV100 ndash 25 100 7SV 820 ndash 9 820 9 SV120 ndash 25 120 7SV1000 ndash 9 1000 11 SV150 ndash 25 150 8SV1200 ndash 9 1200 11 SV180 ndash 25 180 8SV1300 ndash 9 1300 12 SV220 ndash 25 220 8

D ~ndash 9mm Pmaks~ndash 05W

D ~ndash 9mm Pmaks~ndash 05WD ~ndashD ~ndash~ndash 9mm Pmaks~ndash~ndash 05W

Pmaks=08W D=15mmTmaks=1500C

La aspekto estas diskoformaKOLOROJ

TipoE299DDP

U[V plusmn20 ]

β h(mm)

C I II III

116 8 025divide04 5 14 bruna bruna blua118 10 025divide04 5 18 bruna bruna griza120 12 025divide04 5 21 bruna ruĝa nigra216 8 025divide04 5 25 ruĝa bruna blua218 10 025divide04 5 32 ruĝa bruna griza220 12 025divide04 5 40 ruĝa ruĝa nigra222 15 025divide04 5 48 ruĝa ruĝa ruĝa224 18 021divide035 5 57 ruĝa ruĝa flava226 22 021divide035 5 60 ruĝa ruĝa blua228 27 021divide035 5 70 ruĝa ruĝa griza230 33 018divide025 5 85 ruĝa oranĝa nigra232 39 018divide025 5 100 ruĝa oranĝa ruĝa

c) Fotorezistilo (Lumo-Dependa Rezistilo)

La fotorezistilo estas duonkonduktilo sen ferma junto kies rezistancodependas de la allumigado (Lum-Dependa Rezistilo LDR) Ĉi-tipa rezistilofunkcias simile kiel la omaj rezistiloj ĝia rezistanco ne depandas de la sur tiukonektita tensio kaj de ties poluso La fotorezistiloj plejofte estas fabrikataj elkadmio-sulfido Pro lumo la rezistanco ne tuj havas la ĝustan valoron tiubezonas iometan alĝustiĝan tempon Je kelkmil lukso (lx) la alĝustiĝa tempobezonas milisekundojn Se la lumo estas nur 1lx tiam la alĝustiĝa tempo povasesti eĉ multaj sekundoj Kiam la lumo estas ne tro intensa la valoro de larezistanco dependas ankaŭ de la temperaturo La kadmiobazaj fotorezistilojpovas funkcii en la intervalo ondolonga 400divide800nm (nanometro) Oni fabrikastiajn fotorezistilojn kiuj povas funkcii en la tuta lumintervalo Estas fabrikatajankaŭ specialaj fotorezistiloj funkciantaj nur en difinita kolorintervalo Tiujkiuj funkcias nur en la ultraruĝa (infraruĝa) lumintervalo havas bazmaterialonel plumbo-sulfido aŭ indium-antimonido Ĝiaj funkciaj ondolongoj estas3divide7μm (mikrometro) Sur la sekvantaj ecaroj vi povas vidi ekzemplon pri lakohero de la rezistanco kaj la lumintenso

Figuro 33 Fotorezistilo

Ĉe mezgrada lumintenso(y=05divide1)

Estas dateno grava la proporcio inter la hela kaj la malhela rezistanco Ĉi tiuproporcio povas esti eĉ 106

Ĉe la fino de ĉapitro Rezistiloj mi ŝatus atentigi vin kara studento pri larilato de la rezistanco al la aliaj du plej gravaj elektrodatenoj tensio kaj kurentoEn la unua libro (FUNDAMENTOJ) vi jam renkontis kun la Ohm-tezo Bonvolutie ripetadi la temon

23 Kondensiloj

En la praktiko uzeblan kapaciton oni nomas kondensilo La kondensilokonsistas el du elektre apartaj konduktant-tavoloj (elektrodoj) kaj el izolant-tavolo (dielektriko) inter tiuj elektrodoj La plej gravajn indikojn de kondensilodifinas la materio de la dielektriko kiu havas konstanton la tn permitivonTiun numeron kiu montras la diferencon (malgrandiĝon) kompare al la vakuafortoefiko oni nomas dielektrika konstanto kaj signas per la greka litero (ε)(epsilono) Ĉi tiu dielektrika konstanto konsistas el du partoj el la dielektrika(absoluta) konstanto de vakuo (ε0) kaj el la relativ-dielektrika konstanto (εr) kiukonstanto montras la diferencon kompare al la vakua absolut-dielektrikakonstanto

ε= ε0middotεr

La ε0 havas konkretan kvanton ε0=886middot10-12 [AsVm] aŭ [C2Nm2]

La kapacito (C) de kondensilo tion montras ke kiom ŝargon povas rezervila kondensilo Ju pli kvanto da ŝargo estas rezervebla des pli granda estas lakapacito Ĉi tie estas pristudataj nur la praktike uzeblaj kondensiloj Simile kielĉe la rezistiloj ankaŭ ĉe la kondensilojekzistas konstantaj kaj valormodifeblajkondensiloj koncerne la kapacitanvaloron Krom la kapacito estas gravadateno indikata sur la kondensilojn lanominala dumfunkcia tensio En lakatalogoj estas dokumentitaj krom ĉitiuj indikoj ankaŭ la trarompa niveloizola rezistanco (mezurebla rezistancointer la elektrodoj ĉe unudirektakurento) likada koeficiento kiundifinas la dielektriko Sur la Figuro 34vi povas vidi la simbolojn pri la diversajkondensiloj

Figuro 34 Simboloj de la kondensiloj

a) Aerodielektrika kondensilo

La plej simpla kondensilo estas la aerodielektrika kondensilo Ĉi tiu tipa nehavas dielektrikan materialon inter la elektrodoj La plej multaj gasoj tiel ankaŭla aero havas malgrandan dielektrikan likadon Pro tio estas ĝi konvena porkondensiloj Vidu la Figuron 35 Laŭ la konstrukto du metalplatoj staras kontraŭ

Ĝenerala simbolo

Elektrolita kondensilo

Variebla kondensilo

Preciziga kondensilo

Valormodifeblaj kondensiloj

Ĝenerala simboloĜenerala simbolo

Elektrolita kondensiloElektrolita kondensilo

Variebla kondensiloVariebla kondensilo

Preciziga kondensiloPreciziga kondensilo

unu la alia kaj inter ili estas aero Pro la efika lokoeluzone nur du grandaj platoj estas uzataj sed multaj malpligrandaj unu apud la alia Ambaŭ flanke ĉiuj elektrodojestas kunkonektitaj sur tenilon Mem la teniloj estasizolitaj unu de la alia en la mekanika konstruo

Figuro 35 Aerkondensilo

Per la aeraj kondensiloj oni povas fabriki nur malgrandkapacitajnkondensilojn Tiuj estas plejofte uzeblaj kiel valormodifeblaj kondensiloj En ĉi-tipaj kondensiloj oni tiel fabrikas la elektrodtenilon ke el inter tiuj unu estasturnigebla La valormodifebla kondensilo konsistas el du grandaj partoj nomatajtiuj statoro (nemovigebla) kaj rotoro (turnigebla) Dum la turnigado la du partojne tuŝas unu la alian La materialo de elektrodoj estas fabrikita el aluminiakunfandaĵo La kapacito de la valormodifebla kondensilo tiam estas la plejgranda kiam la rotorlameno estas tute enturnigita inter la statorlamenojn Ĉi tiuplej granda kapacito estas la finkapacito La komenca kapacito estas tiakapacito kiu estas mezurebla tiam kiam la rotoro estas en stato tute elturnigitaLa valormodifeblaj kondensiloj povas esti variigeblaj kaj precizigaj Vidu laFiguron 36

Figuro 36 Valormodifeblaj kondensiloj

La ecaron de la kapacitoŝanĝo difinas la geometria formo de la rotoro Se laformo de la rotoro estas duondiska kaj la turnoakso estas centrala tiam lakapacito proporcias lineare kun la ά turnoangulo Se la formo de la rotoro estanesimetria en tiu okazo la kapacito variiĝas logaritme Vidu la Figuron 37

rotoro

statoropreciziga variigebla

Pro la miniaturigado de valormodifeblaj kondensiloj la distanco inter larotorplatoj kaj la statorplatoj estas tiom malgranda ke oni devas uzi ianmaldikan izolan folion inter la elektrodoj La valormodifeblaj kondensilojĝenerale havas nur malgrandan kapaciton El inter la valormodifeblajkondensiloj la variigeblaj havas kapaciton maksimume kelkcent-pikofaradan laprecizigaj maksimume kelkdek-pikofaradan La komenca kapacito estas15divide110-ono de la finkapacito La variigeblajn kondensilojn oni povas turni perbutono plejparte havante iom transmision sed la precizigajn kondensilojn plejofte nur per ŝraŭbilo

Figuro 37 Rotorformoj

b) Paperkondensilo

Pligrandigi la kapaciton de kondensiloj oni devas uzi inter la elektrodojdielektrikon Tiu dielektriko povas esti ekz papero Ĉi tipajn kondensilojn onifabrikas de kelkaj pikofarado ĝis kelkcent mikrofarada kapacito Ankaŭ lanominala funkcia tensio povas esti de kelkdek voltoj ĝis multcent voltoj Lakondensilo konsistas el du metalfolioj kaj el du aŭ pluaj paperfolioj Tiuj estasvolvitaj La elektrodoj ĝenerale estas produktitaj el aluminio sed estus ankaŭ elkupro kaj el stanfolio Vidu la Figuron 38

Figuro 38 Paperkondensilo

Papero

Metalfo lio

Papero

Metalfo lio

Papero

Metalfo lio

0 1800 ά

1800 ά0

0 1800 ά

1800 ά0

La uzataj paperoj devas plenumi gravajn kondiĉojn Ne estas permesate ketiuj paperoj enhavu ajnan malpuraĵon gluaĵon Tiuj devas esti sendifektaj Ĝiajsurfacoj estas glataj kaj la dikeco devas esti neŝanĝema La elektran kvaliton dela paperoj tre malgrandigas se la papero havas humidon Por eviti la humidiĝonla paperon dum la fabrikado de kondensilo oni impregnas kun materio malseko-puŝa La impregnaj materioj povas esti produktaĵoj de mineraloleo vaksojepoksi-rezino La volvitajn paperojn kaj elektrodojn oni enmetas en ujo kiuestas fabrikita ofte el metalo Se okazas trarompo en la ĉi-tipa kondensilo tiamĝi difektiĝas tute ĉar la rezistanco de la karbiĝa papero estas tre malgranda

Apartenas al la papertipaj kondensiloj la tn metalpaper-kondensiloj En ĉitiu kondensiloj la elektrodoj estas survaporigitaj sur la peperrubandon Laelektrodmetalo povas esti zinko aŭ aluminio Per ĉi tiu tekniko la kvalito dekondensilo pliboniĝas ekz la trarompo ne okazigas tutan maluzeblecon ĉar ĉela loko de trarompo ankaŭ la metalo malestiĝas Dum la fabrikado la kondensilojestas kontrolataj trifoje laŭ la elektraj parametroj Antaŭ la enujigo lakondensiloj estas formigitaj kun duobla ŝarĝo ol la nominala Lapaperkondensiloj havas kapaciton laŭ la katalogo REMIX de 100nFdivide1F kaj lavalora ekarto varias inter plusmn10 kaj plusmn20

c) Glimkondensilo

Alia kondensiltipo estas la glimkondensilo La glimoj havas tre bonajnelektrajn proprecojn La fabrikado kaj formoj de ĉi-tipa kondensilo similas al tiude la paperkondensilo

d) Ceramika kondensilo

Ĉi-tipaj kondensiloj ricevis la nomon pro la speciala dielektriko kiu estasfabrikata per ceramika teknologio Kaj la aluminiaj oksidoj kaj la puraj oksidojestas tre bonaj varmokonduktantoj La feroelektraj ceramikoj en mallarĝatemperatura histerezo havas grandajn dielektrikajn konstantojn Pro ĉi tiupropreco oni povas produkti kondensilojn havantaj tiuj pli grandajn kapacitojnol de la samvolumena aera kaj paperkondesiloj

Figuro 39 Ceramika kondensilo

e) Elektrolitkondensilo

La elektrolitkondensiloj ĝenerele estas polarigitaj kondensiloj kio tionsignifas ke tiuj havas kaj pozitivan (+) kaj negativan (ndash) polusojn Pro ĉi tiupropreco la elektrolitajn kondensilojn oni devas konekti en la cirkvitojnatenteme la polusojn de la nutrotensio Se la kondensilo estas konektita en lacirkviton ne ĝust-poluse en tiu okazo tiu difektiĝas Ties anodo ndash lapozitivpoluso ndash estas metalelektrodo kun la elektrolito flueca aŭ solida Ladielektriko estas surfacigita oksido sur la elektrodo La materio de elektrodoĝenerale estas aluminio aŭ tantalo La tantalhavantaj elektrolitkondensiloj havasgutsimilan formon La elektrolitaj kondensiloj povas havi tre grandajnkapacitojn en la F-a valornivelo

Figuro 40 Elektrolitkondensilo

f) Varikondo

La varikondo apartenas al la valormodifaj kondensiloj La valoron de ĉi-tipa kondensilo oni povas varii per tensio al tiu konektita La dielektriko neestas duonkonduktilo sed plejofte ceramiko La tensio konektita al la elektrodojde la varikondo influas la permitivon de ties dielektriko ε tiel ankaŭ la elektrakampo E povas variiĝi en ĝi

Ekzistas alitipaj valormodifaj kondensiloj (varikapo varaktoro) sed tiujapartenas al la duonkonduktiloj ja ties dielektriko (izolaĵo) estas duonkonduktotiel vi povas studi pri tiuj ĉe la specialaj diodoj

Ankaŭ la kondensiloj havas kolorigitajn informojn pri siaj datenoj Lasekvanta tabelo montras la internacian kolorsistemon La dateno pri la nominalatensio estas nur informa ĉar ĉi tiu karakterizo estas signata laŭ la produktejojdiverse

47μF 10V

CE 404

1000μF

Pozitiva elektrodo

Dielektriko Al folio

Negativa elektrodo

(ekz la ujo)

47μF 10V47μF 10V

CE 404

1000μF

CE 404

1000μF

Pozitiva elektrodo

Negativa elektrodo

(ekz la ujo)

Figuro 41 Kolortabelo pri kondensiloj

g) Kvarckristalo

La kvarckristalo estas natura mineralo silicio-oksido (SiO2) Evidente kenur la pura kvarckristalo estas uzebla por industriaĵoj La frekvencon de laoscilatoroj oni povas stabiligi per la kvarckristalo Por la komparo ekz se estasuzata nur L-C resonilo (oscikvito) la frekvencostabileco estas

Se estas uzata kvarckristalo la stabileco povas atingi la 10-8 valoron

4-10 frekvenco nominala

frekvenco la de histerezo

Por radioteknikaj celoj oni tranĉasplatetojn en difina formo kaj dikeco Surla polurigitaj ambaŭ flankoj estassurvaporigita arĝenta tavolo Inter la tielkonstruitaj elektrodoj la kvarckristalolokiĝas kiel dielektriko Vidu la Figuron42

Figuro 42 Kvarckristalo

Se vi konektas unudirektan tension al la a-b konektopunktoj la kvarcodeformiĝas Se vi deformigas la kvarcon estiĝas tensio inter la a-bkonektopunktoj Ĉi tiun fenomenon oni nomas piezoelektra impreso Ĉi tiunfenomenon oni povas klarigi kun tio ke la kvarckristalo kaj ankoraŭ kelkaj aliajkristaloj estas polarigitaj elektre Tial la eltranĉita plateto havas ŝargojn

kontraŭpolusajn sur la surfacoj kies kvanto dependas dela tranĉodirekto En senekscita situacio la elektrajimpresoj ekvilibriĝas Pro premo la interna ekvilibroelektra maliĝas kaj tial eblas mezuri tension sur lakonektopunktoj La kvarco povas movigi siajn molekulojnen radiofrekvenca tempo Dum la funkciado la kvarcotransformas la elektran energion al mekanika energio kajposte la mekanikan energion retransformas al elektraenergio La rendimento de la transformado estas tre bonaQ povas atingi la 104divide105 grandecon La elektraanstataŭanta cirkvito estas videbla sur la Figuro 43

Figuro 43 Elektra anstataŭiga cirkvito

La Ckl estas tiu kapacito kiu kreiĝis pro la kloŝo La elementoj Lkv Ckv kajRkv estas la piezoelektraj propraĵoj La memfrekvenco de la kvarckristalo estaskalkulebla kun tiuj elementoj

Ĉi tiu frekvenco estsa la seria frekvenco de la kristalo

kvarckristalo

tavolo arĝenta

elkonduktilo

kloŝo

tenilp lato izola

kvarckristalo

tavolo arĝenta

elkonduktilo

kloŝo

tenilp lato izola

kvkv CLf

cirkvita simbolocirkvita simbolo

Sur la sekvanta ecaro vi povas pristudi la reaktancan ŝanĝadon de lakristalo depende de la frekvenco

La LkvndashCkv seria oscikvito ĉe pli grandafrekvenco ol la (fs) seria iĝas induktecakaj resonas kun la Ckl kondensilo Ĉe(fp) frekvenco fariĝas paralela reso-nanco En la praktiko plejofte estaseluzata la seria resonanco por stabiligila frekvencon La valoron de fs neinfluas la eksteraj elementoj tiu depen-das nur de la temperaturo

Figuro 44 Ecaro pri kvarckristalo

Ankaŭ por filtriloj oni fabrikas kvarckristalon Ĉi-tipahavas ĝenerale tri konektopiedojn sed ekzistasaliformaj produktaĵoj

Figuro 45 Kvarcfiltrilo

Ĉe la fino de ĉapitro Kondensiloj mi ŝatus atentigi vin kara studento pri larilato de la kapacita rezistanco (kapacitanco) al la aliaj elektro-datenoj ĉefe alfrekvenco En la unua libro (FUNDAMENTOJ) vi jam trastudis ĉi tiun temonBonvolu tie ripetadi

24 Induktiloj

Per kiu ilo oni povas estigi indukan impreson Tiun ilon kiu havasindukton oni nomas induktilo En la praktiko ekzistas konstantaj kajvalormodifeblaj

a) Bobeno

Por krei indukan impreson oni uzas plej ofte bobenon trafluige en ĝikurenton La bobeno estas volvita konduktilo Ĉe la superalt-frekvencajcirkvitoj pro ties proprecoj sufiĉas uzi plejofte nur dratpecon por krei labezonatan indukton La bobenoj povas esti aerkernaj kaj ferkernaj kaj tiujhavas unu tavolon aŭ multajn tavolojn Laŭ la produkto la bobenoj povas estidiversformaj cilindra diska ringa krucvolvita Tiujn bobenojn kiuj havas tnmolferkernon oni nomas elektromagneto Kaj la aerkernaj kaj la ferkernajbobenoj povas esti solaj aŭ kuplitaj bobenoj La kuplitaj bobenoj estas latransformiloj Sur la Figuro 42 vi povas vidi kelkajn induktiltipojn

Figuro 46 Induktiltipoj

Indukton havas ankaŭ la sola rekta konduktilo sed la bobenformo povashavi pli intensan ĉar la kreitaj magnetaj kampoj po volvo adiciiĝas Laindukton de bobeno influas multaj dimensioj ekz volvonombro distanco de launuopaj volvoj bobendiametro ĉu la induktilo estas aerkerna aŭ ferkernamezuroj kaj la materia propreco de la ferkerno ktp Pri la kalkulado kajmatematikaj formuloj koncerne pri la bobentipoj vi jam povis studi el la unuaĉapitro bdquoFundamentojrdquo Tiuj formuloj prezentitaj estas uzeblaj por kalkuliindukton de iu induktilo sed tre komplike kaj ofte rezultigas idealan valoron

b) c) d)

Nur por la toroidbobenoj idealaj estas uzeblaj la jam konataj formuloj ĉar tiesvolvodiametro estas grave pli malgranda ol la diametro de la bobenringo

Kie D estas la meza diametro de la volvoj l estas laringdiametro mezurata en la volvocentro (longeco de lafortolinioj) n estas la volvonombro

Por helpi la kalkuladon kaj ricevi certajn rezultojn oni aplikas praktikajnmatematikajn formulojn Sen la deduktaj paŝoj la finaj uzataj formuloj poraerkernaj induktiloj unuvicaj estas jenaj

μH Por loze volvita bobeno Estas breĉo inter la volvoj

μH Por strikte volvita bobeno La volvoj estas strikte unu apud la alia

Ĉi-supraj formuloj estas uzeblaj por kalkuli la indukton de jam pretainduktilo sed ne uzeblaj kalkuli optimumajn induktilojn La indukto en tiuokazo estas la plej granda de la aerkerna bobeno se ties longeco proksimumeestas la duono de ĝia diametro Precize 45 do l=045D Ni tiam produktasinduktilon optimuman se la bezonatan indukton ni povas atingi per la plejmalgranda dratlongeco Por prepari induktilon optimuman pristudu lakonstrukton de la bobeno sur la sekvanta figuro

En la praktiko kiam oni volas fabrikiinduktilon la bezonata indukto (L) kielstarta dateno estas konata Ankaŭ estaskonata la vakua permeablo (μ0) La startaekvacio laŭ la maldekstra figuro estas lajena

kie h=a+d

Se a egalas kun nulo (ne estas distanco interla volvoj) sufiĉas kalkuli nur kun la d Mimencias ke tiu d estas la tuta diametro nenur de la pura drato La uzata drato plejofteestas kovrita kun ia mantelo izola

Figuro 47 Optimuma indukto aerkerna

039370 22

222 hDnl

Se agtgt0 vi povas uzi senmantelan konduktilon

Por kalkuli la volvonombron oni devas difini ankoraŭ pluajn startindikojnekzemple la dratdiametron (d) volvodiametron (Din) Sen deduktoj la jamuzebla formulo estas

La dimensioj estas μH kaj mm

La aerkernaj induktiloj povas esti senkorpaj aŭ korpohavaj bobenoj Ĝiajinduktoj estas sufiĉe malgrandaj uzate tiuj ĉefe en altfrekvencaj cirkvitoj

(fgt60MHz) La bobenoj povas estiunuvicaj aŭ multvicaj La multvicaj povashavi pli grandan indukton sed ankaŭ lamemkapacito estas pli alta ol tiu de launuvica bobeno Por forigi ĉi tiunproblemon estas solvo la tn krucvolvajbobenoj Tiu kradstruktura bobeno estasmultvica sen bobenkadro havante nurbobenkorponVidu la Figuron 48

Figuro 48 Krucvolvaj bobenoj

En tiu okazo se la induktilo havas ferkernon la kalkulado por decidi lavolvonombron estas iomete pli komplika Se la bobeno estas ferkernohava onidevas kalkuli ne kun la diametro de volvo sed kun la sekco (A) de la ferkernokaj devas enmeti en la formulon ankaŭ la relativan permeablon (μr) de lamaterio Jen

Estas kutimo kunmetite esprimi la certajn datenojn ĉefe pri lapolvostrukturaj ferkernoj Tiu kunmetita dateno AL estas signata sur la ferkernoaŭ estas publikigita en katalogo Do

kun ĉi tiu formulo

AA rL 0

2nAL L

Pro la diversaj perdoj la induktiloj neniam estas idealaj Oni diferencigas triperdojn rilate al la ferkerno Tiuj estas

- Kirlokurenta perdo okazigata tiu fare de la kirlokurentoj en la ferkernoTiu perdo iĝas al varmo kiun por limigi oni uzas ferkernojnlamenstrukturajn aŭ polvostrukturajn

- Histereza perdo kiun okazigas la tramagnetigo de ferkerno- Restanta perdo estas tiu perdo kiu kolektas tiujn perdojn kiuj po parte ne

tro gravaj sed ekzistas pro diversaj cirkonstancoj

Koncerne al la induktiloj oni devas kalkuli ankoraŭ kun la tn kuproperdokiu estas la rezistanco de drato mezurata tiu kun konstanta kurento Uzante plikaj pli altan frekvencon oni jam devas kalkuli kun alia perdo nomata tiudiverĝa kapacito Tiu diverĝa kapacito konsistas el la kapacitoj intervolvajinterbobenaj kaj inter la volvoj kaj la ferkerno

Ekzistas interesa fenomeno de la induktiloj nomate nelineareco kiu signifastion ke dum la funkciado la induktiloj modifas la aspekton formon de la alternakurento Tiun fenomenon okazigas tio ke la induktiloj produktas super-harmonojn kiuj aldoniĝas al la baza kurento kaj tiel modifas ties aspekton

Ankaŭ la induktoj de la induktiloj estas variigeblaj Ĉi tiun oni faras plejofteper la ferkerno En aŭ elmovige la ferkernon en aŭ el la bobeno ties induktovariiĝas La ferkerno povas esti en aŭkaj ekster la bobebo Variigi la indukononi kutimas uzi krom la molferoj ankaŭ aliajn materiojn eĉ tiajn kiuj neintensigas la indukton sed malfortigas tiun Ĉiuj materioj havas indikon pri ĝiamagnetigebleco kiun oni nomas relativa permeablo (r) Laŭ la permeablo lamaterioj estas diferencigitaj jene

vakuo r=1aero r1diamagnetoj r1paramagnetoj r1feromagnetoj r1

Al la paramagnetoj apartenas la plej multaj metaloj kaj kelkaj gasoj Povasesti paramagnetoj ankaŭ kelkaj feromagnetaj materioj en difina temperaturosuper la tn Curie (kurie) punktoDiamagnetoj estas kelkaj metaloj (Cu Pb Ag Hg) la valoraj gasoj kaj laorganikaj komponaĵoj

Feromagnetaj metaloj estas la pura fero kobalto kaj la nikelo Ankaŭ estasferomagnetaj materioj tiuj kunfandaĵoj kiuj havas el ĉi tiuj metaloj almenaŭ iunen granda kvanto

La permeablo de la diamagnetoj kaj paramagnetoj estas konstata sed tiu dela feromagnetoj variiĝas pro diversaj cirkonstancoj

La permeablon la induktan kaj kampofortan koheron de la feromagnetajmaterioj oni difinas kun ecaro magnetiĝa Ĉi tiun ecaron difinas la fabrikantojtiel ke la materion magnetigas en magneta kampo variigeble ties intenson de 0ĝis kiam la indukto jam ne altiĝas en la materio La indukto kiu jam ne altiĝasestas la satura indukto Vidu la sekvantan ecaron

Figuro 49 Ecaro pri magnetiĝo

La magnet-histereza ecaro (histereza maŝo) estas tre varia laŭ la diversajmaterioj Por la tramagnetigo de la feromagnetaj materioj bezonata energioproporcias kun la teritorio de la histereza ecaro Ju pli malgranda ĉi tiu teritoriodes pli bdquomolardquo la koncerna materio kaj bezonas des pli malmultan energion porla tramagnetigo Dura magneto tiu materio estas kiu havas grandan teritorionhisterezan La koercita forto (tiom da intenso de la magneta kampoforto kiamla materio perdas sian magnetecon) estas grave pli granda ol tiu de la molferojLa koercita foro de la molferoj estas

kaj tiu de la durferoj estas

AH k 300

H (kampoforto)

B (indukto)

Br (remanenco)

Komenca magnetiga karakterizo

Hk (koercita forto)

satura indukto

H (kampoforto)

B (indukto)

Br (remanenco)

Hk (koercita forto)

satura indukto

La bdquomolajnrdquo materiojn oniuzas en tiu kazo kiam multfojedevas tramagnetigi la materionekz ĉe la elektromagnetojtransformiloj ktp

En la durferoj la magnetonnuligi estas tre malfacile tial ĉitiujn materiojn oni aplikas por farikonstantan magnetan kampon Vipovas kompari la histerezajnecarojn de la mola kaj de ladurfero sur la Figuro 50

Figuro 50 Mol- kaj durfera histerezajmaŝoj

B molfero

durfero

B molfero

durfero

b) Transformatoro (transformilo)

La transformilo estas speciala induktilo La tipoj de la transformiloj estastre pluraj Tiuj diferencas laŭ tensionivelo poveco frekvencoalto faznombrofunkciocelo ndash kiel energetika nutra sekura velda adapta ktp La transformilojfunkcias laŭ la jam konata interinduka fenomeno

Se en bobeno kreita magneta kampo trairas en alian bobenon en ĉi tiuokazo ni povas diri ke fariĝis kuplo

Ĉi tiun kuplon en la transformiloj intensigas ferkerno magnetkondukta Laferkernoj povas esti tute fermitaj aŭ breĉhavaj Laŭ la materio ni diferencigaslamenstrukturajn (ladofolia ferkerno) kaj polvostrukturajn ferkernojn havantajtiuj diversajn relativajn permeablojn La lamenstrukturajn ferkernojn vi povasstudi helpe de Figuro 51

Figuro 51 Lamenstrukturaj ferkernoj

Sur la Figuro 51a estas videbla la tn EI forma sur la 51b la M forma surla 51c la ovalforma sur la 51d la duoble ovalforma lamenstruktura ferkernoLa lastaj du ferkernoj estas volvitaj rubandolamenoj (hypersil) La volvitajferkernoj havas avantaĝojn kontraŭ la premtranĉitaj lamentipaj ferkernoj La plejgrava avantaĝo ke la geometria mezuro kaj pezo estas malpli je 30 ol de tiujel la EI aŭ M formaj ferkernoj faritaj transformiloj se la elektraj indikoj estasegalaj La uzeblaj bobenkadroj estas egalaj ĉe ĉiu tipo La sola malavantaĝo dela volvita ferkerno ke ĝia fabriko estas pli komplika

Pro la kirlokurenta perdo oni fabrikas tiajn ferkernojn kiuj ne havaslamenojn sed la tuta ferkerno estas presita el ferkunfandaĵaj polvoj Latielfabrikitajn materiojn oni nomas feritoj Estas simile fabrikitaj la tndurmagnetaj- materioj kiuj estas uzataj tie kie bezonatas permanentaj magnetoj(laŭtparolilo mezurilo ktp) La plej oftaj presitaj tipoj de feritoj bastonetotubeto ŝraŭbo poto E kaj U La ŝraŭbforma estas uzata en bobenkorpo porvariigi la indukton Polvostrukturajn ferkernojn vi povas vidi sur la Figuro 52

La n volvonombro por la bezonata indukto havanta tiu polvostrukturajnferkernojn estas kalkulebla kun la sekvanta formulo

kie K estas la kerna koeficiento kiun la fabrikantoj aldonasL estas la indukto en μH

Por la diversaj feritoj oni aldonas la AL valoron Pri ĉi tiu AL vidu la detalonsupren La AL valoro estas signata sur la materio skribite aŭ kun koloro

La bezonata volvonombro estas kalkuleble

el ĉi tiu formulo

La L kaj AL estas en nH

2nAL L LA

Figuro 52 Polvostrukturaj ferkernoj

Nun ni studu la plej gravajn karakterojn de la diversaj transformiloj

- Nutrotransformilo estas tiu tipa per kiu oni povas krei nutrotensio(j)n porla elektraj aparatoj Tiuj nutrotensioj povas esti kaj pli altaj kaj plimalaltaj ol la reta tensio La nuna nominala grandeco de la reta tensioestas 220V (230V) La nutrotransformiloj havas minimume dubobenojn nomataj tiuj primera kaj sekundara Tre ofte la sekundaraparto konsistas pli ol unu bobenoj apartaj La primera bobeno estasunueca sed povas havi plurajn elbranĉigojn Ankaŭ la sekundara(j)bobeno(j) povas havi elbranĉigojn Kun tiuj elbranĉigoj oni povas varii

a) b)a) b)

la sekundarajn tensiojn En ĉi tiu tipa transformilo la primera bobenokaj la sekundara bobeno ne havas metalan kontakton

- La energetikaj transformiloj estas similaj al la nutrotransformiloj sed ĉitiuj havas pli grandajn mezurojn kaj elektrajn kaj geometriajn

- La sekura transformilo estas kreita por ke tiu metale malkunigu (disigu)la retan tension de la konsumila tensio tiel defende la konsumanton seokazus difekto de konsumilo La grandeco de la kunsumila tensio estasegala kun la reta tensio

- La adapta transformilo estas kuplilo inter la sinsekvantaj cirkvitaj partojkaj havas funkcion adapti la impedancon al la ŝarĝilo Laŭ lakonstrukto similas al la nutrotransformilo

- Estas speciala transformilo la tn aŭtotransformilo kiu havas nur unubobenon (primeran) sed la bobeno havas plurajn elbranĉaĵojn Ĉi-tipatransformilo ne certigas metalan malkunigon de la reta tensio tial estastre danĝera koncerne al la prokurenta vundiĝo Ĝuste pro tio ekz ĉi tiukonstrukto ne estas permesata ĉe la nutrotransformiloj

Plej ofte uzataj estas la nutrotransformiloj Pro tio en ĉi tiu libro estaspridiskutota pli detale nur la nutrotransformilo Por la konstruado detransformiloj ekzistas diversaj tabeloj helpi la kalkuladon Antaŭ ol mi prezentukelkajn tabelojn ni resumu la paŝojn por la transformilo-kreado

1 Decido pri la bezonata sekundara poveco2 La sekundaran povecon devas multobligi 20-e kiu estos la primera

poveco3 Konante la povecon primeran el la 1-a tabelo devas konstati la sekcon

(A) de la ferkerno4 En la tabelo estas trovebla la bezonata volvonombro kaj primera kaj

sekundara por unu volta tensio laŭ la diversaj ferkernotipoj kiujdifinas la B indukton en Teslo aŭ Gaŭso(Se la ferkerna materio havas 4 silicion tiam B=1T)

5 Konante la retan tension jam estas kalkulebla la primera volvonombro6 Ankaŭ la sekundara volvonombro estas kalkulebla laŭ la bezonata(j)

tensio(j)7 Kalkulo de la kurento primera (La sekundara jam estas difinita ĉe la 1

punkto)8 En la 2-a tabelo estas trovebla la bezonataj dratdiametroj laŭ la

kurentoj9 Devas kontroli la bezonatan geometrian lokon por la bobenoj

Antaŭ la tabeloj vi studu kelkajn ekvaciojn por la kalkulado

Laŭ la 1-a punkto devas decidi unue kiom da alta tensio estas bezonatakun kiom da poveco El tiuj datenoj jam estas kalkulebla la sekundara kurento

Kalkulu ankaŭ la primeran kurenton

La cosφ estas la poveca faktoro por kies valoro en lapraktiko estas uzebla 08

En la praktiko estas uzata tiu formulo kiu tre simpligas la kalkuladon de lavolvonombro por nutrotransformiloj La formulo estas

Ĉi tiu formulo estas deduktita el la sekvantaj formuloj

por 1V tensio estas

f estas la tensioreta frekvenco (Hz)

A estas la sekco de la ferkerno (m2) Ĉar en la praktiko estas uzataj nur cm2

sekcoj en la formulo devas kalkuli kun la A10-4m2 formulo

B estas indukto kiu povas esti plej ofte 08T=8000G09T=9000G10T=10000G

Sen la tuta kalkulado deduktita por la diversaj B induktoj ni ricevas lasekvantajn rezultojn pri la n volvonombro po 1V tensio

Ĉe 08T

prpr U

seksek U

444 BAfn

Kiel videblas la po volta volvonombro dependas de la ferkernomaterioPor pli kvalitaj ferkerno estas bezonata malpli da volvonombro

La sekvantaj tabeloj apartenas al la EI kaj M tipaj ferkernoj

Prezenti tabelojn pri ĉiuj tipoj en ĉi tiu libro ne eblas La fabrikoj eldonaskatalogojn el kiuj oni povas ellegi la bezonatajn datenojn

Anataŭ ol vi komencos trastudi la tabelojn kelkaj vortoj pri la variigeblajinduktoj

La induktojn varii oni povas diversmaniere ekz per

- Bobeno havanta plurajn elbranĉojn(Se la volvonombro variiĝas ankaŭ la indukto variiĝas)

- Sur la ferkerno movigeblaj bobenoj

(Se la bobeno ne estas tute sur la ferkerno tiam la parto de fortoliniojdivergiĝas)

- Mem la ferkerno estas movigebla

La plej multaj variigeblaj induktoj dum la funkciado ne variiĝas sed post laprecizigo estas tiuj fiksitaj Sed ekzistas ankaŭ tiaj kiujn oni povas dum lafunkciado daŭre varii Ekz tiaj estas la toroid-transformiloj la variometroj kajen kelkaj radioaparatoj (ekz en la aŭtomobiloj uzataj) trovebla agorda induktilopor trovi la bezonatan radiostacion

Tabelo 1

Sekco dela

ferkernoA [cm2]

Poveco

[Vn]08T=8000G

Prim Sek

[Vn]09T=9000G

Prim Sek

[Vn]10T=10000G

Prim Sek1 051 53 59 475 525 43 47

15 115 355 39 315 350 285 3152 20 265 295 236 263 215 235

25 32 213 235 190 210 160 1873 46 176 196 158 165 142 157

35 64 152 168 136 150 122 1354 82 133 147 119 132 107 118

45 100 118 130 105 116 95 1055 128 105 118 95 105 86 95

55 154 96 107 86 96 78 866 184 88 98 79 88 71 79

65 218 82 91 73 81 65 737 250 76 84 68 75 61 67

75 29 71 78 63 70 57 638 33 66 73 59 66 53 59

85 37 62 69 56 62 50 569 41 59 65 53 58 47 53

95 46 56 62 50 55 45 5010 51 53 59 47 53 43 4712 73 44 49 40 44 36 3915 115 36 39 32 35 28 3218 165 30 33 27 29 24 2720 200 27 30 24 26 215 2425 320 21 24 19 21 172 1930 460 18 197 16 176 143 16

La supra tabelo validas por 50Hz-a kurento kies formo estas sinusa

Tabelo 2

Diametro dedrato

d [mm]

Sekco de dratoA [mm2]

Permesata kurentointenso [A]

2Amm2 25Amm2 3Amm2

005 0002 0004 0005 0006008 0005 0010 0013 0015010 00079 0016 0020 0024012 00113 0022 0029 0033015 00177 0034 0044 0051020 00314 0062 0079 0093025 0049 0098 0122 0147030 0071 0142 0177 0213035 0096 0192 0240 0288040 0126 0252 0315 0378045 0159 0320 0400 0480050 0196 0392 0490 0588060 0283 0580 0710 0840070 0385 0770 0965 1155080 0503 1000 1260 1500090 0636 1280 1590 190010 0786 1600 1960 240012 1130 2200 2750 330014 1540 3000 3750 450015 1770 3600 4500 540018 2540 5000 6250 750020 3140 6200 7750 930025 4900 10000 12500 1500030 7550 15000 18750 22500

En la transformiloj la permesata kurentodenso ĉe la malsupraj (internaj)bobenoj estas maksimume 25Amm2 Ĉe la supraj (eksteraj) bobenoj lapermesata kurentodenso estas 3Amm2

La transformilo ne estas preta post la bobenvolvado kaj la enmeto deferkerno Oni impregnas la transformilon La impregnaĵo estas rezinhavakemiaĵo kiu certigas por la transformilo mekanikan kaj elektran stabileconkrome defendas kontraŭ la malsekaĵo elkonduktas la disipitan varmon Postsekigado oni enmetas la transformilon en la impregnofluaĵon Sekve okazasrefoje sekigado por ke eliĝu la solvaĵo el la impregnaĵo Se la impregnado

okazas en vakuo tiam estas pli kvalita la transformilo ĉar pro la vakuo labubeloj eliĝas el la impregnaĵo

La figuroj de la induktiloj estas diversaj en la cirkvitaj skemoj Sur lasekvanta figuro vi povas vidi 53a) induktilo aerkerna 53b) induktilo havantalamenstrukturan ferkernon 53c) induktilo havanta polvostrukturan ferkernon53d) induktilo kun variigeblo de indukto variometro

Figuro 53 Induktilsimboloj

Tiu d) povas esti ankaŭ ferkerna La indukton de induktilo oni povas variiĉe aerkerna bobeno tiel ke la volvodistancojn oni longigas aŭ kurtigas Plejofteestas uzata tia variometro en la altfrekvencaj cirkvitoj en kiuj la induktiloj havasnur kelkajn volvojn Ĉe ferkernaj induktiloj la indukton oni povas varii per laferkerno tiel ke la kernon aŭ parton de la kerno oni proksimigas aŭ forigas aldela volvoj

d) Relajso

Por la relajsaj proprecoj estas validaj tiuj kiuj al la bobenoj ja ankaŭ larelajsoj konsistas el bobeno ferkernohava La ferkerno kun sia magneta fortoaltiras tn ankron faritan el fero kiu ankro movigas elasta(j)n kontaktilo(j)n Lakontaktilo(j) povas esti kajaŭ konektajmalkonektaj en senekscita stato de larelajso Laŭ la konstrukto la relajsoj povas esti tro pluralaj Sur la sekvantafiguro vi povas vidi ekzemplon pri ebla konstrukto Estas interesa relajso kiuvideblas sur 54b) figuroparto Tiu estas tn tuborelajso (reed) La esenco de ĉi-tipa relajso estas tio ke la kontaktiloj estas en vitrotubo enhavanta tiu gason Lakontaktiloj estas fabrikitaj el fer-nikelo do tiuj estas magnetigeblaj kaj havasoran kovraĵon La gaso kaj la ora kovraĵo certigas la kvalitan kontakton inter lakontaktiloj ja tiuj ne povas korodi Se la vitrotubon oni metas en bobenon estasregebla la konektilparo

a) b) c)a) b) c)

Figuro 54 Relajso

Oni jam konstruis multkonektil-havajn kaj enkapsulitajn tuborelajsojn Lauzado de tiu relajso estas pli kaj pli ampleksa pro ĝia bonkvalita kaj stabilafunkciado

d) Elektromotoro

Vi jam studis pri la generatoroj en la ĉapitro bdquokurento fontojrdquo Kaj lageneratoroj kaj la motoroj estas elektraj maŝinoj Tiuj maŝinoj povas esti laŭ lafunkcia maniero sinkronaj aŭ nesinkronaj La elektra maŝino tiam estassinkrona se ties rivolunombro estas egala kun la frekvenco de tensio moviĝastiuj sinkrone Se la rivolunombro ne egalas kun la frekvenco de tensio tiam lamaŝino estas nesinkrona La elektromotoroj eluzas tiun fenomenon kiun ankaŭla generatoroj nome la movindukon La generatoro povas funkcii kiel motorokaj inverse

Do se la sinkronmaŝino ne produktas tension sed konsumas tion kaj laenergion elektran transformas al rotacia mekanika energio tiam la maŝino estasmotoro La elektran energion konsuman determinas la bezonata mekanikaenergio kaj la perdoj Ĉar la rivolunombro de la sinkronmotoro estas difinitaantaŭ la konektado al la tensioreto oni devas turnadi tiel certige ke la tensio dela motoro kongruu kun la reta tensio

- en grandeco- en frekvenco- en fazo- kaj en la vicordo de fazoj

Tiuj manovroj per kiuj oni certigas la kongruecon estas la sinkronado Lasinkronado estas farita per helpmotoroLa perdoj de la sinkronmotoro estas diversigitaj al tri partoj

- sendependa de la ŝarĝo (fera kaj frotada)- dependa de la ŝarĝo (termoperdo en la statoro) armaturo- perdo depende de la ekscitiĝo (termoperdo en la rotoro)

Plejofte estas uzataj la sinkronmotoroj tie kie la ŝarĝo de motoro estaskonstanta kaj bezonas stabilan rivolunombron Tiaj estas ekz la suĉilojaerpumpiloj Pri la sinkronmotoro ne estas aparta figuro ĉar tiu estas similakian vi jam povis vidi ĉe la generatoroj

Kiel generatoro la nesinkrona maŝino estas ne tro uzata sed kiel motoro laplejofte uzata en la industrio La nesinkronaj motoroj estas la plej simplajelektromotoroj Pro tio ĝiaj funkciadoj estas tre stabilaj kaj tre efike estas lamateriouzado produkta La nesinkrona nomo devenas el tio ke ĝia rivolunombroestas iomete malrapida ol la sinkrona rivolunombro Oni kutimas nomi ĉi-tipajnmotorojn indukaj motoroj ĉar la funkciado similas al la indukto de latransformiloj Imagu la motoron tia transformilo en kiu la primera bobenohaltas kaj la sekundara bobeno rotacias Ni diferencas unufazan kaj plurfazajn(plejofte trifazajn) motorojn La rotoro de la nesinkrona motoro estas tnkaĝrotoro (kurtcirkvita rotoro) Se la bobeno de rotoro estas malferma tiam laindukata tensio ne povas movi kurenton tial ne kreiĝas magneta kampo en larotoro La rotoro ne turniĝas Tiu funkcias simile kiel la neŝarĝita transformiloKiam la bobeno de rotoro estas fermita tiam la kurento povas krei magnetankampon ankaŭ en la rotoro La magnetaj kampoj kaj rotora kaj statora kreasmomanton kaj tiu momanto turnadas la rotoron La rotoro de la unufaza motorone povas ekrotacii ĉar ĉirkaŭ la bobenoj kreiĝas nur fluktuaj magnetaj kampojLa momenta situacio estas simila kiel ĉe la sinkronaj motoroj Tial la ĉi-tipamotoro povas rotacii al ajna direkto depende de tio ke al kiu direkto estisekmovita la rotoro Sed tiel funkciigi ne estas praktike tial oni aplikas en tiujmotoroj helpfazan bobenon La helpfaza bobeno estas volvita kun 900 de la

ĉeffaza bobeno geometrie Ankaŭ la helpfazakurento estas elfazita kun 900 elektrotempe dela fazo de kurento ĉefbobena Vidu la Figuron55

La helpfazo estas kreita per kondensiloplej ofte La kondensila ekfunkciigo havasankoraŭ avantaĝon por la pliintensa ekmovigokaj poveco La direkto de la rotacio estasvariigebla kun la konektovariigo de kondensilokaj la helpfaza bobeno

Figuro 55 Helpfaza motoro

Pli efika kaj funkcikapabla estas la trifaza nesinkrona motoro La trifazamotoro ne bezonas helpfazon ĉar la bobenoj statoraj estas volvitaj unu de la aliakun 1200 geometrie kaj la fazkurentoj fluantaj en la bobenoj estas simile unu dela ali kun 1200 laŭ la elektrotempo Tiuj disharmonioj kune kreas rotacianmagnetan kampon en la breĉo inter la rotoro kaj statoro Vidu la Figuron 56

Figuro 52 Trifaza motoro

La rotacia magneta kampo ankaŭ en la bobenoj de rotoro indukas tensionLa rotoro ankaŭ en la trifaza nesinkrona motoro estas kaĝrotora La magnetajkampoj rotora kaj statora kreas momanton kaj tiu momanto turnigas la rotoronsimile kiel ĉe la helpfaza motoro Kiam la rotoro pro la momanto komencasturniĝi al la direkto rotacia de la primera (statora) kampo tiam la relativarapideco malgrandiĝas kaj de la kampo kaj de la rotoro Sen ŝarĝo larivolunombro de la nesinkrona motoro proksimiĝas al tiu de sinkronaDumtempe la startiga kurento intensa kiel kurtcirkvita malgrandiĝas ĝis lasenŝarĝa kurentointenso Tiun malfruiĝon kun kiu la rivolunombro de rotoroestas pli malgranda de tiu de la sinkrona oni nomas slipeo (s) Tiu slipeo estasdifinita en kaj kalkulebla el la sekvanta formulo

Rotacia magneta kampo

Rotoro

StatoroAerbreĉo

Rotoro

StatoroAerbreĉo

La n0 estas la sinkrona rivolunombro n estas la rivolunombro de la rotoro

La trifaza nesinkrona motoro neniam atingas la sinkronan rivolunombronsen ekstera helpo Se per ekstera helpo la rivolunombro estas pligranda ol tiu dela sinkrona n0 en tiu okazo la rotacia maŝino funkcias jam kiel generatoro Surla sekvanta ecaro vi povas studi la diversajn funkciadojn de la rotaciaj maŝinojlaŭ la kohero de la slipeo kaj rivolunombro

