Білім беру бағдарламасы бойынша білім алушыларға арналған дәрістер жинағы
жүктеу/скачать 1,42 Mb.
|
369720 2
- Бұл бет үшін навигация:
- 2. Электрондық құрылғылардың режимдері, сипаттамалары және параметрлері
| 1. Электрондық құрылғы (EP) - еркін немесе байланысқан заряд тасымалдаушылардың электрлік, магниттік және ауыспалы электромагниттік өріспен әрекеттесуі нәтижесінде ақпараттық сигналдың өзгеруі немесе энергия түрінің өзгеруі қамтамасыз етілетін құрылғы.
Әрекет ету принципі, мақсаты, дайындау технологиясы, қасиеттері мен параметрлері бойынша әр түрлі классификациясының негізгі ерекшеліктерін қарастыруға болады: сигнал түрлендіру түрі; жұмыс ортасының түрі және заряд тасымалдаушылардың типі; электродтардың құрылымы (құрылғысы) және саны; бақылау тәсілі. Сигнал түрлендіру түрі бойынша барлық ЭҚ-ны екі үлкен топқа бөлуге болады. Бірінші топқа энергияның бір түрін екінші түріне айналдыруды қолданатын ҚБ жатады. Бұл топқа электрлік жарық электронды қондырғылар (электрлік сигнал түрін жарыққа айналдыру), фотоэлектрондық құрылғылар (жарық сигналы электрлікке), электромеханикалық (электрлік сигнал механикалыққа), механоэлектрлік электронды құрылғылар (механикалық сигнал электрлікке), оптикалық жұптар (электрлік сигнал жарық, содан кейін қайтадан электр) және т.б. Екінші топқа, әдетте, электр сигналының параметрлері өзгеретін электрлік түрлендіргіш құрылғылар жатады (мысалы, амплитудасы, фазасы, жиілігі және т.б.). Жұмыс ортасының типі және заряд тасымалдаушылардың типі бойынша электрондық құрылғылардың келесі кластары ажыратылады: вакуум (вакуум, электрондар), газ разряды (сирек газ, электрондар мен иондар), жартылай өткізгіштер (жартылай өткізгіштер, электрондар мен саңылаулар) , химиялық (сұйық, иондар мен электрондар). Электрондық құрылғының электродтары - бұл құрылғының жұмыс кеңістігін және оның сыртқы тізбектермен байланысын қалыптастыруға қызмет ететін оның құрылымының элементтері. Электродтардың саны және олардың потенциалы құрылғыдағы физикалық процестерді анықтайды. Бұл электронды түтіктерде айқын көрінеді: екі электрод (диод), үш электрод (триод), төрт электрод (тетрод) және бес электрод (пентод). 2. Электрондық құрылғылардың режимдері, сипаттамалары және параметрлері Электрондық құрылғының күйін немесе жұмысын анықтайтын шарттар жиынтығы әдетте деп аталады электрондық құрылғының режимі, және осы режимді сипаттайтын кез келген шама (мысалы, ток немесе кернеу) - режим параметрлері. Олар күшейту, импульс, жиілік, шу, температура және механикалық қасиеттер, сенімділік және т.б. Осы қасиеттер туралы сандық ақпарат деп аталады құрылғының параметрлері... Оларға, мысалы, ток беру коэффициенттері, сипаттамалық жиіліктер, шу көрсеткіші, істен шығу жылдамдығы, соққыға төзімділік және т.б. Алдымен, құрылғылардың статикалық және динамикалық режимдері туралы түсініктерге тоқталайық. Статикалық құрылғы электродтардағы тұрақты («статикалық») кернеулерде жұмыс істейтін режим деп аталады. Бұл режимде электрод тізбектеріндегі токтар уақыт бойынша өзгермейді және құрылғыдағы зарядтар мен токтардың таралуы да уақыт бойынша тұрақты болады. Басқаша айтқанда, статикалық режимде барлық режим параметрлері уақыт бойынша өзгермейді. Алайда, егер режимнің параметрлерінің кем дегенде біреуі, мысалы, кейбір электродтағы кернеу уақыт өте келе өзгерсе, режим деп аталады динамикалық. Динамикалық режимде құрылғының әрекеті соққының өзгеру жылдамдығына немесе жиілігіне айтарлықтай байланысты (мысалы, кернеу). Көптеген құрылғылар үшін бұл тәуелділік құрылғыдағы физикалық процестердің инерциясымен