Полупроводниковая электроника. Часть I. Диоды — Детский технопарк «Кванториум»
Первая часть цикла статей по полупроводниковой электронике от педагога по направлению «IT-квантум» Борова Даниила. Здесь мы узнаем, что такое диод и для чего он нужен.
Прежде чем разбираться с тем, что такой диоды и как они работают, надо узнать, что такое полупроводники, из которых как раз и состоят
эти самые диоды. Для начала вспомним какие бывают материалы по проводимости электрического тока. Бывают диэлектрики – те, которые не препятствуют
протеканию электричества. Бывают проводники, которые проводят электрический ток благодаря наличию в них большого количества зарядов. Но что же тогда делают полупроводники?
Действительно, по названию можно понять, что полупроводники занимают среднюю позицию между проводниками и диэлектриками. Дело в том, что в обычном состоянии такие материалы не способны проводить электричество. Но при внешнем воздействии они становятся вполне обычными проводниками.
Большинство полупроводников представляют собой кристаллические вещества. Типичный представитель полупроводников – кремний. Как известно, кремний – четырехвалентный элемент с ковалентными связями. Это означает, что с каждым соседним атомом атом кремния связан двумя валентными
электронами.
Если приложить к кристаллу кремния электрическое поле, то валентный электрон перейдет в зону проводимости. А на его месте образуется положительный носитель заряда – дырка. Если любой электрон займет «вакантное» место дырки произойдет рекомбинация – взаимное уничтожение носителей заряда.
Чистый кремний сам по себе не может проводить ток, так как он не имеет свободных электронов. Однако если мы возьмем кремний, легированный донорной примесью (например, фосфором), то получим проводимость n-типа (от англ. negative). А чтобы получить проводимость p-типа (от англ. positive) нужно
Таким образом можно получить кристалл кремния со свободными электронами (в проводимости n-типа) или со свободными дырками (в проводимости p-типа).Теперь мы можем соединить эти кристаллы и получить p-n переход. На границе такого p-n перехода происходит очень интересное явление. Свободные электроны n-стороны стремятся занять дырки p-стороны. Таким образом на крае p-стороны образуется слабый отрицательный заряд, а на границе n-стороны – слабый положительный. Это приводит к появлению обедненной области – место в p-n переходе, в котором нет свободных электронов и дырок.
Эта обедненная область препятствует дальнейшему естественному перемещению носителей заряда.
Если же к диоду подключить внешний источник ЭДС как показано на рисунке ниже – положительным контактом к n-области, а отрицательным к p-области, то электроны и дырки будут притягиваться к источнику ЭДС. Следовательно ток протекать не будет. Такое состояние называется обратным смещением. Также можно заметить, как увеличивается ширина обедненной области.
Если же подключить положительный полюс источника ЭДС к p-стороне диода, а отрицательный к n, ситуация изменится. Как только потенциал на источнике будет достаточным, чтобы преодолеть потенциальный барьер (примерно 0,7 вольт) электроны будут отталкиваться от отрицательного полюса. Далее они будут проходить в акцепторную область и занимать вакантные места. Но из-за притяжения к положительному полюсу они будут и далее перемещаться к соседним дыркам в p-области. Это явление называется прямым смещением. Наблюдается протекание электрических зарядов через диод, образованный p-n переходом.
Также не стоит забывать, что электроны движутся от отрицательного к положительному полюсу источника энергии. Ток же течет в обратном направлении – от плюса к минусу. Сторона диода с проводимостью p-типа- «положительная»- называется анодом. Противоположная сторона – катодом.
Во Фрязине создают уникальные лазеры
24 января 2012 07:02
Сегодня Дмитрий Медведев проведет заседание комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики.
Сегодня Дмитрий Медведев проведет заседание комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики. Будут говорить об улучшении инвестиционного климата в стране. Пожалуй, один из наиболее удачных примеров – развитие производства волоконных лазеров в подмосковном Фрязине. В ноябре 2010 года РОСНАНО объявило, что вложит в предприятие до 50 миллионов долларов. И сейчас компания является мировым лидером по выпуску этих приборов.
Под невидимым лучом появляются искры, а затем буквы. Так делается маркировка лазером, которому подвластна абсолютно любая металлическая поверхность. Прибор маломощный – всего 9 ватт. Примерно такой же используется и в медицине, во время нейрохирургического вмешательства.
«Ресурс наших приборов составляет больше 30 тысяч часов, если перевести на человеческие цифры – порядка 4 лет непрерывной работы – 24 часа в сутки 7 дней в неделю», – говорит начальник отдела производства лазеров малой мощности Сергей Ларин.
Сильным лазерным пучком (от 100 ватт) можно вырезать детали для автомобилей, самолетов и кораблей, а затем сварить их вместе, только в этом случае лазер должен давать не меньше 10 кВт. При росте кристаллов, изготовлении оптических элементов, напыления, вытяжки волокна, создания многих вариантов лазеров применяется свыше 4000 новейших технологий.