Kontinukurenta motoro konstrukte egalas kun samkurenta generatoro Viduĉe la jam studitaj generatoroj Ankaŭ la kontinukurenta rotacia maŝino povasfunkcii kaj motore kaj genartore Jen kelkaj gravaj indikoj pri lakontinukurentaj motoroj La motoro por la bezonata momanto (M) kurentonkonsumas el la tensioreto kaj mekanikan energion produktas sur sia akso

k=konstrukta konstantoΦ=flukso I=konsumata kurento

Ub=bornotensio n=rivolunombroRa=armatura rezistancoc=maŝinkonstanto (kiel ĉe la generatoroj)

s=1 n=0

s gt 1n lt 0

0 lt s lt 10 lt n lt n0

s lt 0n gt n0

Bremsata Motoro

Generatoro-n n

s=1 n=0

s gt 1n lt 0

s lt 0n gt n0

Bremsata Motoro

Generatoro

Kiam la ŝarĝo de akso ŝanĝiĝas tiam ankaŭ la konsumata kurentointensiĝas aŭ malintensiĝas Ankaŭ la rivolunombro variiĝas laŭ la sekvantaformulo

Kiam la motoro jam rotacias la rotoro moviĝas en magneta kampo tial enĝi indukiĝas tensio kiu tensio havas kontraŭan direkton kiel la bornotensio Tiutensio estas nomata kontraŭindukata (Uki)

Do kiam la motoro ankoraŭ ne rotacias tiu tensio ne estas La konsuma kurento je la ekfunkciigo estas tre granda

Tiu Ist startiga kurento dependas nur de la bornotensio kaj de la armatura rezistanco La armatura rezistanco estas tre malgranda valoro (kelkaj dekonaj aŭ centona ohmo)

La plej intensa startiga kurento povas esti Ist=(5divide8)I

Por limigi la tro intensan kurenton je la ekfunkciado de la motoro onikutimas uzi startigan rezistilon Kie la konekto- kaj tensioreto estas kapablajelteni la ekfunkciigan tre intensan kurenton ĝis limigita povumo estaspermesate rekte konekti la motoron al la tensioreto

La motoron konekti al la tensioreto eblas dumaniere

1 Serie ekscita motoro estas tiu motoro en kiu la armatura bobeno kun laekscita bobeno estas serie konektita al la bornotensio (Figuro 57)2 Paralele ekscita motoro estas tiu motoro en kiu la armatura bobeno kun laekscita bobeno estas paralele konektita al la bornotensio (Figuro 58)

Figuro 57 Serie ekscita motoro

RIUn ab

abki RIUU

Ĉe la paralele ekscita motoro povas esti la ekscita bobeno nutrata el eksteratensioreto aŭ el sama tensioreto el kiu estas nutrata ankaŭ la armatura bobeno

Figuro 58 Paralele ekscitaj motoroj

Estas speciala elektromotoro la universala motoro Tiu motoro povasfunkcii kun kaj alterna kaj unudirekta kurento Ĉi-tipa motoro havaskonstrukton plej ofte serian kaj estas evoluigita por malgranda poveco Ekz porpolvosuĉilo plankobrosilo kafomuelilo ktp

La universala motoro pro tio povas funkcii ankaŭ kun alterna kurento ĉarŝanĝe la polusojn de la bornotensio ankaŭ la direktoj de la rotora kurento kaj lainduko ŝanĝiĝas tiel la momantodirekto de la rotoro ne modifiĝas

e) Mezurilo por elektrokonsumado

Ĉi tiu mezurilo funkcias laŭ la principo de la indukaj motoroj Lamezurdiskon rotacias interrilate la en tiu kreita kirlokurento kaj la magnetajkampoj de bobenoj Vidu la figuron 59

Figuro 59 Konsummezurilo

a) b)a) b)

Bremsomagneto

Aluminia disko

~ 230 V

Konsumilo

bdquoKurentobobenordquo

bdquoTensiobobenordquo

Bremsomagneto

Aluminia disko

~ 230 V

Konsumilo

La bremsomagneto moderigas la rotacion kreas kontraŭmomanton Larivolunombro proporcias lineare kun la konsumo de la elektra energio

Ĉe la fino de ĉapitro Induktiloj mi ŝatus atentigi vin kara studento pri larilato de la indukta rezistanco (induktanco) al la aliaj elektrodatenoj ĉefe alfrekvenco En la unua libro (FUNDAMENTOJ) vi jam trastudis ĉi tiun temonBonvolu tie ripetadi

La cirkvita panelo estas preparita por cirkvito havanta tiu konduktilstriojnsur la surfaco Mem la bazplato estas bakelito kovrita kun kuprofolio (Bakelitoestas speciala sinteza materialo el fenolo kaj formaldehido) La kuprofolion oniparte forigas laŭ la bezonata cirkvito Por la kupro-forigado oni uzas kemiaĵonplejofte ferkloridon (FeCl3)

La muntita panelo estas tiu sur kiu jam estas muntitaj la konsisteroj Lamodulo konsistas el kunkonektitaj paneloj

La komplekso konsistas el pli ol unu moduloj kaj muntitaj paneloj Estas tiumuntita en ŝranko

La malnova teknologio uzas ne cirkvitan panelon sed tn ĉasion La ĉasioestas fabrikita el metalo kaj pro tio ĝi ne havas konduktilstriojn Sur la ĉasioestas muntitaj la konsisteroj pere de lutkoŝetoj kaj tiuj estas kunligitaj perdratoj La ĉasio certigas krom la tenado de cirkvito ankaŭ mekanikan stabileconpovas teni krom la cirkvito ankaŭ diversajn aliajn konstruelementojn

Figuro 60 Cirkvitaj paneloj

La ĉasio hodiaŭ estas uzata nur por grandpovumaj alttensiaj cirkvitoj Laplej moderna teknologio estas la tn Surface Muntita Teknologio (SMT) En ĉitiu teknologio la konsisteroj ne havas konektilpiedojn kaj estas muntitaj rektesur la foliostriojn Tiuj konsisteroj kiuj estas kapablaj por la SMT teknologioestas nomataj SMK (Surface Munteblaj Konsisteroj) Pri tiaj konsisteroj vipovas vidi ekzemplojn sur la sekvanta figuro

Figuro 61 SMK konsisteroj

Kiel la figuro montras la SMK konsisteroj ne aŭ tiajn kontaktpiedojnhavas kiuj estas kapablaj por la SMT tipaj elektronikaĵoj

La SMT havas multajn avantaĝojn kontraŭ la malnovaj ĉasia- kaj panel-teknologio truigita

- facile eblas aŭtomatigi la konsister-lokumadon- estas pli simpla la deponado de la konsisteroj en la fabrikmaŝinoj- pli malgranda la eraobezono- sen- aŭ malmult-truohavaj paneloj estas pli stabilaj kaj mekanike kaj

funkcie- malmultiĝas la folioŝiraĵo ĉar la malnovtipaj konsisterpiedoj okazigas

resonadon- la lutado estas pli simpla- pro la manko de la bdquolongajrdquo elkonduktiloj pliboniĝas la elektraj parametroj- la SMT teknologio estas malmultekosta

3 Aktivaj bazelementoj

La aktivaj konsisteroj havas tian fizikan proprecon kaj konstrukton ke pertio tiuj estas kapablaj aktive funkcii ekz amplifi en la cirkvito aŭ sole aŭ kunregado Pli simple oni povas difini tiel ke aktiva konsistero estas tio en kiesanstataŭiga skemo troveblas kurento- aŭ tensiogeneratoro

31 Elektronika tubo (valvo elektra vakua tubo e-tubo)

La elektronikaj cirkvitoj havas ankaŭ tiajn konsisterojn en kiuj lakurenton ne la enmetala elektrokondukto fluigas sed la elpasintaj elektronoj aŭjonoj Pri la fizika bazfenomeno vi jam povis studi en la unua libroFUNDAMENTOJ ndash en la ĉapitro bdquoElektronelpasordquo

Por ripeti la esencon Se en tubo fermita (vitrobalono envelopo) estasvakuo (10-3ndash10-5Pa) kurento nur en tiu okazo povas flui se la negativpotencialaelektrodo eligas elektronojn Atingi ke la elektronoj elpasu el metalo oni devasaltigi la temperaturon de la metalo Kiam la elektronoj jam elpasis el la metalotiuj povas flugi sen baro Per elektra kampo ties movo estas influebla aŭakcelige aŭ bremsige Per elektra aŭ magneta kampo la elektronoj kolekteblajilia movdirekto estas variigebla defleksigebla Ĉi tiujn eblojn oni eluzas en latn elektronikaj tuboj (laŭ pranomo radiotubo aŭ simple lampo fakĵargone vipovas nomi e-tubo) Laŭ la konstrukto kaj funkcio ekzistas pluraj elektronikajtuboj Ekzistas tiaj proprecoj kiuj estas egalaj en ĉiuj tipoj En ĉiuj estas laelektronoj eligate per termoemisio varmige la negativpolusan elektrodon kiuestas nomata katodo Tiu katodo do estas ardita katodo Tiel ĉiuj havas hejtilonTroveblas en ĉiuj tipoj alia elektrodo nomata tiu anodo Tiu anodo estaspozitivpotenciala elektrodo La elektronikaj tuboj estas lokitaj en vitrobalono Ella vitrobalono la aero estas elsuĉita tial en ĝi estas vakuo aŭ estas plenigita tiukun gaso Vi povas vidi bildon dekstren pri la elektronika tubo

Mi mencias ke la elektronikaj tuboj jam ne estas uzatajofte escepte la specialajn ĉar eblas anstataŭigi tiujn per plimodernaj konsisteroj kiel ekz la duonkonduktiloj Tial laelektronikajn tubojn vi povas ĉi tie studi nur pri ties plej gravajkarakterizoj

Figuro 62 Elektronika tubo

a) Diodo (Vakua diodo)

Estas bezonate foje rektifi alternajn kurentojn Por fari tiun oni bezonas tianŝaltilon kiu havas proprecon elektroklapan La elektroklapo estas tia fenomenoke la rezistanco dependas de la direkto de la alkonektita tensio Tiunkonsisteron kiu havas tian proprecon oni nomas rektifilo kiu estas fabrikita envakua tubo vakua diodo Tian konsisteronkiu rektifas la kurenton oni povas produkti eldiversaj materioj Tiujn konsisterojn kiujrektifas la kurenton oni nomas simple diodoTra la diodo nur tiam povas flui kurento se lakatodo havas negativan kaj la anodopozitivan poluson En tiu okazo kiam laanodo havas negativan potencialon de lakatodo tiam la rezistanco proksimiĝas al laekstrema grandeco Evidente ke tiam kurentone aŭ nur malintense povas flui

La bazan konstrukton kaj la simbolon de la elektronikaj tuboj kiu estas ladiodo vidu sur la dekstra figuro Mi mencias ke la hejtilon en la simbolo onimalofte kutimas signi sur la cirkvitaj skemoj Tiel ankaŭ mi ne signos plu

La sekvantaj ecaroj montras la karakterizojn elektrajn de la ideala rektifilokaj de la vakua diodo

Figuro 64 Rektifila karakterizo

Envelopo

Katodo

Hejtilo

Envelopo

Katodo

Hejtilo

a) Ecaro ideala b) Ecaro de vakua diodo

Tra la ideala rektifilo fluas ekstreme grandaj kurentoj kiam la anodtensioestas pozitiva kaj ne fluas kurento kiam la anodtensio estas negativa La unuansituacion oni nomas malferma stato la alian ferma stato Tian karakterizonidealan povas produkti nenia rektifilo Kiel vi povas vidi sur la figuroparto b) lavalvo havas rezistancon en malferma stato kiu rezistanco en konkreta valvodependas de la grandeco de anodtensio Mem la ecara karakterizo dependas dela tipo de valvo kiu estas difinita dum la fabrikado Ju pli apika estas la ecarodes pli efika estas la valvo Laŭ la ecaro la anodkurento ŝanĝiĝas nelineare Tialdevas aparte difini kaj la kontinu-kurentan kaj la altern-kurentan rezistancojnde la valvo La kontinu-kurentan rezistancon (Rrk) estas facile difini en konkretalaborpunkto (L) Vidu la sekvantan figuron

Figuro 65 Laborpunkto de valvo

La altern-kurentan rezistancon (Rak) oni nomas ankaŭ interna rezistanco(Rint) kiu signifas la rezistancon ĉirkaŭ la laborpunkto En valvo la rilato inter ladu rezistancoj estas formulita

ukak RR3

Ua [V]

UR cot

Oni kutimas difini ankaŭ la apikon (S) de la ecaro kiu estas la involuciavaloro de la interna rezistanco

La rendimenton (η) de valvo difinas la interrilato de diversaj povecojnome la rektifita- kaj la enigita-kurento Ĉe valvo krom la rektifenda alternakurento oni devas kalkuli ankaŭ kun la hejtila kurento

Se la ŝarĝa rezistanco de valvo estas Rŝ tiam

Ĉe unutakta rektifo se la kurento estas sinusforma

Ĉe dutakta rektifo kaj la rendimento estas

maksr II 1

maksr II 2

818108

Uzante glatigan (bufro) kondensilon la rendimento povas atingi preskaŭ la100

En la praktike uzantaj rektifiloj la interna rezistanco ne estas nulo (Rintgt0)tiel la vera rendimento estas malpli ol tiu de la kalkulita Ĉe la valvouzatajrektifiloj la rendimento variiĝas inter 40ndash80

b) Triodo

La triodo estas trielektroda elektronikatubo kiu krom la jam konataj katodo kaj anodohavas ankaŭ kluzelektrodon La triodo similekiel la valvo estas fabrikita en envelopo Latria kluzelektrodo estas la grido kies potencoinfluas la elektronkurenton Pro ĉi tiu regad-kapabla propreco estas nomata pli precizereggrido La strukturon de triodo vi povas vidisur la dekstra figuro

Figuro 61 Triodo

La grido estas speciala bdquokradordquo spiralforma bobeno ĉirkaŭ la katodo Laelektronoj povas flugi al la anodo nur inter la volvoj Se la grido havas pozitivanpotencialon rilate de la katodo tiam la katod-grida cirkvito funkcias kiel diodoVidu la sekvantan ecaron

Figuro 67 Ecaro pri la gridkurento de triodo

La pozitivpotenciala grido suĉas elektronojn de la anodo Tiu gridkurentomankus el la anodkurento Tial en la praktiko oni uzas negativan gridtensionEkz se la katodtensio estas 0V tiam la gridtensio povas esti ndash3V Ĉi tiunegativa gridtensio estas ties biastensio La biastensio de la grido estas signata

Katodo

-Ug +Ug

per Ug La triodo estas uzata kiel amplifilo ĉar la gridtensio variige ĉirkaŭ lalaborpunkta biastensio estas grave malpli intensa ol tiu de la anod-katodoSimile ankaŭ la diferenco en la kurentorilato estas grave granda La amplifonmontras la ecaroj pri la karakterizoj de la triodo Ĉar la anodkurento de triododependas du faktoroj ndash de la gridtensio kaj de la anodtensio ndash tial la rilato interla tri datenoj ne karakterizebla kun unu ecaro Tial la karakterizoj de triodo estasprezentitaj kun ecaroj Al la ecaro apartenanta tria dateno estas konstanta valorokiun oni nomas parametro Oni diferencigas tri ecarojn(Vidu ankaŭ la Figuron 68)

a) Anodkurento ndash gridtensio la parametro estas la anodtensiob) Anodkurento ndash anodtensio la parametro estas la gridtensioc) Anodtensio ndash gridtensio la parametro estas la anodkurento

Figuro 68 Karakterizoj de la triodo

La P ecaro (intermita linio) montras la povecon anoddisipadan Ĉi tiu ecarotion montras ke ĉe konkreta anodtensio kiom intensa kurento estas trafluigeblarilate al la disipado Por kompreni la amplifecon pli precize montras ekzemplonla sekvanta ecaro

Ia [mA]

Ug [V]

-10 -8 -6 -4 -2

100 200 300 Ua [V]0

Ia [mA]

Ug [V]

-10 -8 -6 -4 -2

100 200 300 Ua [V]0

Figuro 69 Amplifo de triodo

La ecaro tre bone ilustras ke la intenso de la amplifo dependas de la apikode ecaro Tiu apiko (S) estas grava propreco de triodoj kiu estas kalkulebla el larilato de ΔUg kaj ΔIa valoroj kun la sekvanta formulo

La apiko estas kalkulita kun konstanta anodtensio UaEl la ecaroj estas kalkuleblaj aliaj proprecoj de triodo Tio estas ekz la

interna rezistanco Rint kiun ni povas kalkuli el la dinamika anodtensio (ΔUa) kajel al tiu apartenanta diamika anodkurento (ΔIa)

Ug=konstanta

Ankaŭ la unudirekt-kurenta rezistanco (Ruk) estas kalkulebla sed ĉi tiun onikalkulas el la statika (laborpunkta) datenoj

Se ni plu kalkulas kun la jam konataj datenoj ni ricevos alian tre gravankarakterizon de triodo Tio estas la amplifa koeficiento (μ) Tiu koeficiento estaskalkulebla el la multipliko de la apiko kaj interna rezistanco μ=SmiddotRint

Iomete pli detale

La involucia valoro de la amplifa koeficiento estas la penetreco (D)

Tiu penetreco dependas nur de la geometria situo de la elektrodoj en latriodo Estas uzata ankaŭ la tn Barkhausen-formulo

kies rezulto ĉiam estas 1 se la mezurunuo por la apiko estasmAV sen la kutima AV Alikaze la rezulto estas 1000

Laŭ la praktika uzado la triodo havas tri malavantaĝojn

1 Pro la kapacito (3divide5pF) inter la grido kaj anodo la triodo ne estas konvena por altfrekvenca amplifado2 La interna rezistanco de triodo estas malgranda nur kelkaj KΩ-j kio same

estas malavantaĝo por amplifi altfrekvencajn elektrajn signalojn3 Pro la granda penetreco la amplifa koeficiento estas malgranda ankaŭ ĉe la malaltaj frekvencoj

Por eviti la suprajn malavantaĝojn oni evoluigis plurgridajn elektronikajntubojn

1int SRD

c) Tetrodo

En la tetrodo aŭ la kvarelektrodaelektronika tubo oni uzas ankoraŭ pluangridon inter la rega grido kaj la anodo Tiuplua grido estas la helpgrido (depende de laalto de nutrotensio akcelgrido aŭombriggrido) Per ĉi tiu helpgrido oni povasgrave limigi la malavantaĝojn de la triodoĉar la kapacito inter la reggrido kaj la anodomalaltiĝis ĝis 0005pF kaj la internarezistanco altiĝis La retroinfluo de la anodoal la reggrido malintensiĝis La konstruktonkaj la simbolon vidu sur la dekstara figuro Figuro 70 Tetrodo

La amplifendan kurenton ankaŭ ĉe la tetrodo oni devas konekti al lareggrido La konstrukto de la helpgrido dependas de tio ke por kia funkcio onivolas uzi la tetrodon Por sonfrekvenca intervalo ne gravas la malalta anod-reggrida kapacito kaj la grandvalora interna rezistanco Sed estas bezonata lagranda apiko por kiu devas uzi maldense volvitan helpgridon Por altfrekvencajamplifado estas grava la malalta anod-reggrida kapacito kaj la grandvalorainterna rezistanco En tiaj tetrodoj la helpgrida spiralo estas volvita maldense Latiel fabrikita tetrodo havas amplifan koeficienton multcent-oblan ol tiu de latriodoj kiu ĉe tiuj pr 100 obla Pri la tetrodo mi konigas nur unu ecaron por plifacile kompreni la sekvantajn plikomplikajn elektronikajn tubojn Ĉi tiu ecaroestas la anodkarakterizo kun la kohero de Ig2ndashUa Nun mi devas mencii ke lagridojn oni signas kun vicnumero Tiel la reggrido havas la 1-an la helpgrido la2-an numeron ktp (Vidu poste)

Figuro 71 Anodkarakterizo de tetrodo

Ua0 A B C

Ug1 = konstantaUg2 = konstanta

Ua0 A B C

Regadgrido

Helpgrido

Katodo

Regadgrido

Helpgrido

Katodo

Rigarde la IandashUa ecaron vi povas vidi se Ua=0 tiam ankaŭ la Ia estas nuloĉar ĉiuj elektronoj iras en la helpgridon Kiam la anodtensio altiĝas ankaŭ laanodkurento altiĝas kaj Ig2 malintensiĝas ĝis la bdquoArdquo punkto Tie okazis interesaŝanĝo en la ecaro Tiu punkto estas proksimume ĉe 10V La 10V intensa tensiotiel rapidigas la elektronojn ke tiuj jam povas krei sekundarajn elektronojn Ĉitiun fenomenon oni nomas sekundara emisio kaj ties impreso estas la tndinatrona impreso En ĉi tiu ecarparto bdquoArdquondashbdquoBrdquo la Ia malintensiĝas kaj la Ig2

intensiĝas Kiam la anodtensio komencas atingi la tensionivelon de la helpgrido(UaasympUg2) ĉe al bdquoBrdquo punkto la sekundaraj elektronoj jam povas reiri al la anodotial la anodkurento refoje intensiĝas Pli kaj pli intensige la anodtension pli kajpli multiĝas la nombro de la elektronoj en la anodo Por eviti la supranfenomenon oni komencis fabriki tian strukturohavan tetrodon en kiu tieldensiĝas la elektronoj atingantaj la anodon ke tiuj repuŝas la sekundarajnelektronojn Tiu tetrodo estas la radiotetrodo La tielnomata gridoecaro (IandashUg1)estas simila al tiu de triodo sed evidente ke ĉe la tetrodo la karakterizon dereggrido influas ankaŭ la tensiograndeco de la helpgrido

Tetrodojn jam tiam oni ĉesis fabriki kiam ankoraŭ estis ofte uzataj laelektronikaj tuboj ĉar estis evoluigitaj pliefikaj tipoj

d) Pentodo

Pli efika tipo de la elektronikaj tuboj estas la pentodo Pentodo estas tiuelektonika tubo kiu havas kvin elektrodojn La tria grido en la pentodo havasfunkcion eligi la malavantaĝon de tetrodo nome la sekundaran emision Ĉi tiugrido estas lokita en la tubo inter la helpgrido kaj la anodo kaj estas tiu nomitabremsogrido La bremsogrido estas konektita al la katodo ene la tubo Do labremsogrido havas tian potencialon kian la katodo (negativan) tial lasekundarajn elektronojn eliĝintajn el laanodo tiu retenas de la helpgrido Latria grido eligas la malavantaĝon detetrodo tiel ke samtempe ne malin-tensigas ties avantaĝojn La amplifakoeficiento estas pli granda de lapentodo ol tiu de la tetrodo Ankaŭ lainterna rezistanco estas pli granda en lapentodo (05divide2MΩ) kaj pro la pluselektrodo la interna kapacito estas plimalgranda La strukturon de lapentodo vidu sur la dekstra figuro

Figuro 72 Pentodo

Bremsogrido

Helpgrido

Regadgrido

Katodo

Bremsogrido

Helpgrido

Regadgrido

Katodo

La ecaro pri la anodkurento kaj reggrid-tensio (IandashUg1) estas simila al tiu dela radiotetrodo Ankaŭ ĉe la pentodo la karakterizon influas ankaŭ la tensio de lahelpgrido (Ug2) La variiĝo de anodtensio negrave influas la karakterizon de lareggrido sed la grandeco de la helpgrid-tensio grandmezure modifas tion Lasekvanta ecaro montras ekzemplon pri la grido-karakterizoj de pentodo

Figuro 73 Gridokarakterizo de pentodo

Plie interesaj estas la tn anodkarakterizoj kiuj montras gravanmalsimilecon ĉefe al la trioda karakterizo La sekvanta ecaro montras lakarakterizojn de anodkurento kaj anodtensio (IandashUa)

Figuro 74 Anodkarakterizo de pentodo

Ia [mA]

-Ug1[V] 7 6 5 4 3 2 1 0

1 Ug2 = 125V

2 Ug2 = 100V

3 Ug2 = 75V

Ua = 250V Ia [mA]

-Ug1[V] 7 6 5 4 3 2 1 0

1 Ug2 = 125V

2 Ug2 = 100V

3 Ug2 = 75V

Ua = 250V

Ia [mA]

Ug2 = 150VUg1 = 0V

Ug1 = -1V

Ug1 = -2V

Ug1 = -3V

Ug1 = -4V

Ug1 = -5V

Ug1 = -6V

40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

Ia [mA]

Ug2 = 150VUg1 = 0V

Ug1 = -1V

Ug1 = -2V

Ug1 = -3V

Ug1 = -4V

Ug1 = -5V

Ug1 = -6V

40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

Por tio ke la pentodo funkciu kun plej ebla poveco kun la plej malgrandadistordo la karakterizo devas havi la sekvantajn proprecojn

1 La ŝanĝo de la anodkurento devas esti lineara kun la variiĝo de la regagridtensio Do la IandashUg1 karakterizo devas esti rektlinia

2 La anodkarakterizo de efika pentodo post la komenca apika parto jamkun malgranda anodtensio trairas al la lineara rektlinia parto de la ecarotiel certige la la plej grandan tensioamplifecon kaj povecon

La diversajn tubodatenojn oni povas kalkuli kun similaj matematikajformuloj kiel ĉe la triodo

La pentodo estas pli efika amplifilo por altfrekvencoj ol la tetrodo ĉar en lapentodo la penetro estas malpli intensa Tiel la amplifa koeficiento estas pligranda proksimume μasymp1000 Tre granda uztereno de pentodoj estas la povecaamplifado

e) Heksodo Heptodo Oktodo Enodo

Por solvi kombinajn problemojn oni evoluigis elektronikajn tubojnhavantajn pli ol kvin elektrodojn Tiel estis fabrikitaj ses sep ok eĉ naŭelektrodaj e-tuboj La heksodo estas seselektroda tubo havanta du reggridojn(g1 g2) Ĝia malavantaĝo ke ne povas nuligi la fenomenon de la sekundaraemisio La heptodo estas sepelektroda e-tubo (pentagrido) Ĝia kvina grido (g5)estas bremsogrido konektita al katodpotencialo En ĉi tiu tubo la sekundaraemisio estas nuligita La oktodo havas ok elektrodojn Ĝiaj gridoj funkcias jeneLa g1 estas uzata kiel reggrido g2 funkcias kiel anodo de triodo La g3 estashelpgrido kaj la g4 funkcias simile kiel reggrido La g5 estas la dua helpgrido kajfine la g6 estas la bremsogrido La enodo estas trekomplika naŭelektroda e-tubopor demoduli la frekvencomodulitajn signalojn

La simboloj de ĉi tiuj e-tuboj estas videblaj sur la sekvanta figuro

Figuro 75 Heksodo heptodo oktodo

g3 g5g4

Ĉefe pro ekonomia kialo oni konstruis kombinajn elektronikajn tubojn Tiujkombinaj tuboj havas en sama envelopo pli ol unu elektronikaĵon Ekz povasesti en sama e-tubo (vitrobalono) du diodoj (binodo) du triodoj aŭ triodo kunpentodo ktp kiel vi povas vidi sur la Figuro 76 Evidente ke ekzistas aliajkombinaĵoj sed ĉi tie mi ne okupiĝas pri tiuj

Figuro 76 Kombinaj elektronikaj tuboj

La kombinaj elektronikaj tuboj ne efikas por ĉiuj funkcioj Ekz se laelektronika tubo funkcias en amplifilo grandiĝas la eblo por la ekscitiĝo Sedpor oscilatoroj kaj miksado estas tiuj tre efikaj

Laŭ la mezuro ekzistas multtipaj elektronikaj tuboj de la tre granda perakvo malvarmigaj (ekz sendostacia) ĝis la miniaturaj La tiponomo montras lafunkcion kombinon kaj la konektingo-tipon Nun mi skribas kelkajn nomojnkiujn vi povas identigi laŭ la postaj informoj

DL93 DY51 EZ80 EAA91 EABC80 EBF80 EC92 ECC83 ECF82ECH81 ECL82 EF81 EL34 EL84 EM80 EH81 PC86 PCF82 PCL85PY88 PL36

Ĉi tiuj estas la eŭropaj nomoj de la elektronikaj tuboj En Usono kaj en laiama Sovetunio la e-tuboj estis signitaj aliforme La samfunkcion oni povasidentigi el kompara katalogo

Jen kelkaj ekzemploj kompare la diverssignitajn elektronikajn tubojn

Eŭropa Usona SovetaEABC80 6AK8 6Г3ПEC92 6AB4 6C1ПECH81 6AJ8 6И1ПEL84 6BQ5 6П14ПECC82 12AU7 6H4П

La e-tuboj konektiĝas al la cirkvito per ingo escepte la tre grandstrukturajntipojn La sekvanta figuro montras la diversajn ingojn por la elektronikaj tuboj

Figuro 77 Ingoj por la elektronikaj tuboj

La datenojn pri la elektronikaj tuboj la fabrikoj eldonas en datentabelo(katalogo) La sekvanta listo prezentas la diversajn nomelementojn de laelektronikaj tuboj kun iliaj signifoj La tiponomoj konsistas ĝenerale el litero(j)kaj numero

Unua litero SignifoA Rekta hejtado el la tensioreto kun 4V-oB Nerekta hejtado kun 180mA kurentoC Seria hejtado nerekta kun 200mA kurentoD Rekta hejtado el baterio kun 125V-oE Rekta hejtado el la tensioreto kun 63V-oF 13V-a tubo por aŭtomobilojH Seria hejtado kun 150mA kurentoK Bateria hejtado kun 2V-oP Seria hejtado kun 300mA kurentoU Seria hejtado kun 100mA kurentoV Seria hejtado kun 50mA kurento

Pluaj literoj SignifoA Diodo (valvo)B Duobla diodo

BC Duobla diodo kun triodoC Triodo

CH Triodo-heksodoD Finamlifa triodoE TetrodoF Tensioamlifa pentodo

K Ŝ O L

(korbo) (ŝtalo) (oktalo) (loktalo)

(rimloko) (miniaturo) (novalo)

K Ŝ O L

R M NR M N

(rimloko) (miniaturo) (novalo)(rimloko) (miniaturo) (novalo)

H Heksodo aŭ heptodoK OktodoL Pentodo por povuma amplifatoroM AgordindikiloQ Enodo (Demodulilo por frekvencomodulitaj signaloj)S Sinkrondefleksa elektronika tuboX Gasplena dutakta rektifiloY Unutakta vakua rektifiloZ Dutakta vakua rektifilo

Numeroj Signifo11ndash12 Ŝtalbalono21ndash22 Vitrobalono kun loktala konektilo31ndash39 Oktalkonektila e-tubo40ndash42 Rimloka e-tubo (Sur rando pivota)80ndash89 Novalkonektila e-tubo90ndash99 Miniatura e-tubo

Do ekz la sekvanta tiponomo ECL 84 signifas ke ĉi tiu e-tubo estashejtenda rekte kun 63V tensio kaj tiu havas kombinan konstrukton unutriodon kaj unu pentodon kiu pentodo estas por povuma amplifo

En la cirkvitaj skemoj la elektronikajn tubojn oni simbolas dumaniereVidu la sekvantan figuron pri duopa triodo

Figuro 79 Cirkvitskemaj simboloj

f) Gazotrono Tiratrono

Oni produktis tian elektronikajn tubojn en kiuj ne estas vakuo sed tiujestis plenigitaj kun gaso La gaso povas esti ekz argono kriptono aŭ miksaĵo eltiuj sed estas uzata ankaŭ la hidrargvaporo La gazotrono estas rektifilo (diodo)La elektronika tubo plenita kun hidrargvaporo estas uzebla por malgrandatensio maksimume Ua-k=15divide16V Por granda povumo la gazotrono estas pliefika ol la vakua diodo La tiratrono estas trielektroda gazotrono Tiu funkciasvere kiel la vakua diodo ĝis kiam la tensio de la reggrido atingas la tn

startigan tension Ug=Ust Post la startiga tensio la anodkurento atingas abrupte lagrandecon apartenantan al la malgrandtensia elektra arko Dum la gaskonduktola gridotensio jam ne influas la kurenton trafluantan la e-tubon Vidu lasekvantan ecaron

Figuro 79 Anod-grida karakterizo de tiratrono

Do post la joniĝado de gaso vane variiĝas la gridotensio tiu jam funkciaskiel la gazotrono La tensiofalo sur la e-tubo estas nur 10divide20 V Variige laanodtension la karakterizo estas movebla tien-ren La jonkondukto estasnuligebla kun la malgrandigo de la anodtensio La konduktiĝo estiĝas tre rapideabrupte sed atingi la malkonduktiĝan staton bezonas iom da tempo Se laanodtensio estas alterna en tiu okazo regante la tiratronon ni ricevas treinteresan karakterizon Vidu la Figuron 80

Figuro 80 Alterna anodtensio sur la tiratronoKiam la anodtensio estas pozitiva la Ua joniga tensio dependas de la

Ug=Ust Eblas tiom granda gridtensio kun kiu ne povas ekkonduktiĝi latiratrono

g) Klistrono

La klistrono estas speciala elektronika tubo kiu estas tre kapabla poramplifi altfrekvencajn signalojn La klistrono eluzas tiun fenomenon ke laelektronojn eblas engrupigi (faskigi) dum la flugado La funkcia principo de laklistrono estas tre simpla Vidu la Figuron 81 Prenu du lamenparojn el metalounu de la alia l distanco kaj inter siaj lamenoj estu a larĝa breĉo kiun breĉon vi

Ia = 0

Ug1 Ug2 Ug3 Ug4

Ug1 lt Ug2 lt Ug3 lt Ug4Ua

Ia = 0

Ug1 Ug2 Ug3 Ug4

Ug1 lt Ug2 lt Ug3 lt Ug4

-Ug Ust 0 +Ug

Karakterizo de vakumdiodo

Karakterizo de tiratronoIa

-Ug Ust 0 +Ug

Karakterizo de tiratrono

povas nomi kaverno Sur la lamenoj estu eta truo tra kiuj flugas la elektronojKomence la elektronradio flugas kun v0 rapido tra la truoj La amplifendanaltfrekvencan tension konektu al ambaŭ lamenparoj tiel ke inter la dulamenparo estu decida fazdiferenco

Figuro 81 Funkcia principo de la klistrono

~ defazigilo

v0 elektronradio

aa lenira kaverno elira kaverno

amplifenda tensio

~ defazigilo

v0 elektronradio

amplifenda tensio

Pro la tensio alkonektita en ambaŭ breĉoj estiĝas elektrokampohorizontale Tiuj elektronoj kiuj ĝuste tiam enpaŝan en la breĉon maldekstran

(enira kaverno) kiam la elektra fortokampo havas vektoriale dekstran direktontiam la elektronoj bremsiĝas Kiam la vektora direkto de la elektra fortokampomontras maldekstren tiam la elektronoj akceliĝas Tiel la flugantaj elektronoj ĉedecida distanco amasiĝas Se la dekstra kaverno estas ĝuste ĉe amasiga punktotiam la elektrokampo en la kaverno ricevas energion de la elektronradio Por laenergiotransdono estas tre grava la fazo de la elektrokampo Ĉi tiu konsisteroestas kapabla amplifi signalojn ĝis mult-gigaherca frekvenco Se inter la dukavernoj estas retrokuplo la klistrono estas kapabla por fari oscilon Sur lasekvanta figuro vi povas vidi du tipajn klistronojn La unua estas la ĝeneralaklistrono sed la posta estas la tn refleksa klistrono

Figuro 82 Klistrono ĝenerala

Estas tia tipa klistrono kiu havas nur unu kavernon Tiu klistrono estasnomata refleksa klistrono La elektronradio traflugante la kavernon returniĝasde sur la elektrodo reflektoro kies potenco estas negativa La returnintaelektronradio refoje traflugas la kavernon kaj la altfrekvencan energion de tieoni povas elpreni Ĉi-tipaj elektronikaj tuboj havas tian proprecon ke variige latension de la reflektoro oni povas ŝanĝi la frekvencon de la resonado Larefleksaj klistronoj tial estas kapablaj por rekta frekvencomodulado Vidu lasuban figuron

katodo

filamento anodo

kaverna resonilo

eniro eliro

elektronradio

ndashkatodo

filamento anodo

kaverna resonilo

eniro eliro

elektronradio

reflektoro

kaverna resonilo

filamento

katodo

akcelilondash

reflektoro

kaverna resonilo

filamento

katodo

akcelilo

Figuro 83 Refleksa klistrono

La klistronoj estas uzataj ĉe la ultrakurt-frekvenca tekniko ekz por lafinamplifatoroj de la radiaj kaj televidilaj dissendiloj Ĉi-tipaj elektronikaj tubojhavas avantaĝon la grandan amplifecon

h) Agordindika tubo (magia lampo)

Por kontroli la agordadon oni aplikas agordindikilon kiu povas esti ankaŭel elektronika tubo La agordindika tubo eluzas tiun proprecon de laelektronradio ke tuŝante alpuŝiĝe kelkajn materiojn tiuj eligas lumon Tiujmaterioj estas la luminoforoj (lumeligantoj) kaj ties fenomeno estas nomataluminesenco (lumeligo) Depende de la tipon de la lumeligantoj la eligata lumohavas diversajn kolorojn Por indikiloj plej efika estas la verda koloro ĉar laokuloj tiun koloron perceptas plej bone Por verda lumo estas uzata ekz lazinksulfido Estas uzataj ankoraŭ la diversaj zinksilikatoj ktp Tiun surfacon kiuestas kovrita kun la lumeliga materio oni nomas ekrano Sur la sekvanta figurovi povas studi la fenomenon de ĉi tiu speciala elektronika tubo

Figuro 84 Fenomeno de la agordindika tubo

La ekrano estas konektita al pli pozitiva tensio ol la katodo tiel laelektronoj movadas al la ekrano Trafe la ekranon la elektronoj eligas lumon ella ekrano Se la rega elektrodo ne estus tiam la ekrano lumus sur sia tutasurfaco Pro la rega elektrodo modifiĝas la vojo de la elektronoj tial la ekranolumas laŭ regado La rega elektrodo tratranĉas la vojon de la elektronoj tial oninomas ankaŭ tranĉelektrodo La rega tensio estas variigebla de la ekrantensioĝis la tre malgranda tensio Ju pli granda estas la diferenco inter la ekrana kaj larega tensio des pli granda estas la deklinacio de la elektronoj Ĉi tiun situacion

skreno

katodo rega elektrodo

hejtilaj konektoja) b)

skreno

hejtilaj konektoj

skreno

montras la b) figuroparto Do en ĉi tiu okazo estas la plej granda la mallumaparto de la indikilo

Pro tio ĉar la indikenda signalo estas tre malintensa tial la indikilo estaskonstruita kun triodo en sama tubo La anodo de la amplifa triodo estaskonektita al la tranĉelektrodo kaj sur la regan elektrodon de triodo (grido) estaskonektita la indikenda tensio Ĉi tiun konstrukton kaj la simbolon montras laFiguro 85

Ekzistas tiaj konstruktoj en kiuj la nombro de latranĉelektrodo estas pli ol unu Plejofte kvar Tiel laekranbildo estas plifacile taksebla Se latranĉelektrodoj estas aparte regataj de malsamajtriodoj oni per unu indikilo povas kontroli diversajnsignalojn Per tiaj kombinaj agordindikaj tuboj onipovas per unu indikilo agordi ekz dissendilojnhavantajn tiuj kaj malfortan kaj tre fortankampointenson

Figuro 85 Konstrukto de la agordindika tubo

i) Elektronfaska tubo kineskopo

Tiujn elektronikajn tubojn en kiuj la elekronoj estas faskigitaj oni nomaselektronfaska tubo Eluzi la lumeligan fenomenon estas unika teknikaĵo laelektronfaksa tubo Tiu tubo estas uzata en mezuriloj ekz en osciloskoporadaro kiu montras la valoron daŭre per ecara bildo La elektronoj estasstartigeblaj el la katodo kun granda elano kaj ties nombro estas regeblaAldonante al tiuj la lumeligan kapablecon ni ricevas tuj tian elektronikan tubonkiu estas uzebla vidigi la nevideblajn elektronikajn proprecojn de la cirkvitoj Lakonstrukton de la elektronfaska tubo vidu sur la sekvanta figuro

Figuro 86 Elekronfaska tuboLa eligitajn elektronojn el la varmigita (1) katodo (2) elektrooptika sistemo

(3 4 5 6) faskigas en tre mallarĝan elektronradion (9) La komplekson deelektrodoj 2ndash6 oni nomas elektronkanono aŭ elektronĵetilo Por tio ke laelektronradio havu nur kelkajn dekonajn milimetrojn kaj tiel kun grandarapideco trafu la lumeligan tavolon (11) sur la elektrodojn bezonas konektikonvenajn tensiojn Intensigi la koncentriĝon de la elektronoj la katodo estasĉirkaŭita kun cilindroforma rega elektrodo (3) (Wehnelt-cilindro) havanta tiunegativan tension Plu mallarĝigi la elektronradion la anodoj (4) (6) havas etantruon Nur tiuj elektronoj atingas la ekranon kiuj povis trairi la truojn Atingi lakonvenan fokuson sur la ekrano la anodoj estas konektitaj al sufiĉe grandatensio La unua anodo havas 450divide500V tension de la katodo kaj la dua anodopli ol 1000V tension Se la elektronoj ne estas defleksitaj tiuj laŭ la akso de tuboatingas la ekranon (10) kaj tie eligas lumon tiel grandan kian grandecon havasla diametro de la elektronradio Por ke la elektronoj atingu grandan rapidecononi enmetas plurapidigan anodon (8) kiu havas 10ndash12 oble pli grandan tensionol la antaŭaj anodoj Tiu plurapidiga anodo vere estas grafita aŭ alumina tavolosur la tubomuro Tiel tiuj tuboj estas uzeblaj por bildigi eĉ 1000MHz-ajnoscilojn Antaŭ ol la elektronoj atingus la ekranon tiuj devas traflugi inter ladefleksaj elektrodparoj (7) vertikala kaj horizontala Se ĉiuj defleksaj elektrodojhavas saman potencialon tiam ne estiĝas elektrokampo inter la lamenojdefleksaj En tiu okazo kiam estas potencialdiferenco inter iu defleksalamenoparo tiam la elektrono flankenflugas al la pli pozitiva elektrodo(lameno) La grandeco de la flankenflugo proporcias kun la grandeco de lapotencialdiferenco inter la defleksaj elektrodoj Tiun defleksiĝon montras laeligita lumo sur la ekrano Se la elektronradio kaj la defleksigo estas daŭraj tiamsur la ekrano videblas desegnaĵo karakterizanta la mezuratan elektropropreconde cirkvito Estas tre efike tiel ekzameni tre rapidajn elektrajn eventojn Vidigi

1 2 3 4

ŝanĝojn daŭrajn sur la ekranon ebligas la okulaj inercio Por aperigi rapideŝanĝajn elektrajn proprecojn limigas ke la lumo ne tuj nuliĝas kiam laelektronradio estas malŝaltita aŭ tiu formovas Sed en la radartekniko estasavantaĝo la malrapide estingiĝa lumo Por la pli efika mezurado estaskonstruataj dufaskaj tuboj Tiel dum sama tempo oni povas mezuri kaj komparidu diversajn sed unu de la alia dependajn elektrajn proprecojn

La elektronradio estas fokusebla kaj defleksebla ankaŭ per magneta kampoLa intenso de la deflekso dependas de la kurentointenso de la defleksa bobenoLa magnete regataj elekronfaskaj tuboj estas plejofte la kineskopoj Mi menciaske ankaŭ la elektrostatike regataj tuboj estas konvenaj por kineskopoj sed lamagnete regataj estas pli efikaj tiel en la praktiko estas uzataj nur ĉi tiaj tipojTiuj tuboj estas uzataj en la televidiloj kaj komputiloj Pro tio tiaj bezonas pligrandan ekranon ol la osciloskopoj Estas signifa dateno de la kineskopoj ladefleksa angulo Hodiaŭ ĝenerale uzata defleksa angulo estas 1100 La magneteregataj tuboj havas avantaĝojn kontraŭ la elektrostatike regataj tuboj1 La konstrukto kaj tiel la fabrikado estas pli simpla La rega mekanismo

estas ekstere de la tubo

2 La fokusigo magneta estas pli efika Tiel la elektronradio enhavas plimultajn elektronojn do ankaŭ la lumintenso estas pli granda Laelektronradio per magnetokampo estas pligrande defleksebla ol tiu per laelektrostatika kampo En sama tubolongeco la magnete regata defleksigoebligas uzi pli grandan ekranon tiel povas aperigi pli grandan bildon

La malavantaĝo de la magnete regataj elektronfaskaj tuboj ke tiuj bezonassufiĉe intensan kurenton en la regbobenoj Sur la sekvanta figuro vi povas vidi lakonstrukton de la magnete regata elektronfaska tubo

Figuro 87 Kineskopo

En la komenco la kineskopoj havas tian lumeligan materion kiu donas nurblankan lumon Hodiaŭ jam estas vaste uzataj la multkoloraj kineskopoj kiuj ladiversajn kolornuancojn miksas el tri bazaj koloroj Tiuj bazaj koloroj estas laruĝa blua kaj verda La multkoloraj kineskopoj havas tri elektronkanonojnapartenantajn al konkreta bazkolo En la komenco tiuj elektronkanonoj situisunu de la alia je 1200 grado sur la pintoj de simetria triangulo Pro tio tiakineskopo estis nomata delta-tubo En moderna konstrukto la elektronkanonojsituas horizontale unu apud la alia Tia tubo estas nomata linia-tubo Lamalavantaĝo de la delta-tubo estas tio ke la elektronradiojn devas kajhorizontale kej vertikale agordi La lumeliga materio estas kolortriopapolvotavolo La vidatan koloron miksas la diversintensaj elektronoj atingitaj latri polvotavolojn Pro tio ke la elektronradio nur la ĝustan kolortavolon ekscituestas uzata la tn ombrig-masko Tiun ombrig-maskon en la linia-tubo oninomas breĉo-masko La konstrukton de la multkolora kineskopo vidu sur lasekvanta figuro

ekrano

lumeliga tavolo

elektronradio

(vitra surfaco)

ekrano

lumeliga tavolo

elektronradio

(vitra surfaco)

Figuro 88 Multkolora kineskopo

De sur la surfaco de la oksidkatodo ne nur elektronoj eliĝas sed ankaŭnegativaj jonoj kiuj havas pli grandan mason (multmil-oblan) ol tiu de laelektronoj La pezaj jonoj bombardas la ekranon kiu pro tio perdas la lumeligankapablecon tiel la lumintenso malgrandiĝas Kun elektrostatika regado ankaŭ lajonoj estas defleksitaj tiel la tuta ekrano egalmezure bdquomaljuniĝasrdquo Estas alia lasituacio kun magneta regado ĉar la pezajn jonojn la magneta kampo ne povasdefleksi tiel tiuj la ekrancentron bombardas Por eviti la jonmakulon sur laekrano en la kineskopoj oni uzas tn jonkaptilon La jonkaptilo tiun fenomenoneluzas ke la magneta kampo defleksas la elektronojn sed la jonojn ne povas

j) Fotoĉelo

ombrig-masko aŭ breĉo-masko

elektronkanonoj

metala breĉo-masko

polvotavolo multkolora

Tiujn vakuohavantajn aŭ gasplenigitajn elektronikajn tubojn kiuj eluzas lafotoelktran impreson oni nomas fotoĉelo (fototubo) La fotoĉeloj estasdiversigitaj al tri tipoj laŭ la funkcia sistemo

