2014-05-13
1
ELEMENTY ELEKTRONICZNE
dr inż. Piotr Dziurdzia paw. C-3, pokój 413; tel. 617-27-02, [email protected]
dr inż. Ireneusz Brzozowski paw. C-3, pokój 512; tel. 617-27-24, [email protected]
AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE
Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Katedra Elektroniki
IE
UE
0
Co to jest?
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne 2
n
p
B2
E
B1
UBB ' < UBB
'' < UBB'''
UE
IE
IB
UBB E’
RE
ujemna rezystancja
pn pnq 000
pn pnq 0
2014-05-13
2
ELEMENTY PRZEŁĄCZAJĄCE
Pracują w stanie:
• blokowania (wyłączenia) – bardzo duża rezystancja,
• przewodzenia (włączenia) – bardzo mała rezystancja.
Już poznane to:
• dioda: polaryzacja zaporowa i przewodząca,
• tranzystor unipolarny: stan zatkania i przewodzenia
• tranzystor bipolarny: stan odcięcia i nasycenia
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – elementy przełączające 3
ELEMENTY PRZEŁĄCZAJĄCE
tranzystor jednozłączowy dynistor, diak tyrystor, triak
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – elementy przełączające 4
2014-05-13
3
TRANYZSTOR JEDNOZŁĄCZOWY
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – tranzystor jednozłączowy 5
n
p
B2
B1
UE
IE
IB
UBB E
rb2
rb1
E'
UE'
BBBB
BBBBBE U
rr
rUrIU
21
11'
Gdy dioda zatkana (IE=0):
21
1
BB
B
rr
r
wewnętrzny współczynnik podziału
IE
UE
0
UBB ' < UBB
'' < UBB'''
IE ↗ rb1 ↘ Uj ↗ IE ↗ URE ↗ UE ↘
TRANYZSTOR JEDNOZŁĄCZOWY
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – tranzystor jednozłączowy 6
n
p
B2
E
B1
E B2
B1
emiter typu p
E B2
B1
emiter typu n
Philips Semiconductors:
2N2646
UBB = 0
UBB > 0
ujemna rezystancja
nasycenie blokowanie
2014-05-13
4
TRANYZSTOR JEDNOZŁĄCZOWY PARAMETRY
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – tranzystor jednozłączowy 7
Philips Semiconductors: 2N2646
zakres ujemnej rezystancji
TRANYZSTOR JEDNOZŁĄCZOWY ZASTOSOWANIE
Generator – wykorzystanie ujemnej rezystancji
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – tranzystor jednozłączowy 8
RL
R2R1
Cwy
UE
t
Uwy
(URL)
t
UE
2014-05-13
5
STRUKTURA p-n-p-n
Brak polaryzacji:
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – struktura p-n-p-n 9
p++ n p+ n++
J1 J2 J3 A K
Polaryzacja zaporowa:
p++ n p+ n++
J1 J2 J3 A K
J1 – zaporowo, J2 – przewodząco, J3 – zaporowo
STRUKTURA p-n-p-n
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – struktura p-n-p-n 10
Polaryzacja przewodząca:
p++ n p+ n++
J1 J2 J3 A K
J1 – przewodząco, J2 – zaporowo, J3 – przewodząco
Polaryzacja przewodząca:
p++ n p+ n++
J1 J2 J3 A K
J1 – przewodząco, J2 – „przewodząco”, J3 – przewodząco
IA
blokowanie
przewodzenie akumulacja elektronów
akumulacja dziur
2014-05-13
6
DYNISTOR
EiT 2010 r. PD&IB Elementy elektroniczne – dynistor 11
A K IA
UAK
A K
A K
A K
UBR
UH UB0
IH
IB0
UB0 – napięcie załączenia
UH – napięcie podtrzymania
UBR – napięcie przebicia IH – prąd podtrzymania
STRUKTURA p-n-p-n z BRAMKĄ
EiT 2010 r. PD&IB Elementy elektroniczne – tyrystor 12
p++ n p+ n++
J1 J2 J3 A K
G
Pod wpływem prądu bramki IG następuje wstrzykiwanie elektronów z katody przez złącze J3, które wywołują przebicie lawinowe w złączu J2 zanim napięcie UAK
osiągnie UB0 – załączenie tyrystora
tyrystor sterowany dynistor Raz załączony tyrystor nie może być wyłączony prądem bramki (chyba, że jest to GTO).