«С появлением волоконных лазеров оказалось возможным обеспечить продолжительность работы до 90-180 тысяч часов. Это привело к тому, что лазеры оказались инструментом надежным, не требующим жесткой постоянной настройки, что открыло те огромные возможности применения лазеров в промышленности и промышленных технологиях , которые мы сегодня имеем», – пояснил Андрей Ушаков, первый заместитель генерального директора IPG Photonics Corp.
Приборы для всех видов работ производят в одном месте – подмосковном Фрязине. Здесь находится «ИРЭ Полюс» – дочерняя компания одного из крупнейших мировых производителей волоконных лазеров IPG Photonics.
Диод накачки – золотое сердце лазера в прямом смысле этого слова, благородное напыление нужно для долговечности прибора. Золото единственный из всех металлов не реагирует с окружающей средой и не окисляется.
Волоконный лазер по размеру почти в два раза меньше углекислотного лазера такой же мощности. Установка может работать при экстремальных температурах и высокой влажности. Диоды, которые делают во Фрязине десятками тысяч в месяц, существенно дешевле, долговечнее и качественнее. Внутри золотой коробочки три чипа, их излучение сводится в один луч. Мощность каждого такого диода – 27 ватт.
Директор производств ООО НТО «ИРЭ Полюс» Александр Еременко говорит: «Эти диоды уже используются при производстве лазеров огромной мощности – это 1 кВт, 2 кВт».
Андрей Ушаков рассказал: «Самый мощный лазер, который работает постоянно на сварке в судостроении и машиностроении, – это 30 кВт. Мы их периодически делаем. Это не единичные, это тиражируемые образцы, а потенциально мы сегодня можем производить лазер мощностью до 100 кВт. Теоретически можем и до 500 кВт».
От идеи прибора до готового изделия проходит от трех до 6 месяцев. Уже сейчас лазерами самой разной мощности оснащают различные производства – от автомобильного до космического. Помимо сварки и резки, лазерной обработкой можно в четыре раза улучшить качество металла, сделать упрочнение – нанести тугоплавкие металлы на валки прокатных станов и турбины, что, конечно же, продляет жизнь оборудованию.
общество новости
30 А, однополюсное двухпозиционное реле с подавлением диода
Этот номер детали НЕДОСТУПЕН
| Рекомендуемые продукты | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
Мы также предлагаем эти детали
×
P/N 80131
30 А, однополюсное двухпозиционное реле с подавлением диода
- Приложение
- Характеристики
Номер детали: 80131 | |
Сменное реле на 30 А для использования, когда требуется нормально разомкнутая и/или нормально замкнутая цепь реле.
Это реле защищено диодом и предотвращает обратное питание через реле.
80133- база реле для 80131
Опора 65 Предупреждение
Предупреждение об опасных материалах
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. штата Калифорния, чтобы вызвать рак или врожденные дефекты или другие нарушения репродуктивной функции. Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт www.P65warnings.ca.gov.
Спецификации для этой детали отсутствуют0011
30128 | |
| Всепогодный комплект реле вентилятора 195 | |
30129 | |
| Всепогодный комплект реле вентилятора 185 | |
30130 | |
| Всепогодный комплект реле вентилятора | |
30100 | |
| Универсальный комплект реле вентилятора на 70 А | |
30101 | |
| Комплект реле электровентилятора | |
30102 | |
Реле вентилятора с термостатом (вкл. 200f, выкл. 180f) | |
30103 | |
| Реле вентилятора с термостатом (на 185f, на 170f) | |
30104 | |
| Регулируемый термостат вентилятора с реле | |
30106 | |
Реле вентилятора с термостатом Gen III (вкл. 205f, выкл. 190f) | |
30109 | |
| Комплект реле всепогодного вентилятора, управляемого PCM | |
DSL — Diode SuperLadder — Пятиполюсный диодный лестничный фильтр
DSL — Diode SuperLadder — Пятиполюсный диодный лестничный фильтрСложность строительства: Средняя.
Это фильтр шириной 1U. Базовая версия Diode SuperLadder. Обычно используется этот модуль в сочетании с внешними микшерами для максимального контроль.
Это последняя версия классической
Oakley Superladder был переработан с нуля, чтобы звук
хорошо использовать диоды.
Цепь значительно отличается от всех предыдущих дизайнов и имеет свой тон характеристики, я думаю, вам понравится. Теперь в нем есть новый переключатель, чтобы выбрать максимальное количество диодных звеньев в лестнице. Теперь вы можете выбирать между четырех- и пятиполюсной фильтрацией — с пятиполюсный режим, обеспечивающий более крутой спад и более плавный тон.
Особенности диодной суперлестницы VCF как управление напряжением по частоте, так и резонанс. Уникальный для любого диодный лестничный фильтр имеет выход переменной формы. Этот включает в себя функцию, впервые увиденную на Oakley Orbital прототипы. Один потенциометр позволяет варьировать выход от одного (или двухполюсный фильтр нижних частот в четырех (или пяти) полюсный фильтр нижних частот через полосовой фильтр в середине.