1 Fotoemisia fotoĉelo en kiuj pro la lumo elektronoj elpaŝas el la fotokatodo

2 Internajn lumefektojn eluzantaj fotoĉeloj kies konduktanco variiĝasdepende de la lumointensoĈi-tipajn konsisterojn vi jam povis studi ĉe la rezistiloj

3 Fermtavol-hava fotoĉelo (fotopilo) en kiuj pro lumo estiĝas potencial-diferenco do tensioĈi-tipan konsisteron vi jam povis studi ĉe la kurentofontoj

Do ĉi tie ni okupiĝas nur pri la fotoemisia fotoĉelo Ĉi tiuj fotoĉeloj estaskonstruitaj en envelopon kaj konsistas el anodo kaj katodo La anodo estas nurmallarĝa drato kaj havas pli pozitivan tension ol la katodo La katodo havas kieleble grandan surfacon kaj kovras proksimume la duonan areon de la internasurfaco en la vitrotubo El tiu granda katodsurfaco elpaŝas la elektronoj prolumo kaj flugas al la anodo La kvaliton de fotoĉelo determinas ĉefe la proprecojde la katodo Por fari katodon estas la plej konvenaj tiuj materioj kiuj bezonastre malgrandan laboron eligi elektronojn Tiaj estas ekz la kalio natrio rubidioantimono cezio aŭ ceziooksido En vakuaj fotoĉeloj la fotokurenton reprezentas

nur la fotoelektronoj sed en la gasplenitajfotoĉeloj la fotokurento intensiĝas pro la joniĝadode gaso Tiel la sentiveco de gasoplenitajfotoĉeloj estas pli granda ol tiu de la vakua Laplej grava indiko de la fotoĉeloj estas tiessentiveco La fotoĉelo sentas ne nur la intenson dela lumo sed ankaŭ ties frekvencon alinomespektron Tiel ni povas paroli pri dutipajsentivecoj kiel integra kaj spektra La integrasentiveco tion montras ke kun integritakompleksa lumo ndash (de ultraviolo ĝis la infraruĝa)1 lumena fotokurento kiom da μA elektron-kurenton ekscitas La vakuaj fotoĉeloj havassentivecon integran 20divide100μAlm

Figuro 84 FotoĉeloLa spektra sentiveco (alinome kolorsentiveco) signifas la sentivecon

koncerne al konkreta koloro kaj tion montras ke 1 lumena unukolorafotokurento kiom μA elektronkurenton ekscitas

Tra la fotoĉelo ankaŭ en tiu okazo fluas kurento se lumo ne atingas lakatodon apud konkreta anodtensio Ĉi tiun kurenton oni nomas mallumakurento La malluman kurenton parte estigas la termika elektronemisio kajankaŭ la izola rezistanco de la fotoĉelo traigas iometan kurenton Laelektronkurento estigita de la fotokurento estas sufiĉe malgranda tial estasbezonata tiun kurenton amplifi Tiu amplifo eblas per la jam konataj elektronikajtuboj ekz per triodo Sed la amplifo eblas alimaniere Ekzistas specilajkonsisteroj nomataj tiuj elektron-multobligiloj Vidu la Figuron 90

Figuro 90 Elektron-multobligiloĈi tiu speciala elektronika tubo funkcias laŭ la fenomeno sekundara

elektronemisio La katodo eligas fotoelektronojn pro la lumo kies intensoinfluas la nombron de la eligitaj elektronoj La dinodoj (alinome emiteroj) estaskonektitaj al pli kaj pli alta tensio tiel estas certigate ke la elektronojn la

katodo

lumo anodo

1 2 3 4 5

dinodoj

katodo

lumo anodo

1 2 3 4 5

dinodoj

anodoemita materio

katodo- +

anodoemita materio

katodo- +

dinodoj altiru Tiu altiro devas esti kun tiel granda elano ke kiam la elektronojentrafas la dinodojn okazigu sekundaran emision povu tiuj emiti (eligi)elektronojn Ĉar la dinodoj havas pli grandan elektroeluzan koeficienton (σ) olunu tial el la dinodoj elpaŝas pli multaj elektronoj ol kiuj enpaŝis Unu post laalia sekvantantaj dinodoj ĉe la fino al la anodo jam grave pli multajnelektronojn flugigas La anodon atinganta elektronkurento estas la amplifitakurento de la fotokatodo Por intensigi la amplifon estas eblo fokusigi laelektronojn per magneta aŭ elektrostatika kampo Sen fokusigo la parto deelektronoj diverĝiĝas Per plurŝtupa amplifo la atingebla kurento de la anodopovas esti eĉ kelkaj mA kun 10μA fotokurento Kontraŭ la fotoĉelo la foto-multobligilo havas grave pli grandan sentivecon (kelkaj Alm) La emiterajtensioj altiĝas po 200V tiel la anodo laŭ la ekzemplo havas nur 1200V tensionPor la altigo de la efikeco oni enmetas en la tubo kontaktilon laŭ la aksokonektite al la anodo Tiel la diverĝiĝo de elektronoj malintensiĝas

Ekzistas tia konstrukto en kiu ne estas apartaj dinodoj sed nur unuecaemita tavolo en amplifa kanalo Mem la kanalo estas konstruita el emisiokapablamaterio kiu havas malbonan konduktancon La lumo atingas la malalttensianfinon de la kanalo ĉe la katodo La eligitaj (emititaj) elektronoj rapidiĝas en lafortokampo de la kanalo kaj tiel atingas la alian flankon Tie novaj elektronojemitiĝas kiuj kun granda rapido trafas la alian muron de la kanalo ktp Laatingebla amplifeco dependas de la longeco diametro kaj de la materio de lakanalo Krome dependas de la rapidiga tensio kiu sur la anodo povas esti eĉkelkaj mil volto

k) Ikonoskopo (bildoskanila tubo)

Por la televidila tekniko estas bezonata tia ilo per kiu oni povas transformila lumajn impresojn al elektraj Tiuj iloj estas la ikonoskopoj Ne sufiĉas simpledetekti la lumon kaj ties intenson sed devas skani la bildon kaj formi lakurenton laŭ la televidila tekniko La funkcian principon de la ikonoskopo vipovas studi sur la Figuro 91

La fotoemisia tavolo konsistas el multaj apartaj mozaikoj kiuj estas izolitajunu de la alia Se la mozaikpartojn atingas lumo tiuj emitas fotoelektronojnKiujn mozaikojn ju pli multaj lumoj trafas tiuj emitas des pli multajnelektronojn Pro la emitada diferenco la ŝargo de mozaikoj variiĝas La mozaikokiun trafis ju pli multaj lumoj tiu havas des pli pozitivan ŝargon pro la eligo depli multaj negativaj elektronoj Do se oni projekcias bildon optikan pri objektosur la mozaikaran tavolon sur tiu aperas en mozaik-potenciala bildo koncerne laobjekton Ĉiu mozaikgrajno kun la izolilo kaj konduktanta tavolo formas

kondensilon Do la mozaiktavolo estas aro de malgrandkapacitaj kondensilojTiu kondensilaro konservas potencialbildon pri la projekciita objekto

Figuro 91 Ikonoskopo 1

Se tiuj kondensiloj estas muntitaj en cirkvito la trafluanta kurento en ĉiuokazo variiĝas kiam la ŝargo de kondensilo ŝanĝiĝas Se per elektronradio estastuŝitaj la mozaikoj unu post la alia tiam la kurentoŝanĝo jam estas uzebla por latelevidila tekniko La skanado per la elektronradio okazas laŭ vicoj Laelektronradio funkcias kiel glitkontaktilo tuŝante unu post la alia lamozaikgrajnojn kun regula tempointervalo La mozaikgrajnoj pro la tuŝadoperdas siajn ŝargojn La malŝarga kurento trafluas la R rezistilon sur kiu falastensio proporcie de la ŝargo do de la lumintenso Post la tuŝado lamozaikkondensiloj havas egalan potencialon oni kutimas diri ke laelektronradio skrapas la bildon Post la skrapado la mozaiktavolo refoje estaskapabla detekti bildon La tuŝado estas tiel rapida ke la elektronradio dum unusekundo multfoje traskrapas la tutan mozaiktavolon La tuŝrapideco dumsekundo estas tiel difinita ke la homaj okuloj sur la ekrano povu vidi daŭranbildon Mi devas rimarki ke la lenso videbla sur la figuro en la praktiko vereestas lensaro

La sekvantaj figuroj montras kelkajn tipojn pri la bildoskanilaj tuboj Launua estas la praa ikonoskopo La fokusigaj elektrodoj kaj la defleksajkonsisteroj estas tiel lokitaj ke tiuj ne malhelpu la projekcion de la objekto surla mozaiktavolon En ĉi-tipa ikonoskopo oni devas kalkuli kun la sekundaraemisio pro la bombado de la elektronradio En la ikonoskopo estas speciala

objekto

mozaiktavolo

izolilo

kondukta plato

Robjekto

mozaiktavolo

izolilo

kondukta plato

elektrodo por kolekti la sekundarajn elektronojn sed ne ĉiu atingas tion La plimulto de la sekundaraj elektronoj reiras sur la ĉirkaŭajn mozaikojn kiujmozaikoj momente ne estas tuŝataj fare de la elektronradio La sekundarajelektronoj malintensigas la pozitivan tension de la mozaikkondensiloj Tiel lasentiveco de la ikonoskopo malaltiĝas proksimume dekoble La ringformakolektanta elektrodo estas pli proksima al la rando de la mozaiktavolo tiel elties mozaikoj pli multaj sekundaraj elektronoj povas atingi la kolektantanelektrodon El tio tiu propreco sekvantas ke la rando de la ikonoskopo havas pligrandan sentivecon La distordo estas nomata bdquonigra makulordquo kies efikonmalintensigi oni aplikas kompensajn elektrajn signalojn

La numerigitaj elektrodoj (1ndash4) estas samaj kiel tiuj en la jam konatakineskopo

La superikonoskopo estas pluevoluigita ikonoskopo Bildokreigafotokatodo estas lokita proksime al la lenso tiel uzeblas mallong-fokusdistancalenso Per la mallong-fokusdistanca lensosistemo eblas certigi pli intensanlumforton El la diafana fotokatodo elpaŝas fotoelektronoj laŭ la projekcia bildoLa fotoelektronoj neŝanĝe la distancon inter unu de la alia flugas al laombrigilo La ombrelo havas tian geometrian pozicion kiel la fotokatodo Lafokusiga bobeno certigas ke la elektronoj paralele kun la akso de la tubo flugu

objekto

kolektanta elektrodo mozaiktavologlimlameno

metalmembrano

elektronradio

al la ombrelo La ombrelo estas polvokovrita izola plato kies polvoj havas trefavoran elektroneluzan koeficienton La polvograjnoj estas apartaj elektreizolitaj unu de la alia La izolan platon sur la alia flanko metalfolio kovras

Figuro 93 Superikonoskopo

Pri helaj partoj de la objekto la elektronradioj grandrapidaj el la fotokatodopli multajn elektronojn eligas el la polvograjnoj ol tiuj rilate al la malhelajpartoj Do la helajn partojn reprezentas sur la ombrelo pli pozitivapotencialmakulo La pluaj funkciado estas egala kiel en la ikonoskopo

Estas pli moderna la sekvanta tipo el inter la bildoskanilaj tuboj Ĉi tio estasla ortikono alinome la bildotransiga La ortikono havas plian sentivecon ol lasuperikonoskopo tiel povas detekti ankaŭ ne tro lumigitajn objektojn La plisentiveco devenas el tio ke krom la jam konata potencialkonservado estasmultfoje uzata la sekundara emisio Mem la ortikono estas videbla sur la Figuro94 La konsister-elementoj de ortikono estas muntitaj en tubon havanta tiu dudiversajn diametrajn partojn La kreado de la potencialbildo okazas en la pligranddiametra parto de la tubo La skanado okazas en la malpli grandadiametraparto kaj simile ĉi tie estas la elektron-multobligilo kiu amplifas la elektrajnsignalojn La fokusiga bobeno ekstere de la tubo faras tian magnetan kamponkies fortolinioj estas paralelaj kun la akso de tubo La diafana fotokatodo estas

fokusiga bobenodiafana fotokatodo

fotoelektronojombrigilo

defleksigaj bobenoj

elektronkanono

preparita ene sur la antaŭan frunton de la tubo Simile kiel ĉe la jam konatajbildoskaniloj ankaŭ ĉi tie la objekto estas projekciata pere de lensaro

Figuro 94 Ortikono

La fotoelektronoj kiel en la supera ikonoskopo ankaŭ ĉi tie el lafotokatodo flugas en la tubo paralele neŝanĝe la komencan disiĝon Lakversekca denseco de elektronoj rilatas al la momenta lumdisiĝo Sur la ombrigilla ŝargoj amasiĝas laŭ la projekciata bildo pri la objekto ja la ombrigilo estaslokita paralele kun la fotokatodo La materio de ombrigilo estas mikronlarĝaduonkonduktilo Antaŭ la ombrelo estas krado metala distance kelkajn dekonajnmikronojn La krado havas tre precizan konstrukton kies potencialo de lafotokatodo estas multcent volto La konstrukto de krado estas tia ke ĝi nemalhelpas la movadon de la fotoelektronoj al la ombrigilo Sur tiu areo kiunpovas tuŝi la elektronradio estas proksimume 100 kradofenestroj Ĉi tiukonstrukto certigas ke la krado ne estu videbla sur la bildo kiel ombrigil-makulo La fotoelektronoj trairante la kradon trafas la ombrigilon sur kiufariĝas la potencialbildo kaj eligas sekundarajn elektronojn Sed ĉi tiujsekundaraj elektronoj male kiel en la ikonoskopo kaj superikonoskopo ĉi tie nereiras sur la ombrigilon ĉar tiujn la krado retenas Ene de la potencialbildo estastie granda potencialdiferenco kie rilatas al la helaj partoj de la objekto Laduonkonduktila ombrigilo al sia perpendikla direkto havas tre favorankonduktancon tiel sur la alia flanko de ombrigilo fariĝas egala potencialbildoĈi tiu duflanka ombrigilo certigas ke la kreado de potencialbildo estu disigita dela tuŝada periodo kio rezultigas la moderigon de la geometria distordo La pluaavantaĝo de ortikono estas tio ke la tuŝado okazas per bdquolantardquo elektronradio Lalanta elektronradio ne eligas sekundarajn elektronojn el la ombrelo do lapotencialbildo fariĝas nur laŭ la fotoelektronoj La malrapidigon de la tuŝantajelektronoj certigas aparta elektrodo La fokusigo kaj la defleksigo bezonas

diafana fotokatodo

fokusiga bobeno

ombrigilo

rapido-moderiga anodo

rapidiga anodo

elektronmultobligilo

elektronkanono

grandrapidajn elektronojn tial la lantiga elektrodo estas tuj proksime al laombrigilo La elektronradio alvenante sur la ombrigilon malŝargas la surfacajnelementojn vere aldonas elektronojn el siaj tien kie mankas La denseco de laelektronradio alvenanta sur la ombrelon estas homogena sed tuŝante laombrigilon perdas elektronojn Tiujn elektronojn kiuj ne estis aldonitaj la altatensio de la rapidiga anodo retiras La refluganta elektronradio tiel estasmodulita ke ĝia denseco jam ne estas homogena La reflugantaj elektronojtrafas tiujn elektrodojn kiuj ĉirkaŭas la elektronkanonon Ĉi tiu elektrodoapartenas al elektron-multobligilo La elektron-mulobligilo amplifas laelektronkurenton kiel vi jam povis studi antaŭe Do la bildokurento jamamplife fluas tra la katodo kiun kurenton eblas plu amplifi per eksterajamplifatoroj

Kiel vi povis vidi la ortikono estas sufiĉe komplika bildoskanila tubo sedĝia sentiveco plenumas ĉiun kvalitopostulon

En la televidila tekniko estas uzataj ankaŭ tiaj bildoskaniloj kiuj jam ne lafotoemision uzas dum la funkciado Tiuj bildoskaniloj havas tre bonansentivecon La eluzata impreso estas tio ke la rezistanco de kelkaj materiojvariiĝas pro lumo Tia bildoskanilo estas la vidikono Tiaj tuboj havas simplankonstrukton kiun vi povas vidi sur la sekvanta figuro kaj tre malgrandangeometrian formon

Figuro 95 Vidikono

La malavantaĝo de vidikono estas nur tio ke la rezistancoŝanĝa inercio dela fotorezistilo estas sufiĉe granda tiel sekvi la rapidajn bildoŝanĝojn tiubildoskanilo ne kapablas La inercio estas moderigebla kun la malintensigo de lalumigado Antaŭ en la vidikono estas uzata lensaro kiu la objekton projekcias al

fotorezista tavolo

diafana metallameno

- 100V

fotorezista tavolo

diafana metallameno

- 100V

la ombrigilon preparitan sur la frontoflankon en la vitrotubo La ombrigilokonsistas unu diafana metallameno kaj unu fotorezista tavolo La diafanalameno traigas la lumon al la fotorezista tavolo kies rezistanco variiĝas laŭ laallumigado La rezistanco malgrandiĝas tie kie la lumo estas pli intensaKontraŭe la malintense lumigita areo de ombrelo havas pli grandan rezistanconDo sur la ombrigil estiĝas rezistancobildo Dum la tuŝado la kurento tra la Rrezistilo tiam estos pli intensa kiam la elektronradio tian areon tuŝas kiu havaspli malgrandan rezistancon La tutan tuŝadon reprezentas tiu vico de tensiofalojkiuj rilatas al la projekciita objekto La tuŝinta elektronradio estas retirata ke tiune okazigu malutilan efikon

l) Iks-radia tubo (Rontgen-radio)

La mov-energio de la elektronoj elpasintaj el la katodo ju pli granda estasdes pli rapide flugas al la anodo La mov-energio estas transformebla al radiaenergio kun bremsado de elektronoj La bremsado povas okazi tiel ke en la vojode la elektronoj ni metas metallamenon Ĉi tiun faris Alfred Roumlntgen en 1895kaj tion spertis ke de sur la lameno eliras radio nevidebla Tiun nevideblanradion oni nomas rontgen-radio por la estimo de ĝia inventisto sed estas nomataankaŭ iks-radio Mem la iks-radia tubo estas tre simpla Vidu la figuron 96 El lamalvarma katodo elpasintaj elektronoj grandrapidaj trafas la anodon kie tiujbremsiĝas kaj parto de ĝia mov-energio transformiĝas al elektromagnetaenergio La pli granda parto de la mov-energio transformiĝas al termoenergiokion montras la temperaturaltiĝo de la anodo

Figuro 96 Iks-radia tubo

La iks-radioj disvastiĝas rekte kaj havas tre fortan penetran kapablecon tielpovas trairi tian medion kian la ĝenerala lumo ne La materioj estas ju plitravideblaj por iks-radio des pli tiuj havas malpli grandan dikiĝon kaj havas plimalgrandan specifan pezon La penetreco de iks-radioj dependas ankaŭ de sia

katodo

ondolongo Ju pli mallonga estas la ondolongo des pli granda estas la energio dela radio kaj ĝia penetrokapableco Tiujn iks-radiojn kiuj havas mallongajnondolongojn oni kutimas nomi duraj iks-radioj kaj la aliajn molaj iks-radioj Laiks-radioj havas influon sur la fotopaperojn instigas kelkajn materiojn porfluoreski kaj aliajn por fosforeski Pro la proprecoj de la iks-radioj tiuj estas trekapablaj por medicinaj kaj en la tekniko por materio-kontrolaj uzadoj

Hodiaŭ jam estas konate ke la lumradioj la komunikadaj radioj la iks-radioj baze estas egalaj fizikaj fenomenoj La diferenco inter tiuj estas nur ĝiaoscilonombro (frekvenco ondolongo) La iks-radioj havas ondolongon en laintervalo 50middot10-7divide04middot10-7mm En la elektromagneta spektro la iks-radiojapartenas al la ultraviolaj radioj Pri la tuta spektro vi jam studis el la libroFUNDAMENTOJ Bonvolu el tio ripetadi freŝigi vian memoron

32 Duonkonduktiloj

La solidaj materioj estas klasifikitaj po tri laŭ ĝiaj specifaj rezistancoj Laŭtiuj klasifiko ekzistas konduktantoj duonkonduktantoj kaj izolantoj kiel vi jamstudis ĉe la FUNDAMENTOJ La bazscion ripetu el tie

La specifa rezistanco de la duonkonduktantoj estas inter la 10-5divide108Ωmintervalo Por tiuj la plej efikaj estas la germanio kaj la silicio Krom la siliciokaj germanio ankoraŭ estas uzataj ekz Cu2O GaAs aŭ InSb ktp Kiam lakonsistero estas tiel fabrikita ke en tiu la kurenton ambaŭ ŝarĝoportantojmovigas tiam oni parolas pri dupolara (bipolara) kondukto Tiuj konsisteroj enkiuj la kondukton faras nur unu ŝargoportanto estas la unipolaraj iloj Lafabrikado de la duonkonduktiloj bezonas tre altkvalitan mediopurecon Per lasordidigo oni povas aŭ truan bdquoprdquo tipan (pozitiva ŝargoportanto) aŭ elektronanbdquonrdquo tipan (negativa ŝargoportanto) produkti Mem la sordidigo estas relativemalgranda ja al pr ĉiu cent mila aŭ miliona atomo apartenas unu sordidigaatomo

Por bdquonrdquo tipaj duonkonduktiloj oni devas uzi tiajn sordidaĵojn kiuj havaskun unu pli multajn valenciajn elektronojn ol la silicio Tiaj estas ekz la fosforo(P) arseno (As) antimono (Sb) Se la sordidaĵa atomo estas arseno ties kvarvalenciaj atomoj ligiĝas al kvar najbaraj silicioatomoj eniĝas en lakristalkradon Sed la kvina elektrono jam ne povas ligiĝi tiel tre facile foriĝaskaj migras en la interatomaj spacoj Ĉi tiu elektrono estiĝe konduktantaelektrono plurigas la nombron de la ŝargoportantoj La As atomo perdas unuelektronon fariĝis pozitiva jono Ĉi tiu pozitiva ŝargo ne estas ŝargoportantoĉar ne povas movi el sia loko ja la As jono eniĝis en la kristalkradon Ĉar laarseno eldonas elektronon tial estas nomata donoro La tia materio montrasneŭtralecon eksteren ĉar la nombro de la dominaj ŝargoportantoj egalas kun lanombroj de la duarangaj ŝargoportantoj kaj donorjonoj fiksitaj

Por bdquoprdquo tipaj duonkonduktiloj oni devas uzi tiajn sordidaĵojn kiuj havaskun unu malpli da valencia elektrono ol la silicio Tiaj estas ekz la boro (B)aluminio (Al) galio (Ga) indio (In) Do la sordidaĵa atomo ekz indio eniĝas enla kristalkradon de la silicio sed nur kun tri elektronoj povas fari ligon Ankaŭ lakvara silicioatomo bezonus unu elektronon por estiĝi formo natura Ĉi tiuelektrono venis el iu alia silicioatomo kreante tie truon (pozitivanŝargoportanton) La indioatomo ricevis unu pluan elektronon tiel fariĝisnegativa jono Ĉi tiu ŝargo ne estas ŝargoportanto ĉar ne povas movi el sialoko ja la In jono eniĝis en la kristalkradon Ĉar la indioatomo akceptas unuelektronon tial estas nomata akceptoro La materio ankaŭ ĉe bdquoprdquo tipa sordidomontras neŭtralecon eksteren ĉar la suma ŝargo de la truoj egalas kun laadiciitaj ŝargoj de la duarangaj ŝargoportantoj kaj akceptorjonoj

La movkapableco de la diversaj ŝargoportantoj ne estas egala La liberajelektronoj estas pli movkapablaj ol la truoj La movkapablecon influas ladifektoj de la kristalkrado kaj la vibrado de la atomoj en decida temperaturo

En la praktiko la duonkonduktaj materioj ne estas homogenaj Vere lasordido estas malhomogena tial la movkapablaj negativaj ŝargoportantoj farasmovon ne hazardan sed plenigas la terenon egalmezure Tiun movon fare de laŝargoportantoj kiun estigas la diversa sordid-koncentriteco oni nomas difuzakurento Pro la difuza kurento malaperas la ŝargoegaleco ene de materio sedeksteren plue montras neŭtralecon Fariĝas tia potencialkampo kiu devigas laŝargoportantojn reiri al ties originala loko Tiun ŝargomovon kiu komenciĝaspro (ena aŭ ekstera) elektra kampo oni nomas driftkurento Kiel la sekvantafiguro montras la difuza- kaj la drift-kurentoj estas egalaj sed kontraŭdirektaj

Figuro 97 Difuza- kaj drift-kurentoj

Estas grave ke la driftkurento ne nur pro la difuza kurento (internapotencialo) povas estiĝi sed ankaŭ pro ekstera tensio

La kvanto de la aldonita materialo determinas ke kian konsisteron onipreparos el tio El tiuj estas fabrikeblaj de la diodoj ĝis la integritaj cirkvitoj laamase produktitaj duonkonduktilaj konsisteroj

321 Diodoj

La duonkunduktanta diodo konsistas el du diverse sordidigitaj kristaloj Enunu kristalo estas ambaŭ bdquoprdquo kaj bdquonrdquo tipaj tavoloj La koncentriteco de la dutavoloj neniam estas egala Por la praktiko ĉi tiu ne estas problemo eĉ por ladiversaj uzceloj oni intence fabrikas tiel Kiel aspektas la tia kristalo enekoncerne al la ŝargoj Sur la sekvanta figuroserio vi povas studi kaj komprenikiel la diodo funkcias

La bdquo+rdquo signo montras la pozitivajndonorjonojn la bdquondashrdquo signo montras lanegativajn akceptorjonojn La mov-kapablaj ŝargoportantoj estas signitajkun bdquordquo la truoj kaj kun bdquordquo laelektronoj Pro la koncentritecadiferenco la truoj difuzas en la bdquonrdquotavolon kaj la elektronoj en la bdquoprdquotavolon Ĉe junto bdquop-nrdquo la ŝargo-portantoj renkontas kaj rekombiniĝasDo depende de la sordidigo la tavolojproksime al la junto malriĉiĝas rilate alŝargoportantoj en diversa larĝeco Entiu parto de la kristalo nur la fikslokitajdonoraj kaj akceptoraj jonoj restasTiun mallarĝan tavolon (10-3divide10-5mm)oni nomas malplenigita tavolo (h) Lafikslokitaj ŝargoj ĉe ambaŭ flankoj dejunto estigas tian potencialmuron (E)ke la dominaj ŝargoportantoj jam nepovas plu difuzi Inter la du finoj de lakristalo estas potencialdiferenco dotensio kiun tension oni nomas difuzatensio (Udif)

Figuro 98 Diodokristalo

Kiel agadas la diodo se ni konektas al tiu tension Tio dependas de latensiopolusoj kien tiuj estas konektitaj Se la tensio estas tiel konektita al ladiodo ke la negativa poluso estas ĉe la bdquoprdquo tavolo kaj la pozitiva poluso estas ĉela bdquonrdquo tavolo tiam la nutrotensio grandigas la difuzan tension de la bdquopndashnrdquo junto

ndash ndashndashndashndash ndash ndash ndash

ndash ndash ndash ndash

ndash ndash ndashndash

ndashndashndashndash

ndash ndash ndashndash ndash ndash

+ ++ +

Pro ĉi tio la truoj komencas movi al la negativa la elektronoj al la pozitivapoluso de la ekstera tensio La malplenigita tavolo plilarĝiĝas Al laŝargoportantoj ne nur la alkonektita tensio efikas sed ankaŭ la altiro de tiujjonoj kiuj estas en la malplenigita tavolo La truoj kaj la elektronoj amasiĝas entiuj lokoj kie la du fortoj estas en ekvilibro Plu altige la nutrotension laŝargoportantoj plu proksimiĝas al la konektopunktoj sed nur ĝis tiam kiam laena kaj la ekstera fortoj refoje estas en ekvilibro Ĉar la mezo de la kristalomalpleniĝas estus evidenta ke tra la kristalo ne povas flui kurento En lapraktiko ne estas tiel ĉar ekzistas duarangaj ŝargoportantoj En silicio ĉi tiukurento estas nur [nA] intensa kaj estas nomata fermodirekta kurento aŭretrokurento La rapideco de la duarangaj ŝargoportantoj intensiĝas pro lagrandigo de la ekstera tensio sed ties nombro ne ŝanĝiĝas Tiel ankaŭ laretrokurento ne intensiĝas grave Sed atinge ekstreman nivelon de la alkonektitatensio la truoj kaj elektronoj tramovantaj la malplenigitan tavolon ricevas tiomda energio ke jam povas estigi pluajn ŝargo-portantajn parojn alpuŝante la

neŭtralajn atomojn La retrokurentokomence ne tro sed poste lavangeintensiĝas Tiun tensionivelon kiuestigas la lavangointensiĝon de laretrokurento oni nomas zenittensio(Uz) aŭ kubuttensio laŭ laecaroformo Se la lavangfenomenojam komenciĝis tiam sen pluagrandigo de la ekstera tensio laretrokurento plu intensiĝas apike

Figuro 99 Fermodirekta ecaro de la diodo

Nun ekzercu tian situacion kiam la tensio estas konektita al la diodo tielke la negativa poluso estas ĉe la bdquonrdquo tavolo kaj la pozitiva poluso estas ĉe la bdquoprdquotavolo En tiu okazo la nutrotensio malgrandigas la difuzan tension de la bdquopndashnrdquojunto tiun difuzan tension kiu bremsis la disvolviĝon de la ŝargoportantoj Tielkomencis flui la difuza kurento fare de la dominaj ŝargoportantoj Ĝis kiam laekstera tensio ne kompensas la enan potencialmuron la kurento de la diodoproporcias kun la nutrotensio kiu tensio nun estas nomata malferm-direktatensio Ĉi tiu tensio dependas de la tipo de bazkristalo kaj de la koncentriteco dela sordidaĵo Ekz ĉe germanio la malferma tensio estas 02divide03V ĉe silicio05divide07V Tiun malfermdirektan tension plu altige la diodo agadas kiel rezistiloĉar malaperas la impreso de la ena potencialmuro La rezistanco de la diododependas de la geometriaj mezuroj kaj de la sordidigo De tiu punkto kiam ladiodo komencas agadi kiel rezistilo ties ecaro estas lineara La kurenton fluigasla dominaj ŝargoportantoj tial ĝi estas grave pli intensa ol la retrokurento Ĉutiel ĉu aliel estas la tensio konektita al la diodo la kurentoj ne povas intensiĝisenfine Pro la kurentoj la diodo varmiĝas kaj estas tia temperaturo ĉe kiu la

konsistero jam difektiĝas La difektiĝan temperaturan nivelon eblas altigi permalvarmigilo sed ankaŭ tio ne estas senfina Sur la Figuro 100 vi povas studila malferman ecaron de la diodo kaj la simbolon kun kelkaj praktike uzatajkonsisteroj

Figuro 100 Malfermodirekta ecaro de diodo

La du konektopunktojn de la diodo oni nomas katodo (K) kaj anodo (A)Se la tensio estas konektita tiel ke la plus poluso estas sur la anodo tiam tra ladiodo malferma kurento fluas Se la plus poluso estas konektita al la katodotiam tra la diodo la retrokurento fluas

En la parktiko estas uzataj tre multtipaj diodoj La bazmaterialo plejofteestas la silicio sed troveblas ankaŭ el germanio eĉ el aliaj materioj Laŭ lafabrika teknologio estas konataj diverstipoj diodoj

Fabrika teknologio

Pintila Plata (planar) Tavola

Kunfandita Kunfandita Kreskigita Epitaksia Difuza Jonplantita

Plej antaŭlonge uzata teknologio en la diodofabrikado estas la pintila Tiuestas speciala varianto per la kunfandita maniero preparita bdquop-nrdquo junto La bazamaterio estas germanio kiu havas bdquonrdquo tipan sordidaĵon En ĉi tiu germanio onipremas pintigitan volframdraton La drato povas esti el alia materio ekz oro-indio Post la enpremado per elektraj impulsoj oni fandigas la kristalon ĉirkaŭ lapintokontakto tiel la drato kunfandiĝas en la kristalon La μm dika resolidinta

OA 1160

Udif U

OA 1160OA 1160

kunfandaĵo estiĝis al bdquoprdquo tipa duonkonduktanto Ĉar la tuta diodo estas tremalgranda ankaŭ ties kapacito estas iometa nur proksimume 1pF tiel estas trekapabla por altfrekvencaj cirkvitoj Ne nur la kapacito sed ankaŭ ĝia ŝarĝecoestas sufiĉe malgranda La kapsulo de la ĉi-tipaj diodoj estas vitrokapsulo

Prepari tavolajn diodojn oni aplikas du manierojn Unu estas la jam konatakunfandita teknologio sed ĉi tie oni ne pintigitan draton premas en labazmaterio sed globforman Ekz sur germanion bdquonrdquo tipan oni metasindioglobon kaj kunfande estigas la bdquoprdquo tipan sordidaĵon La baza materio lagermanio nur iomete estas sordidigita Estas malavantaĝo de la kunfandefabrikitaj diodoj la malgranda produktiveco kaj la sufiĉe granda kapacitoKontraŭ tio ankoraŭ hodiaŭ oni aplikas ĉi tiun teknologion por fabriki kelkajnspecialajn diodojn (varikapo zenero dinistoro tuneldiodo ktp)

La alia maniero estas la kreskigita teknologio La kreskigon oni faras tielke el bdquoprdquo tipa silicia fandaĵo per la helpo de kernokristalo komencas tiri peconKiam la tirita peco estas sufiĉe longa oni aldonas sordidaĵon bdquonrdquo tipan la lafandaĵo kaj tiel daŭrigas la tiradon La tiel fabrikitaj diodoj estas kapablaj porsufiĉe granda poveco Estas malavantaĝo de la kreskige fabrikitaj diodoj lagranda kapacito tiel tiuj diodoj estas uzataj en malaltfrekvencaj cirkvitoj

Por altfrekvencaj cirkvitoj estas kapablaj tiuj diodoj kiuj krom la pintilateknologio estas fabrikitaj per la plata maniero La plata teknologio havas trimanierojn epitaksian difuzan kaj jonplantitan La esenco de la epitaksio estastio ke la bazkristalon oni enmetas en la vaporon de la aldonata materio Lavaporigita materio precipitiĝas sur la surfacon de la kristalo kvazaŭ tiujkuniĝas Se la fabrika temperaturo estas tenata plu la precipitita materiodifuziĝas en la bazmaterion Ĉi tiu kuniĝo okazas nur en μm-a dikeco Tielestiĝis tre maldika bdquop-nrdquo junto La esenco de jonplantita teknologio estas tio kela aldonata materio estas uzata kiel emitero ties jonoj estas rapidigite alpuŝigitajen la surfacon de la bazkristalo Per ĉi tiu teknologio estas fabrikataj amase laplej multaj diodoj

Aspekte estas diverstipaj la diodoj sed laŭ la kapsuloformo oni ne povasdiferencigi tiujn rilate al la elektronikaj proprecoj Pro la diferencigo oni uzastitolojn pri la diverstipaj diodoj kiuj titoloj estas signataj sur la surfaco de lakapsulo La diversajn proprecojn pri la diodoj laŭ la titoloj oni povas eltrovi el lakatalogoj

Rilate al la uzado oni diferencigas du tipajn diodojn

- ĝeneralaj- specialaj

La ĝeneralaj diodoj ne tro diferencas laŭ la funkciado sed ekz ties povecolimtensio povas esti plura

La specialaj diodoj ne nur laŭ la uzado sed rilate al la funkciado estas multtipaj

Specialaj diodoj

Zenero Dinistoro Diako Tuneldiodo Varikapo Ŝotki-diodo Fotodiodo LED

a) Rektifa diodo

La rektifaj diodoj estas kapablaj por tiaj cirkvitaj uzadoj kiel ekz larektifado en nutrocirkvitoj malmodulado disigado signalformado Ĉi tiujnaplikojn vi povos ekkoni el la sekvanta libro BAZCIRKVITOJ

b) PIN-diodo

Krom la ĝenerale uzataj diodoj oni uzas ankaŭ grandpovumajn diodojn(ekz en nutrocirkvitoj) en kies propreco estas tre gravaj la forta fermo-kapableco kaj la malgranda likado en biaso malfermodirekta El fabrikadavidpunkto prepari grandpovumajn diodojn estas nenorma agado ĉar la grandafermotensio bezonas longan iomete sordidigan tavolon kiu tavolo ne kapablaspor la malfermodirektaj indikoj La tia tavolo havas grandan rezistancon Porsolvi la menciitan problemon oni tiel fabrikas la grandpovumajn diodojn keIntermetas memkonduktan tavolon inter la bdquoP+rdquo kaj bdquoN+rdquo tavoloj Vidu lafiguron 101

La tiel fabrikitan diodon oni nomas PIN-diodo En la (P+ I N+) strukturo la grandankubuttension rezultigas la I-zono havanta tiumalgrandan konduktancon

Figuro 101 PIN-diodo

Dum fermodirekta biaso la ŝargoportantoj forlasas la I-zonon kaj fariĝasfermotavolo inter la du tre sordidigitaj PndashN tavoloj La kampointenson kaj tiel lakubuttension determinas la larĝeco de la fermotavolo Dum malfermodirektabiaso la ŝargoportantoj enamasiĝas la I-zonon ties konduktanco grandiĝas tiella diodo havas tre malgrandan rezistancon

IP+ N+IP+ N+

La diverstipaj diodoj estas fabrikitaj por antaŭe deciditaj tensioj kajkurentoniveloj La nominalajn kaj limdatenojn la fabrikoj publikigas enkatalogoj Se la limdatenoj elektraj kaj termikaj estas pliintensigaj la diodojdifektiĝas

c) Zenero

La lavangfenomenon vi jam ekkonis ĉe la fermodirekta ecaro de la diodoTiun diodon kiu eluzas similan impreson dum sia funkciado oni nomas zeneroLa lavanga kaj la zenera fenomenoj ne tute egalas sed ĉi tie nun mi ne detalas ladiferencon ĉar kompreni tion estus bezonate plibone scii la atomajnenergionivelojn Kontraŭ tio mi uzas saman signon por la zenita tensio kaj por lazenera tensio (Uz) La zenero estas pli kapabla elteni la intensan retrokurenton olla ĝeneralaj diodoj Ĉi tiun kapablecon oni atingas kun la pli granda koncetritecode la aldonita materio La baza materio en la zeneroj estas la silicio La zeneratensio povas esti de la kelkaj voltoj ĝis mult-cent voltoj (23Vdivide250V) Lamalfermodirekta karakterizo de zenero estas sama kiel ĉe la ĝeneralaj diodojPro la zenera fenomeno sur ĉi-tipa diodo ne povas esti pli granda tensio ol lazenera tensio Tiel tiu speciala diodo estas kapabla por stabiligi la tension Lazenera tensio grave dependas de la temperaturo Ĉi tiu dependeco estasmalavantaĝo de la zeneroj sed estas tia tensionivelo kie estas malpli intensaĝiaj sentiveco rilate al la temperaturo Tiu tensionivelo estas ĉirkaŭ la 6V-a

zenertensio En tiu okazo kiam pro lakondiĉo estas grava la temperaturastabileco oni aplikas multajn 6V-ajnzenerojn kunkonektite Krom lastabiligado la zenero estas uzata porestigi referencan tension Ankaŭ ĉe lazenero estas du kontaktiloj kiuj havasnomon similan anodo kaj katodo kiel ĉela ĝeneralaj diodoj Ankaŭ la praktikaaspekto kapsuloj estas similaj sed lasimbolo estas alia Vidu la figuron 102

Figuro 102 Zenero

K AK AIAK

Udif = 07V

K AK AIAK

Udif = 07V

d) Dinistoro

La dinistoro estas kvartavola diodo havante bdquopnpnrdquo strukturon Vidu lafiguron La anodo estas tre intense sordidigita bdquoprdquo tavolo la katodo simile treintense sordidigita sed bdquonrdquo tipa tavolo La sordidiĝo de la internaj tavoloj estasalmenaŭ duskale malintensa En malferma funkciado kaj la anoda kaj lakatodflanka bdquop-nrdquo juntoj havas malferman biason sed la meza junto havasferman biason La kurentointenson tra la diodo ĉi tiu junto determinas Ĉemalalta tensio tre malintensa kurento fluas do la diodo estas fermata

Figuro 103 Dinistoro

Altige la tension ĉe decida tensionivelo okazos la zenera fenomeno en lameza junto Ĉi tiun tensionivelon oni nomas baskultensio (UB)Post kiam okazis la zenera fenomeno en la ne tro sordidigitaj tavoloj komencasamasiĝi lavange la liberaj ŝargoportantoj tiel la rezistanco de tavoloj malgran-diĝas

La rapide intensiĝa kurentookazigas la malaltiĝon de latensio Ĉi tiu propreco-partohavas negativrezistancon Atingela malpli ol 1V tension la karak-terizo de la dinistoro egalas kun lamalfermodirekta ecaro de diodoSe la kurento ne malintensiĝassub decida nivelo ĉi tiun staton ĝipovas teni stabile

Figuro 104 Ecaro de la dinistoro

Ĉi tiun decidan intensonivelon de la kurento oni nomas tenanta kurento (IT)kaj al tiu apartenantan tension tenanta tensio (UT) Vidu la Figuron 104 Do la

n+ p p+AK

K AK A

n+ p p+AK

K AK A

U UacuteB

dinistoron oni povas ŝalti en konduktan staton suprenige la nivelon de labaskula tensio kaj se la cirkvita kurento estas almenaŭ IT intensa tiam ĝi restasen ĉi tiu stato stabila La dinistoron oni povas malŝalti kun la intensomalaltigode la tenanta kurento La dinistoro en fermodirekta biaso funkcias kiel la zeneradiodo

e) Diako

La diako estas du dinistorojkontraŭdirekte en paralelakonekto (antiparalela cirkvito)en komuna kristalo La struk-turon kaj la simbolon vidu surla Figuro 105 La funkciado dela diako evidentas el laantiparalela konstrukto dedinistoro Alternan tensionkonektite sur la diako ambaŭduonperiodoj montras similanproprecon kiun vi jam ekkonisĉe la dinistoro

Figuro 105 Diako

La ŝaltanta kondiĉo enambaŭ duonperiodoj estas lasuprenpaso de la baskultensianivelo kaj la certigo de latenanta kurento Vidu laecaron sur la Figuro 106

Figuro 106 Ecaro de la diako

f) Tuneldiodo

La unuan priskribon pri la tuneldiodo eldonis Esaki japana esploristo en1958 tial oni kutimas nomi ankaŭ esaki-diodo La nomo tuneldiodo devenas ella similnoma impreso konata el la kvantumscienco Ankaŭ ĉi tiu diodo havas dubdquoprdquo kaj bdquonrdquo tipajn tavolojn sed la junto inter la du tavoloj estas tre mallarĝa Latavoloj estas multe pli sordiditaj ol en la ĝeneralaj diodoj La baza materio povasesti germanio silicio aŭ galio-arsenido En la ecaro de la malfermodirektakarakterizo estas unu rekliniĝa negativ-rezistanca parto (AndashB) Vidu la Figuron107

Ĉi tiun diodon oni povasfabriki en tre malgranda mezuroPor la funkci-igado ne bezonasgrandan povecon kaj pro la treapika karakterizo estas tre kapablapor la uzado kiel oscilatoroj Lafunkcia frekvenco povas atingi la1011Hz-on Ankaŭ la varmo-eltenado estas tre bona kapablasfunkcii ĝis 4000C grado Estasankaŭ avantaĝo ke la bruoniveloestas malalta (4 dB)

Figuro 107 Ecaro de la tuneldiodo

g) Varikapo varaktoro

Ĉiu diodo samtempe estas ankaŭ kondensilo La elektrodojn de lakondensilo reprezentas la amasi-ĝintaj ŝargoj ĉe ambaŭ flankoj dela malplenigita tavolo Ladielektro estas mem la malple-nigita tavolo kies larĝeco depen-das de alkonektita tensioniveloLa tensio estas alkonektita laŭfermodirekta biaso Variige latension ankaŭ la larĝeco de lamalplenigita tavolo variiĝas do lalarĝeco de la dielektro

Figuro 108 Varikapo

K AK A

C [pF]

100AKU

K AK A

C [pF]

100AKU

Se la larĝeco de la dielektro variiĝas tiam ankaŭ la kapacito variiĝas Labaza materio povas esti germanio aŭ silicio Sur la maldekstra figuro vi povasvidi la ecaron kaj la simbolon de la varikondo En la ekvacio la C0 estas tiukapacito kiun havas la diodo sen tensio La K reprezentas la koncentritecon dela sordidaĵo

La kapacito de ĝeneralaj tavolhavaj diodoj variiĝas de 40pF ĝis 3pF en latensiointervalo 01Vdivide100V En la varikapo la juntokapacito variiĝas inter 550pFkaj 40pF rilate al la tensiointervalo 1Vdivide10V

h) Ŝotki-diodo

Estas speciala fabrika maniero la epitaksie-tavola teknologio La bazamaterio ĉe ĉi tiu teknologio estas la silicio Sur la tre maldika siliciotavolo(1μm) oni surmetas 20divide30μm dikan orokovraĵon Kun la kovraĵo estiĝaskondukta-duonkondukta junto La silicio estas bdquonrdquo tipa kaj la bdquoprdquo tavolo estas laora kovraĵo Por la kondukto nur la elekronoj agadas ĉar la truoj ne povas elpaŝiel la kondukta metalo al la duonkondukta kristalo La funkcia rapideco estas treintensa ties kapacito estas malgranda tiel tre kapablas por mikroondaj kajimpulsoteknikaj cirkvitoj Per ĉi tiu teknologio fabrikata diodo estas nomataŝotki-diodo (schottky)

Jen la simbolo de la ŝotki-diodo

i) Fotodiodo

La funkciado de la fotodiodo eluzas tiun fenomenon ke la lumkvantumojenirante la kristalon jonigas la atomojn proksime situantajn al la junto aŭestigas liberajn ŝargoportantajn parojn truojn kaj elektronojn Se la diodo havasbiason fermodirektan la intenso de la kurento grandiĝas pro la allumigado Tiella fotodiodoj estas kapablaj transformi la lumimpresojn al elektraj signaloj Lakurento fermodirekta (retrodirekta) proporcias lineare al la lumintenso Lalumsentiveco (S) de la fotodiodo estas kalkulebla per la sekvanta ekvacio

La lumsentiveco dependas ankaŭ de la ondolongo de lalumradio

K AK A

Ĝian strukturon simbolon kaj karakterizon pri la kurento retrodirekta rilateal la allumigada intenso vidu sur la sekvanta figuro

Figuro 109 Fotodiodo

j) Lum-Eliganta Diodo (LED Lum-Emisia Diodo)

Tiun duonkonduktilan diodon kiu transformas la elektran energion allumenergio oni nomas Lum-Eliganta Diodo mallongige LED Ĉi-tipan diodononi kutimas nomi rekta duonkonduktilo ĉar dum la rekombinado la elektronojeligas siajn energiojn kun unu paŝo kiu estigas lumeligon (lumemision) Lastrukturon de LED vidu sur la Figuro 110

Se kurento malfermodirekta trafluasla bdquop-nrdquo junton tiam el la tavolo bdquonrdquoelektronoj iras al la tavolo bdquoprdquo kaj el latavolo bdquoprdquo truoj difundiĝas en la tavolonbdquonrdquo Inter la difundiĝantaj ŝargoportantojestiĝas rekombinado dum kiu lasenĉeniĝita energio elradiiĝas fotoneFotonestiga rekombinado nur tiamokazas se elektronoj traflugas el lagrandpovuma kondukta zono en la mal-grandpovuman valenciozonon La zono-strukturo de bazmaterio determinas kianondolongon havas la elradiata lumo