Wyłączenie następuje przez zanik prądu anodowego, lub zmianę polaryzacji napięcia UAK.
2014-05-13
7
TYRYSTOR
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – tyrystor 13
IA
UAK UBR
UH UB0
IH IIN
IL
UB1 UB2
A K
G
A K
G
IG=0
IG1 IG2 >
UBx – napięcie załączenia przy Igx
UH – napięcie podtrzymania
UBR – napięcie przebicia IH – prąd podtrzymania IL – prąd pewnego przełączenia IIL – prąd włączenia przy UB0
TYRYSTOR
zastosowanie • obwody o dużych prądach i napięciach
elektroenergetyka, napędy elektryczne, trakcje elektryczne, układy regulacji operujące na dużych mocach
• przekształtniki o fazowym sterowaniu sterowniki napięcia zmiennego, sterowane prostowniki napięcia, falowniki
• w układach elektrotermicznych do regulacji mocy grzania
• w elektrotechnice samochodowej tyrystorowe układy zapłonowe, a także zastępują układy przekaźnikowe
• sterowanie oświetleniem tyrystorowe regulatory oświetlenia, ściemniacze
EiT 2010 r. PD&IB Elementy elektroniczne – tyrystor 14
2014-05-13
8
DIAK
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – struktura n-p-n-p-n – diak 15
p++ n p+ n++
J1 J2 J3 A K
Dwie struktury: n-p-n-p i p-n-p-n połączone równolegle
n++ p n+ p++
J1 J2 J3 A K
p n p K
Struktura pięciowarstwowa: n-p-n-p-n
A
DIAK
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – diak 16
IA
UAK
A K
2014-05-13
9
DWA TYRYSTORY - TRIAK
EiT 2010 r. PD&IB Elementy elektroniczne – triak 17
K
Struktura pięciowarstwowa: n-p-n-p-n z bramką
A
n
G
p n p
n
n
TRIAK
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – traiak 18
IA
UAK
A K
G
2014-05-13
10
PÓŁPRZEWODNIKOWE PRZYRZĄDY ŁADUNKOWE
CCD – Charge-Coupled Devices
EiT 2013 r. PD&IB 19
G
półprzewodnik
typu P
B (podłoże)
O (SiO2)
Kondensator MOS
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – CCD 20
UG >> 0
zubożenie
warstwa zubożona
studnia potencjału brak inwersji
generacja termiczna – prąd ciemny
Czas relaksacji termicznej – czas potrzebny na wypełnienie
obszaru zubożonego ładunkiem QI i powstanie warstwy inwersyjnej (nasycenie)
równowaga termodynamiczna potencjał powierzchniowy:
Fs 2F – potencjał Fermiego
2014-05-13
11
Struktura CCD
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – CCD 21
G1
półprzewodnik
typu P
B (podłoże)
O (SiO2)
G6 G2 G3 G4 G5
S D
Jak to działa?
Struktura CCD – transport ładunku
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – CCD 22
G1
półprzewodnik
typu P
B (podłoże)
O (SiO2)
G6 G2 G3 G4 G5
S D
UG 1 = Uin UG2 = U1
UG2
U2
U1
t1
UG3
U2
U1
t1
t2
t2
2014-05-13
12
Struktura CCD – transport ładunku
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – CCD 23
G1
półprzewodnik
typu P
B (podłoże)
O (SiO2)
G6 G2 G3 G4 G5
S D
UG2 = U1 UG 1 = 0 UG2 = U2
UG2
U2
U1
t1
UG3
U2
U1
t1
t2
t2
Struktura CCD – transport ładunku
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – CCD 24
G1
półprzewodnik
typu P
B (podłoże)
O (SiO2)
G6 G2 G3 G4 G5
S D
UG 1 = 0 UG2 = U1 UG2 = 0
UG2
U2
U1
t1
UG3
U2
U1
t1
t2
t2
t3
t3
2014-05-13
13
Struktura CCD – transport ładunku
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – CCD 25
G1
półprzewodnik
typu P
B (podłoże)
O (SiO2)
G6 G2 G3 G4 G5
S D
UG2 = 0 UG 1 = 0 UG3 = 0
UG2
U2
U1
t1
UG3
U2
U1
t1
t2
t2
Uzas
Uout
RL
Iout
t3
t3
Struktura CCD należy do grupy:
CTD charge transport devices
UG6 = U1 UG4 = 0 UG5 = 0
t
t
Struktura CCD
Struktura CCD (podział):
• SCCD – surface charge-coupled device
• BCCD – bulk charge-coupled device z kanałem zagrzebanym
Sposoby wprowadzania ładunku (informacji):
• generacja lawinowa pod bramką G1
• wstrzykiwanie nośników z obszaru dyfuzyjnego obok pierwszej elektrody
• generacja nośników w skutek oświetlenia – zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – CCD 26
2014-05-13
14
Struktura CCD
Parametry:
• maksymalna wielkość gromadzonego ładunku
• sprawność (efektywność) transportu ładunku stosunek ładunku odebranego na wyjściu do ładunku na wej.