түсіндіріледі, мысалы, заряд тасымалдаушылардың жұмыс кеңістігі арқылы ұшуының ақырғы уақыты немесе тасымалдаушылардың өмірінің ақырғы уақыты. Соңғы ұшу уақыты тасымалдаушылар қозғалатын электрод тогының лездік мәні уақыттың таңдалған сәтте электродтағы кернеуімен ғана емес, сонымен қатар табиғи түрде де анықталатындығына әкеледі. тарихқа сәйкес, яғни барлық кернеу мәндері бойынша құрылғыда қозғалыс басталған сәттен бастап заряд тасымалдаушының қарастырылған электродқа келгеніне дейін. Сондықтан динамикалық режимдегі лездік ток пен кернеу мәндерінің арасындағы байланыс статикалық режимдегі тұрақты ток пен кернеу мәндерінің арақатынасынан өзгеше болуы керек. Алайда, егер ұшу уақыты айнымалы кернеудің өзгеру кезеңінен едәуір аз болса, онда қатынастардағы бұл айырмашылық шамалы болады, яғни. лездік мәндердің қатынасы статикалық режимдегі тұрақты мәндермен іс жүзінде бірдей болады. Динамикалық режимнің бұл түрі деп аталады квазистатикалық режим(«Квази» «егер» немесе «сияқты» дегенді білдіреді). ХІХ ғасырда табиғаты бос электрондардың электромагниттік өріспен және материямен өзара әрекеттесуімен байланысты бірқатар физикалық құбылыстар ашылды. Мұндай құбылыстар электромагниттік деп аталады. Оларға мыналар жатады: - қыздырылған дененің электрондар шығаруы - термионды эмиссия; - фотондардың әсерінен заттың электрондар шығаруы (фотоэффект); - электрондардың әсерінен заттың фотондар шығаруы (люминесценция); - вакуум аралықпен бөлінген қыздырылған және қыздырылмаған электродтардан тұратын тізбектің электронды өткізгіштігінің ток бағытына тәуелділігі; - ортаның электр өткізгіштігінің күрт өсуімен жүретін, тез қозғалатын электрондар ағынының өтуі кезінде сирек кездесетін газдың иондалуы; - заряд тасымалдаушылардың сол немесе басқа түрінің (электрондар немесе саңылаулар) басым болуына байланысты жартылай өткізгіш электр өткізгіштігінің екі түрінің болуы (электрон және тесік); Тізімде келтірілген және басқа да көптеген электронды құбылыстар жақсы зерттелген және практикалық қолданыста. Жұмыс принципі вакуумда, газда немесе қатты денеде электр зарядталған бөлшектердің қозғалуымен байланысты физикалық құбылыстарға негізделген құрылғыларды электронды деп атайды. Электрондық құрылғылар мен құрылғыларды зерттеумен және дамытумен айналысатын ғылым мен техниканың саласы электроника деп аталады. Ең көп таралған классификация ерекшелігі - бұл құрылғыдағы негізгі физикалық процестер жүретін жұмыс ортасы. Осылайша, электровакуумды, иондық (газ-разрядты) және жартылай өткізгішті құрылғыларды ажыратады. Электровакуумдық құрылғыларда жұмыс кеңістігі қоршаған ортадан газ өткізбейтін қабықшамен - цилиндрмен оқшауланған. Бұл құрылғылардағы электр процестері өте сирек кездесетін газ ортасында қысымы шамамен 10-6 мм сынап бағанасында жүреді. Өнер. Электровакуумды құрылғыларға электронды шамдар, электронды-сәулелік, фотоэлектрондық және микротолқынды құрылғылар жатады. Иондық (газ-разрядты) құрылғыларды цилиндрлері инертті газдармен (аргон, неон, криптон және т.б.) толтырылған, олардың қоспасы, сутегі немесе сынап буы деп атайды. Цилиндрдегі газ қысымы үлкен емес: 10-10-5 мм с.б. Өнер. Құрылғыларды газбен толтыру олар арқылы бірдей қуатты тұтынатын электр вакуумдық құрылғыдағыдан әлдеқайда көп ток өткізуге мүмкіндік береді, бұл құрылғының ішкі кедергісінің төмендігімен, демек, кернеудің шамалы төмендеуімен түсіндіріледі анод пен катод. Иондық құрылғылардың дизайны мен тағайындалуы өте алуан түрлі. Олардың түрлерінің көп бөлігі айнымалы токты түзету үшін қолданылады (газотрондар, игритрондар, тиристорлар, сынап клапандары және т.