Figuro 110 Strukturo de LED

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

infraruĝa

IAK [μA][V]-5-10-15-20-25

250 lx500 lx750 lx

1000 lx1250 lx

1500 lx

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

infraruĝan-

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

11 22 33

infraruĝa

IAK [μA][V]-5-10-15-20-25

250 lx500 lx750 lx

1000 lx1250 lx

1500 lx

La rendimento lumeliga estas sufiĉe malgranda de la LED-oj Nur pr 1estas elradiata el la tuta rekombinado La plej favoran rendimenton havas lainfraruĝa diodo La jam konataj duonkonduktantaj bazmaterioj (germaniosilicio) ne estas kapablaj por la LED produktado pro ĝiaj tre malfavora radiarekombinado La LED bezonas tri kaj kvin valentohavajn duonkonduktilajnkombinaĵojn Plej ofte uzata bazmaterio estas la galio-arsenido (GaAs) galio-arsenid-fosfido (GaAsP) galio-fosfido (GaP) al kiuj oni donas diversajnsordidaĵojn tiel akire la diversajn kolorojn En la sekvanta tabelo vi trovos laplej gravajn datenojn pri diversaj LED-tipoj

Koloro Ondolongo[nm]

Bazmaterio ΔW[eV]

Malfermodirektatensio [V]

ĉe 10mA kurento

Lumpovumo[μW] ĉe 10mA

kurentoInfraruĝa 950 GaAs Si 135 13divide15 100divide500Infraruĝa 800divide900 GaAlAs 14 13divide15 1divide2Ruĝa 655 GaAsP 19 16divide18 100divide500Helruĝa 635 GaAsP 20 20divide22 5divide10Flava 583 GaAsP 21 20divide22 3divide8Verda 565 GaP 23 22divide24 15divide8Blua 480 GaN SiC 28 3divide5 15divide6

En la cirkvitoj la LED funkcias kiel diodo en malferma biaso Ĉi tiu diodopovas funkcii ankaŭ en MHz-a intervalo Sur la sekvanta figuro vi povas vidi lasimbolon kaj kelkajn aspektojn pri LED

Krom la diskretaj diodoj estas fabrikataj LED-serioj en DIL-kapsulohavanta 7 14 aŭ 16 piedojn Ofte estas kunmuntitaj LED-diodoj en samakapsulo kun la regcirkvito Kelkaj specialaj konstruktoj kiuj havas komunankatodon estas kapablaj por miksi la kolorojn

La LED-diodoj diferencas ankaŭ en lagrandeco de la tensio malfermodirektarilate al la ĝeneralaj diodoj LaUdifgt1V Kiel la ecaro malfermo-direkta montras sen rezistilo R laLED post la konekto de tensio tujatingas sian maksimuman kurenton do

Figuro 111 LED

K AK AK AK A

lumas kun maksimuma intenso Kun la rezistanco la apiko de ecaro estas mildaVariige aŭ la nutrotension Un aŭ la rezistancon R la lumintenso estasmodifebla

Figuro 112 Malfermodirekta ecaro de LED

Avantaĝoj de LED- Por la lumproduktado bezonas malintensan kurenton kaj nutrotension- Praktike senporkrasto reagas la regadon- Havas tre malgrandan geometrian mezuron mekanike estas masiva kaj la

funkcikapabla tempo estas tre longa 106 horoj

La LED-oj havas ankaŭ malavantaĝojn kiuj estas- La fotoneliga rendimento estas sufiĉe malalta tiel ties lumo jam ne

videblas en forta ekstera allumado - La radia angulo estas maksimume 600 (praktike inter 300divide600)

k) Lasera diodo

Estas speciala Lum-Eliganta Diodo kies emisiita lumo estas lasera Lalasera lumo estas speciale indukita lumo kiu estiĝas je hetero-trapaso Por lakompreno jen iomete pli detale

Tiam okazas heterotrapaso kiam oni metas al atoma proksimo diversajnmateriojn Je spontana radiado la atomo ekscitata intencas reiri al la baza statoeĉ tra internaj zonoj Mi povas diri ankaŭ tiel ke la atomo trapasas el pli intensaenergionivelo E2 (ekscitita stato aŭ kondukta zono) en la malpli intensan

1 2 3 4 5 Un[V]

Tipa ecaro kun la R

K AK AR Un

Udif1 Udif2

1 2 3 4 5 Un[V]

Tipa ecaro kun la R

K AK AR Un

Udif1 Udif2

energionivelon E1 (valenciozono) tiam la energioperdo okazigas fotoneligonspontanan do estiĝas lumemisio La a) parto de la Figuro 113

Figuro 113 Fotoneligoj

Ekzistas alia maniero de la trapaso (La b) parto de la figuro) kiun oninomas devigata aŭ indukata emisio La esenco de ĉi tiu procezo ke unu ekscititaatomo (en E2 energionivelo) pro E=hmiddotf=ΔE energiohava fotonradio eligasfotonojn indukante kiuj fotonoj havas hmiddotf=ΔE energion Se fotono havantaenergion E=hmiddotf=ΔE=E2ndashE1 puŝiĝas kun pluraj atomoj unu post la alia kiujatomoj estas en la E2 energiostato tiam la sekvantantaj indukitaj emisioj fortigasunu la alion Se la perdoj estas malpli ol la suma fortigo tiam okazasmemekscito En ĉi tia stato la lasero eligas lumon koheran La laserdiodanstrukturon studu sur la sekvanta figuro

E=energio de fotonof =frekvenco de la elektromagneta ondoh=konstanto (Planck) 66middot10ndash34Ws2

Figuro 114 Lasera diodo

ΔΦko

spegulo

aktiva medio

ΔΦko

spegulo

aktiva medio

ΔE E = h bull f = ΔE

ndashndash

La bazmaterio de la laseraj diodoj estas kombinaĵtipa (ekz GaPAs GaAlAs)kaj havas tre gravajn avantaĝojn rilate al la ĝeneralaj LED-oj

- Estas pli ol 20 la transforma rendimento- Estas sufiĉe granda la povumo radia asymp200mW- La emisiita lumo havas tre malgrandan diverĝon- La ondolongo estas variigebla en larĝa intervalo per la materio de la medio

aktiva

La sekvanta tabelo montras kelkajn reprezentajn datenojn pri lasera diodoSFH-4801 Ĉi tiu lasera diodo havas GaAlAs bazon La signifoj de la datenojestas

Φkon =Maksimuma povumo en kontinu-kurenta funkciadoΦimp =Maksimuma povumo en impulsa funkcioUR =Tensio fermodirekta (retro)Tj =JuntotemperaturoI =Minimuma kurento malfermodirektaλ =Ondolongo de la emisita radioΔλ =Ŝanĝo de la ondolongoη =Rendimento de la transformiĝo lumpovumo ndash kurento

Limdatenoj Datenoj karakterizaj ( timp le10μs)Φkon

[mW]Φimp

[mW]UR

[0C]λ

[nm]Δλ

[nm]η

[mA]Φkon

[mW]Φimp

[mW]200 300 3 10-65 805 2 035 400 150 250

La lasera diodo estas uzata en pli kaj pli vasta tereno de la elektronikoplejofte ĉe la diĝita tekniko (Ĉe la KompaktDiskoj KD vitrokabloj strikodajlegiloj ktp)

322 Transistoroj

Tiun duonkonduktan konsisteron kiu estas kapabla por amplifado oninomas transistoro La transistoroj estas la plejofte uzatajkonsisteroj en la elektroniko Transistoron oni preparisunue en la laboratorio Bell en Ameriko en la jaro 1949Laŭ la konstrokcio kaj funkcia maniero estas diversajtransistoroj

Figuro 115 Transistoroj

a) Dupolara transistoro

Tiun transistoron en kiu ambaŭ ŝargoportantoj (elektronoj kaj truoj) agadasaktive dum la funkciado oni nomas dupolara (bipolara) La funkciado de ladupolaraj transistoroj baziĝas en la propreco de la bdquop-nrdquo junto La sekvantafiguro montras la strukturojn kaj simbolojn de la dupolaraj transistoroj

Figuro 116 Dupolara transistoro

Kiel la figuro montras estas du tipaj dupolaraj transistoroj N-P-N kaj P-N-Plaŭ la sekvovico de tavoltipoj La transistoro estas fabrikata sur unu kristalo kuntri elkonduktiloj La tavoloj kaj same la elkonduktiloj ĉe ambaŭ tipaj transistorojestas nomataj

- emitero (E) tiu elektrodo kiu emitas (eligas) la ŝargoportantojn- bezo (B) regelektrodo per kiu eblas influi la kurentointenson inter EndashK- kolektoro (K) tiu elektrodo kiu kolektas la ŝargoportantojn

E KNP P

Por la fabrikado uzataj materioj estas la germanio (Ge) silicio (Si) kajdiversaj kristal-kombinaĵ kiel ekz la galio-arsenido (GaAs) La beztavolo havasgrave malpli larĝecon ol la longeco difuza de la ŝargoportantoj duarangaj Tial lameza tavolo estas tre mallarĝa rilate al la kolektor- kaj emitertavoloj La tavolojK kaj E havas proksimume egalan sordidaĵon sed plikvante ol tiu de la bezo Enla beztavolo pro ties mallarĝeco kaj ne troa sordidaĵhavo la nombro de laliberaj ŝargoportantoj estas malmulta Ĉi tiu fakto determinas por la bezomalgrandan konduktancon En la konstrukto de transistoroj la du PN junto barasla movon de ŝargoportantoj sen ekstera tensio En aktiva stato de transistoro laPN junto inter emitero kaj bezo devas esti en malfermodirekta biaso kaj tiujunto inter la bezo kaj kolektoro devas esti en fermodirekta biaso Vidu lasekvantan figuron

Figuro 117 Biaso de la dupolaraj transistoroj

La funkcia maniero estas egala en ambaŭ tipaj dupolaraj transistoroj Tialpor la kompreno sufiĉas detali nur unu tipan Rigardante la sekvantan figuronantaŭe ni ekzamenu la movadon de la dominaj ŝargoportantoj

Figuro 118 Movo de la dominaj ŝargoportantoj

La funkciadon de la dupolaraj transistoroj certigas la jam konataj dutipajŝargoportantoj En la PNP tipa transistoro la dominaj ŝargoportantoj estas latruoj kaj la duarangaj ŝargoportantoj estas la elektronoj En la NPN tipa

ndash ndash ndashndash+ + + +

UBE UBEUKB UBE

ndashndash+ +

UBEUBE

truokurento

ndashndash+ +

UBEUBE

truokurento

transistoro la elektronoj funkcias kiel dominaj ŝargoportantoj kaj la duarangajŝargoportantoj estas la truoj Kiel la figuro montras en PNP tipa transistoro labiaso malfermodirekta de la junto B-E certigas por la truoj (dominajŝargoportantoj) la movadon regulan en la emitertavolo kaj tiel la trafluon de laemitera kurento en la beztavolon La beztavolo praktike estas malplena pro labiaso fermodirekta de la junto K-B kaj pro la mallarĝeco kaj la milda sordidiĝode la beztavolo Tiel tiuj kelkaj (01divide5) da truoj enpasintaj en la beztavolonrekombinaĝas kun la tie troveblaj elektronoj kaj kreas la tre malintensanbezkurenton (IB) Ĉar la truoj en la beztavolo kalkuliĝas kiel duarangajŝargoportantoj ndash pro la fermodirekta biaso de la junto B-K ndash tiuj difuze movasen la kolektortavolon kaj estigas la kolektorkurenton (IK) Do la dominajŝargoportantoj en la transistoro faras disbranĉiĝon kurentan kies komponantojestas la emiterkurento bezkurento kaj la kolektorkurento La emitekurentoestas la adiciaĵo de la kolektor- kaj bezkurento IE=IB+IK

La supra interrilato restas ankaŭ ĉe iometa variiĝo de la valoroj kaj ĉe alternakurento ΔIE=ΔIB+ΔIK iE=iB+iK

La kurentodisbranĉiĝon en transistoro reprezentas kurento-disbranĝiĝakoeficiento kiu en la praktiko estas nomata kurentoamplifa koeficiento

ĉe unudirekta kurento kaj ĉe alterna kurento

La du kurentoamplifa koeficientoj proksimume estas egalaj kaj troveblas inter095divide0999 El la supra ekvacio estas kalkulebla la kolektor- kaj bezkurento

IK=AmiddotIE iK=αmiddotiE

IB=(1-A)middotIE iB=(1-α)middotiE

La tensiosituacion de la transistoro montras lamaldekstra figuro

Sur la transistoro mezureblas trispecaj tensioj kiujestasUKE=kolektor-emitertensio UBE=bez-emitertensioUKB=kolektor-beztensio Laŭ la Kirchoff-tezo duaestas valida la sekvanta egalaĵo

UKE=UKBUBE

Figuro 119 Tensioj kaj kurentoj de PNP trabsistro

UBE UKB

IEIE IKIK

UBE UKB

La transistoron pere de la UBE tensio la IB kurento regas La bezokurentopovas variigi la nombron de la trafluantaj truoj en PNP transistoro kaj lanombron de la elektronoj de la NPN tipa transistoro Tiu regado influas laemiterkurenton kaj fin-fine la kolektorkurenton

Se UBE=0 tiam IB kaj ankaŭ la IK=0 En tiu okazo la rezistanco interemitero kaj kolektoro estas granda Tipa valoro ĉe silicio-transistoroj 10divide100MΩ

Se la bez-emitertensio pli intensa ol la fermodirekta tensio de BE-juntokomencas flui la bezkurento Tiu fermodirekta tensio ĉe silicio-transistoroj estas07V ĉe germanio-transistoroj 02V Plualtige la bez-emitertension intensiĝas labezkurento kaj tiun sekvanta ankaŭ la kolektorkurento En ĉi tiu okazo larezistanco inter la emitero kaj kolektoro estas relative malgranda Fin-fine tiupovas atingi la eblan minimumon Depende de la konstrukto de transistoro laminimuma rezistanco variiĝas inter 20Ω kaj 200Ω La kolektorkurento pro lafizika funkciado variiĝas nur iomete pro la UKB kolektor-beztensio

Do la transistoro estas kapabla por tio ke sian kolektorkurenton kiuestas grave pli intensa variigu la beztensio kaj kurento tre malintensa

En transistoro dum la funkciado moviĝas ankaŭ duarangaj ŝargoportantojestiĝante la tn restantan aŭ retrokurenton La retrokurento fluas ĉe fermo-direkta biaso kiu estas en dupolaraj transistoroj

- IEB0 retrokurento tra la fermata bez-emitera junto- IKB0 retrokurento tra la fermata kolektor-beza junto- IKE0 retrokurento tra la fermatan kolektor-emiteran junton dum kiam

la IB=0

Sur la sekvantaj figuroj vi povas studi la retrokurentojn en la strukturo de ladupolara transistoro

Figuro 120 Retrokurentoj de la dupolara transistoro

UBE UKB

μA μA μA

IEB0 IKB0 IKE0

IKE0 AbullIKE0

IB = 0

UBE UKB

μAμA μAμA μAμA

IEB0 IKB0 IKE0

IKE0 AbullIKE0

IB = 0

Por kalkuli la cirkvitajn konsisterojn la transistoro havas kelkajn ekvaciojnfundamentajn Tiuj estas laŭ la Figuro 121

IE=IK+IB

IK=AmiddotIE+IKB0

IB=(1-A)middotIEndashIKB0

Figuro 121 Kurentoj en la dupolara transistoro

La ekvacioj estas validaj pri la malgrandaj ŝanĝoj kaj pri alternaj kurentojmalaltintensaj

ΔIE=ΔIK+ΔIB iE=iK+iB

ΔIK=αmiddotΔIE iK=αmiddotiE

ΔIB=(1-α)middotΔIE iB=(αndashα)middotiE

Se la ekvacion esprimantan la kolektorkurenton IK ni kompletigas tiel kela emiterkurento IE estas anstataŭigata kun sia egalaĵo tiam estiĝas la sekvantaekvacio

Plu simplige la ekvacion B estas esprimata jene

kiu signifas la kurentoamplifan koeficienton (amplifeco) rilate al la bezkurento tre intensaj kaj kontinu-kurentaj

Numerigite tiu B estas grave pli granda ol 1

La transistoroj estas uzataj plejofte amplifi malintensajn signalojnformofiere La transistorojn eblas trimaniere konekti en cirkviton Tiujnbaztipajn konektomanierojn eblas difini kiel kvarpolusoj Tiuj estas la sekvaj

ndashndash+ +

UKBUBE

IEA bull IE

(1 ndash A) bull IE

ndashndash+ +

IEIE IKIK

UKBUBE

IEA bull IE

(1 ndash A) bull IE

00 )1(1

1 CBBKBBK IBIBIA

a) bezkonekto (La bezo estas la komuna elektrodo)b) emiterkonekto (La emitero estas la komuna elektrodo)c) kolektorkonekto (La kolektoro estas la komuna elektrodo)

La sekvanta figuro montras la tri bazajn kvarpolusajn konektomanierojn de ladupolara transistoro

Figuro 122 Baztipaj kvarpolusoj

Mem la fizika funkciado de la transistoro estas sama en ĉiu tri bazcirkvitajkvarpolusoj Rilate al la unuopaj bazcirkvitoj nur la eksteraj proprecoj de latransistoro ŝanĝas Ĉe la vakuo-triodo estas tri datenoj en funkcia rilato laanodkurento la anodtensio kaj la kradtensio ĉar la kradkurento estas nulo Tialla rilatoj inter la datenoj estas reprezenteblaj per unu ecaro Pri transistoroekkoni la rilatojn inter ĝiaj datenoj ne sufiĉas unu ecaro La statikaj karakterizojhavas numerigitan datenaron kiu ne nur la kvaliton reprezentas sed enhavasgravajn informojn por difini la laborpunkton La fakuloj por difini lalaborpunkton de transistoro preferas uzi la ecarojn La transistoro reprezentataper kvarpoluso estas karakterizebla kun la EN kaj EL-iraj tensioj kaj kurentojLa kvar proprecojn kunigitaj karakterizoj estas la ecaroj de transistoro

Tiuj estas

1 Enira ecaro ndash krakterizas la rilaton inter la enira tensio U1 kaj la enirakurento I1 dum kiam la elira tensio U2 estas konstanta

2 Elira ecaro ndash karakterizas la rilaton inter la elira tensio U2 kaj al elirakurento I2 dum kiam la enira kurento I1 estas konstanta

a) b) c)

I1 I1 I1I2 I2

U1 U1 U1

U2 U2U2

a) b) c)

I1 I1 I1I2 I2

U1 U1 U1

U2 U2U2

11 2)( konstUUfI

3 Traiga (transfera) ecaro pri kurentoj ndash karakterizas la rilaton inter la elirakurento I2 kaj la enira kurento I1 dum kiam la elira tensio U2 estaskonstanta

4 Traiga (transfera) ecaro pri tensioj ndash karakterizas la rilaton inter la eniratensio U1 kaj la elira tensio U2 dum kiam la enira kurento I1 estaskonstanta

En la praktiko malofte estas uzataj la transigaj ecaroj ĉar tiuj estaskonstrueblaj el la antaŭaj du ecaroj tial oni ne ricevas novajn datenojn

Simile kiel ĉe la elektronikaj tuboj ankaŭ la tensioj kaj kurentoj detransistoro estas en decida funkcia rilato Ĉi tiujn rilatojn la ecaroj grafikeesprimas Sekvante estos pristudataj la statikaj karakterizoj de la plejofte uzatajdu konektotipoj la bezkonekto kaj la emiterkonekto Pri la dinamikaj proprecojde transistoro vi povos studi el la sekvanta libro ELEKTRO IIIBAZCIRKVITOJ

Ecaroj de la bezkonekto

1 Enira ecaroLa enira ecaro ĉe ĉi tiu konekto reprezentas larilaton inter la emiterkurento IE kaj la bez-emitertensio UBE dum kiam la kolektor-beztensioUKB estas konstanta La ecaro simile al lamalfermodirekta ecaro de diodo ankaŭ ĉi tiemontras eksponencialan liniokurbon Vidu laFiguron 124a)

Figuro 123 Bezkonekto

22 1)( konstIUfI

12 2)( konstUIfI

21 1)( konstIUfU

UBE UKB

Se la valoro de la bez-emitertensio trapasas tiun de la difuza tensio laemiterkurento intensiĝas eksponanciale

Figuro 124 EN- kaj EL-ira ecaroj de bezkonekto

La difuza tensio de la silicio-bazaj transistoroj estas 06ndash07V kaj ĉe lagermanio-bazaj estas 02ndash04V

2 Elira ecaro

La elira ecaro en tiu konekto reprezentas la rilaton inter la kolektorkurentoIK kaj la kolektor-beztensio UKB ĉe diversaj emiterkurentoj IE La unuopajliniokurboj estas validaj al konkretaj emiterkurentoj Kiel vi povas vidi sur la b)figuroparto la liniokurboj estas proksimume horizontalaj por difinitaemiterkurento La ŝanĝo de la kolektor-beztensio variigas la kolektorkurentonnur iomete Do laŭ la fizika funkciado la kolektorkurenton karakterizas lapleniĝo

Ecaroj de la emiterkonekto

1 Enira ecaroLa enira ecaro ĉe ĉi tiu konekto reprezentas larilaton inter la bez-emitertensio UBE kaj bezkurentoIB ĉe diversaj kolektor-emitertensioj UKE Lakonekton vidu maldekstre kaj la ecarojn sur laFiguro 126 La enira ecaro kiel montras la a)figuroparto similas al la bezripetila kaj al lamalfermodirekta de diodo

Figuro 125 Emiterkonekto

02 04 06 08 10

IE [mA]

2 4 6 8 10-05

IK[mA]

IE = 8mA

IE = 6mA

IE = 4mA

IE = 2mA

IE = 1mA

IE = 0mA

02 04 06 08 10

IE [mA]

2 4 6 8 10-05

IK[mA]

IE = 8mA

IE = 6mA

IE = 4mA

IE = 2mA

IE = 1mA

IE = 0mA

UBE UKE

Figuro 126 Ecaro de la emiterkonekto

2 Elira ecaro

La b) figuroparto montras la eliran ecaron de la emiterkonekto La elirajparametroj reprezentas la rilaton inter la kolektorkurento IK kaj la kolektor-emitertensio UKE La unuopaj liniokurboj validas ĉe decidaj bezkurentoj Se labezkurento IB=0 tiam la kolektorkurento egalas IK=(1+B)middotIKB0 la restantakurento Ĉi tiu restanta kurento estas neglektebla ĉe la siliciotransistoroj

Per transistoroj nur alproksime eblas fari linearan amplifadon Por laproksimume lineara amplifado bezonas preni decidan laborpunkton kaj sur laenira kaj sur elira ecaroj Pligrandige ecaroparton videblas ĝia nelineareco Porla pli simpla kalkulado ni metas strion tanĝante apud la ecaron proksime al lalaborpunkto (LP) Vidu la sekvantajn karakterizojn

Figuro 127 Diferencialaj rezistancoj

4 8 12 16 20

IK [mA]IB = 100microA

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

IK[mA]

IB[microA]

LP ΔIB

IK[mA]

IB[microA]

LP ΔIB

La apikon de la tanĝantoj oni nomas diferencialaj proprecoj aŭ malintens-signalaj parametroj

La enira apiko ĉe la LP laborpunkto determinas la eniran diferencialanrezistancon (rEN) kiel la a) figuroparto montras

rEN = enira rezistancoΔUBE = bez-emitertensioΔIB = bezkurentoUKE = kolektor-emitertensio

La orta triangulo povas havi ajnan grandecon sed gravas ke ĝiahipotenuzo trairu la LP laborpunkton

La b) figuroparto montras la eliran ecaron el kiu oni povas difini ladiferencialan eliran rezistancon (rEL)

rEL = elira rezistancoΔUKE = kolektor-emitertensioΔIK = kolektorkurentoUBE = bez-emitertensio

La elira diferenciala rezistanco estas tiu apiko kiun havas la elira ecaro ĉedecida laborpunkto

Traiga ecaro (transfera) rilate al la kurentoj

Ĉi tiujn ecarojn oni nomas ankaŭkurentoreganta ecaro La traiga ecaro montrasla rilaton inter la bez-kurento kaj lakolektorkurento dum kiam la kolektor-emitertensio estas konstanta Vidu la dekstranecaron

Figuro 128 Traiga ecaro pri kurentoj

konstanta

BEEN I

IK [mA]

konstanta

KEEL I

La bonkvalitaj transistoroj havas linearan parton en la liniokurbo de lakomenco (de la origo) Poste la liniokurbo fleksiĝas supren kiel la figuromontras La figuro montras ankaŭ tion kiel oni povas difini lakurentoamplifecon Ĝuste en la laborpunkto la kurentoamplifeco estas

La apiko ĉe decida laborpunkto difinas la diferencialan kurento-amplifecon Tiu β egalas kun la kvociento de la ΔIK kaj la ΔIB

La kurentoamplifecoj ne estaskonstantaj valoroj Tiuj variiĝas laŭ laintensiĝo de kolektorkurento Post difinaintensi ju pli intensa la kurento des plimalgrandaj la kurentoamplifecoj kielmontras la dekstra figuro

Figuro 129 Kurenotamplifecoj

La transistoroj kiel kvarpolusoj estas modeligeblaj kun diskretajkonsisteroj kiel tion montras la sekvanta figuro

Figuro 130 Anstataŭiga konekto de transistoro

10010101001

bullu 2

bulli 1i1

bullu 2

bulli 1i1

bullu 2

bulli 1

bullu 2

bulli 1

Kun tiuj anstataŭigaj konektoj oni povas esprimi la tn bdquohrdquo parametrojn dela transistoroj kiuj estas

Figuro 131 h parametroj de dupolara transistoro

La katalogoj plejofte la bdquoherdquo datenojn enhavas kiuj apartenas al la emiterakonekto El tiuj bdquoherdquo eblas kalkuli la aliajn bdquohbrdquo kaj bdquohkrdquo parametrojn Lakalkuladon helpas la sekvanta tabelo

Signifaj parametrojKonektoj

Emitero Bezo Kolektoro

Enira rezistanco h11e

h11b= 1+h21e

h11k=h11e

Tensioretrigo h12e

h11emiddoth22e

h12b= -h12e

1+h21e

h12k=1ndashh12e

Kurentamplifeco h21e

h21b= 1+h21e

-h21k=1+h21e

Elira konduktanco h22e

h22b= 1+h21e

h22k=h22e

Enira impedanco [Ω] dum kiamĉe la eliro estas kurtcirkvito

Tensioretrigo dum kiam la eniroestas malferma

Kurentoamplifeco dum kiam ĉela eliro estas kurtcirkvito

Elira konduktanco [mS] dum kiam la eniro estas malferma

La bdquohrdquo estas mallongigo de hibrido kiu signifas tion ke ĉi tiuj parametrojestas miksaĵoj enhavante kaj omajn kaj konduktancajn eĉ sendimensiajndatenojn

El inter la datenoj de transistoroj estas tre grava la ŝaltotempoj kiam latransistoro estas regata kun impulsoj Kiam transistoro estas regata el ferma statoal malferma stato abrupte la kolektrokurento atingas la maksimuman valoronnur post iom da tempo La malferma transistoro simile funkcias malŝalte nurpost iom da tempo ĝi fermiĝas La ŝaltotempoj estas (Vidu ankaŭ la Figuron132)

tŝ = enŝalta tempo estas tiu tempo kiu daŭras de la ŝalto de bezkurentoĝis la 90 de kolektorkurento

tmŝ= elŝalta tempo estas tiu tempo kiu daŭras de la alkonekto demalŝaltiga signalo al la bezo ĝis la kolektorkurentomalintensiĝas sub 10

Figuro 132 Ŝaltotempoj de transistoro

La transistor-fabrikoj eldonas katalogojn pri la diversaj transistoroj Lakatalogoj enhavas gravajn datenojn pri la transistoroj kiujn oni devas konsideridum la planado de cirkvitoj

En la praktiko ekzistas multtipaj transistoroj Por diferencigi tiujn oni uzassimbolojn literajn kaj ciferajn Ankaŭ la simboligado estas multtipa laŭ latransistor-fabrikoj Pro la diferencigo krom la katalogoj oni kutimas eldoniankaŭ komparan libron La literoj plejofte duopaj sed kelkaj havas pluan literon

kiuj literoj reprezentas la bazmaterion kaj la uzterenon de transistoro La ciferojestas seriaj numeroj kaj krom tio diferencigas la transistorojn laŭ ĝiaj elektrajparametroj

Unua litero bazmaterio

Eŭropaj Sovetaj Kromaj

germanio A 1 aŭ Г Gsilicio B 2 aŭ K S aŭ K

Dua litero funkcia tereno

C = sonfrekvencaD = sonfrekvenca finamplifioloF = radiofrekvenca transistoroL = radiofrekvenca grandpovuma transistoroS = ŝaltotransistoroU = ŝalto-grandpovuma transistoro

Laŭ la usonaj kaj japanaj simbolsistemo

2Nhellip usona aŭ internacia2Shellip japana

2SAhellip pnp radiofrekvenca transistoro2SBhellip pnp sonfrekvenca transistoro2SChellip npn radiofrekvenca transistoro2SDhellip npn sonfrekvenca transistoro

3Nhellip4Nhellip ekstremaj transistoroj

Mi devas mencii ke ekzistas tiaj transistoroj kiuj en siaj nomoj havas triliterojn kaj du ciferojn Tiuj estas la industriaj tipoj kiujn oni ne povas aĉeti envendejoj

Rilato de la transistroj al la temperaturo

Estas konate ke la altiĝo de temperaturo en la duonkonduktiloj intensigasla koncentritecon de la ŝargoportantoj Tio okazas ankaŭ en la tavoloj de ladupolaraj transistoroj Pro la termoaltiĝo la karakterizoj kaj proprecoj de

transistoro ŝanĝiĝas Kiel la sekvantaj ecaroj montras intensiĝas la kurento kajbeza kaj kolektora Pli precize la bezkurento atingas saman intensiĝon ĉe malplialta beztensio se la transistoro varmiĝas ol tiu ĉe malpli alta temperaturo

Figuro 133 Termodependo de transistoro

La ŝanĝointenso de bez-emitertensio ΔUBE rilate al la temperaturŝanĝo Δtestas samkvanta ĉe ambaŭ transistor-tipoj germania kaj silicia Tiutermodependo ekvacie estas

La termodependo estas grava malavantaĝo de transistoroj rilate al lapraktika uzado Malintensigi ĉi tiun dependecon povas esti kun ĝustalaborpunkto kaj kun varmodisipado

Termodisipado de transistoroj

Nedezirata evento en la transistoroj estas la tn termo-superintensiĝo kiookazas pro la nestabila IK kaj UKE valoroj Se la temperaturo ĉirkaŭa altiĝas tiamintensiĝas la kolektorkurento kaj kune tio grandiĝas la perda povumo Latermorezistanco Rt inter la junto kaj la ekstera aero ne estas nulo tial la grandiĝode la la perda povumo pluintensigas la termoaltiĝon kiu plu intensigas lakurentojn de transistoro ktp Tiu lavanga reakcio komence intensiĝas lante kajposte pli kaj pli rapidiĝas La fina evento estas la difektiĝo de transistoro pro lasuperiĝo de la totala perda povumo Ptot Tiu maksimuma perda povumo estas

4 8 12 16 20

IK[mA]

02 04 06 08 10

IB [microA]

4 8 12 16 20

IK[mA]

02 04 06 08 10

IB [microA]

altigebla kun helpo de termodisipado Ĉe malgrandpovumaj transistoroj estassufiĉa tiu termodisipado kiun certigas la kapsulo (ujo) de transistoro Ĉegrandpovumaj transistoroj jam ne sufiĉas tiu disipado kiun povas certigi nur lakapsulo de transistoro Por bonigi la termodisipadon oni kutimas aplikimalvarmigilan stelon platon aŭ specialan termokonvektilon Tiun termo-kvanton kiu disipiĝas dum decida tempo pro la temperaturdiferenco inter lajunto kaj la malvarmiga eksteraĵo determinas la termokonduktanco Gt Laestiĝinta varmo en la junto povas disipiĝi unue tra la surfaco de kapsulo aŭ tra lasuba parto de la ujo La estiĝinta termokvanto dum decida tempo egalas kun latotala perda povumo Ptot La involucia valoro de la termokonduktanco estas latermorezistanco Rt La termorezistanco estas kalkulebla jene

Tj = La permesta maksimuma juntotemperaturoTeks = La temperaturo de la malvarmiga eksteraĵo

La ekstera temperaturo se tio ne estas difinita en la praktika kalkuladoestas Teks=450C El la supra ekvacio la totala perda povumo kalkuleblas

Oni diferenciga tri termorezistancojn Tiuj estas

- Rtju Termorezistanco inter la junto kaj la ujo (enkataloga dateno)- Rtuk Termorezistanco inter la ujo kaj la surfaco de la konvektilo

(determinas la kvalito de la muntado)- Rtka Termorezistanco inter la surfaco de konvektilo kaj la aero

(propreco de la konvektilo)

La totala termorezistanco inter la junto kaj la aero estas

Se estas aplikata konvektilo la totala termorezistanco variiĝas jene

vidu ankaŭ la sekvantan figuron

eksjt P

eksjtot R

tuktjutja RRR

tkatuktjut RRRR

Figuro 134 Malvarmigo de transistoro

Difini la bezonatan konvektilon ni devas uzi la sekvantan bazekvacion

La F estas la facograndeco de la konvektilo kaj α estas la termodisipadafaktoro kiu dependas de la formo materio kaj la muntoloko de konvektilo Tipavaloro de la termodisipada faktoro estas 05divide3mWcm2middot0C

Do la malvarmigila facograndeco depende de la totala perda povumo estaskalkulebla

En la praktiko realigebla malvarmigo

La surfacoj kaj de la transistoro kaj de la konvektilo ne estas ebena idealePro tio inter ties surfacoj estas aero kiu malintensigas la termokondukton RtukPor bonigi la termokondukton estas ĝenerale uzata spacpleniganta pasto Tiupasto devas esti bona termokonduktaĵo ekz silikonpasto Povas okazi ke latransistoron devas izoli elektre de la konvektilo Por tio estas uzata similebonkvalita termokonduktaĵo kiu samtempe havas grandan rezistancon elektranTiu materio estas ekz la glimo Estas bezonate apliki silikonpaston ankaŭ inter

kristalo

ujo (kapsulo) de transistoromalvarmiga plato (konvektilo)

RtjuRtuk Rtka

kristalo

RtjuRtuk Rtka

tjatot

eksj RP

Ccm 02

la metalsurfacoj kaj la glimplato Krom la glimplatoj jam estas konataj kaj uzatajaliaj materioj por izolado kiuj estas pli flekseblaj kaj molaj ol la glimo Latransistoron sur la konvektilon devas fiksigo aŭ per ŝraŭbo aŭ per platrisorto

Figuro 135 Plibonigo de termokondukto inter la surfacoj

La dupolaraj transistoroj havas kvar funkciajn reĝimojn kiuj estas

1 Ferma reĝimo2 Kubutreĝimo3 Plenigita (satura) (superregata) reĝimo kaj4 Aktiva (normalamplifa) reĝimo Vidu la sekvantan ecaron

Figuro 136 Funkciaj reĝimoj de dupolara transistoro

silikonpastosilikonpasto

UKEUKE maksUN

IK maks

PD maks

ferma reĝimo

plenigita (superregata) reĝimo

aktiva reĝimo

UKEUKE maksUN

IK maks

PD maks

ferma reĝimo

aktiva reĝimo

b) Unujunta transistoro (UJT)

La unujunta transistoro havas nur unu PN junton Laŭ la strukturo tiu tipatransistoro konsistas el N aŭ P tipa duonkonduktanta bastoneto havanta surambaŭ finoj oman kontakton B1 kaj B2 Tiuj konektopunktoj estas nomataj bezoDepende de la sordidaĵtipo de bazbastono estas enigita N+ aŭ P+ tipa tavolo kiuhavas oman konekton simile kiel la bezoj Ĉi tiun konektopunkton oni nomasemitero Vidu la sekvantan figuron La unujuntan transistoron oni nomas fojedubeza diodo sed plejkonata kiel UJT

Figuro 137 UJT

La emitero kun ambaŭ bezoj estas kiel diodoj kaj inter la du bezoj estasrezistanco oma kiu simboligebla per rezistiloj serie konektitaj La rezistilovariiĝas inter 4divide10KΩ Se la interbeza tensio UBB pluintensiĝas limvaloron(ĝenerale tiu estas pli granda ol 3V (UBBgt3V)) la tensiodisiĝo inter la du bezojestas lineara

Ĉiu UJT havas internan tensiodividan koeficienton (η) pli simpletensiodividecon Tiu tensiodivideco estas signifa propreco de UJT kies valorovariiĝas inter 05divide08 Helpe de la konata tensiodivideco oni povas elkalkulidiversajn elektrajn datenojn La baza ekvacio estas

La UJT havas tri funkciajn reĝimojn kiuj estas (Vidu ankaŭ la ecaron)

1 Ferma reĝimo (I)

UEltηmiddotUBB+UD

La PN junto estas fermata nur la fermodirekta kurento de la diodo fluas

UE1 RB1

805021

2 Negativrezistanca reĝimo (II)

UEPgeUEgtηmiddotUBB+UD

La PN junto malfermiĝas kaj truojn injektas en la N tipan kristalon Pro tiola valoro de RB1 malgrandiĝas kaj IE intensiĝas La UE1 dividita tensiomalgrandiĝas kion sekvantas la altiĝo de la malfermdirekta tensio de la diodoĈi tiuj unu la aliajn fortigaj eventoj okazigas lavangan fenomenon rezultigenegativreristancan reĝimon Tiu negativrezistanca reĝimo komenciĝas ĉe decidapintotensio de emitero (UEP) La pintotension determinas la grandeco de UBB

tensio grave

3 Plenigita (satura) (superregata) reĝimo (III)

Ĉe la fino de la negativrezistanca reĝimo la emiterkurento apike intensiĝaskiun intensiĝon oni devas limigi pro protektado de UJT La fino de lanegativrezistanca reĝimo okazas ĉe decida tensionivelo de emitero Tiu tensioestas la valtensio (UEV) Kiel la ecaro montras ĉe UBB=0V bornotensio la kurboegalas kun dioda ecaro La UJT estas dustata konsistero havante du stabilajnstatojn La unua estas la grandrezistanca stato (I reĝimo) kaj la alia estas lamalgrandrezistanca stato (III reĝimo) La statoŝanĝo okazas unue tiam kiam laemitertensio atingas la pintotension kaj la alia kiam la malintensiĝo deemitertensio atingas la valtension Kaj la pinta kaj la vala tensio kun la kurentojestas gravaj proprecoj de UJT La tipaj kurentovaloroj estas

IEP=2divide25μA IEV=1divide8mA

Figuro 138 Ecaro de UJT

UBB2 UBB3

UBB2 lt UBB3

UBB1 = 0

UEP2UEP1

UBB2 UBB3

UBB2 lt UBB3

UBB1 = 0

UEP2UEP1

c) Kamporegataj transistoroj (FET)

Tiujn transistorojn kies kurentojn fluigas nur unutipa ŝargoportanto(elektrono aŭ truo) oni nomas unupolusa aŭ kamporegata transistoro (FET-o ella angla) En tiuj transistoroj estas speciala kanalo preparita tiu el duonkonduktakristalo kies konduktanco variigeblas per elektrokampo La elektrokamponpovas krei nur tensio konektata al la kluzelektrodo Ĉar la kreado de elektrakampo ne uzas kurenton tial la regado ne bezonas povumon ne ŝarĝas laantaŭan ŝtupon Laŭ la strukturo de la kluzelektrodo oni diferencigas du tipajnFET-ojn Tiuj estas juntohava (JFET) kaj izolkluza (IGFET metal-oksid-duonkonduktanta (MOD-FETo))

La avantaĝoj de la kamporegataj transistoroj kontraŭ la dupolaraj estas la

- granda enira rezistanco- simpla fabrikteknologio- malpli granda geometria mezuro por prepari integritan cirkviton

La FET-oj havas tri elektrodojn

- S Sendilo- G Giĉeto- D Devoro

Juntohava kamporegata transistoro (JFET)

La kanalo en la JFET-o povas esti kaj bdquoPrdquo kaj bdquoNrdquo tipa La longeco de lakanalo 10divide10 oble pli longa ol ĝia dikeco Sur la finoj de kanalo estas elformitajmetalkontaktoj nomataj tiuj Sendilo (S) kaj Devoro (D) Tiu tre maldika kanaloestas inter du tavoloj treege sordidaj kontraŭtipaj kia la kanalo Tiuj tavolojkunkonektite estas la kluzelektrodo nomata tio Giĉeto (G) Vidu la sekvantanfiguron La sendilo estas tiu elektrodo el kiu venas la ŝargoportantoj kaj ladevoro estas tiu elektrodo kiu konsumas tiujn ŝargoportantojn Giĉeto estas tiuelektrodo per kiu variigeblas la grandeco de fenestreto (dikecon de la kanalo)tra kiu iras la ŝargoportantoj Tiel eblas regi la kvanton de la moviĝemajŝargoportantoj el la sendilo al la devoro tra la kanalo

Se ni konektas tension sur la kluzoj de la kanalo (UDS) kaj la regkluzatensio (UGS) estas nulo tiam la du PN-juntoj havas fermodirektan polarecon Nipovas diri ankaŭ tiel ke ĉe UGS=0 tensio fluas maksimuma kurento tra la kanaloĉar en tiu okazo estas la plej granda la dikeco de la kanalo Pro tiu propreco deJFET-o ĉi- tipan FET-on oni kutimas nomi ankaŭ memkondukta

Figuro 139 JFET

La figuroparto a) montras la konstruo-principon de JFET-o kaj b)figuroparto la skemosimbolojn

Ankaŭ la FET-oj estas konekteblaj trimaniere kiel kvarpolusoj Tiuj estas

1 Sendila konekto (La sendilo estas la komuna elektrodo)2 Giĉeta konekto (La giĉeto estas la komuna elektrodo)3 Devora konekto (La devoro estas la komuna elektrodo)

Figuro 140 FET bazkonektoj

Por certigi la regeblecon de JFET la UG tensio devas esti ĉe N-kanalonegativa ĉe P-kanalo pozitiva rilate al la sendilo La bezonata regpovumo estastre malgranda valoro okazigata de la nedominaj ŝargo-portantoj kieskurentovaloro varias inter 10ndash8divide10ndash10A La UD tensio estas pozitiva ĉe N-kanalokaj negativa ĉe P-kanalo rilate al la sendilo Ankaŭ la FET-oj havas signifajnkarakterizojn sed ĉi tie oni ne povas difini eniran ecaron ĉar la enira regkurentopraktike estas nulo Por difini la ecarojn de JFET estas uzebla la sekvantamezurcirkvito Ne estas pristudite aparte kaj la N-tipa kaj la P-tipa JFET-o ĉar

kanalo

N-kanala

P-kanala-UGS

kanalo

N-kanala

P-kanala-UGS

1) 2) 3)

GU1 U2

1) 2) 3)

GU1 U2

rilate al la kanaltipo ne estas diferenco en la funkciaj karakterizoj Por laprezentado estas uzata la N-tipa JFET-o

Figuro 141 Mezurcirkvito de JFET

Tiun UGS tension ĉe kiu la ID estas nulo oni nomas fermotensio (Uf) Lakanalkurento variiĝas laŭ la sekvanta ekvacio se la giĉet-sendila tensio estas pligranda ol la fermanta tensio

La IDS estas tiu devorkurento kiu fluas ĉe UGS=0 tensio

La interrilaton de la eliraj parametroj (ID kaj UDS) montras la ecaroj sur la Figuro142

La eliraj karakterizoj validas al decidaj UGS tensioj Kiel la karakterizojmontras se la UDS devor-sendila tensio grandiĝas tiam ankaŭ la ID devortensiointensiĝas La UDS grandiĝo okazigas la kanal-mallarĝiĝon proksime al al ladevora elektrodo Kiam UDS egalas kun la valoro de la kubuttensio (Uk) lalarĝeco de la kanalo atingas la minimumon tial la plua grandiĝo de la devor-sendila tensio jam ne influas la valoron de la devorkurento La ID atingas la tnpleniĝan valoron La plej intensa valoro de la devorkurento estas ĉe UGS=0Vtensio pro la fizika funkciado Vidu la intermitan kurbon sur la b) figuroparto

GSDSD U

Figuro 142 Elira ecaroj de JFET

La eliran ecaron ni povas dividi al du partoj Tiuj estas

- senferma reĝimo (UDSleUk) Ĉe malgranda devor-sendeja tensio la ID

proksimume lineare proporcias al la UDS tensioLa kanalkurento sub la Uk=UGSndashUf kubuttensio variiĝas laŭ la sekvantaekvacio

- ferma reĝimo (UDSgtUk) Ĉi tie la devorkurento dependas nur de la UGS

giĉet-sendila tensio

El la ecaroparto a) eblas defini ankaŭ la apikon (S) de la JFET kiu estas

tipa valoro estas

ΔID estas la ŝanĝo de la devorkurentoΔUGS estas la ŝanĝo de la giĉet-sendila tensio

2 DSfGSDSf

DSD UUUU

konstanta

mA103S

2 4 6 8 10

ID [mA]

UGS = 0V

UGS = -05V

UGS = -10V

UGS = -15V

UGS = -20V

UGS = -25V

10senferma reĝimo

ferma reĝimo

ID [mA]

-3 -2 -1

2 4 6 8 10

ID [mA]

UGS = 0V

UGS = -05V

UGS = -10V

UGS = -15V

UGS = -20V

UGS = -25V

10senferma reĝimo

ferma reĝimo

ID [mA]

-3 -2 -1

La devorkurenton ĉefe la UGS tensio influas kaj nur iomete dependas de laUDS tensio kiun determinas la diferenca elira rezistanco (rDS)

La enira rezistanco havas tre grandan valoron kaj proksimume estas konstanta

La Uf fermotensio estas tiu tensio ĉe kiu la devorkurento estas nulo La tipavaloro Ufasymp15divide45V (Ĉe N tipa JFET tiu estas negativa)

La fermodirektaj kurentoj (kiujn determinas la nedominaj ŝargoportantoj) en laJFET-oj estas tre malintensaj La tipaj valoroj

IG0 - giĉeta fermokurento IG0asymp5nAID0 - devora fermokurento ID0asymp20nA

La limdatenoj de la JFET-oj estas tre similaj al tiuj de la dupolarajtransistoroj La superigo de la limdatenoj okazigas difektiĝon de la transistoroLa plej gravaj limdatenoj de la JFET estas la sekvantaj

UDS maks - tipa valoro estas UDS maks asymp30VUGS maks - tipa valoro estas UGS maks asymp-20VID maks - tipa valoro estas ID maks asymp25mAPtot maks - tipa valoro estas Ptot maks asymp300mWTj maks - tipa valoro estas Tj maks asymp1300C

La totala perda povumo (Ptot) dependas nur de la produto ID kaj UDS ĉar la IGS=0

k10080 estas valoro tipa konstanta DSGSD

DSDS rU

1410 1010GSr

DDStot IUP

Metal-oksid-duonkonduktanto MOD-FET

La nomon de ĉi-tipaj fetoj determinis ĝiaj konstruoj Kutimas nomi ankaŭkiel Izolgiĉeta FET-o (IGFET) La MOD-FET povas esti simila kiel la JFEThavante aŭ N aŭ P kanalon Alia propreco de ĉi-tipaj FET-oj estas tio ke laMOD-FET-oj krome povas esti depende de la konstrukto aŭ baze fermataj aŭkonduktaj