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – CCD 27
Zjawiska:
• skończony czas przelotu (dyfuzja termiczna )
• rekombinacja i pułapkowanie ładunku w stanach powierzchniowych
• istnienie barier potencjałów pomiędzy studniami
• różne prędkości elektronów
nD
L
5,2
2
L – odległość, miedzy bramkami Dn – wsp. dyfuzji elektronów
Sensor optyczny CCD
BUDOWA i DZIAŁANIE
EiT 2014 r. PD&IB Elementy elektroniczne – CCD 28
G11
p-podłoże
B
O (SiO2)
G12 G13 G21 G22 G33 G31 G32 G23 1
2
3
h h h
out
U1
2014-05-13
15
Sensor optyczny CCD
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – sensor CCS 29
„Hydrauliczna” zasada działania
http://www.science.ca/scientists/scientistprofile.php?pID=129&pg=1
Sensor optyczny CMOS
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – sensor CMOS 30
„Aktywny piksel”
http://en.wikipedia.org/wiki/Active_pixel_sensor
2014-05-13
16
Porównanie CCD i CMOS
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – sensor CMOS 31
CCD CMOS
Duży zakres dynamiki Średni zakres dynamiki
Małe szumy Większe szumy, ale szybszy
Duży pobór mocy Średni pobór mocy
Średnia niezawodność Bardziej niezawodny
(scalenie w jednym chipie)
Małe rozmiary pikseli Większe rozmiary pikseli
Wymaga układów zewnętrznych (odczytowych)
Scalony w jednym chipie
Duży współczynnik wypełnienia
Mniejszy współczynnik wypełnienia
Analogowy sygnał wyjściowy Cyfrowy sygnał wyjściowy
Sensory CCD i CMOS
EiT 2013 r. PD&IB Elementy elektroniczne – sensor CCD vs. CMOS 32
http://www.digital-photography.pl/index.php?lang=pl&page=artykuly&sp1=T4CMOS_CCD
2014-05-13
17
BEZZŁĄCZOWE ELEMENTY
PÓŁPRZEWODNIKOWE
warystor, termistor, fotorezystor, piezorezystor, rezonator piezoelektryczny,
hallotron, magnetorezystor
EiT 2012 r. PD&IB 33
WARYSTOR
Półprzewodnikowy nieliniowy rezystor o silnej zależności rezystancji od napięcia
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – warystor 34
http://and.elektroda.eu/elektronika/inne/surge/
http://www.cyfronika.com.pl/iark3p2_smd.htm
I
U
węglik krzemu
tlenki metali
bIAU
A – stała materiałowa b – współczynnik nieliniowości (zwykle od 0,1 do 1)
U
VDR – Voltage Dependent Resistor
2014-05-13
18
WARYSTOR
Budowa: Struktura polikrystaliczna z węgliku krzemu (SiC) lub tlenku cynku (ZnO) spiekana z domieszkami innych
tlenków metali (Bi2O3, MnO, Sb2O3, itp.)