Выход диодной суперлестницы
то, что мы называем «Q компенсировано». Это означает, что объем выпуска
не упадет значительно, когда вы включите резонансный потенциометр.
В этой конструкции используются два встроенных VCA для достижения управляемого напряжения.
резонанс без проблем. При высоких уровнях резонанса
Diode Superladder будет автоколебаться на большей части аудио
диапазон и, таким образом, может использоваться в качестве синусоидального напряжения, управляемого
осциллятор.
В сердечнике фильтра используются транзисторы подключены как диоды, что означает, что он не обрезает сигнал резко но плавно насыщает. Это позволяет диодной суперлестнице звук сильно различается в зависимости от уровня входного сигнала. Когда при использовании с сигналами ниже 2 В пиковое значение Superladder будет звучать чисто. и яркий. Однако возьмите уровни сигнала выше пикового значения 2 В, и это начнет приобретать более резкий тон, особенно на более высоких уровни резонанса. В сочетании с контролем переменного наклона, эта чувствительность к входному уровню означает, что Diode Superladder может производят замечательный набор различных тонов.
Фильтр, управляемый напряжением, или
VCF, может быть построен как ядро фильтра 1U или как полный фильтр 3U.
система. Формат 1U «Filter Core» — это наш способ работы с фильтрами.
модули. Хотя модуль 1U можно использовать как фильтрующий модуль на
свои собственные, ожидается, что пользователи будут использовать внешние
микшеры для управления CV и уровнями звука, поступающими в фильтр. В
таким образом, вы сможете иметь коллекцию компактных 1U
ядра фильтров, которые можно использовать с любым универсальным модулем микшера.
Oakley Multimix — идеальный выбор в качестве удобного микшерного модуля.
Питание (+/-15В) подается на плату либо с помощью нашего стандартного 4-полосного разъема Oakley, либо с сайта Synthesizers.com. заголовок. Потребляемый ток составляет примерно 35 мА на шину.
Размер печатной платы 10,6 см (глубина) x 14,3 см. (высота). Частота, резонанс, резонансная глубина и форма ЦВ горшки обычно монтируются на доске для облегчения конструкции.
Как и во всех проектах Окли,
Плата двухсторонняя со сквозными металлизированными отверстиями, имеет паяльную маску
с обеих сторон и имеет легенды компонентов для простоты построения.
Предлагаемый дизайн панели для Версия 3U диодной суперлестницы. Это полнофункциональный модуль фильтра, который включает в себя встроенные разделы CV и Audio Mixer.
Образцы звуков
Медленная последовательность в четыре этапа режим. Частота среза, наклон фильтра и резонанс настраиваются вручную. подправил.
Более быстрая последовательность в пять этапов режим. Снова частота среза, наклон фильтра и резонанс вручную подправил.
Еще одна последовательность, на этот раз больше похоже на берлинскую школу, с дополнительными эффектами для атмосферы.
Диодная суперлестница одинарной ширины
Модуль формата MOTM в панели Schaeffer с натуральной отделкой. Обратите внимание также
использование дополнительной платы разъемов Sock4, чтобы помочь сохранить
проводка к розеткам чистая и аккуратная.
Цены
Нажмите здесь, чтобы узнать, как сделать заказ.
Диод Superladder выпуск 2.1
Печатная плата ………………. 18GBP
Плата Sock4, выпуск 3 …………………………………………
5 фунтов стерлингов
Комплект кронштейнов для горшков Superladder
…………………………… 0,75 фунтов стерлингов
1K 3000 ppm/K Темп. корезистор …………………… 1,25GBP
Горшок Комплект кронштейнов содержит три кронштейна для потенциометров Alpha 16 мм. требуется для завершения одного модуля Superladder.
Все остальные детали можно приобрести у вас обычный поставщик электронных компонентов.
Стоимость доставки указана дополнительно. Видеть также страницу часто задаваемых вопросов.
Загрузки
Диод Суперлестница выпуск 2 Руководство строителя
Диод Руководство пользователя суперлестницы
Строительство Руководство Наше удобное руководство по строительству Окли DIY проекты
Запчасти
Руководство Наше удобное руководство по покупке
части для проектов Oakley DIY.
Ссылки на схемы есть доступен для покупателей печатной платы или модуля и будет отправлен через электронная почта, когда плата(ы) будет отправлена.
Используйте кнопку «Сохранить как…», чтобы скачать и просмотреть файлы. Пользователям IE нужна правая рука мыши щелкните, а затем выберите «сохранить как».
База данных передней панели
Передняя панель Schaeffer может быть изготовлена для этот модуль. Базу данных можно найти, скачав по ссылке:
Формат 5U шириной 1U (Фильтр. Core) модуль в традиционном черном цвете
Формат 5U шириной 3U (полный Версия) модуль в традиционном черном цвете
Для чтения этих файлов вам понадобится копия «Frontplatten Designer» от Шеффера. В программе также есть функция онлайн-заказа, поэтому ее теперь еще проще купить ваши панели от Scheaffer.
Компания базируется в Берлине в Германии.
и отправим панели в любую точку мира.