Unue ni trastudu la fermatan MOD-FET-on

La sekvanta figuro ilustras la konstruon kaj la skemosimbolon de la fermataN-kanala MOD-FET-o La aktiva parto de la transistoro estas P-tipa iometesordidigita siliciokristalo kiun oni nomas subtavolo (suba parto de latransistoro) En la kristalon oni preparis du treege sordidigitajn N-tipajninsulojn Tiuj insuloj estas la devora kaj la sendila elektrodoj de la FET-o kiujestas konekteblaj per klemoj Sur la supra parto de la kristalo oni kreskigis boneizolan tavolon (SiO2) kun termooksidigo Sur tiu kovraĵo estas preparitajfenestretoj por elkondukti la elektrodojn devora kaj sendila La giĉeta elektrodoestas tiu metaltavolo kiu estas vaporigita sur la izolantan tavolon La giĉetaelektrodo tiel estas izolita de la kristalo La subtavolon oni plejofte konektis al lasendila elektrodo sed ekzistas tia konstrukto kie estas tiu aparte elkondukita

Figuro 143 Konstrukto de la MOD-FET

Se al la giĉeta elektrodo ne estas konektita tensio la transistoro estas enfermita stato sendepende de la polarizeco kaj grandeco de la alkonektita tensiosur la devoron kaj sendilon Do en tiu stato ne fluas kurento inter la devoro kajla sendilo Sur la giĉeton konektite tension pozitivan rilate al la sendilo en lasubtavolo estiĝas elektra kampo Vidu la Figuron 144

S G D SiO2

subtavoloa)

N-tipa kanalo

S G D SiO2

subtavoloa)

N-tipa kanalo

Pro la elektra kampo en la subtavolola nedominaj ŝargoportantoj la elek-tronoj migras al la izolanta tavolo kajestigas inter la sendila kaj devoraelektrodo N-tipan kanalon La kurentonun jam povas flui inter la devora kajsendila elektrodoj La konduktanco de lakanalo estas variigebla kun la giĉet-sendila tensio (UGS) Ju pli granda estas lavaloro de UGS des pli granda estas lavaloro de la konduktanco evidente tielankaŭ la intenso de la devorkurento (ID)

Figuro 144 Tensioj de MOD-FET

Ĉar la regado okazas kun elektra kampo simile kiel ĉe la JFET-o ne estasbezonata regpovumo Aliforme esprime la ID estas variigebla kun la UGS tensiosen povumo

Ĉi tipa MOD-FET tial havas ankaŭ la fermatan antaŭnomon ĉar en bazastato kiam la giĉettensio estas nulo (UGS=0V) la transistoro estas en fermantastato (sin fermas) Estas uzata alia nomo kreskanta kiu esprimas la fizikanfunkciadon nome ke la kanalo estiĝas pro la amasiĝo (kreskiĝo) de la nombrode ŝargoportantoj Tiuj ŝargoportantoj en P-tipa MOD-FET-o estas la truoj

Nun ni vidu la plej gravajn ecarojn kaj datenojn de ĉi-tipa MOD-FETO laŭla ekzempolo koncerne al la N-kanala kaj fermata tipo

Figuro 145 Ecaro de MOD-FET fermata

S G DSiO2

+ndashUDS

UGS UDG

endash

+++ +++

S G DSiO2

+ndashUDS

UGS UDG

endash

+++ +++

5 10 15 20 25

ID [mA]UGS = 6V

UGS = 4V

UGS = 3V

UGS = 2V

ID [mA]

UGS = 5VLPΔID

5 10 15 20 25

ID [mA]UGS = 6V

UGS = 4V

UGS = 3V

UGS = 2V

ID [mA]

UGS = 5VLPΔID

Kiel ĉe la JFET-o ankaŭ ĉi tie estas du ecaroj la elira kaj la reganta Kaj laN-kanala kaj la P-kanala ecaro estas egalaj nur la polarecon de la tensioj kajkurentoj devas ŝanĝi La karakterizojn montras la Figuro 145 Se vi observasantente la ecarojn vi povas konstati ke ĝi tre similas al tiu de dupolaratransistoro La devoro funkcias kiel kolektoro la sendilo kiel emitero kaj lagiĉeto kiel bezo La ID devorkurento nur tiam fluas se la UGS superiĝas decidanvaloron (proks 1divide2V) kiu tensio estas bezonata por sufiĉa amasiĝo de laŝargoportantoj en la kanalo Tiel povas estiĝi indukta ponto Kun la altiĝo de laUDS tensio ankaŭ kreskas la intenso de la devorkurento (ID) sed post atingepleniĝantan valoron tiu jam ne kreskas plu simile kiel ĉe la JFET-oEl la ecaroj oni povas difini la plej gravajn datenojn kiuj estas

Apiko (S) de la MOD-FET karakterizas la transistoron en decida laborpunkto

tipa valoro estas

La devorkurenton ĉefe la UGS tensio influas de la UDS tio nur iometedependas kiun determinas en decida laborpunkto la diferenceca elira rezistanco(rDS)

Kondukta MOD-FET

Se sub la izola tavolo (SiO2) oni preparas pluan kanalon per sordidigo laŭla MOD-FET tipo bdquonrdquo aŭ bdquoprdquo tipan pere de tiu kanalo estiĝas kondukto inter lasendilo kaj devoro sen tio ke sur la giĉeto estas konektita tensio La ĉi-tipanMOD transistoron oni nomas kondukta MOD-FET La konstruo de la N-kanalatipo estas videbla sur la sekvanta figuro

konstanta

mA125S

DSDS rU

Figuro 146 Kondukta MOD-FET

En la kondukta MOD-FET IDne0 se UGS=0 La agordo povas esti kajpozitiva kaj negativa signalo Tial oni diferencan du funkciajn manierojn

- abundiĝa funkcio (UGSgt0) la pozitiva giĉeta tensio abundigas laŝargoportantojn (elektronojn) kio okazigas pli grandan konduktanconde la kanalo

- malpleniĝa funkcio (UGSlt0) la negativa giĉeta tensio forigas laŝargoportantojn el la kanalo la kanalo malpleniĝas kies konduktancotiel malgrandiĝas

La malpleniĝa funkcio estas grave pli ofte uzata ol la abundiĝa pro tio oninomiĝas ĉi-tipajn FET-ojn malpleniĝa

La enira rezistanco de MOD-FET transistoroj estas grave pli granda ol tiude la dupolaraj transistoroj

Ankaŭ la MOD-FET-oj estas sentivemaj pri la limdatenoj kiujn datenojnsuprenige la transistoroj difektiĝas La sekvantaj limdatenoj estas validaj por lakondukta N-kanala MOD-FET

UDS maks - tipa valoro estas UDS maks asymp 40VUGS maks - tipa valoro estas UGS maks asymp plusmn10VID maks - tipa valoro estas ID maks asymp 50mAPtot maks - tipa valoro estas Ptot maks asymp 300mWTj maks - tipa valoro estas Tj maks asymp 1500C

1513 1010GSr

SG D SiO2

subtavoloa)

nndash

UDGplusmnUGS

SG D SiO2

subtavoloa)

nndash

UDGplusmnUGS

La totala perda povumo (Ptot) dependas nur de la produtoj ID kaj UDS ĉar laIGS=0

La funkciaj manieroj estas validaj ankaŭ por la P-kanalaj FET-oj

Estas malavantaĝo de la MOD-FET-oj la sufiĉe granda malfermarezistanco (kondukta rezistanco (RDSasymp200Ω) kaj la relative granda enirakapacito CGSasymp2divide5pF Eĉ la eniran kapaciton jam relative malalta tensio (proks50V) trarompas kio okazigas la difektiĝon de la transistoro Pro la granda enirarezistanco estas tre danĝera la statika ŝargiĝo kiu povas okazi jam pro la tuŝo dela transistoro Eviti la statikan ŝargiĝon la laboriloj labortabloj eĉ mem lalaboristoj estas terumitaj dum la muntado de ĉi-tipa transistoro Por protekti laMOD-FET-ojn kontraŭ la statika ŝargiĝo en kelkaj tipoj estas uzata zenera diodointer la giĉeto kaj la subtavolo Sed tiu zenero malgrandigas la eniranrezistancon Kiel jam estis menciite en la praktiko oni ne devas kalkuli kun laenira kurento kaj la fermantreĝima devor-sendila kurento Tiuj estas vere tielmalgrandvaloraj ke ne influas grave la karakterizojn Sed vere ekzistas tiujkurentoj kaj karakterizas MOD-FET-on ĉe konkrektaj UGS kaj UDS tensioj rilateal decida juntotemperaturo La tipaj valoroj

IGS asymp 01divide10pAID0 asymp 10divide500pA ĉe Tj=25 0CID0 asymp 10divide100pA ĉe Tj=1250C

Oni fabrikas specialajn MOD-FET-ojn kiuj havas du kluzelektrodojn TiujFET-oj havas similajn karakterizojn kiel la unugiĉetaj Pro praktikaj kialoj estasankaŭ tiaj tipoj kiuj en unu kapsulo havas du FET-ojn kaj N-kanalan kaj P-kanalan Tiuj estas la tn komplementaj transistoroj La skemofigurojn de ĉi tiujspecialaj transistoroj vi povas vidi sur la Figuro 147

Figuro 147 Specialaj MOD-FET-oj

DDStot IUP

Estas tre grava sciendaĵo La eksterordinare malvasta izoltavolo de lakluzelektrodo estas tre sentema ĝin povas difekti aŭ tute ruinigi laelektrostatikaj ŝarĝoj eĉ ankaŭ la frotado aŭ simpla mantuŝo Por la protektadode IG-FETo-j dum la deponado (stokado) oni ŝirmŝuntas (kunligas) lakonektopiedojn per metalfolio Tiun ĉi folion estas permesate forigi nur tiam seoni jam muntis la transistoron en la cirkvitopanelon Ĉe la pli novaj tipojparalele al la giĉeto kaj sendilo elektrodoj oni elformas Zener-diodon kiu neallasas pli grandan tension al la enirejo ol sia trarompa tensio

VMOD transistoro

La evoluo ne haltas la esploristoj trovis solvon kiel eviti la malavantaĝojnde la MOD-FET-oj La novaj tipoj jam povas ŝalti grandajn povumojn kaj ankaŭla supera limfrekvenco estas grave altigita En la oldtipaj MOD-FET-oj estassufiĉe granda la konduktanta rezistanco kiun determinas la longeco de lakanalo La relative grandaj internaj kapacitoj limigas la ŝaltotempon kiujnkapacitojn determinas la transiĝo de la giĉeta elektrodo inter la devoro kajsendilo Pro la supraj kialoj per la tradicia maniero oni ne fabrikas povumajnMOD-FET-ojn

Estis granda antaŭenpaŝo kiam oni ŝanĝis la strukturon horizontalan alvertikala El la vertikala strukturo estas nomata la ĉi-tipa transistoro VMODtransistoro Vidu la strukturon sur la sekvanta figuro

Kiel vi vidas sur la figuro ladevoro konektiĝas al la subtavolosordidigita n+ pere de metalaĵoSuper la subtavolo sekvas n

dotita epitaksia tavolo kaj posteen p+ zono preparita n+ tavolo kiuestas la sendilo elkondukita perede metalaĵo La giĉeton ankaŭ ĉitie SiO2 izolas La bdquoVrdquo aspektankavon oni preparis kun korodigo

Figuro 148 VMOD transistoro

La precizan longecon de la kanalo determinas la p+ tavolo preparita tiu pergreftada teknologio kio rezultigas tre mallarĝan tavolon (1microm) La larĝeco dekanalo grave grandiĝas apud la flankoj de kavo Tiel sukcesis rezultigi tremalgrandan konduktan rezistancon kaj simile tre malgrandajn internajn

D metalo

nndash

D metalo

nndash

kapacitojn La temperatura koeficiento de la kanalo estas pozitiva do se latemperaturo de transistoro altiĝas grandiĝas la kondukta rezistanco tielmalintensiĝas la devorkurento Tiel la transistoro sin defendas Pro ĉi tiupropreco ne estas bezonate ĉe la paralelaj konektoj uzi aldonitajn konsisterojnpor limiti la devorkurentojn La VMOD teknologio havas avantaĝon pro la pintode kavomalsupro Tie povas estiĝi kampointenso kiu limitas la uzeblan UDS

tension Maksimuma valoro de tiu tensio proksimume 100V

SIPMOD transistoro

Solvi la problemon de la VMOD transistoroj la Siemens fabriko evoluigisgrandpovuman MOD-FET-on kiu estas nomata SIPMOD (SImens PovumaMOD) transistoro La bazprincipo de ĉi tiu evoluigo estas la multobligaparalelkonekto de la unuopaj transistoroj en simila strukturo kiel ĉe la VMODtransistoroj La diferenco estas tio ke la giĉeto estas kradforma kaj la sendiloestas en la interspacoj de la krado Tiel estas preparitaj la paralelaj konektoj kielvi povas vidi sur la sekvanta figuro

La avantaĝoj de ĉi tiustrukturo estas la grave pli altakubuttensio (pr 1000V) la tremalgranda kanalrezistanco Mal-avantaĝo estas la pli grandainterna kapacito pro la paralelajkonektoj

Figuro 149 SIPMOD transistoro

d) Fototransistoro (lumoregata transistoro)

La sentiveco de la fotodiodoj estas intensigebla kun la transistor-impresoTiun specialan siliciotransistoron kiu havas lumigeblan bez-kolektorjunton oninomas fototransistoro La strukturon skemosimbolon de la fototransistoro kajla UKEndashIK ecaron dum diversfortaj allumigado vidu sur la Figuro 150

D metalo

nndash

D metalo

nndash

Figuro 150 Fototransistoro

En dupolara transistoro la kolektorkurento IK=(B+1)IKB0 se la IB=0

IKB0 estas la fermodirekta kurento inter la kolektoro kaj la bezo Se lafermobiasan PN junton atingas lumo tiam pro la fotoelektra impreso estiĝintajŝargoportantoj intensigas ĉi tiun kurenton

e) Specialaj transistoroj (Ŝotkia Darlingtona)

Ŝotki-transistoro

La ŝotki-diodon vi jam konas kies avantaĝo estas eluzata kombine kuntransistoro Kiel la sekvanta figuro montras la transistoro estas anstataŭigeblaper unu ŝotki-diodo konektanta tiu inter la kolektoro kaj bezo de dupolaratransistoro

La diodo estas konektita malfermo-direkte En pleniĝa reĝimo la kolektor-bezdiodo malfermiĝus sed la ŝotki-diodohavante grave malpligrandan biastensionmalfermiĝis pli frue Tiel ĝi ne permesaspor la ŝargoportantoj amasiĝi ĉe la juntointer la kolektoro kaj bezo

Figuro 151 Ŝotki-transistoro

La efekto de la ŝotki-diodo okazigas tion ke la transistoro ne havasŝargodeponan tempon kio grave altigas la ŝaltofrekvencon Kiel vi jam sciaspro la ŝotki-diodo ĉe la metal-duonkondukta junto nur tre malmultaj

kolektoro

emitero

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lxkolektoro

emitero

kolektoro

emitero

kolektoro

emitero

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

ŝargoportantoj povas amasiĝi Ĉi-tipa transistoro estas uzata plejofte en la diĝitajcirkvitoj

Darlington-transistoro

Ofte estas bezonata pli granda amplifeco ol kiom povas certigi unutransistoro Por akiri pli grandan amplifecon eblas kunkonekti transistorojn enspeciala konektomaniero kiun oni nomas darlingtona Ĉi tiun konektadon eblasprepari per aparte diskretaj transistoroj sed estas fabrikite en unu kapsulon Lakonektoskemon kaj la simbolon vidu sur la Figuro 152

Figuro 152 Darlington-tarnsistoro

En la praktiko estas diodo integrita inter la katodo kaj emitero kiu diododefendas la transistoron kontraŭ la inverspolariza tensio En lineara funkcio ĉitiu konekto havas du malavantaĝojn

- La UBevr=UBE1+UBE2 tiel estas pli granda ol tiu de unu transistoro Sed ĉi tiuen la praktiko ne estas grava problemo

- Se la regkurento estas tre malintensa tiam grandiĝas la nelineareco ĉar launua transistoro funkcias sur la nelineara parto de la enira ecaro Ĉi tiuokazigas gravan distordon En la praktiko estas konata manierokompensi ĉi tiun malavantaĝon ekz per kurentogeneratoro biasi launuan transistoron ĝis la lineara parto de la enira ecaro

La komunan kurentoamplifecon determinas la betoj de la unuopaj transistoroj

βkom=β1β2

Sen detaligo la IK=IB1middotβ1β2

BIB2IB2

IB1IB1

IK1IK1

La enira kaj elira rezistancoj variiĝas laŭ la sekvantaj ekvacioj

En ŝaltofunkcio la satura tensio estas grave pli granda ol tiu de unuopajtransistoroj

UKEsat=UKE1sat+UBE2

Ĉi tiu okazigas grandiĝon de la perda povumo grave En la praktiko ĉi tiunmalavantaĝon ne eblas korekti Tial por grandpovumoj estas preferataj la MOD-FET-aj darlington-konektoj

323 Tiristoro

Se ni donas al la dinistoro regelektrodon tiam ricevas tian ŝaltilon kiupovas ŝalti ĉe pluraj tensionivelo do tiu havas multajn baskultensiojn Tiunduonkonduktilon oni nomas tiristoro Sur la sekvantaj figuroj vi povas studi ĝianstrukturon ecaron kaj simbolon

Figuro 153 Tiristoro

Krom la supre videbla tiristor-strukturo oni fabrikasankaŭ tian kies regelektrodo estas pliproksime al la anodo surla bdquon1rdquo tavolo La simbolo de tia tiristoro estas videbla dekstre

n2 p2 n1 p1

2KEKE rr 12 BEBE rr

Figuro 154 Ecaro de tiristoro

Aspekte la tiristoro similas al la transistoroj kaj al la diodoj sed ladiodoaspektaj havas pluan kontaktilon por la regelektrodo La regelektrodon ĉela tiristoro oni nomas giĉeto (gate laŭ angla) Kun la rega elektrodo oni povasvariigi la ŝalton de la tiristoro tiel ke sur la katodproksima bdquoprdquo tavolon nikonektas pozitivan tension La kurento de la rega elektrodo estas tre malintensakaj sufiĉas tiu flui ĝis la baskulo Pro tio la regado povas esti impulsa ja labaskultempo estas nur kelkaj mikrosekundoj La malfunkciigo de la tiristoropovas esti per la elŝalto de la anod-katoda kurento La tiristoroj estas fabrikatajrilate al la anod-katoda kurento (IAK) de kelkaj amperoj ĝis kelkcent amperojapud sufiĉe alta fermodirekta tensio (15KV) La malfermodirekta tensio estasnur kelkaj voltoj La rega kurento estas nur dek milono de la ŝarĝokurento (10-4

IAK) La anod-katoda tension konektite laŭ fermodirekta biaso la tiristorofunkcias simile kiel la dinistoro

Estas speciala tiristoro la tn fototiristoro Ĝian regadon oni povas fari perlumo simile kiel ĉe la fototransistoro

324 Triako

La triako estas du antiparalele konektitaj tiristoroj sur unu kristalo kunkomuna regelektrodo Ĉi tiu strukturo ebligas uzi la triakon kun alterna tensiokiel tion montras ĝia karakterizo sur la sekvanta figuro

Simile kiel la tiristoroj ankaŭ la triako estas regebla per lumo ekzistasfototriako

UAKUB0UB1UB2UB3

IT UG3 UG2 UG1 UG0

UAKUB0UB1UB2UB3

IT UG3 UG2 UG1 UG0

Figuro 155 Karakterizo de la triako

La evoluigantoj jam antaŭlonge intencis prepari tiajn unuojn kiuj enhavasla tutan cirkviton aŭ almenaŭ parton de tio Tiujn cirkvitojn aŭ cirkvitopartojnkiuj enhavas plurajn konsisterojn en sama kapsulo pordecida funkcio oni nomas Integrita Cirkvito (IC) Enla malnova teknologio kiam la aktivaj konsisteroj estisla elektronikaj tuboj la IC-oj enhavas nur pasivajnelementojn ja la elektronikaj tuboj ne estis konvenajpor prepari integritajn cirkvitojn La veraj IC-oj tiam ekaperis kiam onikomencis uzi la duonkonduktan teknologion La integritaj cirkvitoj povas estimulttipaj laŭ la fabrika teknologio kiel montras la sekvanta tabelo

Integritaj Cirkvitoj

Unulitaj (monolitaj) Izolaĵ-tavolaj

Dupolaraj Unupolaraj Maldik-tavolaj Dik-tavolaj

Unulitaj estas tiuj cirkvitoj kies ĉiujn konsisterojn oni fabrikis sur unusiliciokristalo Pro la siliciokristalo la ĉi-tipajn integritajn cirkvitojn oni kutimasnomi ankaŭ duonkondukt-baza IC-o Per tiu teknologio eblas prepari la plejmultajn aktivajn elementojn Laŭ la integrita komplikeco ekzistas ne trokomplikaj (havas nur kelkajn elementojn) meze integritaj (MSI) altgradeintegritaj (LSI) kaj tre altgrade integritaj (VLSI) cirkvitoj La tre altgradekomplikaj IC-oj povas enhavi mult-cent milajn eĉ milionajn aktivajnkonsisterojn sur unu siliciokristalo Tiaj estas ekz la mikroproceziloj Estasmalavantaĝo de ĉi-tipaj IC-oj ke en tiuj oni ne povas fabriki induktilojn Launulitajn cirkvitojn tiel oni fabrikis ke preparis insulojn en sordidigitakristallameno La insuloj havas maltipan sordidaĵon ol la bazlameno tiel duinsuloj elektre estas en tia kontakto ol du kontraŭkonektitaj diodoj Praktikeestas izolitaj tiuj insuloj unu de la alia Sur la tiel izolitaj insuloj jam eblasprepari la diversajn konsisterojn Estas alia izoliga teknologio uzi dielektranizolaĵon kiu plejofte estas silicio-oksido Tiu silicio-oksido ĉirkaŭprenas laelementojn de la integrita cirkvito La transistorojn tiel oni preparis kiel ĉe ladiskretaj konsisteroj Plejofte estas uzataj la dupolaraj transistoroj sed por laVLSI cirkvitoj estas pliefikaj la unupolaraj JFET kaj MOD-FET teknologioj Larezistilojn oni povas prepari diversmaniere ekz per difundiga materio en unuinsulo Alia maniero estas uzi la beztavolon kolektor- aŭ emitertavolon por larezistiloj Por kondensiloj estas uzata la malfermdirekta junto de diodoj Tiel neeblas grandkapacitajn kondensilojn fabriki se tiaj estas bezonataj por lacirkvitoj tiam ankaŭ tiujn ekstere devas alkonekti al la IC-o kiel la induktilojnMalgrandvalorajn induktilojn jam eblas prepari en integrita formo sed tiesteknologio estas komplika pro tio vidu poste La sekvanta figuro montrasstrukturoparton de unulita IC-o

Figuro 156 Unulita IC-o

La figuro montras elformiĝon de dupolara transistoro kaj rezistilo La n+

subtavolo grandkonduktanca estas preparita por malgrandigi la serian kolektor-rezistancon

E B KR

P - Si

metalplatoKonduktiloj el oro (Au)

E B KR

P - Si

Izolaĵ-tavola teknologio

La nomo maldik-tavola devenis el la mezuro de la tavoldikeco(001divide1microm) preparita per tia fabrikteknologio La tavolojn oni surmetisizolplaton plejofte sur vitron Pro tio la ĉi-tipan IC-on oni kutimas nomiizolaĵbaza integrita cirkvito Per ĉi tiu teknologio eblas fabriki nur pasivajnkonsisterojn La aktivajn cirkvitelementojn nur aldone eblas prepari kiel blatoLa postulo rilate al la pureco de baztavolo estas tre altkvalita Krom tio simileestas grava propreco de la baztavolo la bonkvalita surfaca ebeneco Laelformitaj pasivaj elementoj havas pli bonan kvaliton ol tiu de la monolitateknologio La materio de la rezistiloj plejofte estas kromo kromnikelo aŭ aliakunfandaĵoj La elektrodoj de la kondensiloj estas metaloj kaj la dielektro estasoksidtavolo Por konekti la elementojn estas uzata metaltavolo La tavolojn onielformas per metalvaporiga teknologio tra antaŭpreparita masko La valoron dela jam elformita rezistilo oni faris kun la tratranĉo de la metala konektotavolotiel varii la nombron de la rezistiletoj kunkonektitaj aŭ elvaporige maldikigas latavolon per lasero Vidu la sekvantan figuron

Figuro 157 Izolaĵ-tavola teknologio

La malavantaĝo de la maldik-tavolaj IC-oj estas la malgranda ŝarĝeblecotial ne estas kapablaj por grandpovumaj cirkvitoj En la praktiko plejofte vipovas vidi ĉi tiujn IC-o tipojn en la kvarcregataj brakhorloĝoj La aktivaelemento tie estas mikroprocezilo

La dik-tavola cirkvito ricevis la nomon de la tavoldikeco (10divide100microm) Labaztavolo estas metalceramiko sur kiun la elementojn oni preparis perkribrilpresa teknologio La valorĝustigo de la rezistiloj okazas simile kiel ĉe lamaldik-tavola teknologio La kondensilojn oni preparis en tri procedoj(subtavolo ndash dielektriko ndash supra elektrodo) Ankaŭ al la ĉi-tipa IC-o eblas aldoniaktivajn elementojn (mikrocirkvitojn) Pro la dikaj tavoloj la dik-tavola integrita

elkonduktilo elkonduktilorezistiletoj

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

cirkvito estas kapabla por grandpovumoj La sekvanta figuro montras tranĉaĵonpri la izolaĵ-tavola IC-o

Figuro 158 Tranĉaĵo pri la izolaĵ-tavola IC

Jam estis menciata la malfacileco integri induktilojn Jam de la komenco dela fabrikado de integritaj cirkvitoj estis klopodo akiri tutan aŭ laŭeble la plejgrandan integritecon Ĉi tiu klopodo estis barita ĉefe de tiuj cirkvitoj kiujenhavas multajn induktilojn Tiaj estas ekz la televidilaj cirkvitoj

La Japana elektra entrepreno Mitsumi Electric Compani esplorisintegrigeblajn induktilojn dunkonduktantajn Ĉi tiun induktilon la esploristojnomis bdquoSemicon Lrdquo (duonkondukt-L) Tiu induktilo vere ne estas bobeno eĉ neestas dupoluso sed integrita kvarpoluso (giratoro) La simbolon kajbazcirkviton de tiu girator-induktilo montras la sekva figuro

Figuro 159 Girator-induktilo

La primara (enira) impedanco de giratoro (Zen) estas kalkulebla kun lainterna rezistanco de giratoro (R) kaj kun la sekundara fermanta (ŝarĝo)impedanco (Zŝ)

bazplatoelektrodo dielektriko elektrodo

kovraĵo

rezistilokondensilo

konduktilo

kovraĵo

rezistilokondensilo

konduktilo

Zen = R2

+12V560Ω

270ΩE

+12V560Ω

La giratoro inversigas la fermantan impedancon Se giratoro estas fermitaper kapacito tiam la primara impedanco estas

Ĉi tiu primara impedanco egalas C∙R2 valora indukto Cirkvite estasbezonataj du kurentoregataj tensiogeneratoroj Ĉi tiu integrita induktilo havas lasekvajn proprecojn

1 1 Eblas malgrandigi la cirkvitojn kaj tiel ankaŭ la aparatojn2 Boniĝas la funkcio-stabileco3 Simpligeblaj la muntadaj agadoj4 La valoroj de indukto kaj negativa rezistanco estas variigeblaj fare de

eksteraj elementoj5 Ĉar ne kreiĝas magneta kampo tial ne ekzistas interrilato kaj

nedezirata kuplo Tial estas atingebla tre granda konsisterdenseco6 La indukto de la integrita induktilo estas sensentiveca kontraŭ

temperaturŝanĝo kaj malsekiĝo Same ĝi povas elteni la mekanikajninfluojn

La konstrukto de ĉi tiu girator-induktilo egalas kun la IC dupolarapreparita sur silicioplato kun planarteknologio La giratoro similas al transistorohavanta pluan konektopunkton la ĝustigan (Ĝ) elektrodon Tiu induktilo estasuzebla ĝis 10MHz-o La IE emiterkurento estu inter 1divide5 mA kaj lakolektortension UK oni devas elekti inter ndash9dividendash12 V Sur la figuro prezentatakonekto estas alĝustigita por 100kHz-o La indukton kaj la negativanrezistancon inter la (1) kaj (2) konektopunktoj estas eblaj variigi per la eksterajkonsisteroj C kaj RB La induktovaloro povas esti inter 10μHdivide1mH La bonecafaktoro Q=50divide100

41 Ampolo

La ampolo plejofte uzata por lumigado sed pro ĝia propreco tiu estaskapabla por stabiligado de tensio La filamento estas farita el volframo kiuhavas malgrandan rezistancon en ĉambra temperaturo La rezistancoŝanĝo povasatingi la dekoblan diferencon Ekz en ĉambra temperaturo la bdquomalvarmardquorezistanco estas 7Ω tiu rezistanco en brulanta stato atingas la 70Ω-on Kiam trala ampolo kurento fluas lavolframo komencas varmiĝi tielĝia rezistanco grandiĝas Estas tiomintensa kurento kiam la volframojam brulas tiel eligas lumonEvidente ke la rezistancoŝanĝoinfluas la kurenton (reregulas) tielsame ankaŭ la tensiofalon sur laampolo Por stabiligado la ampoloestas uzata en tia funkcio kiam lavolframo ankoraŭ ne brulas Laampolon inventis la esploristoEdison en la fino de la dekokajarcento

Figuro 160 Ampolo

42 Lumtubo

La lumtuboj estas uzataj plejofte por lumigi kiujn oni kutimas nomi ankaŭmalvarm-lumaj lumigiloj Kontraŭ la ampoloj ĝiaj energiokonsumado estasmalpli granda kun 15divide30 La funkciokapablo de la lumtuboj estas inter 2500kaj 10000 horoj La ofta enŝaltiĝo mallongigas la funkciokapablon sed por lalabileco de nutrotensio ne reagas grave La ekstera temperaturo grave influas laenŝaltiĝon de la tuboj sub +50C malfacile povas ekbruliĝi kaj super la 350Cgrado la lumkurento grave malintensiĝas Por la plej bona rendimento estas lafunkcia temperaturo plejfavore inter 18divide20 0C grado Estas grava malavantaĝoke la tensiofrekvencon imitas la malŝargiĝo Kontraŭ tio ke okule oni ne povassensi la vibradon sed tre lacigas la nervosistemon de la homoj Eĉ turnantanobjekton (maŝinojn) oni vidas halta se ĝiaj turnonombro egalas kun lafrekvenco de vibrado Pro tio ne estas permesate uzi ĉi tiajn lumigilojn ĉeturnomaŝinoj Eviti ĉi tiun problemon oni aplikas trifazan lumigadon kie pro lafazdiferenco la vibrado grave malintensiĝas Kune estas ŝaltitaj tri lumtuboj sed

balono

filamento

konzolo

kontaktilo

elektrodo

helico (dua kontaktilo)

balono

filamento

konzolo

kontaktilo

elektrodo

ĉiu estas nutrata per alia faztensio La konstrukton de la lumtubo vidu sur lasekvanta figuro La lumtubo estas longa vitrotubo ĉe la finoj fermataj kaj enekovrita kun lumpolvo La katodoj estas faritaj el volframo simile kiel en laampoloj sed ĉi tie la volframspiralo estas kovrita kun karbonoj de duraj alkaliojĈi tiuj karbonoj dume transformiĝas al oksido La katodoj varmige facile emitaselektronojn En la tubo estas metita hidrargo kaj argongaso Kiam tra la katodojkurento fluas tiuj bruliĝas kaj emitas elektronojn Tiuj elektronoj havas tiom daenergio kiom estas sufiĉe jonigi la gasmolekulojn La elektronoj trafante lagasmolekulojn estigas tian energion al kiu apartenas ankaŭ ultraviola radio Laultraviola radio ekscitas la lumpolvo-kovraĵon kaj tio eligas videblan lumonKiam la gaso jam estas jonigita la cirkvito povas fermiĝi tra la tubo La kolorode la lumo dependas de la lumpolvo-miksaĵo Pli kaj pli disvastiĝas la uzado dela specialaj lumtuboj la tn kompaktaj lumtuboj Ĝia funkciado estas simila kiella ĝenerale uzataj lumtuboj sed per elektronikaĵo la frekvenco de la nutrotensioestas altigita Pro la altfrekvenco la vibrado malintensiĝas La lumtubojn tieleblas enŝalti ke en la cirkvito estas konektita bimetalo kies elektrodoj pro lavarmo tuŝas unu la alian tiel enŝaltas la kurenton tra la filamentoj La filamentojbruliĝas pro la trafluanta kurento kaj la tubo bruliĝas Post la bruliĝo laelektronoj jam ne tra la bimetalo fluas tial ĝi disŝaltas la bruligan cirkviton Lakondensilo konektita sur la bimetalo funkcias kiel ĵamfiltrilo La tensio duoniĝaspost la bruliĝo de tubo pro la barbobeno La barbobeno kiel indukto malbonigasla cosφ valoron tial devas uzi fazkorektigan kondensilon

Figuro 161 Lumtubo

kontaktilofilamento(katodo)

filamento(katodo)

argongaso

hidrarga atomo

vitrocilindro

polvotavolo UN~

ekbruliga bimetalo

katodo

barbobeno

fazkorektiga kondensilo

ĵamfiltrilo

filamento(katodo)

argongaso

hidrarga atomo

vitrocilindro

polvotavolo UN~UN~

ekbruliga bimetalo

katodo

barbobeno

ĵamfiltrilo

La hidrargvapora lampo estas tia lumigilo kiu estigas tre fortan lumon kajkapablas funkcio dum 10000 horoj Pro tiaj proprecoj ĝi estas uzata plejofte enla surstarta lumigado La lumo estiĝas dumaniere Vidu la sekvantan figuron

Figuro 162 Hidrargvapora lampo

La baza lumfonto estas la interna kvarclampo hidrargvapora kiu povasfunkcii sen la ekstera vitrobalono kaj havas karakterizan bluan kvarclumon Lakvarctubo eligas krom la kvarclumo ankaŭ nevideblan ultraviolan radion kiuekscitas la polvotavolon lumeligan sur la interna flanko de la eksteravitrobalono Ĉi tiu videbla lumo miksiĝas kun la kvarclumo kaj tiel estiĝas lafinpretiga lumfenomeno La koloron de la lampo povas esti variigi per la tipo dela polvotavolo Estas malavantaĝo de ĉi-tipa lampo ke ĝian tutan lumintensonnur post du minutoj povas atingi ekde la enŝalto En la kvarctubo estasargongaso kaj hidrargo kiuj en jonigita stato funkcias kiel ŝargoportantoj Enla kvarctubo estas proksime unu al la alia ĉef- kaj vicelektrodoj Unue inter tiujkomenciĝas la malŝargiĝo kaj poste ekfunkcios la du ĉefelektrodoj La ekbruligarezistilo nur ĝis tiam funkcias ĝis kiam la du ĉefelektrodoj traprenas lakurentokonduktadon La malŝargiĝo okazas dum granda aerpremo tial post laelŝalto devas atendi iomete por la reŝalto ĝis kiam malvarmiĝas la lampo kaj tielpovas refoje ekbruliĝi La barbobeno kaj la fazkorektiga kondensilo havassimilan funkcion kiel ĉe la lumtubo Ĉi tie sen barbobeno eblas apliki omanrezistilon el volframo Tiu volframo enmetita la balonon havas ankaŭ lumiganfunkcion tiel estigas miksitan lumon Ekzistas tiu lampo kiu havas similanfunkcimanieron kiel la hidrargvapora lampo kiel ekz la natriolampo kiu havastre agrablan sunlumo-similan lumon

interna kvarctubo

spiralkatodo

ekbruliga elektrodo

ekbruliga rezistilo

kontaktilkapo

vitrobalono

barbobeno

fazkorektigakondensilo

interna kvarctubo

spiralkatodo

ekbruliga elektrodo

ekbruliga rezistilo

kontaktilkapo

vitrobalono

barbobeno

44 Fetrono

Jam per la elektronikaj tuboj oni povis konstrui tro diversajn komplikajncirkvitojn Pro la pli kaj plia komplikeco de la cirkvitoj kaj ties energiobezonolimigis la uzadon de la elektronikaj tuboj Krom tiuj estis malavantaĝo de laelektronikaj tuboj ke tiuj estis la plej malstabilaj konsisteroj en la cirkvitojKiam ankoraŭ estis uzataj tiaj instalaĵoj en kiuj funkciis elektronikaj tuboj porlimigi la malstabilecon kaj la kostojn de la bontenado oni evoluigis tiankombinaĵon duonkonduktilan kiu havis similan proprecon kiel la elektronikajtuboj Ĉi tiun specialan duonkonduktilan cirkvitokombinaĵon oni nomas fetronoLa tiel fabrikitaj konsisteroj havistian konektomanieron kiel la tubojtiel anstataŭ tiuj oni povissenprobleme uzi la fetronojn Estisgrava diferenco inter la elektronikajtuboj kaj la fetronoj ke tiuj lastaj nebezonis hejtadon Sur la sekvantafiguro vi povas vidi ekzemplon prifetron-pentodo

Figuro 163 Fetrono

Figuro 164 Karakterizo pentodo kaj fetrono

La elektran similecon montras la ekzemplo pri la karakterizoj de la 6AK5elektronika tubo kaj la TS6AK5 tipa fetrono

45 Halgeneratoro

Kiel vi jam studis la duonkonduktiloj pro la influo de lumo aŭ varmoŝanĝas sian konduktancon Ankaŭ tion vi jam konas ke la lumo kaj la varmoestas elektromagnetaj ondofenomenoj Estas evidente ke la duonkonduktilo

T1 T2A

Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

6AK5 TS6AK5Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

6AK5 TS6AK5

ŝanĝas sian konduktancon ankaŭ en tiu okazo kiam la elektromagnetankampon en kiu estas la duonkonduktilo oni variigas Pro la ŝanĝo de magnetakampo ankaŭ la movado de ŝargoportantoj trafluantaj la duonkonduktilon variasestiĝas ŝargodemovo Kiel vi povas vidi sur la Figuro 165 oni enmetas d dikanduonkonduktilan platon en B induktohavan magnetan kampon kaj tra tieslongeca direkto konduktas kurenton Pro la ŝargodemovo estiĝas krucodirektakampo en la plato kaj pro tio inter la a kaj b flankoj mezureblas tensio Ĉi tiuntension oni nomas haltensio (UH) por la estimo de la fizikisto EH Hall kaj tiunfenomenon kiu kreas la tension hal-impreso Mem la konstrukto estas lahalgeneratoro

Figuro 165 Halgeneratoro

La haltensio kalkulebla per la matematika figuro

La RH estas la halfaktoro karakteriza konstanto de la duonkonduktilo kiudependas de la nombro (n) de ŝargoportantoj kaj ties ŝargonivelo (Q)

Kiel la formulo montras se oni variigas ĉu la B indukton ĉu la I kurentonla UH haltensio ŝanĝiĝas Povas esti tri variantoj

1 Konstanta kurento kun ŝanĝanta magneta kampo2 Ŝanĝanta kurento kun konstanta magneta kampo3 Ŝanĝanta kurento kun ŝanĝanta magneta kampo

Por altfrekvencaj cirkvitoj la plej kapabla estas la 2-a varianto La suprafrekvencolimo estas kelkaj GHz

IBRU HH

Tiuj detektiloj kiuj eluzas la hal-impreson estas ekz la halotronomagnistoro

46 Magnetrono

La magnetrono estas speciala elektronika tubo kiu estas kapabla por kreigrandpovumajn oscilojn altfrekvencajn en la centimentro-benda intervalo Tiuelektronika tubo estas kapabla kaj por la produktado de impulsoj kaj por laproduktado de la kontinuaj osciloj La povumo de magnetronoj varias de kelkajdekoj ĝis mil kilovatoj Ĝia rendimento estas relative alta (50divide70)Malavantaĝo de la magnetrono estas la malalta frekvenco-stabileco

Kompreni la funkcian principon de la magnetrono vi pristudu la movon dela elektronoj en homogena elektromagneta kampo Estas pli facile kompreni lamovon en platstrukturo Vidu la 166a) figuroparton La magnetrono en lapraktiko ne estas platforma sed ĝi havas cilindran strukturon La b) figuropartomontras la movon trajektoriojn de elektronoj en la cilindroforma strukturo

Kiel la figuro montras la elektra kampo E direktiĝas de la anodo al lakatodo kaj la magneta kampo B estas perpendikla al la elektra kampo direktiteen la tuta longeco de la katodo La elektra kaj la magneta kampo kune impresasla movon de la elektronoj

Figuro 166 Movo de elektronoj en homogena magneta kampo

La elektra kampo dependas de la tensio konektita inter la anodo-katodo Laelektrono enpaŝante kun v elano en la B induktohavan magnetan kampon tiurondmovas kun ωc cirklofrekvenco la tn ciklotrona frekvenco laŭ r radiusaringo

rkatodo

katodo

rkatodo

katodo

Tiuj estas kalkuleblaj per la sekvantaj ekvacioj

e = ŝargo de elektronom = maso de elektrono

En la magnetrono la elektronoj moviĝas rondire laŭ cikloid-trajektorio prola radiala magneta kampo Se oni fortigas la B indukton de la magneta kampoestos tiom kriza indukto Bk kiam la cikloid-trajektorio ĵus tuŝis la anodon sed laanodo ne elprenas kurenton La valoro de la kriza indukto kalkuleblas kun lasekvanta ekvacio ĉe cilindroforma anod- kaj katodstrukturo

UA = anodtensiorA = radiuso de la anodcilindrorK = radiuso de la katodcilindro

En la magnetrono aplikata anodo ne estas ebensurfaca sed tio havaskavojn Ĉi tiu strukturon studu sur la sekvanta figuro

Figuro 167 Anodstrukturo de magnetrono

katodo

ndash + +ndash

katodo

ndash + +ndash

katodo

Kun N nombraj kavoj (resonilo) realigebla oscilo estas N2 Sed oni uzasĝenerale la tn varianton ĉe kiu la kavoj najbaraj resonas en inversfazoj En ĉitiu okazo la N estas para numero kaj la polusoj inter la kavoj unu post la aliahavas inversajn fazojn Se la elektrono elpasas en favora momento el la katodotiam ĝi povas traflugi ĝis la anodo La spacoŝargoj sian energion ricevitan de laelektra kampo transdonas al la altfrekvenca kampo de resoniloj kaj eniĝas en laanodon Por ke la elektronoj transdonu maksimuman energion la tempo detransiro de la du najbaraj fendaĵoj devas esti duonperiodo de altfrekvenca osciloLa altfrekvenca kampo fokusigas la elektronojn La elektronnubo moviĝas enmalrapidiga kampo de la fendaĵoj ja la kampo de resoniloj ŝanĝas la direkton deĉiu alternanco La propran oscilfrekvencon de resoniloj determinas ĝiaj

geometriaj dimensioj Se laelektrono elpasas en malfavoramomento el la katodo antaŭ aŭpost duonperiode tiam ĝi refalassur la katodon pro la akceligaefiko de la altfrekvenca kampoPor la eligo de energio estasaplikata kuplomaŝo Vidu lamaldekstran figuron

Figuro 168 Magnetrono

47 Fotokupliloj

La fotokuplilojn oni kutimas nomi ankaŭ lumkuplilo ja ĉi tiu konsisterohavas lumemisiilon kaj lumsentilon Laŭ strukturo tiuj povas esti integritaj aŭunuopaj konsisteroj Por la lumemisiilo estas uzata LED funkcianta tiu en lainfraruĝa intervalo La lumsentilo povas esti fotodiodo fototransistoro aŭdarlington-tipa fototransistoro Ĉi tiu lasta certigas grandan sentivecon Lafotokupliloj certigas tian konekton inter la elektronikaj ŝtupoj kiu certigassenmetalan (sen galvanan) kontakton Inter la tiel konektitaj ŝtupoj ne ekzistasretroinfluo Per ĉi tiuj kupliloj eblas transigi kaj diĝitajn kaj analogajn signalojnLa skemosimbolojn vidu sur la sekvanta figuro

Figuro 169 Fotokupliloj

a) b) c)a) b) c)

kuplomaŝokatodo

La plej grava propraĵo de la fotokupliloj estas la kuplorilato kiundeterminas la lumsentilo

Depende de la lumsentilo la kuplorilato povas esti

- 01 fotodiodo- 10300 fototransistoro- 1001000 darlington-tipa fototransistoro

Estas aliaj gravaj propraĵoj de la fotokupliloj la trarompa stabileco (Utrs) kajla traigebla frekvenco (limfrekvenco (fl)) La signifaj datenoj de (Utrs) variasinter 50010000V La limfrekvenco havas tipan valoron 10MHz Lafotokupliloj estas uzataj hodiaŭ jam vaste en la elektroniko kiam devas disigigalvane la sinsekvantajn ŝtupojn kiam ne estas permesata la retroinfluo

48 Indikiloj

La elektronikaj aparatoj la prilaboritajn datenojn informas al la uzantojplejofte videble sed povas esti en kelkaj specialaj okazoj ankaŭ aŭ nur kunsono Ĉe la ĉapitro kiu okupiĝis pri la elektronikaj tuboj vi jam ekkonis kelkajnkonsisterojn kiuj estas kapablaj por indiki aperigi informojn pri elektrajsignaloj Tiuj estas ekz la akomodindika tubo kineskopo elektronfaska tuboLa plej simplaj indikiloj estas la ampolo kaj la sonorilo kiuj estas kapablajindiki la enŝalton aŭ la elŝalton de la kurento Iomete ankaŭ la intenson de lakurento povas tiuj indiki kun la lum- aŭ sonintenso sed ne akurate Aperigiakurate la kvanton pri diversaj valoroj la ampolo kaj la sonorileto ne estaskonvenaj La ampolon vi jam konas kaj unu sonoriltipon vidu sur la Figuro170

Se ni konektas tension al lasonorilo la kurento trafluante labobenojn ekscitas la ferkernon kiualtiras la vekton (movecan kontakt-ilon) kaj la martelo frapas la kloŝonPro la demovo de la movecakontaktilo la cirkvito disŝaltiĝas lamagneta kampo malestiĝas Pro laĉesiĝo de magneta kampo la vektoremovas al la baza pozicio kie

Figuro 170 Sonorilo

bobenparo

fikskontaktilomoveca kontaktilomartelo

kloŝo

bobenparo

kloŝo

refoje faras kontakton kaj la kurento refoje komencas flui Ĉi tiu periodecosekvantas unu la alian ĝis tiam ĝis kiam la tensio estas konektata al la sonoriloLa sonorilo estas uzata ĉefe por atentigo pri grava evento

Simile estas uzata por atentigo tiu sonindikilo kiun oni nomas zumilo Alelektromagneto estas kuplita metallameno kiu lameno havas memresonanconproksiman al la frekvenco de la alterna kurento trafluanta la bobenon La alternamagneta kampo vibrigas la lamenon kiu tiel estigas bruon (zumon) Al lasonindikiloj apartenas la aŭskultiloj kaj la laŭtparoliloj Ties funkciado baziĝassur sama fizika impreso diferencas nur ĝiaj povumoj La funkciadon vi povastrastudi pere de Figuro 171 La dekstra parto de figuro montras la simbolojn