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – warystor 35
ZnO
Bi2O3
Ziarnista struktura warystora odpowiada elektrycznej sieci
kondensatorów i rezystorów oraz złącz półprzewodnikowych na
krawędzi ziaren
WARYSTOR
Parametry: – max. napięcie pracy
– napięcie charakterystyczne (przy danym prądzie)
– max. prąd
– max. rozpraszana moc
– max. energia rozpraszanego impulsu (i jego parametry)
– pojemność
Zastosowanie: – zabezpieczenia obwodów przed przepięciami
(zasilacze, prostowniki, rozwierane styki, linie energetyczne i transformatory, odgromniki itd.)
– stabilizacja napięcia – filtry, przetworniki częstotliwości (wykorzystanie nieliniowości)
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – warystor 36
2014-05-13
19
TERMISTOR
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – termistor 37
Półprzewodnikowy nieliniowy rezystor o rezystancji zależnej od temperatury
T
http://sklepelektroniczny.com
http://www.eres.alpha.pl/
CTC PTC
NTC
R
T NTC
U
I
Ch-ki rezystancyjno-temperaturowe
Ch-ka napięciowo-prądowa
T
B
NTCT AeR _
BTPTCT eAAR 21_
A, A1, A2 – stałe wsp., B – stała materiałowa
TERMISTOR
Rodzaje: • NTC – (Negative Temperature Coefficient) ujemny
współczynnik temperaturowy – wzrost temperatury powoduje zmniejszanie się rezystancji
• PTC – (Positive Temperature Coefficient) – dodatni współczynnik temperaturowy, tak zwany – wzrost temperatury powoduje wzrost rezystancji (pozystor)
• CTR – (Critical Temperature Resistor) – skokowa zmiana rezystancji – wzrost temperatury powyżej określonej powoduje gwałtowny wzrost rezystancji (bezpieczniki polimerowe)
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – termistor 38
CTC PTC
NTC
R
T
2014-05-13
20
Jak działa termistor?
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – termistor 39
kT
E
i
g
eATTn 22
3
310105,1300 cmKni
31mmczyli w możemy znaleźć 15 milionów swobodnych elektronów !!!
i tyleż samo dziur ;))
Jaka jest wrażliwość zmian koncentracji swobodnych elektronów
i dziur w samoistnym krzemie w otoczeniu temperatury T=300K?
należy obliczyć:
222
3
kT
E
Tn
dT
dn
g
i
i
i
po podstawieniu danych otrzymujemy: %3.8300 Ki
kT
E
bg
eAT 2
TERMISTOR
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – termistor 40
Budowa: Bryła odpowiednio dobranego i ukształtowanego
półprzewodnika z wyprowadzeniami.
Mieszanina sproszkowanych materiałów półprzewodnikowych (tlenki: manganu, niklu, kobaltu i miedzi) połączona odpowiednim spoiwem, sprasowana
i spieczona w wysokiej temperaturze.
Mogą być wykonane jako:
pałeczki, krążki, pierścienie, cylindry, bryłki, cienkie warstwy naniesione podłoże, itd.
A. Świt, J. Pułtorak, „Przyrządy półprzewodnikowe”, WNT, Warszawa, 1979
2014-05-13
21
TERMISTOR
Parametry: – rezystancja nominalna (R25) – wartość rezystancji w temp. 25oC
– temperaturowy współczynnik rezystancji (TWR, T) dla CTR – temperatura krytyczna
– dopuszczalna moc strat
– tolerancja
Zastosowanie: – pomiar i regulacja temperatury
– kompensacja temperaturowa innych elementów
– obwody opóźniające i ograniczające prądy rozruchu
– ograniczniki natężenia prądu (CTR)
– stabilizacja napięcia i amplitudy drgań
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – termistor 41