б.). Олар тұрақты кернеуді тұрақтандыру үшін қолданылады (зенер диодтары), электронды реле, коммутациялық құрылғылар (ионды разрядтаушылар) ретінде. Электрондық құрылғылар орындайтын кең таралған функциялар ақпараттық сигналдарды немесе энергияны түрлендіру болып табылады. «Электрондық құрылғылар» атауының өзі сигналдар мен энергияның барлық түрлену процестері электрондардың қозғалуына байланысты немесе олардың тікелей қатысуымен жүретіндігін көрсетеді. Ақпараттық сигналдарды түрлендіргіш ретіндегі электрондық құрылғының негізгі міндеттері: сигналдарды күшейту, генерациялау, беру, жинақтау және сақтау, сондай-ақ оларды шудың фонында оқшаулау. Электрондық құрылғыларды мақсатына, физикалық қасиеттеріне, негізгі электрлік параметрлеріне, құрылымдық-технологиялық сипаттамаларына, жұмыс ортасының сипатына және т.б. байланысты жіктеуге болады. Сигналдардың түріне және ақпаратты өңдеу әдісіне байланысты барлық қолданыстағы электронды құрылғылар электр түрлендіргіш, электр жарығы, фотоэлектрлік, термоэлектрлік, акустоэлектрлік және механикалық болып бөлінеді. Электрлік түрлендіргіш құрылғылар ең үлкенін білдіреді электрондық құрылғылар тобы. Оларға әртүрлі типтегі диодтар мен транзисторлар, тиристорлар, газ-разрядтық, вакуумдық құрылғылар жатады. Электр жарығы жарық диодтарын, люминесцентті конденсаторларды, лазерлерді және катодты-түтіктерді қамтиды. Фотоэлектрлік - фотодиодтар, фототрансисторлар, фототиристорлар, күн батареялары. Термоэлектрлік - жартылай өткізгіш диодтар, транзисторлар, термисторлар. Акустикалық электрлік күшейткіштер, генераторлар, сүзгілер, беттік акустикалық толқындардағы кідіріс сызықтары акустикалық құрылғыларға жатады. Жақында электроника мен оптика түйіскен жерде жаңа технология саласы қалыптасты - сигналдарды қалыптастыру, сақтау және өңдеу мәселелерін шешуге арналған электроника мен оптика әдістерін тартатын оптоэлектроника. Орындалған функциялар мен мақсатына байланысты электрондық құрылғылар түзеткіш, күшейткіш, генератор, коммутация, индикатор және т.б. Жиілік диапазоны бойынша - төмен жиілікті, жоғары жиілікті, ультра жоғары жиілікті; қуаттылығы жағынан - төмен қуаттылық, орташа қуат және қуатты. Электрондық құрылғы режимінің тұжырымдамасы оның жұмысын анықтайтын шарттар жиынтығын қамтиды. Кез-келген режим параметрлер жиынтығымен анықталады. Электрлік, механикалық, климаттық режимдерді ажыратыңыз. Осы режимдердің әрқайсысы өзіндік параметрлерімен сипатталады. Құрылғының жұмыс жасау, сынау немесе оның параметрлерін өлшеу кезінде жұмысының оңтайлы шарттары номиналды режиммен анықталады. Шектеу параметрлері максималды рұқсат етілген жұмыс режимдерін сипаттайды. Оларға электродтардағы рұқсат етілген максималды кернеу, құрылғы шығаратын максималды қуат және т.б. Статикалық және динамикалық режимдерді ажыратыңыз. Егер құрылғы электродтың тұрақты кернеулерінде жұмыс жасаса, онда бұл режим статикалық деп аталады. Бұл жағдайда барлық параметрлер уақыт бойынша өзгермейді. Уақыт өте келе электродтардың кем дегенде біреуіндегі кернеу өзгеретін құрылғының жұмыс режимі динамикалық деп аталады. Режим параметрлерінен басқа, электронды құрылғының параметрлері ажыратылады (мысалы, күшейту, ішкі кедергі, электродтаралық сыйымдылықтар және т.б.). Статикалық режимдегі электродтардағы токтар мен кернеулердің өзгеруі арасындағы байланыс статикалық сипаттамалармен сипатталады. Үшінші параметрдің тіркелген мәндеріндегі статикалық сипаттамалардың жиынтығы сипаттамалар отбасы деп аталады. жүктеу/скачать 1,42 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|