Figuro 171 Aŭskultilo laŭtparolilo

La aŭskultilo kaj la laŭtparolilo kiel ĝiaj nomoj montras estas kapablajresonigi ankaŭ la homan paroladon ne nur bruojn La originala Bell-tipa(Alexander Graham Bell inventisto de telefono) ne havis hufomagneton Lahufoforma magneto grandigas la sentivecon de la aŭskultilo per ĝia pli fermantamagneta kampo Kiam tra la bobenoj kurento fluas la estigita elektromagnetakampo kun la permanentmagneta kampo altiras la metallamenon membranonSe la intenso de la trafluanta kurento varias laŭ la parolado tiam ankaŭ lamembrano movas tiel La movanta membrano movigas la aeron tiel estigantesonon La ĉi-tipaj aŭskultiloj povas funkcii inverse estas kapablaj ankaŭ portransformi la paroladon al elektra signalo Tiun ilon kiu estas kapabla portransformi la paroladon al elektra signalo oni nomas mikrofono

La nadlohavaj indikiloj apartenas al la vidigaj kaj certigas jam pliprecizanaperigadon de la kvantoj Tiuj mezurindikiloj estas elektromekanikaj aperigilojeluzantaj la elektromagnetan aŭ la elektrostatikan forton La konstruon de tiujindikiloj vidu sur la sekvanta figuro

membrano

bobenoj

aŭskultilo

laŭtparolilo

membrano

bobenoj

membrano

bobenoj

aŭskultilo

laŭtparolilo

Figuro 172 Indikiloj elektromekanikaj

La nadlohavaj indikiloj estas gravaj konsisteroj de mezuriloj kiuj estaskapablaj mezuri la diversajn elektrajn datenojn (tensio kurento povumorezistanco frekvenco ktp) Tiuj indikiloj estas kapablaj mezuri memstare sedtiel nur en tre malgranda intervalo La kompleksaj mezuriloj enhavas diversajncirkvitojn por certigi la pli larĝan mezurintervalon La indikilo funkcias kielbazmezurilo El inter tiuj bazmezuriloj la magnetforton-eluzaj povas esti laŭ lakonstruo aŭ svingbobenaj aŭ molferkernaj aŭ dinamikaj La svingbobenanbazmezurilon oni nomas Deprez-tipa (dopreo) (Marcell Deprez 1843 ndash estisfranca inĝenierfizikisto) Ĉi-tipa estas videbla sur la a) figuroparto Lamezurendan kurenton oni konektas al la bobeno Pro la impreso inter lakampointensoj de la magneto konstanta kaj de tiu estiĝanta pro la fluantakurento la bobeno turniĝas ĉirkaŭ sia akso La turnigan forton kontraŭstaras larisortoforto kiu removas la bobenon al baza pozicio kiam la kurento estaselŝaltita Kiam la turniga forto estas egala kun la risortoforto la nadlo nemoviĝas La valoron vi povas vidi sur la ciferskalo kiun montras la nadlo fiksitasur la akson Helpi la pli precizan valorlegadon oni metis spegulon sur laciferskalon Tiam vi vidas la precizan valoron kiam la nadlo kaj ties spegulbildokoincidas La molferkerna magnetefika indikilo funkcias simile sed tie ne labobeno moviĝas sed la ferkerno Tiu ferkerno estas fabrikita el molfero porperdi rapide la magnetecon post la elŝalto de kurento La nadlo estas fiksita surla ferkernon kiu ferkerno estas aksigita malcentre Kiam kurento fluas tra labobeno la estiĝanta magneta kampo altiras la ferkernon La turniĝo de laferkerno proporcias kun la mezurata kurento La dinamika bazmezurilo similasal la doprea tipo sed havas du bobenojn kiuj bobenoj estigas magnetajnkampojn proporciajn kaj al la konsumata kurento kaj al la bornotensio Ĉi-tipane havas magneton konstantan nur la bobenoj ekscitas magnetajn kampojninterrilatajn La dinamika bazmezurilo estas kapabla mezuri povumon Estas

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

0102030405060

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

0102030405060

grava propreco de tiuj bazmezuriloj tiu kurentointenso kiu bezonas por movigila nadlon ĝuste ĝis la fina pozicio La b) figuroparto montras la principon de laelektrostatika indikilo Sur la du lamenojn konektita tensio estias elektrostatikanforton kiu forto demovas la nefiksitan lamenon La movgrandeco proporciaskun la konektita tensio kiun montras la nadlo sur la ciferskalo Laelektrostatikan forton kontraŭstaras la risortoforto kiu havas similan funkcionkiel ĉe la magnetefikaj bazmezuriloj Por mezuri frekvencon oni evoluigisspecialan elektromekanikan indikilon tn oscillangan Ĝian strukturon vidu surla Figuro 173 La oscillangan indikilon kutimas nomi ankaŭ Frahm-tipa Lamezurendan signalon oni devas konekti rekte sur la bobenojn de elektro-magnetoj La sentiveco estas inter 100divide500V La precizeco dependas de lapaŝintervalo kiu povas esti 05 aŭ 025Hz La mezurintervalo estas sufiĉemallarĝa Plejofte uzata por indiki la frekvencon de la reta tensio tiel laintervalo de mezurebla frekvenco estas de 48Hz ĝis 52Hz La molferlangonĉiam impresas tirforto sendepende de la polarizo de la magneta kampoekscitata Tiel la frekvenco de la impresa forto al la molferlango estas duobla oltiu de la mezurata tensio

Figuro 173 Oscillanga indikilo

La molferlango estas kunligita kun la oscillangoj kiuj havas malsamajnmemresonancojn (memfrekvenco) La langoj estas akomoditaj unu de la alia kunegalaj paŝoj Tiu paŝograndeco determinas la precizecon de la indikilo Nur tiujoscillangoj vibras videble kiuj havas egalan aŭ tre proksiman sinfrekvenconlaŭ la paŝintervalo kiel la mezurata frekvenco Tiu vibrado montras lafrekvencon de la alkonektita tensio kiu havas la plej grandan amplitudon

Sur la mezurindikiloj oni desegnis simbolon kiu montras al kiu tipo ĝiapartenas La sekvanta figuro montras kelkajn tiajn simbolojn

48 49 50 51 52

Hzoscillango

elektromagnetoj

molferlango

ciferecskalo

48 49 50 51 5248 49 50 51 52

Hzoscillango

elektromagnetoj

molferlango

ciferecskalo

Figuro 174 Simboloj de la mezurindikiloj

Estas pli modernaj la ciferindikiloj kiuj aperigas la mezuratan kvantonrekte kun ciferoj tiel helpante la legadon Ĉi-tipan informadon certigas la diĝitajcirkvitoj Por la homoj estas plifacile prilaboreblaj la decimalaj datenvaloroj tialhodiaŭ jam estas tre disvastiĝaj la ciferindikiloj Pluevoluige la ĉi-tipaj indikilojjam estas kapablaj aperigi ankaŭ literojn En la komenco estis uzata lasurtabuligita ampolaro formanta lumefekton ciferforman laŭ la enŝaltitajampolvicoj Ĉi tiu tekniko estas kapabla kaj uzata ĉefe por grandmezurapanorama aperigado Por mezuriloj kaj aliaj instalaĵoj aparatoj estas uzatajgrave pli malgrandaj indikiloj En la komenco estis uzata la tn Nixie (niksia)tubo kiu estas gasplenigita elektronika tubo Pri Nixie vi povas vidi bildon surla sekvanta figuro

La Nixie-ciferindikiloj montras bel-aspektajn ciferformojn Oni fabrikistiajn Nixie-tubojn en kiuj estis kunigitajpluraj Nixie-indikiloj por montri perunu tubo plurajn dekadojn (diĝitojn)Tia estas ekz la Pandicon-tubo

Figuro 175 Nixie indikilo

Ĉe la multdekadaj indikiloj la katodoj (karaktroj) estas kunigitaj nur laanodoj estas elkondukitaj aparte La multdekadaj indikiloj funkcias stroboskope(la karaktroj ne lumas daŭre sed intermitas) La regado okazas tempodividite(multimlekse) kiu signifas tion ke la katodoj estas konektitaj unu post la alia laŭdecida tempointervalo (takto) Se la tempointervalo de la katodkonektadoj havassufiĉe multnombran periodecon dum unu sekundo pro la homa okulinercio onividas la karaktrojn lumigatajn sen intermito

Dopreo Molferkerna DinamikaElektrostatika OscillangaDopreoDopreo MolferkernaMolferkerna DinamikaDinamikaElektrostatikaElektrostatika OscillangaOscillanga

Kontraŭ la populareco de Nixie-ciferindikiloj tiujn forigis post mallongatempo la pli modernaj malpli kostaj kaj grave malgrandaj indikiloj

Unue devas mencii la alian gasplenigitan ciferindikilan tubon kiu estasplatforma (planar) Ĉi tiuj indikiloj havas mozaiknomon PDD kies signifakarakterizo ke la karaktroj aspekte ne tiel belaj kiel tiuj ĉe la Nikxie-indikilojLa karaktroj ĉe PDD jam estas la tn sepsegmentaj La diversaj karaktroj estasaperigataj kun la variiga lumigado de la sep segmentoj La sepsegmentajaperigiloj havas tro angulecajn karaktrojn Vidu la Figuron 176

Figuro 176 Sepsegmentaj indikiloj

La sepsegmentaj indikiloj povas aperigi nur kelkajn literojn Por montri latutan alfabeton oni produktas specialajn alfanumerajn indikilojn

Ties strukturon vidu sur la Figuro 177

Ĉi tiu indikilo estas aplikebla aperigi krom la ciferojkaj literoj ankaŭ la diversajn antaŭsignojn ekz (+ ndash) Ladecimala punkto estas aparte indikata Aperigi literojnestas kapablaj ankaŭ la tn punkto-matriksaj aperigiloj Ĉitiu aperigilo havas multajn ampolojn aŭ LED-ojn lokitanen matriksa ekz en 5X7 strukturo Ĉiu lumfonto estasaparte regata

Figuro 177 Alfanumerika indikilo

La PDD indikiloj havas tre simplan strukturon kiun vi povas vidi sur lasekvanta figuro

Figuro 178 PDD indikilo

La anodo estas preparita sur la surfacon de la travidebla vizaĝvitro el stan-oksido aŭ indio-oksido La katodoj estas la segmentoj preparitaj sur la internasurfaco de la malantaŭa plato Kiel la figuro montras estas ebleco kunigi plurajndiĝitojn Inter la du vitroplatoj estas neongaso miksita tio iomete kunhidrargvaporo La fabrikado de ĉi-tipa indikilo estas tre malmultekosta

La PDD indikiloj krom la pluraj avantaĝoj havas kelkajn malavantaĝojnLa plej grava malavantaĝo estas la sufiĉe alta nutrotensio (200V anodtensio) Lafunkcikapablon tre limigas la malalta temperaturo ĉar la hidrargvaporokondensiĝas jam ĉe 00C grado

Kiam aperis la lumeligaj diodoj (LED) tiuj okazigis grandan antaŭpaŝon enĉi tiu tekniko rilate al la malgrandigo kaj energiobezono Unue estis fabrikatajtiuj indikiloj kiuj konsistas el multaj apartaj diodoj montrante la karaktrojn kunmultaj lumpunktoj Estas pli praktike uzi po segmento nur unu diodon kaj tieslumon disradii per lenso Tiel eblas fabriki facile la plej diversmezurajnindikilojn Vidu la Figuron 179 Ankaŭ ĉe la LED-tipaj aperigiloj estas uzatajplej vaste la sepsegmentaj karaktroformoj

anodoj (SnO)vizaĝplato

dorsoplato

karaktrodiĝitoj

dorsoplato

karaktrodiĝitoj

Figuro 179 LED indikilo

Antaŭ la plej modernaj indikiloj ni devas ankoraŭ konatiĝi kun trimalnovaj indikiloj Tiuj estas la fluoresenca elektro-luminesenca kaj lafilamenta indikiloj

La fluoresenc-tipa estas tia elektronika tubo kiun vi jam konas el la jamtrastuditaj ĉapitroj Ĉi tiu estas la diĝita formo de la tie ekkonita agordindikatubo Ĝia lumkoloro estas blu-verda kiu certigas trebonan videblecon Pro la bezonata anodtensio(15divide25V) la fluoresenca indikilo estas kunfunkci-ebla (akorduma) kun la MOD tipaj konsisteroj Lafunkcio estas tre simpla La sep segmentoj estas laanodoj La katodo havas nur tiom hejtadon ke ĝi nebrulu tial oni ne povas vidi Videblas nur la anodojsur kiuj estas konektita tensio La elektronoj trafantela anodsurfacon kovritan kun fosforeska tavoloemisias lumon Inter la segmentitaj anodoj kaj lakatodo oni kutimas meti regelektrodon (kradon) perkiu eblas permesi aŭ malpermesi la aperigadon Surla dekstra figuro vi povas studi la strukturon

Figuro 180 Fluoresenc-tipa ciferindikilo

La elektroluminesenc-tipa indikilo similas strukture al la platforma PDDLa vizaĝa vitroplato ankaŭ ĉi tie estas travidebla kovrita tio kun stan-oksido aŭindio-oksido La segmentoj estas preparitaj sur la internan surfacon de lamalantaŭa plato Lumo emisias tiam kiam oni konektas impulsojn alttensiajninter la segmentoj kaj la vizaĝa plato Estas tre granda malavantaĝo de ĉi tiuindikilo la bezonata alttensio

Estis tre populara la filament-tipa indikilo havanta tiu po segmento unufilamenton Imagu ampolon havantan sep filamentojn kiuj estas lokitaj en la

prismosegmento

katodo

regelektrodo

katodo

regelektrodo

vitrotubo laŭ la segmentostrukturo Ĉi tie la filamento ne estas tiel bruligata kielen la ampoloj La temperaturo de la filamentoj ne superas la 1200divide14000Kgradon Inter la jam konataj indikiloj ĉi tiu havas la plej grandan karakter-lumintenson Ĝia grava avantaĝo ke povas funkcii en ekstrema temperaturo (ndash500Cdivide+1500C) La malavantaĝo de ĉi-tipa indikilo estas la rompemo ja estaslokita en vitrotubo Krom ĉi tio estas alia grava malavantaĝo la filamentdifektokiu okazigas falsan numeroaperigon La segmentdifekto povas okazi ankaŭ ĉe laalitipaj sepsegmentaj indikiloj sed ĉe tiuj la difekto-ofteco ne tiel verŝajna ol tioĉe la filamenthava Eviti la falsan aperigadon oni devas foje kontroli lasendifektiĝon de la filamentoj

La evoluado ne haltis kaj hodiaŭ jam estas vaste uzataj la likvo-kristalajindikiloj La likvo-kristala indikilo estas uzata ne nur por aperigi ciferojn seden matriksa strukturo ĝi estas kapabla aperigi la plej ampleksajn figurojn Ĉi tiuavantaĝo estas eluzata ekz ĉe la platformaj televidilaj ekranoj La specialajnlikvo-kristalajn materiojn eltrovis HReinitzer germana biokemiisto je la fino dela 19-a jarcento Tiuj materioj kiuj havas tian propraĵon ke kontraŭ la eksterainfluo montras en ĉiuj dimensioj saman reagon estas la izotropoj Tiuj kiesreago dependas de la direkto de la ekstera influo estas la anizotropoj Ĉi tiujmaterioj simile al la fluaĵoj havas likvan molekulo-staton kvankam tiesmolekuloj estas iomete aranĝitaj tiel oni povas taksi ilin solidaĵoj (kristaloj) Lafluaĵoj ĝenerale estas izotropoj kaj la solidaĵoj anizotropoj En 1968 oni esploriselektro-optikan efekton post kio kun granda elano komencis evolui lapluesplorado de la likvo-kristaloj rilate al la indikaj kaj aperigeblecoj Likvo-kristaloj ekzistas en la naturo sed oni povas krei tiujn artefarite kiel sintezajgrandmolekulaj organik-komponaĵoj La naturaj likvo-kristaloj havas gravanmalavantaĝon kiu estas ke la lika stato estas super aŭ sub la ĉambrotemperaturokaj ankaŭ tie nur en mallarĝa intervalo Tiujn indikilojn la fakuloj kutimas nomiel la angla originalo LCD (Liquid Crystal Display) La LCD indikiloj vere neeligas lumon kiel la ampoloj kaj LED-oj Tiujn oni povas vidi nur kun eksteraallumigado tial ĉi-tipaj estas tn pasivaj indikiloj La likvo-kristaloj estastipigitaj fare de G Friedel (germana fizikisto) laŭsekve

a) smektikab) nematikac) kolestera

El tiuj la plej grava por la LCD fabrikado estas la nematik-tipabazmaterialo La molekulostrukturan diferencon inter la tri tipaj bazmaterialojvidu sur la sekvanta figuro

Figuro 181 LCD bazmaterialoj

La a) smektik-tipa likvo-kristalo havas grandan molekuloordiĝon Lamolekuloj lokiĝas paralele kaj vicstare po tavoloj La molekuloj povas movi nuren la tavoloj paralele kaj turniĝe laŭ kaj ĉirkaŭ sia akso En la b) nematik-tipalikvo-kristalo la molekuloj lokiĝas paralele sed ne havas tiom da ordiĝon kielantaŭe Ĉi tie ne estas tavoloj en kiuj vicstaras la molekuloj La molekulojpovas movi al ĉiu tri bazdirektoj sed ĉiam nur paralele kun sia akso Krom tiotiuj povas turniĝi ĉirkaŭ sia akso La c) kolester-tipa likvo-kristalo havas similantavolstrukturon kiel la sematik-tipa sed la akso de molekuloj direktiĝas laŭ laetendiĝo de tavolplato La akso de molekuloj montras ĉiam al alia direkto potavoloj

Laŭ la elektraj proprecoj ekzistas du tipaj LCD

- Kamporegata la likvo-kristalo elektre estas ne konduktanto kaj elektrakampo influas la optikajn proprecojn

- Funkciantaj kun dinamika diverĝo la likvo-kristalo elektre estaskonduktanto kaj ĝia lumtransporta kapableco dependas de laalkonektita alterna tensio

La strukturon ĝeneralan de la LCD indikiloj vi povas studi sur la Figuro 182

Figuro 182 LCD strukturo

vizaĝo de indikilo

vitroplato

zink-oksid elektrodojlikvec-kristalo

segmentoj

detenilo

o de indikilo

-likvo-kristalo

La kamporegata LCD

En baza stato la likvo-kristaloj ne traigas la lumradiojn Pro elektra kampola geometria strukturo de la molekuloj ŝanĝiĝas en la likvo-kristalo kaj lamaterio iĝas malklara Alradiante lumon la malklara likvaĵo videblas blanke Labezonata elektra kampo estas kreata kun tensio alkonektata sur la elektrodojnPor tiu regado estas uzata alterna tensio kies frekvenco devas esti almenaŭ tiomalta ke la homaj okuloj ne vidu vibradon Por atingi la malklaran staton labezonata forteco de la elektra kampo estas 013Vm Estas avantaĝo de lakamporegataj LCD ke ne bezonas grandan povumon por la regado Sufiĉas nur01 mW povumo kun 38V tensio

Laŭ la lumigado la LCD indikiloj havas tri tipojn kiuj estas

- Reflekta la lumon certigas ekstera lumfonto kiun lumon reflektasspeciala surfaco malantaŭ de LCD Ĝia malavantaĝo ke lakontrasto estas ne tro bona

- Transmisia la lumfonto estas interna de malantaŭ La indikilo povasfunkcii sen ekstera lumo sed bezonas pli grandan nutro-povumon

- Transflekta estas miksita maniero havante la avantaĝojn de la transmi-sia kaj la reflekta manieroj Ĉi tiu tipo povas funkcii kajkun ekstera kaj sen ekstera lumo

LCD funkcianta kun dinamika diverĝo

La strukturo de ĉi-tipa LCD similas al la kamporegata sed bezonas gravepli grandan regadpovumon En la elektre konduktanta likvo-kristalo pro laalkonektita tensio komenciĝas partiklo-movado Pro la partiklomovado lalikvaĵo fariĝas malklara simile kiel ĉe la kamporegata tipo Ankaŭ ĉi tie prolumo la malklara likvaĵo videblas blanke Tiuj LCD indikiloj kiuj funkcias kundinamika diverĝo estas uzataj plej ofte por la grandmezuraj aperigiloj

Konsultitaj fakliteraturoj

HALBLEITER ndash SCHALTUNGSTECHNIK (U Tietze ndash Ch Schenk)TECHNIKA kisenciklopeacutedia (Sr Polinszky Kaacuteroly)KEacuteMIAI AacuteRAMFORRAacuteSOK EacuteS ALKALMAZAacuteSAIK (Horvaacuteth ndash Soros)ELEKTRONIKUS AacuteRAMKOumlROumlK (Kovaacutecs Csongor)IPARI ELEKTRONIKA (Horvaacuteth ndash Juhaacutesz ndash Masa)VILLAMOS ANYAGISMERET EacuteS TECHNOLOGIA

(Szentgyoumlrgyineacute Gyoumlngyoumlsi Eacuteva ndash Bencsik Ferenc Paacutel)

RADIOTEKNIKA ARTIKOLARO (Laacuteszloacute Szilvaacutesi)RAacuteDIOacuteTECHNIKA (Fakperiodaĵo)

Enkonduko

Oslash 215x37

A

ENHAVO

Enkonduko

TEKNIKAJ ELEMENTOJ KONSISTEROJ

1 Kurentofontoj11 Kemiaj kurentofontoj

a) Piloĉelo pilo baterio primerab) Akumulatoro (Akumulilo) sekundara kurentofonto

12 Mekanikaj kurentofontoja) Generatorob) Dinamo

2 Pasivaj konsisteroj21 Konduktiloj konektotipoj ŝaltiloj

a) Senmantelaj konduktilojb) Mantelohavaj izolitaj konduktilojc) Specialaj konduktiloj superkonduktecod) Kontakto konekto konektiloje) Ŝaltilojf) Gardiloj

22 Rezistiloja) Rezistilo ĝeneralab) Termistoroc) Varistorod) Fotorezistilo (Lumo-Dependa Rezistilo)

23 Kondensiloja) Aerodielektra kondensilob) Paperkondensiloc) Glimkondensilod) Ceramika kondensiloe) Elektrolitkondensilof) Varikondog) Kvarckristalo

313 Tiristoro

314 Triako

41 Ampolo

42 Lumtubo

44 Fetrono

45 Halgeneratoro

46 Magnetrono

47 Fotokuplilo

48 Idikiloj

Enkonduko

1 Kurentofontoj

Figuro 2 Piloĉelo

Tipo Zn NH4Cl MnO2

Tipo Zn KOH MnO2

fermoplato

zink-anodo

plastoringo

fermoplato

zink-anodo

plastoringo

Malŝarga metodo

1 = 30 mintago

2 = 2 htago

2 3 = 8 htago

4 = senhalte

Ĝis 1V tensio

alŝar

InternaciaIEC signo

Internacianomo

Nominalatensio [V]

Mezuro[

R10 - 15 12 Oslash 215x37

2R22 - 3 6divide10 67x34x83

6F22 - 9 024 265x175x485

H2SO4Plumboplatoj

Durguma ujo

H2SO4Plumboplatoj

Durguma ujo

malŝarĝo

PbO2+SO42-+4H++2e- PbO4+2H2O ɛ0=+1685V

ŝarĝo

malŝarĝo

ŝarĝo

malŝarĝo

ŝarĝo

Pb+SO42- PbO4+2e ɛ0=+0356V

a) Generatoro

Figuro 9 Generatoro

vlBU i

Armaturo

Kontak t-ringoj

Armaturo

Kontak t-ringoj

NfU i 2

NfU ief

NfU ief 444

fl UU 3

Fazkonduktilo

Nulkonduktilo

Fazkonduktilo

Nulkonduktilo

Komutilo

Armaturo

Komutilo

Armaturo

b) Dinamo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

E [lx]

U0 [mV]

100 200 300 400 600500 700

E [lx]

I [μA]

500 1000 1500

ndash +

E [lx]

U0 [mV]

100 200 300 400 600500 700

E [lx]

I [μA]

500 1000 1500

ndash +

-t [0C]

Tiuj devas esti

d) Ŝaltiloj

Figuro 22 Ŝaltiloj

a) b) c)a) b) c)

10A500V10A500V

LutaĵoĈapo

Vitrotubo

Vikman tipa gardilo

Aero aŭ kvarcsablo

LutaĵoĈapo

Vitrotubo

Vikman tipa gardilo

Aero aŭ kvarcsablo

Modelo Vmaks

[V]Imaks

Elŝaltatempo

Nominala[A]

Elŝalta[A]

Min[Ω]

Maks[Ω] [Sek]

t=230C

22 Rezistiloj

Rezistiloj

Valormodifeblaj

Drataj

Rezistiloj

Valormodifeblaj

Drataj

E6plusmn20

E12plusmn10

1 1 111

12 1213

15 15 1516

18 1820

22 22 2224

27 2730

33 33 3336

39 3943

47 47 4751

56 5662

68 68 6875

82 8291

10 10 10

025W 05W 1W

2W 3W gt 3W

025W 05W 1W

2W 3W gt 3W

Ekz 562=5600Ω=56KΩ

b) Termistoro

a)a)b)b)

c) Varistoro

Figuro 32 Varistoro

VDR simbolo

Tipo U[V plusmn20]

TipoE299DDP

U[V plusmn20 ]

β h(mm)

C I II III

23 Kondensiloj

ε= ε0middotεr

Ĝenerala simbolo

Variebla kondensilo

rotoro

b) Paperkondensilo

Papero

Metalfo lio

Papero

Metalfo lio

Papero

Metalfo lio

0 1800 ά

1800 ά0

0 1800 ά

1800 ά0

c) Glimkondensilo

f) Varikondo

47μF 10V

CE 404

1000μF

Pozitiva elektrodo

Negativa elektrodo

(ekz la ujo)

47μF 10V47μF 10V

CE 404

1000μF

CE 404

1000μF

Pozitiva elektrodo

Negativa elektrodo

(ekz la ujo)

g) Kvarckristalo

kvarckristalo

tavolo arĝenta

elkonduktilo

kloŝo

tenilp lato izola

kvarckristalo

tavolo arĝenta

elkonduktilo

kloŝo

tenilp lato izola

kvkv CLf

24 Induktiloj

a) Bobeno

b) c) d)

kie h=a+d

039370 22

222 hDnl

kun ĉi tiu formulo

AA rL 0

2nAL L

AH k 300

H (kampoforto)

B (indukto)

Br (remanenco)

Hk (koercita forto)

satura indukto

H (kampoforto)

B (indukto)

Br (remanenco)

Hk (koercita forto)

satura indukto

B molfero

durfero

B molfero

durfero

el ĉi tiu formulo

2nAL L LA

a) b)a) b)

por 1V tensio estas

Ĉe 08T

prpr U

seksek U

444 BAfn

Tabelo 1

Sekco dela

ferkernoA [cm2]

Poveco

[Vn]08T=8000G

Prim Sek

[Vn]09T=9000G

Prim Sek

[Vn]10T=10000G

Prim Sek1 051 53 59 475 525 43 47

15 115 355 39 315 350 285 3152 20 265 295 236 263 215 235

25 32 213 235 190 210 160 1873 46 176 196 158 165 142 157

35 64 152 168 136 150 122 1354 82 133 147 119 132 107 118

45 100 118 130 105 116 95 1055 128 105 118 95 105 86 95

55 154 96 107 86 96 78 866 184 88 98 79 88 71 79

65 218 82 91 73 81 65 737 250 76 84 68 75 61 67

75 29 71 78 63 70 57 638 33 66 73 59 66 53 59

85 37 62 69 56 62 50 569 41 59 65 53 58 47 53

95 46 56 62 50 55 45 5010 51 53 59 47 53 43 4712 73 44 49 40 44 36 3915 115 36 39 32 35 28 3218 165 30 33 27 29 24 2720 200 27 30 24 26 215 2425 320 21 24 19 21 172 1930 460 18 197 16 176 143 16

Tabelo 2

Diametro dedrato

d [mm]

2Amm2 25Amm2 3Amm2

005 0002 0004 0005 0006008 0005 0010 0013 0015010 00079 0016 0020 0024012 00113 0022 0029 0033015 00177 0034 0044 0051020 00314 0062 0079 0093025 0049 0098 0122 0147030 0071 0142 0177 0213035 0096 0192 0240 0288040 0126 0252 0315 0378045 0159 0320 0400 0480050 0196 0392 0490 0588060 0283 0580 0710 0840070 0385 0770 0965 1155080 0503 1000 1260 1500090 0636 1280 1590 190010 0786 1600 1960 240012 1130 2200 2750 330014 1540 3000 3750 450015 1770 3600 4500 540018 2540 5000 6250 750020 3140 6200 7750 930025 4900 10000 12500 1500030 7550 15000 18750 22500

d) Relajso

a) b) c)a) b) c)

Figuro 54 Relajso

d) Elektromotoro

Rotoro

StatoroAerbreĉo

Rotoro

StatoroAerbreĉo

s=1 n=0

s gt 1n lt 0

s lt 0n gt n0

Bremsata Motoro

Generatoro-n n

s=1 n=0

s gt 1n lt 0

s lt 0n gt n0

Bremsata Motoro

Generatoro

RIUn ab

abki RIUU

a) b)a) b)

Bremsomagneto

Aluminia disko

~ 230 V

Konsumilo

Bremsomagneto

Aluminia disko

~ 230 V

Konsumilo

Envelopo

Katodo

Hejtilo

Envelopo

Katodo

Hejtilo

ukak RR3

Ua [V]

UR cot

maksr II 1

maksr II 2

818108

b) Triodo

Figuro 61 Triodo

Katodo

-Ug +Ug

Ia [mA]

Ug [V]

-10 -8 -6 -4 -2

100 200 300 Ua [V]0

Ia [mA]

Ug [V]

-10 -8 -6 -4 -2

100 200 300 Ua [V]0

Ug=konstanta

Iomete pli detale

1int SRD

c) Tetrodo

Ua0 A B C

Regadgrido

Helpgrido

Katodo

Regadgrido

Helpgrido

Katodo

d) Pentodo

Figuro 72 Pentodo

Bremsogrido

Helpgrido

Regadgrido

Katodo

Bremsogrido

Helpgrido

Regadgrido

Katodo

Ia [mA]

-Ug1[V] 7 6 5 4 3 2 1 0

1 Ug2 = 125V

2 Ug2 = 100V

3 Ug2 = 75V

Ua = 250V Ia [mA]

-Ug1[V] 7 6 5 4 3 2 1 0

1 Ug2 = 125V

2 Ug2 = 100V

3 Ug2 = 75V

Ua = 250V

Ia [mA]

Ug2 = 150VUg1 = 0V

Ug1 = -1V

Ug1 = -2V

Ug1 = -3V

Ug1 = -4V

Ug1 = -5V

Ug1 = -6V

40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

Ia [mA]

Ug2 = 150VUg1 = 0V

Ug1 = -1V

Ug1 = -2V

Ug1 = -3V

Ug1 = -4V

Ug1 = -5V

Ug1 = -6V

40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

g3 g5g4

K Ŝ O L

R M NR M N

g) Klistrono

Ia = 0

Ug1 Ug2 Ug3 Ug4

Ia = 0

Ug1 Ug2 Ug3 Ug4

-Ug Ust 0 +Ug

~ defazigilo

v0 elektronradio

amplifenda tensio

~ defazigilo

v0 elektronradio

amplifenda tensio

katodo

filamento anodo

kaverna resonilo

eniro eliro

elektronradio

ndashkatodo

filamento anodo

kaverna resonilo

eniro eliro

elektronradio

reflektoro

kaverna resonilo

filamento

katodo

akcelilondash

reflektoro

kaverna resonilo

filamento

katodo

akcelilo

skreno

hejtilaj konektoj

skreno

1 2 3 4

Figuro 87 Kineskopo

ekrano

lumeliga tavolo

elektronradio

(vitra surfaco)

ekrano

lumeliga tavolo

elektronradio

(vitra surfaco)

j) Fotoĉelo

elektronkanonoj

metala breĉo-masko

katodo

lumo anodo

1 2 3 4 5

dinodoj

katodo

lumo anodo

1 2 3 4 5

dinodoj

anodoemita materio

katodo- +

anodoemita materio

katodo- +

objekto

mozaiktavolo

izolilo

kondukta plato

Robjekto

mozaiktavolo

izolilo

kondukta plato

objekto

metalmembrano

elektronradio

defleksigaj bobenoj

elektronkanono

Figuro 94 Ortikono

diafana fotokatodo

fokusiga bobeno

ombrigilo

rapidiga anodo

elektronkanono

Figuro 95 Vidikono

fotorezista tavolo

diafana metallameno

- 100V

fotorezista tavolo

diafana metallameno

- 100V

katodo

32 Duonkonduktiloj

321 Diodoj

+ ++ +

Fabrika teknologio

OA 1160

Udif U

OA 1160OA 1160

Specialaj diodoj

a) Rektifa diodo

b) PIN-diodo

IP+ N+IP+ N+

c) Zenero

Figuro 102 Zenero

K AK AIAK

Udif = 07V

K AK AIAK

Udif = 07V

d) Dinistoro

n+ p p+AK

K AK A

n+ p p+AK

K AK A

U UacuteB

e) Diako

Figuro 105 Diako

f) Tuneldiodo

Figuro 108 Varikapo

K AK A

C [pF]

100AKU

K AK A

C [pF]

100AKU

h) Ŝotki-diodo

i) Fotodiodo

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

infraruĝa

IAK [μA][V]-5-10-15-20-25

250 lx500 lx750 lx

1000 lx1250 lx

1500 lx

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

infraruĝan-

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

11 22 33

infraruĝa

IAK [μA][V]-5-10-15-20-25

250 lx500 lx750 lx

1000 lx1250 lx

1500 lx

Bazmaterio ΔW[eV]

ĉe 10mA kurento

Figuro 111 LED

K AK AK AK A

k) Lasera diodo

1 2 3 4 5 Un[V]

Tipa ecaro kun la R

K AK AR Un

Udif1 Udif2

1 2 3 4 5 Un[V]

Tipa ecaro kun la R

K AK AR Un

Udif1 Udif2

ΔΦko

spegulo

aktiva medio

ΔΦko

spegulo

aktiva medio

ndashndash

aktiva

[mW]Φimp

[mW]UR

[0C]λ

[nm]Δλ

[nm]η

[mA]Φkon

[mW]Φimp

[mW]200 300 3 10-65 805 2 035 400 150 250

322 Transistoroj

E KNP P

UBE UBEUKB UBE

ndashndash+ +

UBEUBE

truokurento

ndashndash+ +

UBEUBE

truokurento

UKE=UKBUBE

UBE UKB

IEIE IKIK

UBE UKB

la IB=0

UBE UKB

μA μA μA

IEB0 IKB0 IKE0

IKE0 AbullIKE0

IB = 0

UBE UKB

IEB0 IKB0 IKE0

IKE0 AbullIKE0

IB = 0

IE=IK+IB

IK=AmiddotIE+IKB0

ndashndash+ +

UKBUBE

IEA bull IE

(1 ndash A) bull IE

ndashndash+ +

IEIE IKIK

UKBUBE

IEA bull IE

(1 ndash A) bull IE

00 )1(1

1 CBBKBBK IBIBIA

Tiuj estas

a) b) c)

I1 I1 I1I2 I2

U1 U1 U1

U2 U2U2

a) b) c)

I1 I1 I1I2 I2

U1 U1 U1

U2 U2U2

11 2)( konstUUfI

22 1)( konstIUfI

12 2)( konstUIfI

21 1)( konstIUfU

UBE UKB

2 Elira ecaro

02 04 06 08 10

IE [mA]

2 4 6 8 10-05

IK[mA]

IE = 8mA

IE = 6mA

IE = 4mA

IE = 2mA

IE = 1mA

IE = 0mA

02 04 06 08 10

IE [mA]

2 4 6 8 10-05

IK[mA]

IE = 8mA

IE = 6mA

IE = 4mA

IE = 2mA

IE = 1mA

IE = 0mA

UBE UKE

2 Elira ecaro

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

IK[mA]

IB[microA]

LP ΔIB

IK[mA]

IB[microA]

LP ΔIB

konstanta

BEEN I

IK [mA]

konstanta

KEEL I

10010101001

bullu 2

bulli 1i1

bullu 2

bulli 1i1

bullu 2

bulli 1

bullu 2

bulli 1

h11b= 1+h21e

h11k=h11e

Tensioretrigo h12e

h11emiddoth22e

h12b= -h12e

1+h21e

h12k=1ndashh12e

h21b= 1+h21e

-h21k=1+h21e

h22b= 1+h21e

h22k=h22e

4 8 12 16 20

IK[mA]

02 04 06 08 10

IB [microA]

4 8 12 16 20

IK[mA]

02 04 06 08 10

IB [microA]

eksjt P

eksjtot R

tuktjutja RRR

tkatuktjut RRRR

kristalo

RtjuRtuk Rtka

kristalo

RtjuRtuk Rtka

tjatot

eksj RP

Ccm 02

UKEUKE maksUN

IK maks

PD maks

ferma reĝimo

aktiva reĝimo

UKEUKE maksUN

IK maks

PD maks

ferma reĝimo

aktiva reĝimo

Figuro 137 UJT

1 Ferma reĝimo (I)

UEltηmiddotUBB+UD

UE1 RB1

805021

tensio grave

UBB2 UBB3

UBB2 lt UBB3

UBB1 = 0

UEP2UEP1

UBB2 UBB3

UBB2 lt UBB3

UBB1 = 0

UEP2UEP1

Figuro 139 JFET

kanalo

N-kanala

P-kanala-UGS

kanalo

N-kanala

P-kanala-UGS

1) 2) 3)

GU1 U2

1) 2) 3)

GU1 U2

GSDSD U

tipa valoro estas

2 DSfGSDSf

DSD UUUU

konstanta

mA103S

2 4 6 8 10

ID [mA]

UGS = 0V

UGS = -05V

UGS = -10V

UGS = -15V

UGS = -20V

UGS = -25V

10senferma reĝimo

ferma reĝimo

ID [mA]

-3 -2 -1

2 4 6 8 10

ID [mA]

UGS = 0V

UGS = -05V

UGS = -10V

UGS = -15V

UGS = -20V

UGS = -25V

10senferma reĝimo

ferma reĝimo

ID [mA]

-3 -2 -1

DSDS rU

1410 1010GSr

DDStot IUP

S G D SiO2

subtavoloa)

N-tipa kanalo

S G D SiO2

subtavoloa)

N-tipa kanalo

S G DSiO2

+ndashUDS

UGS UDG

endash

+++ +++

S G DSiO2

+ndashUDS

UGS UDG

endash

+++ +++

5 10 15 20 25

ID [mA]UGS = 6V

UGS = 4V

UGS = 3V

UGS = 2V

ID [mA]

UGS = 5VLPΔID

5 10 15 20 25

ID [mA]UGS = 6V

UGS = 4V

UGS = 3V

UGS = 2V

ID [mA]

UGS = 5VLPΔID

tipa valoro estas

Kondukta MOD-FET

konstanta

mA125S

DSDS rU

1513 1010GSr

SG D SiO2

subtavoloa)

nndash

UDGplusmnUGS

SG D SiO2

subtavoloa)

nndash

UDGplusmnUGS

DDStot IUP

VMOD transistoro

D metalo

nndash

D metalo

nndash

SIPMOD transistoro

D metalo

nndash

D metalo

nndash

Ŝotki-transistoro

kolektoro

emitero

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lxkolektoro

emitero

kolektoro

emitero

kolektoro

emitero

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

βkom=β1β2

BIB2IB2

IB1IB1

IK1IK1

UKEsat=UKE1sat+UBE2

323 Tiristoro

n2 p2 n1 p1

2KEKE rr 12 BEBE rr

324 Triako

UAKUB0UB1UB2UB3

IT UG3 UG2 UG1 UG0

UAKUB0UB1UB2UB3

IT UG3 UG2 UG1 UG0

E B KR

P - Si

E B KR

P - Si

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

kovraĵo

rezistilokondensilo

konduktilo

kovraĵo

rezistilokondensilo

konduktilo

Zen = R2

+12V560Ω

270ΩE

+12V560Ω

41 Ampolo

Figuro 160 Ampolo

42 Lumtubo

balono

filamento

konzolo

kontaktilo

elektrodo

balono

filamento

konzolo

kontaktilo

elektrodo

Figuro 161 Lumtubo

filamento(katodo)

argongaso

hidrarga atomo

vitrocilindro

polvotavolo UN~

ekbruliga bimetalo

katodo

barbobeno

ĵamfiltrilo

filamento(katodo)

argongaso

hidrarga atomo

vitrocilindro

polvotavolo UN~UN~

ekbruliga bimetalo

katodo

barbobeno

ĵamfiltrilo

interna kvarctubo

spiralkatodo

ekbruliga elektrodo

ekbruliga rezistilo

kontaktilkapo

vitrobalono

barbobeno

interna kvarctubo

spiralkatodo

ekbruliga elektrodo

ekbruliga rezistilo

kontaktilkapo

vitrobalono

barbobeno

44 Fetrono

Figuro 163 Fetrono

45 Halgeneratoro

T1 T2A

Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

6AK5 TS6AK5Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

6AK5 TS6AK5

IBRU HH

46 Magnetrono

rkatodo

katodo

rkatodo

katodo

ndash + +ndash

katodo

ndash + +ndash

katodo

47 Fotokupliloj

a) b) c)a) b) c)

kuplomaŝokatodo

48 Indikiloj

Figuro 170 Sonorilo

bobenparo

kloŝo

bobenparo

kloŝo

membrano

bobenoj

aŭskultilo

laŭtparolilo

membrano

bobenoj

membrano

bobenoj

aŭskultilo

laŭtparolilo

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

0102030405060

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

0102030405060

48 49 50 51 52

Hzoscillango

elektromagnetoj

molferlango

ciferecskalo

48 49 50 51 5248 49 50 51 52

Hzoscillango

elektromagnetoj

molferlango

ciferecskalo

dorsoplato

karaktrodiĝitoj

dorsoplato

karaktrodiĝitoj

prismosegmento

katodo

regelektrodo

katodo

regelektrodo

vizaĝo de indikilo

vitroplato

segmentoj

detenilo

o de indikilo

-likvo-kristalo

La kamporegata LCD

Enkonduko

Oslash 215x37

A

313 Tiristoro

314 Triako

41 Ampolo

42 Lumtubo

44 Fetrono

45 Halgeneratoro

46 Magnetrono

47 Fotokuplilo

48 Idikiloj

Enkonduko

1 Kurentofontoj

Figuro 2 Piloĉelo

Tipo Zn NH4Cl MnO2

Tipo Zn KOH MnO2

fermoplato

zink-anodo

plastoringo

fermoplato

zink-anodo

plastoringo

Malŝarga metodo

1 = 30 mintago

2 = 2 htago

2 3 = 8 htago

4 = senhalte

Ĝis 1V tensio

alŝar

InternaciaIEC signo

Internacianomo

Nominalatensio [V]

Mezuro[

R10 - 15 12 Oslash 215x37

2R22 - 3 6divide10 67x34x83

6F22 - 9 024 265x175x485

H2SO4Plumboplatoj

Durguma ujo

H2SO4Plumboplatoj

Durguma ujo

malŝarĝo

PbO2+SO42-+4H++2e- PbO4+2H2O ɛ0=+1685V

ŝarĝo

malŝarĝo

ŝarĝo

malŝarĝo

ŝarĝo

Pb+SO42- PbO4+2e ɛ0=+0356V

a) Generatoro

Figuro 9 Generatoro

vlBU i

Armaturo

Kontak t-ringoj

Armaturo

Kontak t-ringoj

NfU i 2

NfU ief

NfU ief 444

fl UU 3

Fazkonduktilo

Nulkonduktilo

Fazkonduktilo

Nulkonduktilo

Komutilo

Armaturo

Komutilo

Armaturo

b) Dinamo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

E [lx]

U0 [mV]

100 200 300 400 600500 700

E [lx]

I [μA]

500 1000 1500

ndash +

E [lx]

U0 [mV]

100 200 300 400 600500 700

E [lx]

I [μA]

500 1000 1500

ndash +

-t [0C]

Tiuj devas esti

d) Ŝaltiloj

Figuro 22 Ŝaltiloj

a) b) c)a) b) c)

10A500V10A500V

LutaĵoĈapo

Vitrotubo

Vikman tipa gardilo

Aero aŭ kvarcsablo

LutaĵoĈapo

Vitrotubo

Vikman tipa gardilo

Aero aŭ kvarcsablo

Modelo Vmaks

[V]Imaks

Elŝaltatempo

Nominala[A]

Elŝalta[A]

Min[Ω]

Maks[Ω] [Sek]

t=230C

22 Rezistiloj

Rezistiloj

Valormodifeblaj

Drataj

Rezistiloj

Valormodifeblaj

Drataj

E6plusmn20

E12plusmn10

1 1 111

12 1213

15 15 1516

18 1820

22 22 2224

27 2730

33 33 3336

39 3943

47 47 4751

56 5662

68 68 6875

82 8291

10 10 10

025W 05W 1W

2W 3W gt 3W

025W 05W 1W

2W 3W gt 3W

Ekz 562=5600Ω=56KΩ

b) Termistoro

a)a)b)b)

c) Varistoro

Figuro 32 Varistoro

VDR simbolo

Tipo U[V plusmn20]

TipoE299DDP

U[V plusmn20 ]

β h(mm)

C I II III

23 Kondensiloj

ε= ε0middotεr

Ĝenerala simbolo

Variebla kondensilo

rotoro

b) Paperkondensilo

Papero

Metalfo lio

Papero

Metalfo lio

Papero

Metalfo lio

0 1800 ά

1800 ά0

0 1800 ά

1800 ά0

c) Glimkondensilo

f) Varikondo

47μF 10V

CE 404

1000μF

Pozitiva elektrodo

Negativa elektrodo

(ekz la ujo)

47μF 10V47μF 10V

CE 404

1000μF

CE 404

1000μF

Pozitiva elektrodo

Negativa elektrodo

(ekz la ujo)

g) Kvarckristalo

kvarckristalo

tavolo arĝenta

elkonduktilo

kloŝo

tenilp lato izola

kvarckristalo

tavolo arĝenta

elkonduktilo

kloŝo

tenilp lato izola

kvkv CLf

24 Induktiloj

a) Bobeno

b) c) d)

kie h=a+d

039370 22

222 hDnl

kun ĉi tiu formulo

AA rL 0

2nAL L

AH k 300

H (kampoforto)

B (indukto)

Br (remanenco)

Hk (koercita forto)

satura indukto

H (kampoforto)

B (indukto)

Br (remanenco)

Hk (koercita forto)

satura indukto

B molfero

durfero

B molfero

durfero

el ĉi tiu formulo

2nAL L LA

a) b)a) b)

por 1V tensio estas

Ĉe 08T

prpr U

seksek U

444 BAfn

Tabelo 1

Sekco dela

ferkernoA [cm2]

Poveco

[Vn]08T=8000G

Prim Sek

[Vn]09T=9000G

Prim Sek

[Vn]10T=10000G

Prim Sek1 051 53 59 475 525 43 47

15 115 355 39 315 350 285 3152 20 265 295 236 263 215 235

25 32 213 235 190 210 160 1873 46 176 196 158 165 142 157

35 64 152 168 136 150 122 1354 82 133 147 119 132 107 118

45 100 118 130 105 116 95 1055 128 105 118 95 105 86 95

55 154 96 107 86 96 78 866 184 88 98 79 88 71 79

65 218 82 91 73 81 65 737 250 76 84 68 75 61 67

75 29 71 78 63 70 57 638 33 66 73 59 66 53 59

85 37 62 69 56 62 50 569 41 59 65 53 58 47 53

95 46 56 62 50 55 45 5010 51 53 59 47 53 43 4712 73 44 49 40 44 36 3915 115 36 39 32 35 28 3218 165 30 33 27 29 24 2720 200 27 30 24 26 215 2425 320 21 24 19 21 172 1930 460 18 197 16 176 143 16