T
R
RT
T
1
FOTOREZYTOR
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – fotorezystor 42
Półprzewodnikowy nieliniowy rezystor o rezystancji zależnej od oświetlenia
(natężenia promieniowania widzialnego i niewidzialnego)
R
E
Ch-ka rezystancyjno-oświetleniowa Ch-ka prądowo-napięciowa
E
ERRE
00
RE – rezystancja fotorezystora E – natężenie oświetlenia R0 – rezystancja przy natężeniu E0
– współczynnik materiałowy dla CdS = 0,5 1
LDR – Light Dependent Resistor
http://www.cyfronika.com.pl Pmax
I
U
Umax
E1
E2
E3
E4
E5
E1 < E2 < E3 < E4 < E5
FIII 0I0 – prąd ciemny IF – prąd fotoelektryczny
2014-05-13
22
FOTOREZYSTOR
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – fotorezystor 43
U
h półprzewodnik
Przewodność:
)( 00 pnq pn
I0 + IF
ilość nadmiarowych, samoistnych nośników:
pLGpn
GL – prędkość generacji p – czas życia nośników nadmiarowych
wzrost przewodności:
))(( pnpq
fotoprzewodnictwo
Materiały: CdS – siarczek kadmu CdSe – selenek kadmu CdTe – tellurek kadmu PbS, PbSe, CdHgTe, InSb, PbSnTe i inne
FOTOREZYSTOR
Parametry: – czułość widmowa
– rezystancja ciemna - bez oświetlenia
– rezystancja przy określonym oświetleniu (np. 10lx, 100lx)
– czułość max. dla długości fali
– dopuszczalna moc strat
– czas odpowiedzi (przełączania),
Zastosowanie: – proste mierniki oświetlenia
– automatyczne włączanie oświetlenia
– detektory promieniowania kosmicznego
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – fotorezystor 44
2014-05-13
23
PIEZOREZYTOR
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – piezorezystor 45
Półprzewodnikowy nieliniowy rezystor o rezystancji zależnej od naprężenia lub
deformacji mechanicznej
tensometry czujniki mechano-elektryczne
piezoelektryczność [gr.], zjawisko piezoelektryczne, fiz. powstawanie ładunku elektrycznego na ściankach niektórych kryształów pod
wpływem ich ściskania lub rozciągania wzdłuż jednej z osi krystalograficznych; odkryta 1880 przez Pierre’a i Paula Curie; wykorzystywana w przyrządach pomiarowych, mikrofonach,
gramofonach. http://encyklopedia.pwn.pl/haslo.php?id=3957064
PIEZOREZYSTOR
Tensometr krzemowy
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – piezorezystor 46
lkR
R
0
S
lR
Tensometr rezystancyjny
pręt krzemowy (wym.: 0,1x0,1x510mm)
Rl odkształcenie:
mała czułość l S
l
lR
R
k0
0
R – rezystancja płytki po przyłożeniu siły, R0 – rezystancja początkowa (bez działania siły) l – długość płytki po przyłożeniu siły, l0 – początkowa długość płytki (bez działania siły
k = 1,63,5
k = 40300 podkładka izolacyjna
2014-05-13
24
PIEZOREZYSTOR - TENSOMETR
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – piezorezystor 47
Parametry: – czułość
– rezystancja
– wymiary
Zastosowanie: – tensometry półprzewodnikowe
– piezorezystancyjne czujniki ciśnienia (w układach scalonych)
– piezoelektryczny czujnik przyspieszenia
– silnik piezoelektryczny (mikrosilnik)
REZONATOR PIEZOELEKTRYCZNY
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – rezonator piezoelektryczny 48
Płytka wycięta z monokryształu kwarcu (SiO2) po doprowadzeniu napięcia sinusoidalnego zaczyna drgać z częstotliwością rezonansową, w skutek odwrotnego
efektu piezoelektrycznego.
2
0
20
22
1
)(
sk
k
s
sk
s
k
C
Cs
QssC
Qs
sZ
C0
Lk
Ck
rk
Model zastępczy
kk
sCL
1
rezonans szeregowy
k
ksk
r
LQ
dobroć rezonatora
0
0
02
11
C
C
CC
CCL
ks
k
kk
r
rezonans równoległy
Reaktancja XZ w funkcji częstotliwości dla bezstratnego rezonatora kwarcowego
Rysunek zaczerpnięto z S. Kuta „Elementy i układy elektroniczne”, AGH 2000
2014-05-13
25
PÓŁPRZEWODNIK W POLU MAGNETYCZNYM
Wpływ pola magnetycznego na nośniki ładunku w półprzewodniku
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – półprzewodnik w polu magnetycznym 49
Ux I
Ex
ve
PÓŁPRZEWODNIK W POLU MAGNETYCZNYM
Wpływ pola magnetycznego na nośniki ładunku w półprzewodniku
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – półprzewodnik w polu magnetycznym 50
Ux I
B Siła Lorentz’a:
)( BvqF
ve
Ex
2014-05-13
26
PÓŁPRZEWODNIK W POLU MAGNETYCZNYM
Wpływ pola magnetycznego na nośniki ładunku w półprzewodniku
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – półprzewodnik w polu magnetycznym 51
Ux I
Ex
BZ
V
Ey
zxHy BJRE
RH – stała Halla:
dla pp. donorowych: dla pp. akceptorowych: n
Hqn
R8
3
p
Hqp
R8
3
HALLOTRON
HALLOTRON
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – hallotron 52
Przyrząd półprzewodnikowy, działający w oparciu o zjawisko Halla
U
B
Ix1
Ix2
Ix3
Ch-ka oddziaływania pola magnetycznego
Ch-ka napięciowo-prądowa wyjściowa
zxH
y
yyyy
BIc
RU
IRUU
)0(
)0(
Ry – rezystancja obszaru roboczego RH – stała Halla c – grubość obszaru roboczego
Uy
Iy
B1
B2
B3
B1 < B2 < B3
Ch-ka napięciowo-prądowa oddziaływania prądu sterującego
Uy
Ix
B1
B2
B3 B1 < B2 < B3
http://www.cyfronika.com.pl
2014-05-13
27
HALLOTRON
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – hallotron 53
Parametry: – czułość
– rezystancja wejściowa Rx
– temperaturowy współczynnik rezystywności i stałej Halla
– parametry graniczne (max. prąd, napięcie, temperatura pracy, itd.)
Zastosowanie: – pomiar natężenia pola magnetycznego
– różnego rodzaju czujniki ruchu
– pośredni pomiar dużych prądów, mocy itp.
– pomiary wielkości nieelektrycznych (kąt obrotu, przesunięcie, drgania itp.)
MAGNETOREZYSTOR - GAUSSOTRON
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – gaussotron 54
Półprzewodnikowy nieliniowy rezystor o rezystancji zależnej od pola magnetycznego
RB
B R0
Ch-ka rezystancyjna
2
0
0
0
SBR
RR
R
R B
R0 – rezystancja początkowa
S – kwadratowy współczynnik magnetorezystancji B – natężenie pola magnetycznego
B
2014-05-13
28
GAUSSOTRON
EiT 2012 r. PD&IB Elementy elektroniczne – gaussotron 55
Parametry: – rezystancja początkowa
– współczynnik magnetorezystancji
Zastosowanie: – podobne jak hallotrony
UKŁADY SCALONE
EiT 2014 r. PD&IB 56
2014-05-13
29
UKŁAD SCALONY - DEFINICJA
Układ scalony – układ elektroniczny wykonany jako nierozłączne połączenie elementów elektronicznych, w jednym
cyklu technologicznym wewnątrz lub na wspólnym podłożu.
EiT 2014 r. PD&IB Elementy elektroniczne – układy scalone 57
PODZIAŁ UKŁADÓW SCALONYCH
• Monolityczne – wykonane w „bryle” półprzewodnika
– bipolarne
– unipolarne
• Hybrydowe – wykonane na wspólnym podłożu
– cienkowarstwowe
– grubowarstwowe
EiT 2014 r. PD&IB Elementy elektroniczne – układy scalone 58
• Analogowe – pracują z sygnałami analogowymi
• Cyfrowe – pracują z sygnałami cyfrowymi
2014-05-13
30
UKŁADY SCALONE - PROJEKTOWANIE
EiT 2014 r. PD&IB Elementy elektroniczne – układy scalone 59
NMOS
PMOS
tranzystor
UKŁADY SCALONE - PROJEKTOWANIE
EiT 2014 r. PD&IB Elementy elektroniczne – układy scalone 60
rezystor cewka
kondensator
2014-05-13
31
UKŁADY SCALONE - PROJEKTOWANIE
EiT 2014 r. PD&IB Elementy elektroniczne – układy scalone 61
varaktor
UKŁADY SCALONE - PROJEKTOWANIE
EiT 2014 r. PD&IB Elementy elektroniczne – układy scalone 62
2014-05-13
32
UKŁADY SCALONE - PROJEKTOWANIE
EiT 2014 r. PD&IB Elementy elektroniczne – układy scalone 63
UKŁADY SCALONE - PROJEKTOWANIE
EiT 2014 r. PD&IB Elementy elektroniczne – układy scalone 64