Tabelo 2

Diametro dedrato

d [mm]

2Amm2 25Amm2 3Amm2

005 0002 0004 0005 0006008 0005 0010 0013 0015010 00079 0016 0020 0024012 00113 0022 0029 0033015 00177 0034 0044 0051020 00314 0062 0079 0093025 0049 0098 0122 0147030 0071 0142 0177 0213035 0096 0192 0240 0288040 0126 0252 0315 0378045 0159 0320 0400 0480050 0196 0392 0490 0588060 0283 0580 0710 0840070 0385 0770 0965 1155080 0503 1000 1260 1500090 0636 1280 1590 190010 0786 1600 1960 240012 1130 2200 2750 330014 1540 3000 3750 450015 1770 3600 4500 540018 2540 5000 6250 750020 3140 6200 7750 930025 4900 10000 12500 1500030 7550 15000 18750 22500

d) Relajso

a) b) c)a) b) c)

Figuro 54 Relajso

d) Elektromotoro

Rotoro

StatoroAerbreĉo

Rotoro

StatoroAerbreĉo

s=1 n=0

s gt 1n lt 0

s lt 0n gt n0

Bremsata Motoro

Generatoro-n n

s=1 n=0

s gt 1n lt 0

s lt 0n gt n0

Bremsata Motoro

Generatoro

RIUn ab

abki RIUU

a) b)a) b)

Bremsomagneto

Aluminia disko

~ 230 V

Konsumilo

Bremsomagneto

Aluminia disko

~ 230 V

Konsumilo

Envelopo

Katodo

Hejtilo

Envelopo

Katodo

Hejtilo

ukak RR3

Ua [V]

UR cot

maksr II 1

maksr II 2

818108

b) Triodo

Figuro 61 Triodo

Katodo

-Ug +Ug

Ia [mA]

Ug [V]

-10 -8 -6 -4 -2

100 200 300 Ua [V]0

Ia [mA]

Ug [V]

-10 -8 -6 -4 -2

100 200 300 Ua [V]0

Ug=konstanta

Iomete pli detale

1int SRD

c) Tetrodo

Ua0 A B C

Regadgrido

Helpgrido

Katodo

Regadgrido

Helpgrido

Katodo

d) Pentodo

Figuro 72 Pentodo

Bremsogrido

Helpgrido

Regadgrido

Katodo

Bremsogrido

Helpgrido

Regadgrido

Katodo

Ia [mA]

-Ug1[V] 7 6 5 4 3 2 1 0

1 Ug2 = 125V

2 Ug2 = 100V

3 Ug2 = 75V

Ua = 250V Ia [mA]

-Ug1[V] 7 6 5 4 3 2 1 0

1 Ug2 = 125V

2 Ug2 = 100V

3 Ug2 = 75V

Ua = 250V

Ia [mA]

Ug2 = 150VUg1 = 0V

Ug1 = -1V

Ug1 = -2V

Ug1 = -3V

Ug1 = -4V

Ug1 = -5V

Ug1 = -6V

40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

Ia [mA]

Ug2 = 150VUg1 = 0V

Ug1 = -1V

Ug1 = -2V

Ug1 = -3V

Ug1 = -4V

Ug1 = -5V

Ug1 = -6V

40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

g3 g5g4

K Ŝ O L

R M NR M N

g) Klistrono

Ia = 0

Ug1 Ug2 Ug3 Ug4

Ia = 0

Ug1 Ug2 Ug3 Ug4

-Ug Ust 0 +Ug

~ defazigilo

v0 elektronradio

amplifenda tensio

~ defazigilo

v0 elektronradio

amplifenda tensio

katodo

filamento anodo

kaverna resonilo

eniro eliro

elektronradio

ndashkatodo

filamento anodo

kaverna resonilo

eniro eliro

elektronradio

reflektoro

kaverna resonilo

filamento

katodo

akcelilondash

reflektoro

kaverna resonilo

filamento

katodo

akcelilo

skreno

hejtilaj konektoj

skreno

1 2 3 4

Figuro 87 Kineskopo

ekrano

lumeliga tavolo

elektronradio

(vitra surfaco)

ekrano

lumeliga tavolo

elektronradio

(vitra surfaco)

j) Fotoĉelo

elektronkanonoj

metala breĉo-masko

katodo

lumo anodo

1 2 3 4 5

dinodoj

katodo

lumo anodo

1 2 3 4 5

dinodoj

anodoemita materio

katodo- +

anodoemita materio

katodo- +

objekto

mozaiktavolo

izolilo

kondukta plato

Robjekto

mozaiktavolo

izolilo

kondukta plato

objekto

metalmembrano

elektronradio

defleksigaj bobenoj

elektronkanono

Figuro 94 Ortikono

diafana fotokatodo

fokusiga bobeno

ombrigilo

rapidiga anodo

elektronkanono

Figuro 95 Vidikono

fotorezista tavolo

diafana metallameno

- 100V

fotorezista tavolo

diafana metallameno

- 100V

katodo

32 Duonkonduktiloj

321 Diodoj

+ ++ +

Fabrika teknologio

OA 1160

Udif U

OA 1160OA 1160

Specialaj diodoj

a) Rektifa diodo

b) PIN-diodo

IP+ N+IP+ N+

c) Zenero

Figuro 102 Zenero

K AK AIAK

Udif = 07V

K AK AIAK

Udif = 07V

d) Dinistoro

n+ p p+AK

K AK A

n+ p p+AK

K AK A

U UacuteB

e) Diako

Figuro 105 Diako

f) Tuneldiodo

Figuro 108 Varikapo

K AK A

C [pF]

100AKU

K AK A

C [pF]

100AKU

h) Ŝotki-diodo

i) Fotodiodo

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

infraruĝa

IAK [μA][V]-5-10-15-20-25

250 lx500 lx750 lx

1000 lx1250 lx

1500 lx

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

infraruĝan-

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

11 22 33

infraruĝa

IAK [μA][V]-5-10-15-20-25

250 lx500 lx750 lx

1000 lx1250 lx

1500 lx

Bazmaterio ΔW[eV]

ĉe 10mA kurento

Figuro 111 LED

K AK AK AK A

k) Lasera diodo

1 2 3 4 5 Un[V]

Tipa ecaro kun la R

K AK AR Un

Udif1 Udif2

1 2 3 4 5 Un[V]

Tipa ecaro kun la R

K AK AR Un

Udif1 Udif2

ΔΦko

spegulo

aktiva medio

ΔΦko

spegulo

aktiva medio

ndashndash

aktiva

[mW]Φimp

[mW]UR

[0C]λ

[nm]Δλ

[nm]η

[mA]Φkon

[mW]Φimp

[mW]200 300 3 10-65 805 2 035 400 150 250

322 Transistoroj

E KNP P

UBE UBEUKB UBE

ndashndash+ +

UBEUBE

truokurento

ndashndash+ +

UBEUBE

truokurento

UKE=UKBUBE

UBE UKB

IEIE IKIK

UBE UKB

la IB=0

UBE UKB

μA μA μA

IEB0 IKB0 IKE0

IKE0 AbullIKE0

IB = 0

UBE UKB

IEB0 IKB0 IKE0

IKE0 AbullIKE0

IB = 0

IE=IK+IB

IK=AmiddotIE+IKB0

ndashndash+ +

UKBUBE

IEA bull IE

(1 ndash A) bull IE

ndashndash+ +

IEIE IKIK

UKBUBE

IEA bull IE

(1 ndash A) bull IE

00 )1(1

1 CBBKBBK IBIBIA

Tiuj estas

a) b) c)

I1 I1 I1I2 I2

U1 U1 U1

U2 U2U2

a) b) c)

I1 I1 I1I2 I2

U1 U1 U1

U2 U2U2

11 2)( konstUUfI

22 1)( konstIUfI

12 2)( konstUIfI

21 1)( konstIUfU

UBE UKB

2 Elira ecaro

02 04 06 08 10

IE [mA]

2 4 6 8 10-05

IK[mA]

IE = 8mA

IE = 6mA

IE = 4mA

IE = 2mA

IE = 1mA

IE = 0mA

02 04 06 08 10

IE [mA]

2 4 6 8 10-05

IK[mA]

IE = 8mA

IE = 6mA

IE = 4mA

IE = 2mA

IE = 1mA

IE = 0mA

UBE UKE

2 Elira ecaro

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

IK[mA]

IB[microA]

LP ΔIB

IK[mA]

IB[microA]

LP ΔIB

konstanta

BEEN I

IK [mA]

konstanta

KEEL I

10010101001

bullu 2

bulli 1i1

bullu 2

bulli 1i1

bullu 2

bulli 1

bullu 2

bulli 1

h11b= 1+h21e

h11k=h11e

Tensioretrigo h12e

h11emiddoth22e

h12b= -h12e

1+h21e

h12k=1ndashh12e

h21b= 1+h21e

-h21k=1+h21e

h22b= 1+h21e

h22k=h22e

4 8 12 16 20

IK[mA]

02 04 06 08 10

IB [microA]

4 8 12 16 20

IK[mA]

02 04 06 08 10

IB [microA]

eksjt P

eksjtot R

tuktjutja RRR

tkatuktjut RRRR

kristalo

RtjuRtuk Rtka

kristalo

RtjuRtuk Rtka

tjatot

eksj RP

Ccm 02

UKEUKE maksUN

IK maks

PD maks

ferma reĝimo

aktiva reĝimo

UKEUKE maksUN

IK maks

PD maks

ferma reĝimo

aktiva reĝimo

Figuro 137 UJT

1 Ferma reĝimo (I)

UEltηmiddotUBB+UD

UE1 RB1

805021

tensio grave

UBB2 UBB3

UBB2 lt UBB3

UBB1 = 0

UEP2UEP1

UBB2 UBB3

UBB2 lt UBB3

UBB1 = 0

UEP2UEP1

Figuro 139 JFET

kanalo

N-kanala

P-kanala-UGS

kanalo

N-kanala

P-kanala-UGS

1) 2) 3)

GU1 U2

1) 2) 3)

GU1 U2

GSDSD U

tipa valoro estas

2 DSfGSDSf

DSD UUUU

konstanta

mA103S

2 4 6 8 10

ID [mA]

UGS = 0V

UGS = -05V

UGS = -10V

UGS = -15V

UGS = -20V

UGS = -25V

10senferma reĝimo

ferma reĝimo

ID [mA]

-3 -2 -1

2 4 6 8 10

ID [mA]

UGS = 0V

UGS = -05V

UGS = -10V

UGS = -15V

UGS = -20V

UGS = -25V

10senferma reĝimo

ferma reĝimo

ID [mA]

-3 -2 -1

DSDS rU

1410 1010GSr

DDStot IUP

S G D SiO2

subtavoloa)

N-tipa kanalo

S G D SiO2

subtavoloa)

N-tipa kanalo

S G DSiO2

+ndashUDS

UGS UDG

endash

+++ +++

S G DSiO2

+ndashUDS

UGS UDG

endash

+++ +++

5 10 15 20 25

ID [mA]UGS = 6V

UGS = 4V

UGS = 3V

UGS = 2V

ID [mA]

UGS = 5VLPΔID

5 10 15 20 25

ID [mA]UGS = 6V

UGS = 4V

UGS = 3V

UGS = 2V

ID [mA]

UGS = 5VLPΔID

tipa valoro estas

Kondukta MOD-FET

konstanta

mA125S

DSDS rU

1513 1010GSr

SG D SiO2

subtavoloa)

nndash

UDGplusmnUGS

SG D SiO2

subtavoloa)

nndash

UDGplusmnUGS

DDStot IUP

VMOD transistoro

D metalo

nndash

D metalo

nndash

SIPMOD transistoro

D metalo

nndash

D metalo

nndash

Ŝotki-transistoro

kolektoro

emitero

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lxkolektoro

emitero

kolektoro

emitero

kolektoro

emitero

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

βkom=β1β2

BIB2IB2

IB1IB1

IK1IK1

UKEsat=UKE1sat+UBE2

323 Tiristoro

n2 p2 n1 p1

2KEKE rr 12 BEBE rr

324 Triako

UAKUB0UB1UB2UB3

IT UG3 UG2 UG1 UG0

UAKUB0UB1UB2UB3

IT UG3 UG2 UG1 UG0

E B KR

P - Si

E B KR

P - Si

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

kovraĵo

rezistilokondensilo

konduktilo

kovraĵo

rezistilokondensilo

konduktilo

Zen = R2

+12V560Ω

270ΩE

+12V560Ω

41 Ampolo

Figuro 160 Ampolo

42 Lumtubo

balono

filamento

konzolo

kontaktilo

elektrodo

balono

filamento

konzolo

kontaktilo

elektrodo

Figuro 161 Lumtubo

filamento(katodo)

argongaso

hidrarga atomo

vitrocilindro

polvotavolo UN~

ekbruliga bimetalo

katodo

barbobeno

ĵamfiltrilo

filamento(katodo)

argongaso

hidrarga atomo

vitrocilindro

polvotavolo UN~UN~

ekbruliga bimetalo

katodo

barbobeno

ĵamfiltrilo

interna kvarctubo

spiralkatodo

ekbruliga elektrodo

ekbruliga rezistilo

kontaktilkapo

vitrobalono

barbobeno

interna kvarctubo

spiralkatodo

ekbruliga elektrodo

ekbruliga rezistilo

kontaktilkapo

vitrobalono

barbobeno

44 Fetrono

Figuro 163 Fetrono

45 Halgeneratoro

T1 T2A

Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

6AK5 TS6AK5Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

6AK5 TS6AK5

IBRU HH

46 Magnetrono

rkatodo

katodo

rkatodo

katodo

ndash + +ndash

katodo

ndash + +ndash

katodo

47 Fotokupliloj

a) b) c)a) b) c)

kuplomaŝokatodo

48 Indikiloj

Figuro 170 Sonorilo

bobenparo

kloŝo

bobenparo

kloŝo

membrano

bobenoj

aŭskultilo

laŭtparolilo

membrano

bobenoj

membrano

bobenoj

aŭskultilo

laŭtparolilo

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

0102030405060

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

0102030405060

48 49 50 51 52

Hzoscillango

elektromagnetoj

molferlango

ciferecskalo

48 49 50 51 5248 49 50 51 52

Hzoscillango

elektromagnetoj

molferlango

ciferecskalo

dorsoplato

karaktrodiĝitoj

dorsoplato

karaktrodiĝitoj

prismosegmento

katodo

regelektrodo

katodo

regelektrodo

vizaĝo de indikilo

vitroplato

segmentoj

detenilo

o de indikilo

-likvo-kristalo

La kamporegata LCD

Enkonduko

Oslash 215x37

A

313 Tiristoro

314 Triako

41 Ampolo

42 Lumtubo

44 Fetrono

45 Halgeneratoro

46 Magnetrono

47 Fotokuplilo

48 Idikiloj

Enkonduko

1 Kurentofontoj

Figuro 2 Piloĉelo

Tipo Zn NH4Cl MnO2

Tipo Zn KOH MnO2

fermoplato

zink-anodo

plastoringo

fermoplato

zink-anodo

plastoringo

Malŝarga metodo

1 = 30 mintago

2 = 2 htago

2 3 = 8 htago

4 = senhalte

Ĝis 1V tensio

alŝar

InternaciaIEC signo

Internacianomo

Nominalatensio [V]

Mezuro[

R10 - 15 12 Oslash 215x37

2R22 - 3 6divide10 67x34x83

6F22 - 9 024 265x175x485

H2SO4Plumboplatoj

Durguma ujo

H2SO4Plumboplatoj

Durguma ujo

malŝarĝo

PbO2+SO42-+4H++2e- PbO4+2H2O ɛ0=+1685V

ŝarĝo

malŝarĝo

ŝarĝo

malŝarĝo

ŝarĝo

Pb+SO42- PbO4+2e ɛ0=+0356V

a) Generatoro

Figuro 9 Generatoro

vlBU i

Armaturo

Kontak t-ringoj

Armaturo

Kontak t-ringoj

NfU i 2

NfU ief

NfU ief 444

fl UU 3

Fazkonduktilo

Nulkonduktilo

Fazkonduktilo

Nulkonduktilo

Komutilo

Armaturo

Komutilo

Armaturo

b) Dinamo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

E [lx]

U0 [mV]

100 200 300 400 600500 700

E [lx]

I [μA]

500 1000 1500

ndash +

E [lx]

U0 [mV]

100 200 300 400 600500 700

E [lx]

I [μA]

500 1000 1500

ndash +

-t [0C]

Tiuj devas esti

d) Ŝaltiloj

Figuro 22 Ŝaltiloj

a) b) c)a) b) c)

10A500V10A500V

LutaĵoĈapo

Vitrotubo

Vikman tipa gardilo

Aero aŭ kvarcsablo

LutaĵoĈapo

Vitrotubo

Vikman tipa gardilo

Aero aŭ kvarcsablo

Modelo Vmaks

[V]Imaks

Elŝaltatempo

Nominala[A]

Elŝalta[A]

Min[Ω]

Maks[Ω] [Sek]

t=230C

22 Rezistiloj

Rezistiloj

Valormodifeblaj

Drataj

Rezistiloj

Valormodifeblaj

Drataj

E6plusmn20

E12plusmn10

1 1 111

12 1213

15 15 1516

18 1820

22 22 2224

27 2730

33 33 3336

39 3943

47 47 4751

56 5662

68 68 6875

82 8291

10 10 10

025W 05W 1W

2W 3W gt 3W

025W 05W 1W

2W 3W gt 3W

Ekz 562=5600Ω=56KΩ

b) Termistoro

a)a)b)b)

c) Varistoro

Figuro 32 Varistoro

VDR simbolo

Tipo U[V plusmn20]

TipoE299DDP

U[V plusmn20 ]

β h(mm)

C I II III

23 Kondensiloj

ε= ε0middotεr

Ĝenerala simbolo

Variebla kondensilo

rotoro

b) Paperkondensilo

Papero

Metalfo lio

Papero

Metalfo lio

Papero

Metalfo lio

0 1800 ά

1800 ά0

0 1800 ά

1800 ά0

c) Glimkondensilo

f) Varikondo

47μF 10V

CE 404

1000μF

Pozitiva elektrodo

Negativa elektrodo

(ekz la ujo)

47μF 10V47μF 10V

CE 404

1000μF

CE 404

1000μF

Pozitiva elektrodo

Negativa elektrodo

(ekz la ujo)

g) Kvarckristalo

kvarckristalo

tavolo arĝenta

elkonduktilo

kloŝo

tenilp lato izola

kvarckristalo

tavolo arĝenta

elkonduktilo

kloŝo

tenilp lato izola

kvkv CLf

24 Induktiloj

a) Bobeno

b) c) d)

kie h=a+d

039370 22

222 hDnl

kun ĉi tiu formulo

AA rL 0

2nAL L

AH k 300

H (kampoforto)

B (indukto)

Br (remanenco)

Hk (koercita forto)

satura indukto

H (kampoforto)

B (indukto)

Br (remanenco)

Hk (koercita forto)

satura indukto

B molfero

durfero

B molfero

durfero

el ĉi tiu formulo

2nAL L LA

a) b)a) b)

por 1V tensio estas

Ĉe 08T

prpr U

seksek U

444 BAfn

Tabelo 1

Sekco dela

ferkernoA [cm2]

Poveco

[Vn]08T=8000G

Prim Sek

[Vn]09T=9000G

Prim Sek

[Vn]10T=10000G

Prim Sek1 051 53 59 475 525 43 47

15 115 355 39 315 350 285 3152 20 265 295 236 263 215 235

25 32 213 235 190 210 160 1873 46 176 196 158 165 142 157

35 64 152 168 136 150 122 1354 82 133 147 119 132 107 118

45 100 118 130 105 116 95 1055 128 105 118 95 105 86 95

55 154 96 107 86 96 78 866 184 88 98 79 88 71 79

65 218 82 91 73 81 65 737 250 76 84 68 75 61 67

75 29 71 78 63 70 57 638 33 66 73 59 66 53 59

85 37 62 69 56 62 50 569 41 59 65 53 58 47 53

95 46 56 62 50 55 45 5010 51 53 59 47 53 43 4712 73 44 49 40 44 36 3915 115 36 39 32 35 28 3218 165 30 33 27 29 24 2720 200 27 30 24 26 215 2425 320 21 24 19 21 172 1930 460 18 197 16 176 143 16

Tabelo 2

Diametro dedrato

d [mm]

2Amm2 25Amm2 3Amm2

005 0002 0004 0005 0006008 0005 0010 0013 0015010 00079 0016 0020 0024012 00113 0022 0029 0033015 00177 0034 0044 0051020 00314 0062 0079 0093025 0049 0098 0122 0147030 0071 0142 0177 0213035 0096 0192 0240 0288040 0126 0252 0315 0378045 0159 0320 0400 0480050 0196 0392 0490 0588060 0283 0580 0710 0840070 0385 0770 0965 1155080 0503 1000 1260 1500090 0636 1280 1590 190010 0786 1600 1960 240012 1130 2200 2750 330014 1540 3000 3750 450015 1770 3600 4500 540018 2540 5000 6250 750020 3140 6200 7750 930025 4900 10000 12500 1500030 7550 15000 18750 22500

d) Relajso

a) b) c)a) b) c)

Figuro 54 Relajso

d) Elektromotoro

Rotoro

StatoroAerbreĉo

Rotoro

StatoroAerbreĉo

s=1 n=0

s gt 1n lt 0

s lt 0n gt n0

Bremsata Motoro

Generatoro-n n

s=1 n=0

s gt 1n lt 0

s lt 0n gt n0

Bremsata Motoro

Generatoro

RIUn ab

abki RIUU

a) b)a) b)

Bremsomagneto

Aluminia disko

~ 230 V

Konsumilo

Bremsomagneto

Aluminia disko

~ 230 V

Konsumilo

Envelopo

Katodo

Hejtilo

Envelopo

Katodo

Hejtilo

ukak RR3

Ua [V]

UR cot

maksr II 1

maksr II 2

818108

b) Triodo

Figuro 61 Triodo

Katodo

-Ug +Ug

Ia [mA]

Ug [V]

-10 -8 -6 -4 -2

100 200 300 Ua [V]0

Ia [mA]

Ug [V]

-10 -8 -6 -4 -2

100 200 300 Ua [V]0

Ug=konstanta

Iomete pli detale

1int SRD

c) Tetrodo

Ua0 A B C

Regadgrido

Helpgrido

Katodo

Regadgrido

Helpgrido

Katodo

d) Pentodo

Figuro 72 Pentodo

Bremsogrido

Helpgrido

Regadgrido

Katodo

Bremsogrido

Helpgrido

Regadgrido

Katodo

Ia [mA]

-Ug1[V] 7 6 5 4 3 2 1 0

1 Ug2 = 125V

2 Ug2 = 100V

3 Ug2 = 75V

Ua = 250V Ia [mA]

-Ug1[V] 7 6 5 4 3 2 1 0

1 Ug2 = 125V

2 Ug2 = 100V

3 Ug2 = 75V

Ua = 250V

Ia [mA]

Ug2 = 150VUg1 = 0V

Ug1 = -1V

Ug1 = -2V

Ug1 = -3V

Ug1 = -4V

Ug1 = -5V

Ug1 = -6V

40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

Ia [mA]

Ug2 = 150VUg1 = 0V

Ug1 = -1V

Ug1 = -2V

Ug1 = -3V

Ug1 = -4V

Ug1 = -5V

Ug1 = -6V

40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

g3 g5g4

K Ŝ O L

R M NR M N

g) Klistrono

Ia = 0

Ug1 Ug2 Ug3 Ug4

Ia = 0

Ug1 Ug2 Ug3 Ug4

-Ug Ust 0 +Ug

~ defazigilo

v0 elektronradio

amplifenda tensio

~ defazigilo

v0 elektronradio

amplifenda tensio

katodo

filamento anodo

kaverna resonilo

eniro eliro

elektronradio

ndashkatodo

filamento anodo

kaverna resonilo

eniro eliro

elektronradio

reflektoro

kaverna resonilo

filamento

katodo

akcelilondash

reflektoro

kaverna resonilo

filamento

katodo

akcelilo

skreno

hejtilaj konektoj

skreno

1 2 3 4

Figuro 87 Kineskopo

ekrano

lumeliga tavolo

elektronradio

(vitra surfaco)

ekrano

lumeliga tavolo

elektronradio

(vitra surfaco)

j) Fotoĉelo

elektronkanonoj

metala breĉo-masko

katodo

lumo anodo

1 2 3 4 5

dinodoj

katodo

lumo anodo

1 2 3 4 5

dinodoj

anodoemita materio

katodo- +

anodoemita materio

katodo- +

objekto

mozaiktavolo

izolilo

kondukta plato

Robjekto

mozaiktavolo

izolilo

kondukta plato

objekto

metalmembrano

elektronradio

defleksigaj bobenoj

elektronkanono

Figuro 94 Ortikono

diafana fotokatodo

fokusiga bobeno

ombrigilo

rapidiga anodo

elektronkanono

Figuro 95 Vidikono

fotorezista tavolo

diafana metallameno

- 100V

fotorezista tavolo

diafana metallameno

- 100V

katodo

32 Duonkonduktiloj

321 Diodoj

+ ++ +

Fabrika teknologio

OA 1160

Udif U

OA 1160OA 1160

Specialaj diodoj

a) Rektifa diodo

b) PIN-diodo

IP+ N+IP+ N+

c) Zenero

Figuro 102 Zenero

K AK AIAK

Udif = 07V

K AK AIAK

Udif = 07V

d) Dinistoro

n+ p p+AK

K AK A

n+ p p+AK

K AK A

U UacuteB

e) Diako

Figuro 105 Diako

f) Tuneldiodo

Figuro 108 Varikapo

K AK A

C [pF]

100AKU

K AK A

C [pF]

100AKU

h) Ŝotki-diodo

i) Fotodiodo

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

infraruĝa

IAK [μA][V]-5-10-15-20-25

250 lx500 lx750 lx

1000 lx1250 lx

1500 lx

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

infraruĝan-

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

11 22 33

infraruĝa

IAK [μA][V]-5-10-15-20-25

250 lx500 lx750 lx

1000 lx1250 lx

1500 lx

Bazmaterio ΔW[eV]

ĉe 10mA kurento

Figuro 111 LED

K AK AK AK A

k) Lasera diodo

1 2 3 4 5 Un[V]

Tipa ecaro kun la R

K AK AR Un

Udif1 Udif2

1 2 3 4 5 Un[V]

Tipa ecaro kun la R

K AK AR Un

Udif1 Udif2

ΔΦko

spegulo

aktiva medio

ΔΦko

spegulo

aktiva medio

ndashndash

aktiva

[mW]Φimp

[mW]UR

[0C]λ

[nm]Δλ

[nm]η

[mA]Φkon

[mW]Φimp

[mW]200 300 3 10-65 805 2 035 400 150 250

322 Transistoroj

E KNP P

UBE UBEUKB UBE

ndashndash+ +

UBEUBE

truokurento

ndashndash+ +

UBEUBE

truokurento

UKE=UKBUBE

UBE UKB

IEIE IKIK

UBE UKB

la IB=0

UBE UKB

μA μA μA

IEB0 IKB0 IKE0

IKE0 AbullIKE0

IB = 0

UBE UKB

IEB0 IKB0 IKE0

IKE0 AbullIKE0

IB = 0

IE=IK+IB

IK=AmiddotIE+IKB0

ndashndash+ +

UKBUBE

IEA bull IE

(1 ndash A) bull IE

ndashndash+ +

IEIE IKIK

UKBUBE

IEA bull IE

(1 ndash A) bull IE

00 )1(1

1 CBBKBBK IBIBIA

Tiuj estas

a) b) c)

I1 I1 I1I2 I2

U1 U1 U1

U2 U2U2

a) b) c)

I1 I1 I1I2 I2

U1 U1 U1

U2 U2U2

11 2)( konstUUfI

22 1)( konstIUfI

12 2)( konstUIfI

21 1)( konstIUfU

UBE UKB

2 Elira ecaro

02 04 06 08 10

IE [mA]

2 4 6 8 10-05

IK[mA]

IE = 8mA

IE = 6mA

IE = 4mA

IE = 2mA

IE = 1mA

IE = 0mA

02 04 06 08 10

IE [mA]

2 4 6 8 10-05

IK[mA]

IE = 8mA

IE = 6mA

IE = 4mA

IE = 2mA

IE = 1mA

IE = 0mA

UBE UKE

2 Elira ecaro

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

IK[mA]

IB[microA]

LP ΔIB

IK[mA]

IB[microA]

LP ΔIB

konstanta

BEEN I

IK [mA]

konstanta

KEEL I

10010101001

bullu 2

bulli 1i1

bullu 2

bulli 1i1

bullu 2

bulli 1

bullu 2

bulli 1

h11b= 1+h21e

h11k=h11e

Tensioretrigo h12e

h11emiddoth22e

h12b= -h12e

1+h21e

h12k=1ndashh12e

h21b= 1+h21e

-h21k=1+h21e

h22b= 1+h21e

h22k=h22e

4 8 12 16 20

IK[mA]

02 04 06 08 10

IB [microA]

4 8 12 16 20

IK[mA]

02 04 06 08 10

IB [microA]

eksjt P

eksjtot R

tuktjutja RRR

tkatuktjut RRRR

kristalo

RtjuRtuk Rtka

kristalo

RtjuRtuk Rtka

tjatot

eksj RP

Ccm 02

UKEUKE maksUN

IK maks

PD maks

ferma reĝimo

aktiva reĝimo

UKEUKE maksUN

IK maks

PD maks

ferma reĝimo

aktiva reĝimo

Figuro 137 UJT

1 Ferma reĝimo (I)

UEltηmiddotUBB+UD

UE1 RB1

805021

tensio grave

UBB2 UBB3

UBB2 lt UBB3

UBB1 = 0

UEP2UEP1

UBB2 UBB3

UBB2 lt UBB3

UBB1 = 0

UEP2UEP1

Figuro 139 JFET

kanalo

N-kanala

P-kanala-UGS

kanalo

N-kanala

P-kanala-UGS

1) 2) 3)

GU1 U2

1) 2) 3)

GU1 U2

GSDSD U

tipa valoro estas

2 DSfGSDSf

DSD UUUU

konstanta

mA103S

2 4 6 8 10

ID [mA]

UGS = 0V

UGS = -05V

UGS = -10V

UGS = -15V

UGS = -20V

UGS = -25V

10senferma reĝimo

ferma reĝimo

ID [mA]

-3 -2 -1

2 4 6 8 10

ID [mA]

UGS = 0V

UGS = -05V

UGS = -10V

UGS = -15V

UGS = -20V

UGS = -25V

10senferma reĝimo

ferma reĝimo

ID [mA]

-3 -2 -1

DSDS rU

1410 1010GSr

DDStot IUP

S G D SiO2

subtavoloa)

N-tipa kanalo

S G D SiO2

subtavoloa)

N-tipa kanalo

S G DSiO2

+ndashUDS

UGS UDG

endash

+++ +++

S G DSiO2

+ndashUDS

UGS UDG

endash

+++ +++

5 10 15 20 25

ID [mA]UGS = 6V

UGS = 4V

UGS = 3V

UGS = 2V

ID [mA]

UGS = 5VLPΔID

5 10 15 20 25

ID [mA]UGS = 6V

UGS = 4V

UGS = 3V

UGS = 2V

ID [mA]

UGS = 5VLPΔID

tipa valoro estas

Kondukta MOD-FET

konstanta

mA125S

DSDS rU

1513 1010GSr

SG D SiO2

subtavoloa)

nndash

UDGplusmnUGS

SG D SiO2

subtavoloa)

nndash

UDGplusmnUGS

DDStot IUP

VMOD transistoro

D metalo

nndash

D metalo

nndash

SIPMOD transistoro

D metalo

nndash

D metalo

nndash

Ŝotki-transistoro

kolektoro

emitero

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lxkolektoro

emitero

kolektoro

emitero

kolektoro

emitero

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

βkom=β1β2

BIB2IB2

IB1IB1

IK1IK1

UKEsat=UKE1sat+UBE2

323 Tiristoro

n2 p2 n1 p1

2KEKE rr 12 BEBE rr

324 Triako

UAKUB0UB1UB2UB3

IT UG3 UG2 UG1 UG0

UAKUB0UB1UB2UB3

IT UG3 UG2 UG1 UG0

E B KR

P - Si

E B KR

P - Si

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

kovraĵo

rezistilokondensilo

konduktilo

kovraĵo

rezistilokondensilo

konduktilo

Zen = R2

+12V560Ω

270ΩE

+12V560Ω

41 Ampolo

Figuro 160 Ampolo

42 Lumtubo

balono

filamento

konzolo

kontaktilo

elektrodo

balono

filamento

konzolo

kontaktilo

elektrodo

Figuro 161 Lumtubo

filamento(katodo)

argongaso

hidrarga atomo

vitrocilindro

polvotavolo UN~

ekbruliga bimetalo

katodo

barbobeno

ĵamfiltrilo

filamento(katodo)

argongaso

hidrarga atomo

vitrocilindro

polvotavolo UN~UN~

ekbruliga bimetalo

katodo

barbobeno

ĵamfiltrilo

interna kvarctubo

spiralkatodo

ekbruliga elektrodo

ekbruliga rezistilo

kontaktilkapo

vitrobalono

barbobeno

interna kvarctubo

spiralkatodo

ekbruliga elektrodo

ekbruliga rezistilo

kontaktilkapo

vitrobalono

barbobeno

44 Fetrono

Figuro 163 Fetrono

45 Halgeneratoro

T1 T2A

Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

6AK5 TS6AK5Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

6AK5 TS6AK5

IBRU HH

46 Magnetrono

rkatodo

katodo

rkatodo

katodo

ndash + +ndash

katodo

ndash + +ndash

katodo

47 Fotokupliloj

a) b) c)a) b) c)

kuplomaŝokatodo

48 Indikiloj

Figuro 170 Sonorilo

bobenparo

kloŝo

bobenparo

kloŝo

membrano

bobenoj

aŭskultilo

laŭtparolilo

membrano

bobenoj

membrano

bobenoj

aŭskultilo

laŭtparolilo

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

0102030405060

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

0102030405060

48 49 50 51 52

Hzoscillango

elektromagnetoj

molferlango

ciferecskalo

48 49 50 51 5248 49 50 51 52

Hzoscillango

elektromagnetoj

molferlango

ciferecskalo

dorsoplato

karaktrodiĝitoj

dorsoplato

karaktrodiĝitoj

prismosegmento

katodo

regelektrodo

katodo

regelektrodo

vizaĝo de indikilo

vitroplato

segmentoj

detenilo

o de indikilo

-likvo-kristalo

La kamporegata LCD

Enkonduko

Oslash 215x37

A

Enkonduko

1 Kurentofontoj

Figuro 2 Piloĉelo

Tipo Zn NH4Cl MnO2

Tipo Zn KOH MnO2

fermoplato

zink-anodo

plastoringo

fermoplato

zink-anodo

plastoringo

Malŝarga metodo

1 = 30 mintago

2 = 2 htago

2 3 = 8 htago

4 = senhalte

Ĝis 1V tensio

alŝar

InternaciaIEC signo

Internacianomo

Nominalatensio [V]

Mezuro[

R10 - 15 12 Oslash 215x37

2R22 - 3 6divide10 67x34x83

6F22 - 9 024 265x175x485

H2SO4Plumboplatoj

Durguma ujo

H2SO4Plumboplatoj

Durguma ujo

malŝarĝo

PbO2+SO42-+4H++2e- PbO4+2H2O ɛ0=+1685V

ŝarĝo

malŝarĝo

ŝarĝo

malŝarĝo

ŝarĝo

Pb+SO42- PbO4+2e ɛ0=+0356V

a) Generatoro

Figuro 9 Generatoro

vlBU i

Armaturo

Kontak t-ringoj

Armaturo

Kontak t-ringoj

NfU i 2

NfU ief

NfU ief 444

fl UU 3

Fazkonduktilo

Nulkonduktilo

Fazkonduktilo

Nulkonduktilo

Komutilo

Armaturo

Komutilo

Armaturo

b) Dinamo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

E [lx]

U0 [mV]

100 200 300 400 600500 700

E [lx]

I [μA]

500 1000 1500

ndash +

E [lx]

U0 [mV]

100 200 300 400 600500 700

E [lx]

I [μA]

500 1000 1500

ndash +

-t [0C]

Tiuj devas esti

d) Ŝaltiloj

Figuro 22 Ŝaltiloj

a) b) c)a) b) c)

10A500V10A500V

LutaĵoĈapo

Vitrotubo

Vikman tipa gardilo

Aero aŭ kvarcsablo

LutaĵoĈapo

Vitrotubo

Vikman tipa gardilo

Aero aŭ kvarcsablo

Modelo Vmaks

[V]Imaks

Elŝaltatempo

Nominala[A]

Elŝalta[A]

Min[Ω]

Maks[Ω] [Sek]

t=230C

22 Rezistiloj

Rezistiloj

Valormodifeblaj

Drataj

Rezistiloj

Valormodifeblaj

Drataj

E6plusmn20

E12plusmn10

1 1 111

12 1213

15 15 1516

18 1820

22 22 2224

27 2730

33 33 3336

39 3943

47 47 4751

56 5662

68 68 6875

82 8291

10 10 10

025W 05W 1W

2W 3W gt 3W

025W 05W 1W

2W 3W gt 3W

Ekz 562=5600Ω=56KΩ

b) Termistoro

a)a)b)b)

c) Varistoro

Figuro 32 Varistoro

VDR simbolo

Tipo U[V plusmn20]

TipoE299DDP

U[V plusmn20 ]

β h(mm)

C I II III

23 Kondensiloj

ε= ε0middotεr

Ĝenerala simbolo

Variebla kondensilo

rotoro

b) Paperkondensilo

Papero

Metalfo lio

Papero

Metalfo lio

Papero

Metalfo lio

0 1800 ά

1800 ά0

0 1800 ά

1800 ά0

c) Glimkondensilo

f) Varikondo

47μF 10V

CE 404

1000μF

Pozitiva elektrodo

Negativa elektrodo

(ekz la ujo)

47μF 10V47μF 10V

CE 404

1000μF

CE 404

1000μF

Pozitiva elektrodo

Negativa elektrodo

(ekz la ujo)

g) Kvarckristalo

kvarckristalo

tavolo arĝenta

elkonduktilo

kloŝo

tenilp lato izola

kvarckristalo

tavolo arĝenta

elkonduktilo

kloŝo

tenilp lato izola

kvkv CLf

24 Induktiloj

a) Bobeno

b) c) d)

kie h=a+d

039370 22

222 hDnl

kun ĉi tiu formulo

AA rL 0

2nAL L

AH k 300

H (kampoforto)

B (indukto)

Br (remanenco)

Hk (koercita forto)

satura indukto

H (kampoforto)

B (indukto)

Br (remanenco)

Hk (koercita forto)

satura indukto

B molfero

durfero

B molfero

durfero

el ĉi tiu formulo

2nAL L LA

a) b)a) b)

por 1V tensio estas

Ĉe 08T

prpr U

seksek U

444 BAfn

Tabelo 1

Sekco dela

ferkernoA [cm2]

Poveco

[Vn]08T=8000G

Prim Sek

[Vn]09T=9000G

Prim Sek

[Vn]10T=10000G

Prim Sek1 051 53 59 475 525 43 47

15 115 355 39 315 350 285 3152 20 265 295 236 263 215 235

25 32 213 235 190 210 160 1873 46 176 196 158 165 142 157

35 64 152 168 136 150 122 1354 82 133 147 119 132 107 118

45 100 118 130 105 116 95 1055 128 105 118 95 105 86 95

55 154 96 107 86 96 78 866 184 88 98 79 88 71 79

65 218 82 91 73 81 65 737 250 76 84 68 75 61 67

75 29 71 78 63 70 57 638 33 66 73 59 66 53 59

85 37 62 69 56 62 50 569 41 59 65 53 58 47 53

95 46 56 62 50 55 45 5010 51 53 59 47 53 43 4712 73 44 49 40 44 36 3915 115 36 39 32 35 28 3218 165 30 33 27 29 24 2720 200 27 30 24 26 215 2425 320 21 24 19 21 172 1930 460 18 197 16 176 143 16

Tabelo 2

Diametro dedrato

d [mm]

2Amm2 25Amm2 3Amm2

005 0002 0004 0005 0006008 0005 0010 0013 0015010 00079 0016 0020 0024012 00113 0022 0029 0033015 00177 0034 0044 0051020 00314 0062 0079 0093025 0049 0098 0122 0147030 0071 0142 0177 0213035 0096 0192 0240 0288040 0126 0252 0315 0378045 0159 0320 0400 0480050 0196 0392 0490 0588060 0283 0580 0710 0840070 0385 0770 0965 1155080 0503 1000 1260 1500090 0636 1280 1590 190010 0786 1600 1960 240012 1130 2200 2750 330014 1540 3000 3750 450015 1770 3600 4500 540018 2540 5000 6250 750020 3140 6200 7750 930025 4900 10000 12500 1500030 7550 15000 18750 22500

d) Relajso

a) b) c)a) b) c)

Figuro 54 Relajso

d) Elektromotoro

Rotoro

StatoroAerbreĉo

Rotoro

StatoroAerbreĉo

s=1 n=0

s gt 1n lt 0

s lt 0n gt n0

Bremsata Motoro

Generatoro-n n

s=1 n=0

s gt 1n lt 0

s lt 0n gt n0

Bremsata Motoro

Generatoro

RIUn ab

abki RIUU

a) b)a) b)

Bremsomagneto

Aluminia disko

~ 230 V

Konsumilo

Bremsomagneto

Aluminia disko

~ 230 V

Konsumilo

Envelopo

Katodo

Hejtilo

Envelopo

Katodo

Hejtilo

ukak RR3

Ua [V]

UR cot

maksr II 1

maksr II 2

818108

b) Triodo

Figuro 61 Triodo

Katodo

-Ug +Ug

Ia [mA]

Ug [V]

-10 -8 -6 -4 -2

100 200 300 Ua [V]0

Ia [mA]

Ug [V]

-10 -8 -6 -4 -2

100 200 300 Ua [V]0

Ug=konstanta

Iomete pli detale

1int SRD

c) Tetrodo

Ua0 A B C

Regadgrido

Helpgrido

Katodo

Regadgrido

Helpgrido

Katodo

d) Pentodo

Figuro 72 Pentodo

Bremsogrido

Helpgrido

Regadgrido

Katodo

Bremsogrido

Helpgrido

Regadgrido

Katodo

Ia [mA]

-Ug1[V] 7 6 5 4 3 2 1 0

1 Ug2 = 125V

2 Ug2 = 100V

3 Ug2 = 75V

Ua = 250V Ia [mA]

-Ug1[V] 7 6 5 4 3 2 1 0

1 Ug2 = 125V

2 Ug2 = 100V

3 Ug2 = 75V

Ua = 250V

Ia [mA]

Ug2 = 150VUg1 = 0V

Ug1 = -1V

Ug1 = -2V

Ug1 = -3V

Ug1 = -4V

Ug1 = -5V

Ug1 = -6V

40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

Ia [mA]

Ug2 = 150VUg1 = 0V

Ug1 = -1V

Ug1 = -2V

Ug1 = -3V

Ug1 = -4V

Ug1 = -5V

Ug1 = -6V

40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

g3 g5g4

K Ŝ O L

R M NR M N

g) Klistrono

Ia = 0

Ug1 Ug2 Ug3 Ug4

Ia = 0

Ug1 Ug2 Ug3 Ug4

-Ug Ust 0 +Ug

~ defazigilo

v0 elektronradio

amplifenda tensio

~ defazigilo

v0 elektronradio

amplifenda tensio

katodo

filamento anodo

kaverna resonilo

eniro eliro

elektronradio

ndashkatodo

filamento anodo

kaverna resonilo

eniro eliro

elektronradio

reflektoro

kaverna resonilo

filamento

katodo

akcelilondash

reflektoro

kaverna resonilo

filamento

katodo

akcelilo

skreno

hejtilaj konektoj

skreno

1 2 3 4

Figuro 87 Kineskopo

ekrano

lumeliga tavolo

elektronradio

(vitra surfaco)

ekrano

lumeliga tavolo

elektronradio

(vitra surfaco)

j) Fotoĉelo

elektronkanonoj

metala breĉo-masko

katodo

lumo anodo

1 2 3 4 5

dinodoj

katodo

lumo anodo

1 2 3 4 5

dinodoj

anodoemita materio

katodo- +

anodoemita materio

katodo- +

objekto

mozaiktavolo

izolilo

kondukta plato

Robjekto

mozaiktavolo

izolilo

kondukta plato

objekto

metalmembrano

elektronradio

defleksigaj bobenoj

elektronkanono

Figuro 94 Ortikono

diafana fotokatodo

fokusiga bobeno

ombrigilo

rapidiga anodo

elektronkanono

Figuro 95 Vidikono

fotorezista tavolo

diafana metallameno

- 100V

fotorezista tavolo

diafana metallameno

- 100V

katodo

32 Duonkonduktiloj

321 Diodoj

+ ++ +

Fabrika teknologio

OA 1160

Udif U

OA 1160OA 1160

Specialaj diodoj

a) Rektifa diodo

b) PIN-diodo

IP+ N+IP+ N+

c) Zenero

Figuro 102 Zenero

K AK AIAK

Udif = 07V

K AK AIAK

Udif = 07V

d) Dinistoro

n+ p p+AK

K AK A

n+ p p+AK

K AK A

U UacuteB

e) Diako

Figuro 105 Diako

f) Tuneldiodo

Figuro 108 Varikapo

K AK A

C [pF]

100AKU

K AK A

C [pF]

100AKU

h) Ŝotki-diodo

i) Fotodiodo

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

infraruĝa

IAK [μA][V]-5-10-15-20-25

250 lx500 lx750 lx

1000 lx1250 lx

1500 lx

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

infraruĝan-

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

11 22 33

infraruĝa

IAK [μA][V]-5-10-15-20-25

250 lx500 lx750 lx

1000 lx1250 lx

1500 lx

Bazmaterio ΔW[eV]

ĉe 10mA kurento

Figuro 111 LED

K AK AK AK A

k) Lasera diodo

1 2 3 4 5 Un[V]

Tipa ecaro kun la R

K AK AR Un

Udif1 Udif2

1 2 3 4 5 Un[V]

Tipa ecaro kun la R

K AK AR Un

Udif1 Udif2

ΔΦko

spegulo

aktiva medio

ΔΦko

spegulo

aktiva medio

ndashndash

aktiva

[mW]Φimp

[mW]UR

[0C]λ

[nm]Δλ

[nm]η

[mA]Φkon

[mW]Φimp

[mW]200 300 3 10-65 805 2 035 400 150 250

322 Transistoroj

E KNP P

UBE UBEUKB UBE

ndashndash+ +

UBEUBE

truokurento

ndashndash+ +

UBEUBE

truokurento

UKE=UKBUBE

UBE UKB

IEIE IKIK

UBE UKB

la IB=0

UBE UKB

μA μA μA

IEB0 IKB0 IKE0

IKE0 AbullIKE0

IB = 0

UBE UKB

IEB0 IKB0 IKE0

IKE0 AbullIKE0

IB = 0

IE=IK+IB

IK=AmiddotIE+IKB0

ndashndash+ +

UKBUBE

IEA bull IE

(1 ndash A) bull IE

ndashndash+ +

IEIE IKIK

UKBUBE

IEA bull IE

(1 ndash A) bull IE

00 )1(1

1 CBBKBBK IBIBIA

Tiuj estas

a) b) c)

I1 I1 I1I2 I2

U1 U1 U1

U2 U2U2

a) b) c)

I1 I1 I1I2 I2

U1 U1 U1

U2 U2U2

11 2)( konstUUfI

22 1)( konstIUfI

12 2)( konstUIfI

21 1)( konstIUfU

UBE UKB

2 Elira ecaro

02 04 06 08 10

IE [mA]

2 4 6 8 10-05

IK[mA]

IE = 8mA

IE = 6mA

IE = 4mA

IE = 2mA

IE = 1mA

IE = 0mA

02 04 06 08 10

IE [mA]

2 4 6 8 10-05

IK[mA]

IE = 8mA

IE = 6mA

IE = 4mA

IE = 2mA

IE = 1mA

IE = 0mA

UBE UKE

2 Elira ecaro

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

IK[mA]

IB[microA]

LP ΔIB

IK[mA]

IB[microA]

LP ΔIB

konstanta

BEEN I

IK [mA]

konstanta

KEEL I

10010101001

bullu 2

bulli 1i1

bullu 2

bulli 1i1

bullu 2

bulli 1

bullu 2

bulli 1

h11b= 1+h21e

h11k=h11e

Tensioretrigo h12e

h11emiddoth22e

h12b= -h12e

1+h21e

h12k=1ndashh12e

h21b= 1+h21e

-h21k=1+h21e

h22b= 1+h21e

h22k=h22e

4 8 12 16 20

IK[mA]

02 04 06 08 10

IB [microA]

4 8 12 16 20

IK[mA]

02 04 06 08 10

IB [microA]

eksjt P

eksjtot R

tuktjutja RRR

tkatuktjut RRRR

kristalo

RtjuRtuk Rtka

kristalo

RtjuRtuk Rtka

tjatot

eksj RP

Ccm 02

UKEUKE maksUN

IK maks

PD maks

ferma reĝimo

aktiva reĝimo

UKEUKE maksUN

IK maks

PD maks

ferma reĝimo

aktiva reĝimo

Figuro 137 UJT

1 Ferma reĝimo (I)

UEltηmiddotUBB+UD

UE1 RB1

805021

tensio grave

UBB2 UBB3

UBB2 lt UBB3

UBB1 = 0

UEP2UEP1

UBB2 UBB3

UBB2 lt UBB3

UBB1 = 0

UEP2UEP1

Figuro 139 JFET

kanalo

N-kanala

P-kanala-UGS

kanalo

N-kanala

P-kanala-UGS

1) 2) 3)

GU1 U2

1) 2) 3)

GU1 U2

GSDSD U

tipa valoro estas

2 DSfGSDSf

DSD UUUU

konstanta

mA103S

2 4 6 8 10

ID [mA]

UGS = 0V

UGS = -05V

UGS = -10V

UGS = -15V

UGS = -20V

UGS = -25V

10senferma reĝimo

ferma reĝimo

ID [mA]

-3 -2 -1

2 4 6 8 10

ID [mA]

UGS = 0V

UGS = -05V

UGS = -10V

UGS = -15V

UGS = -20V

UGS = -25V

10senferma reĝimo

ferma reĝimo

ID [mA]

-3 -2 -1

DSDS rU

1410 1010GSr

DDStot IUP

S G D SiO2

subtavoloa)

N-tipa kanalo

S G D SiO2

subtavoloa)

N-tipa kanalo

S G DSiO2

+ndashUDS

UGS UDG

endash

+++ +++

S G DSiO2

+ndashUDS

UGS UDG

endash

+++ +++

5 10 15 20 25

ID [mA]UGS = 6V

UGS = 4V

UGS = 3V

UGS = 2V

ID [mA]

UGS = 5VLPΔID

5 10 15 20 25

ID [mA]UGS = 6V

UGS = 4V

UGS = 3V

UGS = 2V

ID [mA]

UGS = 5VLPΔID

tipa valoro estas

Kondukta MOD-FET

konstanta

mA125S

DSDS rU

1513 1010GSr

SG D SiO2

subtavoloa)

nndash

UDGplusmnUGS

SG D SiO2

subtavoloa)

nndash

UDGplusmnUGS

DDStot IUP

VMOD transistoro

D metalo

nndash

D metalo

nndash

SIPMOD transistoro

D metalo

nndash

D metalo

nndash

Ŝotki-transistoro

kolektoro

emitero

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lxkolektoro

emitero

kolektoro

emitero

kolektoro

emitero

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

βkom=β1β2

BIB2IB2

IB1IB1

IK1IK1

UKEsat=UKE1sat+UBE2

323 Tiristoro

n2 p2 n1 p1

2KEKE rr 12 BEBE rr

324 Triako

UAKUB0UB1UB2UB3

IT UG3 UG2 UG1 UG0

UAKUB0UB1UB2UB3

IT UG3 UG2 UG1 UG0

E B KR

P - Si

E B KR

P - Si

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

kovraĵo

rezistilokondensilo

konduktilo

kovraĵo

rezistilokondensilo

konduktilo

Zen = R2

+12V560Ω

270ΩE

+12V560Ω

41 Ampolo

Figuro 160 Ampolo

42 Lumtubo

balono

filamento

konzolo

kontaktilo

elektrodo

balono

filamento

konzolo

kontaktilo

elektrodo

Figuro 161 Lumtubo

filamento(katodo)

argongaso

hidrarga atomo

vitrocilindro

polvotavolo UN~

ekbruliga bimetalo

katodo

barbobeno

ĵamfiltrilo

filamento(katodo)

argongaso

hidrarga atomo

vitrocilindro

polvotavolo UN~UN~

ekbruliga bimetalo

katodo

barbobeno

ĵamfiltrilo

interna kvarctubo

spiralkatodo

ekbruliga elektrodo

ekbruliga rezistilo

kontaktilkapo

vitrobalono

barbobeno

interna kvarctubo

spiralkatodo

ekbruliga elektrodo

ekbruliga rezistilo

kontaktilkapo

vitrobalono

barbobeno

44 Fetrono

Figuro 163 Fetrono

45 Halgeneratoro

T1 T2A

Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

6AK5 TS6AK5Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

6AK5 TS6AK5

IBRU HH

46 Magnetrono

rkatodo

katodo

rkatodo

katodo

ndash + +ndash

katodo

ndash + +ndash

katodo

47 Fotokupliloj

a) b) c)a) b) c)

kuplomaŝokatodo

48 Indikiloj

Figuro 170 Sonorilo

bobenparo

kloŝo

bobenparo

kloŝo

membrano

bobenoj

aŭskultilo

laŭtparolilo

membrano

bobenoj

membrano

bobenoj

aŭskultilo

laŭtparolilo

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

0102030405060

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

0102030405060

48 49 50 51 52

Hzoscillango

elektromagnetoj

molferlango

ciferecskalo

48 49 50 51 5248 49 50 51 52

Hzoscillango

elektromagnetoj

molferlango

ciferecskalo

dorsoplato

karaktrodiĝitoj

dorsoplato

karaktrodiĝitoj

prismosegmento

katodo

regelektrodo

katodo

regelektrodo

vizaĝo de indikilo

vitroplato

segmentoj

detenilo

o de indikilo

-likvo-kristalo

La kamporegata LCD

Enkonduko

Oslash 215x37

A

Enkonduko

1 Kurentofontoj

Figuro 2 Piloĉelo

Tipo Zn NH4Cl MnO2

Tipo Zn KOH MnO2

fermoplato

zink-anodo

plastoringo

fermoplato

zink-anodo

plastoringo

Malŝarga metodo

1 = 30 mintago

2 = 2 htago

2 3 = 8 htago

4 = senhalte

Ĝis 1V tensio

alŝar

InternaciaIEC signo

Internacianomo

Nominalatensio [V]

Mezuro[

R10 - 15 12 Oslash 215x37

2R22 - 3 6divide10 67x34x83

6F22 - 9 024 265x175x485

H2SO4Plumboplatoj

Durguma ujo

H2SO4Plumboplatoj

Durguma ujo

malŝarĝo

PbO2+SO42-+4H++2e- PbO4+2H2O ɛ0=+1685V

ŝarĝo

malŝarĝo

ŝarĝo

malŝarĝo

ŝarĝo

Pb+SO42- PbO4+2e ɛ0=+0356V

a) Generatoro

Figuro 9 Generatoro

vlBU i

Armaturo

Kontak t-ringoj

Armaturo

Kontak t-ringoj

NfU i 2

NfU ief

NfU ief 444

fl UU 3

Fazkonduktilo

Nulkonduktilo

Fazkonduktilo

Nulkonduktilo

Komutilo

Armaturo

Komutilo

Armaturo

b) Dinamo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

E [lx]

U0 [mV]

100 200 300 400 600500 700

E [lx]

I [μA]

500 1000 1500

ndash +

E [lx]

U0 [mV]

100 200 300 400 600500 700

E [lx]

I [μA]

500 1000 1500

ndash +

-t [0C]

Tiuj devas esti

d) Ŝaltiloj

Figuro 22 Ŝaltiloj

a) b) c)a) b) c)

10A500V10A500V

LutaĵoĈapo

Vitrotubo

Vikman tipa gardilo

Aero aŭ kvarcsablo

LutaĵoĈapo

Vitrotubo

Vikman tipa gardilo

Aero aŭ kvarcsablo

Modelo Vmaks

[V]Imaks

Elŝaltatempo

Nominala[A]

Elŝalta[A]

Min[Ω]

Maks[Ω] [Sek]

t=230C

22 Rezistiloj

Rezistiloj

Valormodifeblaj

Drataj

Rezistiloj

Valormodifeblaj

Drataj

E6plusmn20

E12plusmn10

1 1 111

12 1213

15 15 1516

18 1820

22 22 2224

27 2730

33 33 3336

39 3943

47 47 4751

56 5662

68 68 6875

82 8291

10 10 10

025W 05W 1W

2W 3W gt 3W

025W 05W 1W

2W 3W gt 3W

Ekz 562=5600Ω=56KΩ

b) Termistoro

a)a)b)b)

c) Varistoro

Figuro 32 Varistoro

VDR simbolo

Tipo U[V plusmn20]

TipoE299DDP

U[V plusmn20 ]

β h(mm)

C I II III

23 Kondensiloj

ε= ε0middotεr

Ĝenerala simbolo

Variebla kondensilo

rotoro

b) Paperkondensilo

Papero

Metalfo lio

Papero

Metalfo lio

Papero

Metalfo lio

0 1800 ά

1800 ά0

0 1800 ά

1800 ά0

c) Glimkondensilo

f) Varikondo

47μF 10V

CE 404

1000μF

Pozitiva elektrodo

Negativa elektrodo

(ekz la ujo)

47μF 10V47μF 10V

CE 404

1000μF

CE 404

1000μF

Pozitiva elektrodo

Negativa elektrodo

(ekz la ujo)

g) Kvarckristalo

kvarckristalo

tavolo arĝenta

elkonduktilo

kloŝo

tenilp lato izola

kvarckristalo

tavolo arĝenta

elkonduktilo

kloŝo

tenilp lato izola

kvkv CLf

24 Induktiloj

a) Bobeno

b) c) d)

kie h=a+d

039370 22

222 hDnl

kun ĉi tiu formulo

AA rL 0

2nAL L

AH k 300

H (kampoforto)

B (indukto)

Br (remanenco)

Hk (koercita forto)

satura indukto

H (kampoforto)

B (indukto)

Br (remanenco)

Hk (koercita forto)

satura indukto

B molfero

durfero

B molfero

durfero

el ĉi tiu formulo

2nAL L LA

a) b)a) b)

por 1V tensio estas

Ĉe 08T

prpr U

seksek U

444 BAfn

Tabelo 1

Sekco dela

ferkernoA [cm2]

Poveco

[Vn]08T=8000G

Prim Sek

[Vn]09T=9000G

Prim Sek

[Vn]10T=10000G

Prim Sek1 051 53 59 475 525 43 47

15 115 355 39 315 350 285 3152 20 265 295 236 263 215 235

25 32 213 235 190 210 160 1873 46 176 196 158 165 142 157

35 64 152 168 136 150 122 1354 82 133 147 119 132 107 118

45 100 118 130 105 116 95 1055 128 105 118 95 105 86 95

55 154 96 107 86 96 78 866 184 88 98 79 88 71 79

65 218 82 91 73 81 65 737 250 76 84 68 75 61 67

75 29 71 78 63 70 57 638 33 66 73 59 66 53 59

85 37 62 69 56 62 50 569 41 59 65 53 58 47 53

95 46 56 62 50 55 45 5010 51 53 59 47 53 43 4712 73 44 49 40 44 36 3915 115 36 39 32 35 28 3218 165 30 33 27 29 24 2720 200 27 30 24 26 215 2425 320 21 24 19 21 172 1930 460 18 197 16 176 143 16

Tabelo 2

Diametro dedrato

d [mm]

2Amm2 25Amm2 3Amm2

005 0002 0004 0005 0006008 0005 0010 0013 0015010 00079 0016 0020 0024012 00113 0022 0029 0033015 00177 0034 0044 0051020 00314 0062 0079 0093025 0049 0098 0122 0147030 0071 0142 0177 0213035 0096 0192 0240 0288040 0126 0252 0315 0378045 0159 0320 0400 0480050 0196 0392 0490 0588060 0283 0580 0710 0840070 0385 0770 0965 1155080 0503 1000 1260 1500090 0636 1280 1590 190010 0786 1600 1960 240012 1130 2200 2750 330014 1540 3000 3750 450015 1770 3600 4500 540018 2540 5000 6250 750020 3140 6200 7750 930025 4900 10000 12500 1500030 7550 15000 18750 22500

d) Relajso

a) b) c)a) b) c)

Figuro 54 Relajso

d) Elektromotoro

Rotoro

StatoroAerbreĉo

Rotoro

StatoroAerbreĉo

s=1 n=0

s gt 1n lt 0

s lt 0n gt n0

Bremsata Motoro

Generatoro-n n

s=1 n=0

s gt 1n lt 0

s lt 0n gt n0

Bremsata Motoro

Generatoro

RIUn ab

abki RIUU

a) b)a) b)

Bremsomagneto

Aluminia disko

~ 230 V

Konsumilo

Bremsomagneto

Aluminia disko

~ 230 V

Konsumilo

Envelopo

Katodo

Hejtilo

Envelopo

Katodo

Hejtilo

ukak RR3

Ua [V]

UR cot

maksr II 1

maksr II 2

818108

b) Triodo

Figuro 61 Triodo

Katodo

-Ug +Ug

Ia [mA]

Ug [V]

-10 -8 -6 -4 -2

100 200 300 Ua [V]0

Ia [mA]

Ug [V]

-10 -8 -6 -4 -2

100 200 300 Ua [V]0

Ug=konstanta

Iomete pli detale

1int SRD

c) Tetrodo

Ua0 A B C

Regadgrido

Helpgrido

Katodo

Regadgrido

Helpgrido

Katodo

d) Pentodo

Figuro 72 Pentodo

Bremsogrido

Helpgrido

Regadgrido

Katodo

Bremsogrido

Helpgrido

Regadgrido

Katodo

Ia [mA]

-Ug1[V] 7 6 5 4 3 2 1 0

1 Ug2 = 125V

2 Ug2 = 100V

3 Ug2 = 75V

Ua = 250V Ia [mA]

-Ug1[V] 7 6 5 4 3 2 1 0

1 Ug2 = 125V

2 Ug2 = 100V

3 Ug2 = 75V

Ua = 250V

Ia [mA]

Ug2 = 150VUg1 = 0V

Ug1 = -1V

Ug1 = -2V

Ug1 = -3V

Ug1 = -4V

Ug1 = -5V

Ug1 = -6V

40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

Ia [mA]

Ug2 = 150VUg1 = 0V

Ug1 = -1V

Ug1 = -2V

Ug1 = -3V

Ug1 = -4V

Ug1 = -5V

Ug1 = -6V

40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

g3 g5g4

K Ŝ O L

R M NR M N

g) Klistrono

Ia = 0

Ug1 Ug2 Ug3 Ug4

Ia = 0

Ug1 Ug2 Ug3 Ug4

-Ug Ust 0 +Ug

~ defazigilo

v0 elektronradio

amplifenda tensio

~ defazigilo

v0 elektronradio

amplifenda tensio

katodo

filamento anodo

kaverna resonilo

eniro eliro

elektronradio

ndashkatodo

filamento anodo

kaverna resonilo

eniro eliro

elektronradio

reflektoro

kaverna resonilo

filamento

katodo

akcelilondash

reflektoro

kaverna resonilo

filamento

katodo

akcelilo

skreno

hejtilaj konektoj

skreno

1 2 3 4

Figuro 87 Kineskopo

ekrano

lumeliga tavolo

elektronradio

(vitra surfaco)

ekrano

lumeliga tavolo

elektronradio

(vitra surfaco)

j) Fotoĉelo

elektronkanonoj

metala breĉo-masko

katodo

lumo anodo

1 2 3 4 5

dinodoj

katodo

lumo anodo

1 2 3 4 5

dinodoj

anodoemita materio

katodo- +

anodoemita materio

katodo- +

objekto

mozaiktavolo

izolilo

kondukta plato

Robjekto

mozaiktavolo

izolilo

kondukta plato

objekto

metalmembrano

elektronradio

defleksigaj bobenoj

elektronkanono

Figuro 94 Ortikono

diafana fotokatodo

fokusiga bobeno

ombrigilo

rapidiga anodo

elektronkanono

Figuro 95 Vidikono

fotorezista tavolo

diafana metallameno

- 100V

fotorezista tavolo

diafana metallameno

- 100V

katodo

32 Duonkonduktiloj

321 Diodoj

+ ++ +

Fabrika teknologio

OA 1160

Udif U

OA 1160OA 1160

Specialaj diodoj

a) Rektifa diodo

b) PIN-diodo

IP+ N+IP+ N+

c) Zenero

Figuro 102 Zenero

K AK AIAK

Udif = 07V

K AK AIAK

Udif = 07V

d) Dinistoro

n+ p p+AK

K AK A

n+ p p+AK

K AK A

U UacuteB

e) Diako

Figuro 105 Diako

f) Tuneldiodo

Figuro 108 Varikapo

K AK A

C [pF]

100AKU

K AK A

C [pF]

100AKU

h) Ŝotki-diodo

i) Fotodiodo

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

infraruĝa

IAK [μA][V]-5-10-15-20-25

250 lx500 lx750 lx

1000 lx1250 lx

1500 lx

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

infraruĝan-

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

11 22 33

infraruĝa

IAK [μA][V]-5-10-15-20-25

250 lx500 lx750 lx

1000 lx1250 lx

1500 lx

Bazmaterio ΔW[eV]

ĉe 10mA kurento

Figuro 111 LED

K AK AK AK A

k) Lasera diodo

1 2 3 4 5 Un[V]

Tipa ecaro kun la R

K AK AR Un

Udif1 Udif2

1 2 3 4 5 Un[V]

Tipa ecaro kun la R

K AK AR Un

Udif1 Udif2

ΔΦko

spegulo

aktiva medio

ΔΦko

spegulo

aktiva medio

ndashndash

aktiva

[mW]Φimp

[mW]UR

[0C]λ

[nm]Δλ

[nm]η

[mA]Φkon

[mW]Φimp

[mW]200 300 3 10-65 805 2 035 400 150 250

322 Transistoroj

E KNP P

UBE UBEUKB UBE

ndashndash+ +

UBEUBE

truokurento

ndashndash+ +

UBEUBE

truokurento

UKE=UKBUBE

UBE UKB

IEIE IKIK

UBE UKB

la IB=0

UBE UKB

μA μA μA

IEB0 IKB0 IKE0

IKE0 AbullIKE0

IB = 0

UBE UKB

IEB0 IKB0 IKE0

IKE0 AbullIKE0

IB = 0

IE=IK+IB

IK=AmiddotIE+IKB0

ndashndash+ +

UKBUBE

IEA bull IE

(1 ndash A) bull IE

ndashndash+ +

IEIE IKIK

UKBUBE

IEA bull IE

(1 ndash A) bull IE

00 )1(1

1 CBBKBBK IBIBIA

Tiuj estas

a) b) c)

I1 I1 I1I2 I2

U1 U1 U1

U2 U2U2

a) b) c)

I1 I1 I1I2 I2

U1 U1 U1

U2 U2U2

11 2)( konstUUfI

22 1)( konstIUfI

12 2)( konstUIfI

21 1)( konstIUfU

UBE UKB

2 Elira ecaro

02 04 06 08 10

IE [mA]

2 4 6 8 10-05

IK[mA]

IE = 8mA

IE = 6mA

IE = 4mA

IE = 2mA

IE = 1mA

IE = 0mA

02 04 06 08 10

IE [mA]

2 4 6 8 10-05

IK[mA]

IE = 8mA

IE = 6mA

IE = 4mA

IE = 2mA

IE = 1mA

IE = 0mA

UBE UKE

2 Elira ecaro

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

IK[mA]

IB[microA]

LP ΔIB

IK[mA]

IB[microA]

LP ΔIB

konstanta

BEEN I

IK [mA]

konstanta

KEEL I

10010101001

bullu 2

bulli 1i1

bullu 2

bulli 1i1

bullu 2

bulli 1

bullu 2

bulli 1

h11b= 1+h21e

h11k=h11e

Tensioretrigo h12e

h11emiddoth22e

h12b= -h12e

1+h21e

h12k=1ndashh12e

h21b= 1+h21e

-h21k=1+h21e

h22b= 1+h21e

h22k=h22e

4 8 12 16 20

IK[mA]

02 04 06 08 10

IB [microA]

4 8 12 16 20

IK[mA]

02 04 06 08 10

IB [microA]

eksjt P

eksjtot R

tuktjutja RRR

tkatuktjut RRRR

kristalo

RtjuRtuk Rtka

kristalo

RtjuRtuk Rtka

tjatot

eksj RP

Ccm 02

UKEUKE maksUN

IK maks

PD maks

ferma reĝimo

aktiva reĝimo

UKEUKE maksUN

IK maks

PD maks

ferma reĝimo

aktiva reĝimo

Figuro 137 UJT

1 Ferma reĝimo (I)

UEltηmiddotUBB+UD

UE1 RB1

805021

tensio grave

UBB2 UBB3

UBB2 lt UBB3

UBB1 = 0

UEP2UEP1

UBB2 UBB3

UBB2 lt UBB3

UBB1 = 0

UEP2UEP1

Figuro 139 JFET

kanalo

N-kanala

P-kanala-UGS

kanalo

N-kanala

P-kanala-UGS

1) 2) 3)

GU1 U2

1) 2) 3)

GU1 U2

GSDSD U

tipa valoro estas

2 DSfGSDSf

DSD UUUU

konstanta

mA103S

2 4 6 8 10

ID [mA]

UGS = 0V

UGS = -05V

UGS = -10V

UGS = -15V

UGS = -20V

UGS = -25V

10senferma reĝimo

ferma reĝimo

ID [mA]

-3 -2 -1

2 4 6 8 10

ID [mA]

UGS = 0V

UGS = -05V

UGS = -10V

UGS = -15V

UGS = -20V

UGS = -25V

10senferma reĝimo

ferma reĝimo

ID [mA]

-3 -2 -1

DSDS rU

1410 1010GSr

DDStot IUP

S G D SiO2

subtavoloa)

N-tipa kanalo

S G D SiO2

subtavoloa)

N-tipa kanalo

S G DSiO2

+ndashUDS

UGS UDG

endash

+++ +++

S G DSiO2

+ndashUDS

UGS UDG

endash

+++ +++

5 10 15 20 25

ID [mA]UGS = 6V

UGS = 4V

UGS = 3V

UGS = 2V

ID [mA]

UGS = 5VLPΔID

5 10 15 20 25

ID [mA]UGS = 6V

UGS = 4V

UGS = 3V

UGS = 2V

ID [mA]

UGS = 5VLPΔID

tipa valoro estas

Kondukta MOD-FET

konstanta

mA125S

DSDS rU

1513 1010GSr

SG D SiO2

subtavoloa)

nndash

UDGplusmnUGS

SG D SiO2

subtavoloa)

nndash

UDGplusmnUGS

DDStot IUP

VMOD transistoro

D metalo

nndash

D metalo

nndash

SIPMOD transistoro

D metalo

nndash

D metalo

nndash

Ŝotki-transistoro

kolektoro

emitero

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lxkolektoro

emitero

kolektoro

emitero

kolektoro

emitero

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

βkom=β1β2

BIB2IB2

IB1IB1

IK1IK1

UKEsat=UKE1sat+UBE2

323 Tiristoro

n2 p2 n1 p1

2KEKE rr 12 BEBE rr

324 Triako

UAKUB0UB1UB2UB3

IT UG3 UG2 UG1 UG0

UAKUB0UB1UB2UB3

IT UG3 UG2 UG1 UG0

E B KR

P - Si

E B KR

P - Si

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

kovraĵo

rezistilokondensilo

konduktilo

kovraĵo

rezistilokondensilo

konduktilo

Zen = R2

+12V560Ω

270ΩE

+12V560Ω

41 Ampolo

Figuro 160 Ampolo

42 Lumtubo

balono

filamento

konzolo

kontaktilo

elektrodo

balono

filamento

konzolo

kontaktilo

elektrodo

Figuro 161 Lumtubo

filamento(katodo)

argongaso

hidrarga atomo

vitrocilindro

polvotavolo UN~

ekbruliga bimetalo

katodo

barbobeno

ĵamfiltrilo

filamento(katodo)

argongaso

hidrarga atomo

vitrocilindro

polvotavolo UN~UN~

ekbruliga bimetalo

katodo

barbobeno

ĵamfiltrilo

interna kvarctubo

spiralkatodo

ekbruliga elektrodo

ekbruliga rezistilo

kontaktilkapo

vitrobalono

barbobeno

interna kvarctubo

spiralkatodo

ekbruliga elektrodo

ekbruliga rezistilo

kontaktilkapo

vitrobalono

barbobeno

44 Fetrono

Figuro 163 Fetrono

45 Halgeneratoro

T1 T2A

Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

6AK5 TS6AK5Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

6AK5 TS6AK5

IBRU HH

46 Magnetrono

rkatodo

katodo

rkatodo

katodo

ndash + +ndash

katodo

ndash + +ndash

katodo

47 Fotokupliloj

a) b) c)a) b) c)

kuplomaŝokatodo

48 Indikiloj

Figuro 170 Sonorilo

bobenparo

kloŝo

bobenparo

kloŝo

membrano

bobenoj

aŭskultilo

laŭtparolilo

membrano

bobenoj

membrano

bobenoj

aŭskultilo

laŭtparolilo

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

0102030405060

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

0102030405060

48 49 50 51 52

Hzoscillango

elektromagnetoj

molferlango

ciferecskalo

48 49 50 51 5248 49 50 51 52

Hzoscillango

elektromagnetoj

molferlango

ciferecskalo

dorsoplato

karaktrodiĝitoj

dorsoplato

karaktrodiĝitoj

prismosegmento

katodo

regelektrodo

katodo

regelektrodo

vizaĝo de indikilo

vitroplato

segmentoj

detenilo

o de indikilo

-likvo-kristalo

La kamporegata LCD

Enkonduko

Oslash 215x37

A

1 Kurentofontoj

Figuro 2 Piloĉelo

Tipo Zn NH4Cl MnO2

Tipo Zn KOH MnO2

fermoplato

zink-anodo

plastoringo

fermoplato

zink-anodo

plastoringo

Malŝarga metodo

1 = 30 mintago

2 = 2 htago

2 3 = 8 htago

4 = senhalte

Ĝis 1V tensio

alŝar

InternaciaIEC signo

Internacianomo

Nominalatensio [V]

Mezuro[

R10 - 15 12 Oslash 215x37

2R22 - 3 6divide10 67x34x83

6F22 - 9 024 265x175x485

H2SO4Plumboplatoj

Durguma ujo

H2SO4Plumboplatoj

Durguma ujo

malŝarĝo

PbO2+SO42-+4H++2e- PbO4+2H2O ɛ0=+1685V

ŝarĝo

malŝarĝo

ŝarĝo

malŝarĝo

ŝarĝo

Pb+SO42- PbO4+2e ɛ0=+0356V

a) Generatoro

Figuro 9 Generatoro

vlBU i

Armaturo

Kontak t-ringoj

Armaturo

Kontak t-ringoj

NfU i 2

NfU ief

NfU ief 444

fl UU 3

Fazkonduktilo

Nulkonduktilo

Fazkonduktilo

Nulkonduktilo

Komutilo

Armaturo

Komutilo

Armaturo

b) Dinamo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

katodo

aktiva surfaco

E [lx]

U0 [mV]

100 200 300 400 600500 700

E [lx]

I [μA]

500 1000 1500

ndash +

E [lx]

U0 [mV]

100 200 300 400 600500 700

E [lx]

I [μA]

500 1000 1500

ndash +

-t [0C]

Tiuj devas esti

d) Ŝaltiloj

Figuro 22 Ŝaltiloj

a) b) c)a) b) c)

10A500V10A500V

LutaĵoĈapo

Vitrotubo

Vikman tipa gardilo

Aero aŭ kvarcsablo

LutaĵoĈapo

Vitrotubo

Vikman tipa gardilo

Aero aŭ kvarcsablo

Modelo Vmaks

[V]Imaks

Elŝaltatempo

Nominala[A]

Elŝalta[A]

Min[Ω]

Maks[Ω] [Sek]

t=230C

22 Rezistiloj

Rezistiloj

Valormodifeblaj

Drataj

Rezistiloj

Valormodifeblaj

Drataj

E6plusmn20

E12plusmn10

1 1 111

12 1213

15 15 1516

18 1820

22 22 2224

27 2730

33 33 3336

39 3943

47 47 4751

56 5662

68 68 6875

82 8291

10 10 10

025W 05W 1W

2W 3W gt 3W

025W 05W 1W

2W 3W gt 3W

Ekz 562=5600Ω=56KΩ

b) Termistoro

a)a)b)b)

c) Varistoro

Figuro 32 Varistoro

VDR simbolo

Tipo U[V plusmn20]

TipoE299DDP

U[V plusmn20 ]

β h(mm)

C I II III

23 Kondensiloj

ε= ε0middotεr

Ĝenerala simbolo

Variebla kondensilo

rotoro

b) Paperkondensilo

Papero

Metalfo lio

Papero

Metalfo lio

Papero

Metalfo lio

0 1800 ά

1800 ά0

0 1800 ά

1800 ά0

c) Glimkondensilo

f) Varikondo

47μF 10V

CE 404

1000μF

Pozitiva elektrodo

Negativa elektrodo

(ekz la ujo)

47μF 10V47μF 10V

CE 404

1000μF

CE 404

1000μF

Pozitiva elektrodo

Negativa elektrodo

(ekz la ujo)

g) Kvarckristalo

kvarckristalo

tavolo arĝenta

elkonduktilo

kloŝo

tenilp lato izola

kvarckristalo

tavolo arĝenta

elkonduktilo

kloŝo

tenilp lato izola

kvkv CLf

24 Induktiloj

a) Bobeno

b) c) d)

kie h=a+d

039370 22

222 hDnl

kun ĉi tiu formulo

AA rL 0

2nAL L

AH k 300

H (kampoforto)

B (indukto)

Br (remanenco)

Hk (koercita forto)

satura indukto

H (kampoforto)

B (indukto)

Br (remanenco)

Hk (koercita forto)

satura indukto

B molfero

durfero

B molfero

durfero

el ĉi tiu formulo

2nAL L LA

a) b)a) b)

por 1V tensio estas

Ĉe 08T

prpr U

seksek U

444 BAfn

Tabelo 1

Sekco dela

ferkernoA [cm2]

Poveco

[Vn]08T=8000G

Prim Sek

[Vn]09T=9000G

Prim Sek

[Vn]10T=10000G

Prim Sek1 051 53 59 475 525 43 47

15 115 355 39 315 350 285 3152 20 265 295 236 263 215 235

25 32 213 235 190 210 160 1873 46 176 196 158 165 142 157

35 64 152 168 136 150 122 1354 82 133 147 119 132 107 118

45 100 118 130 105 116 95 1055 128 105 118 95 105 86 95

55 154 96 107 86 96 78 866 184 88 98 79 88 71 79

65 218 82 91 73 81 65 737 250 76 84 68 75 61 67

75 29 71 78 63 70 57 638 33 66 73 59 66 53 59

85 37 62 69 56 62 50 569 41 59 65 53 58 47 53

95 46 56 62 50 55 45 5010 51 53 59 47 53 43 4712 73 44 49 40 44 36 3915 115 36 39 32 35 28 3218 165 30 33 27 29 24 2720 200 27 30 24 26 215 2425 320 21 24 19 21 172 1930 460 18 197 16 176 143 16

Tabelo 2

Diametro dedrato

d [mm]

2Amm2 25Amm2 3Amm2

005 0002 0004 0005 0006008 0005 0010 0013 0015010 00079 0016 0020 0024012 00113 0022 0029 0033015 00177 0034 0044 0051020 00314 0062 0079 0093025 0049 0098 0122 0147030 0071 0142 0177 0213035 0096 0192 0240 0288040 0126 0252 0315 0378045 0159 0320 0400 0480050 0196 0392 0490 0588060 0283 0580 0710 0840070 0385 0770 0965 1155080 0503 1000 1260 1500090 0636 1280 1590 190010 0786 1600 1960 240012 1130 2200 2750 330014 1540 3000 3750 450015 1770 3600 4500 540018 2540 5000 6250 750020 3140 6200 7750 930025 4900 10000 12500 1500030 7550 15000 18750 22500

d) Relajso

a) b) c)a) b) c)

Figuro 54 Relajso

d) Elektromotoro

Rotoro

StatoroAerbreĉo

Rotoro

StatoroAerbreĉo

s=1 n=0

s gt 1n lt 0

s lt 0n gt n0

Bremsata Motoro

Generatoro-n n

s=1 n=0

s gt 1n lt 0

s lt 0n gt n0

Bremsata Motoro

Generatoro

RIUn ab

abki RIUU

a) b)a) b)

Bremsomagneto

Aluminia disko

~ 230 V

Konsumilo

Bremsomagneto

Aluminia disko

~ 230 V

Konsumilo

Envelopo

Katodo

Hejtilo

Envelopo

Katodo

Hejtilo

ukak RR3

Ua [V]

UR cot

maksr II 1

maksr II 2

818108

b) Triodo

Figuro 61 Triodo

Katodo

-Ug +Ug

Ia [mA]

Ug [V]

-10 -8 -6 -4 -2

100 200 300 Ua [V]0

Ia [mA]

Ug [V]

-10 -8 -6 -4 -2

100 200 300 Ua [V]0

Ug=konstanta

Iomete pli detale

1int SRD

c) Tetrodo

Ua0 A B C

Regadgrido

Helpgrido

Katodo

Regadgrido

Helpgrido

Katodo

d) Pentodo

Figuro 72 Pentodo

Bremsogrido

Helpgrido

Regadgrido

Katodo

Bremsogrido

Helpgrido

Regadgrido

Katodo

Ia [mA]

-Ug1[V] 7 6 5 4 3 2 1 0

1 Ug2 = 125V

2 Ug2 = 100V

3 Ug2 = 75V

Ua = 250V Ia [mA]

-Ug1[V] 7 6 5 4 3 2 1 0

1 Ug2 = 125V

2 Ug2 = 100V

3 Ug2 = 75V

Ua = 250V

Ia [mA]

Ug2 = 150VUg1 = 0V

Ug1 = -1V

Ug1 = -2V

Ug1 = -3V

Ug1 = -4V

Ug1 = -5V

Ug1 = -6V

40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

Ia [mA]

Ug2 = 150VUg1 = 0V

Ug1 = -1V

Ug1 = -2V

Ug1 = -3V

Ug1 = -4V

Ug1 = -5V

Ug1 = -6V

40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

g3 g5g4

K Ŝ O L

R M NR M N

g) Klistrono

Ia = 0

Ug1 Ug2 Ug3 Ug4

Ia = 0

Ug1 Ug2 Ug3 Ug4

-Ug Ust 0 +Ug

~ defazigilo

v0 elektronradio

amplifenda tensio

~ defazigilo

v0 elektronradio

amplifenda tensio

katodo

filamento anodo

kaverna resonilo

eniro eliro

elektronradio

ndashkatodo

filamento anodo

kaverna resonilo

eniro eliro

elektronradio

reflektoro

kaverna resonilo

filamento

katodo

akcelilondash

reflektoro

kaverna resonilo

filamento

katodo

akcelilo

skreno

hejtilaj konektoj

skreno

1 2 3 4

Figuro 87 Kineskopo

ekrano

lumeliga tavolo

elektronradio

(vitra surfaco)

ekrano

lumeliga tavolo

elektronradio

(vitra surfaco)

j) Fotoĉelo

elektronkanonoj

metala breĉo-masko

katodo

lumo anodo

1 2 3 4 5

dinodoj

katodo

lumo anodo

1 2 3 4 5

dinodoj

anodoemita materio

katodo- +

anodoemita materio

katodo- +

objekto

mozaiktavolo

izolilo

kondukta plato

Robjekto

mozaiktavolo

izolilo

kondukta plato

objekto

metalmembrano

elektronradio

defleksigaj bobenoj

elektronkanono

Figuro 94 Ortikono

diafana fotokatodo

fokusiga bobeno

ombrigilo

rapidiga anodo

elektronkanono

Figuro 95 Vidikono

fotorezista tavolo

diafana metallameno

- 100V

fotorezista tavolo

diafana metallameno

- 100V

katodo

32 Duonkonduktiloj

321 Diodoj

+ ++ +

Fabrika teknologio

OA 1160

Udif U

OA 1160OA 1160

Specialaj diodoj

a) Rektifa diodo

b) PIN-diodo

IP+ N+IP+ N+

c) Zenero

Figuro 102 Zenero

K AK AIAK

Udif = 07V

K AK AIAK

Udif = 07V

d) Dinistoro

n+ p p+AK

K AK A

n+ p p+AK

K AK A

U UacuteB

e) Diako

Figuro 105 Diako

f) Tuneldiodo

Figuro 108 Varikapo

K AK A

C [pF]

100AKU

K AK A

C [pF]

100AKU

h) Ŝotki-diodo

i) Fotodiodo

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

infraruĝa

IAK [μA][V]-5-10-15-20-25

250 lx500 lx750 lx

1000 lx1250 lx

1500 lx

K AK A

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

infraruĝan-

meta liza ĵo

metalizaĵo

elkondukilo katoda

metalizaĵo

elkondukilo katoda

elkondukilo anoda

oksido

11 22 33

infraruĝa

IAK [μA][V]-5-10-15-20-25

250 lx500 lx750 lx

1000 lx1250 lx

1500 lx

Bazmaterio ΔW[eV]

ĉe 10mA kurento

Figuro 111 LED

K AK AK AK A

k) Lasera diodo

1 2 3 4 5 Un[V]

Tipa ecaro kun la R

K AK AR Un

Udif1 Udif2

1 2 3 4 5 Un[V]

Tipa ecaro kun la R

K AK AR Un

Udif1 Udif2

ΔΦko

spegulo

aktiva medio

ΔΦko

spegulo

aktiva medio

ndashndash

aktiva

[mW]Φimp

[mW]UR

[0C]λ

[nm]Δλ

[nm]η

[mA]Φkon

[mW]Φimp

[mW]200 300 3 10-65 805 2 035 400 150 250

322 Transistoroj

E KNP P

UBE UBEUKB UBE

ndashndash+ +

UBEUBE

truokurento

ndashndash+ +

UBEUBE

truokurento

UKE=UKBUBE

UBE UKB

IEIE IKIK

UBE UKB

la IB=0

UBE UKB

μA μA μA

IEB0 IKB0 IKE0

IKE0 AbullIKE0

IB = 0

UBE UKB

IEB0 IKB0 IKE0

IKE0 AbullIKE0

IB = 0

IE=IK+IB

IK=AmiddotIE+IKB0

ndashndash+ +

UKBUBE

IEA bull IE

(1 ndash A) bull IE

ndashndash+ +

IEIE IKIK

UKBUBE

IEA bull IE

(1 ndash A) bull IE

00 )1(1

1 CBBKBBK IBIBIA

Tiuj estas

a) b) c)

I1 I1 I1I2 I2

U1 U1 U1

U2 U2U2

a) b) c)

I1 I1 I1I2 I2

U1 U1 U1

U2 U2U2

11 2)( konstUUfI

22 1)( konstIUfI

12 2)( konstUIfI

21 1)( konstIUfU

UBE UKB

2 Elira ecaro

02 04 06 08 10

IE [mA]

2 4 6 8 10-05

IK[mA]

IE = 8mA

IE = 6mA

IE = 4mA

IE = 2mA

IE = 1mA

IE = 0mA

02 04 06 08 10

IE [mA]

2 4 6 8 10-05

IK[mA]

IE = 8mA

IE = 6mA

IE = 4mA

IE = 2mA

IE = 1mA

IE = 0mA

UBE UKE

2 Elira ecaro

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

4 8 12 16 20

IB = 80microA

IB = 60microA

IB = 40microA

IB = 20microA

IB = 0microA

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

02 04 06 08 10

IB [microA]

UKE = 12V

UKE = 5V

UKE = 8V

IK[mA]

IB[microA]

LP ΔIB

IK[mA]

IB[microA]

LP ΔIB

konstanta

BEEN I

IK [mA]

konstanta

KEEL I

10010101001

bullu 2

bulli 1i1

bullu 2

bulli 1i1

bullu 2

bulli 1

bullu 2

bulli 1

h11b= 1+h21e

h11k=h11e

Tensioretrigo h12e

h11emiddoth22e

h12b= -h12e

1+h21e

h12k=1ndashh12e

h21b= 1+h21e

-h21k=1+h21e

h22b= 1+h21e

h22k=h22e

4 8 12 16 20

IK[mA]

02 04 06 08 10

IB [microA]

4 8 12 16 20

IK[mA]

02 04 06 08 10

IB [microA]

eksjt P

eksjtot R

tuktjutja RRR

tkatuktjut RRRR

kristalo

RtjuRtuk Rtka

kristalo

RtjuRtuk Rtka

tjatot

eksj RP

Ccm 02

UKEUKE maksUN

IK maks

PD maks

ferma reĝimo

aktiva reĝimo

UKEUKE maksUN

IK maks

PD maks

ferma reĝimo

aktiva reĝimo

Figuro 137 UJT

1 Ferma reĝimo (I)

UEltηmiddotUBB+UD

UE1 RB1

805021

tensio grave

UBB2 UBB3

UBB2 lt UBB3

UBB1 = 0

UEP2UEP1

UBB2 UBB3

UBB2 lt UBB3

UBB1 = 0

UEP2UEP1

Figuro 139 JFET

kanalo

N-kanala

P-kanala-UGS

kanalo

N-kanala

P-kanala-UGS

1) 2) 3)

GU1 U2

1) 2) 3)

GU1 U2

GSDSD U

tipa valoro estas

2 DSfGSDSf

DSD UUUU

konstanta

mA103S

2 4 6 8 10

ID [mA]

UGS = 0V

UGS = -05V

UGS = -10V

UGS = -15V

UGS = -20V

UGS = -25V

10senferma reĝimo

ferma reĝimo

ID [mA]

-3 -2 -1

2 4 6 8 10

ID [mA]

UGS = 0V

UGS = -05V

UGS = -10V

UGS = -15V

UGS = -20V

UGS = -25V

10senferma reĝimo

ferma reĝimo

ID [mA]

-3 -2 -1

DSDS rU

1410 1010GSr

DDStot IUP

S G D SiO2

subtavoloa)

N-tipa kanalo

S G D SiO2

subtavoloa)

N-tipa kanalo

S G DSiO2

+ndashUDS

UGS UDG

endash

+++ +++

S G DSiO2

+ndashUDS

UGS UDG

endash

+++ +++

5 10 15 20 25

ID [mA]UGS = 6V

UGS = 4V

UGS = 3V

UGS = 2V

ID [mA]

UGS = 5VLPΔID

5 10 15 20 25

ID [mA]UGS = 6V

UGS = 4V

UGS = 3V

UGS = 2V

ID [mA]

UGS = 5VLPΔID

tipa valoro estas

Kondukta MOD-FET

konstanta

mA125S

DSDS rU

1513 1010GSr

SG D SiO2

subtavoloa)

nndash

UDGplusmnUGS

SG D SiO2

subtavoloa)

nndash

UDGplusmnUGS

DDStot IUP

VMOD transistoro

D metalo

nndash

D metalo

nndash

SIPMOD transistoro

D metalo

nndash

D metalo

nndash

Ŝotki-transistoro

kolektoro

emitero

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lxkolektoro

emitero

kolektoro

emitero

kolektoro

emitero

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

5 10 15

IK [mA]

E=30 lx

E=100 lx

E=300 lx

E=1000 lx

E=3000 lx

E=10000 lx

βkom=β1β2

BIB2IB2

IB1IB1

IK1IK1

UKEsat=UKE1sat+UBE2

323 Tiristoro

n2 p2 n1 p1

2KEKE rr 12 BEBE rr

324 Triako

UAKUB0UB1UB2UB3

IT UG3 UG2 UG1 UG0

UAKUB0UB1UB2UB3

IT UG3 UG2 UG1 UG0

E B KR

P - Si

E B KR

P - Si

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

gravuraĵotr

nĉaĵ

rezistiletoj

kovraĵo

rezistilokondensilo

konduktilo

kovraĵo

rezistilokondensilo

konduktilo

Zen = R2

+12V560Ω

270ΩE

+12V560Ω

41 Ampolo

Figuro 160 Ampolo

42 Lumtubo

balono

filamento

konzolo

kontaktilo

elektrodo

balono

filamento

konzolo

kontaktilo

elektrodo

Figuro 161 Lumtubo

filamento(katodo)

argongaso

hidrarga atomo

vitrocilindro

polvotavolo UN~

ekbruliga bimetalo

katodo

barbobeno

ĵamfiltrilo

filamento(katodo)

argongaso

hidrarga atomo

vitrocilindro

polvotavolo UN~UN~

ekbruliga bimetalo

katodo

barbobeno

ĵamfiltrilo

interna kvarctubo

spiralkatodo

ekbruliga elektrodo

ekbruliga rezistilo

kontaktilkapo

vitrobalono

barbobeno

interna kvarctubo

spiralkatodo

ekbruliga elektrodo

ekbruliga rezistilo

kontaktilkapo

vitrobalono

barbobeno

44 Fetrono

Figuro 163 Fetrono

45 Halgeneratoro

T1 T2A

Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

6AK5 TS6AK5Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia [mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

Ia[mA]

Ua [V]50 100 150 200

6AK5 TS6AK5

IBRU HH

46 Magnetrono

rkatodo

katodo

rkatodo

katodo

ndash + +ndash

katodo

ndash + +ndash

katodo

47 Fotokupliloj

a) b) c)a) b) c)

kuplomaŝokatodo

48 Indikiloj

Figuro 170 Sonorilo

bobenparo

kloŝo

bobenparo

kloŝo

membrano

bobenoj

aŭskultilo

laŭtparolilo

membrano

bobenoj

membrano

bobenoj

aŭskultilo

laŭtparolilo

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

0102030405060

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

nadlobobeno

magneto

spegulo

risorto

ciferskalo0

+ ndashUi =

0102030405060

48 49 50 51 52

Hzoscillango

elektromagnetoj

molferlango

ciferecskalo

48 49 50 51 5248 49 50 51 52

Hzoscillango

elektromagnetoj

molferlango

ciferecskalo

dorsoplato

karaktrodiĝitoj

dorsoplato

karaktrodiĝitoj

prismosegmento

katodo

regelektrodo

katodo

regelektrodo

vizaĝo de indikilo

vitroplato

segmentoj

detenilo

o de indikilo

-likvo-kristalo

La kamporegata LCD

Enkonduko

Oslash 215x37

A

Documents

E L E K T R O N I K O - uw.huespleono.uw.hu/elektro2.pdf · 2020. 3. 18. · d) Pentodo e) Heksodo, Heptodo, Oktodo, Enodo f) Gazotrono, Tiratrono g) Klistrono h) Agordindika tubo