Dioduri speciale

დიოდური ეპილაცია და რჩევები სილამაზის სალონისგან ნიუ ლუქი ⏩ GOGA.TV (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Dioduri speciale

Dispozitive și circuite semiconductoare discrete


Intrebarea 1

Nu stați acolo! Construiți ceva!

Învățarea de a analiza matematic circuitele necesită mult studiu și practică. În mod obișnuit, elevii practică prin lucrul prin numeroase probleme de probă și verificând răspunsurile lor față de cele oferite de manual sau instructor. În timp ce acest lucru este bun, există o cale mult mai bună.

Veți învăța mult mai mult prin construirea și analizarea circuitelor reale, permițând echipamentul dvs. de testare să ofere răspunsurile "în loc de o carte sau de o altă persoană. Pentru exerciții de construire a circuitelor de succes, urmați acești pași:

  1. Măsurați și înregistrați cu atenție toate valorile componentelor înainte de construcția circuitului, selectând valorile rezistorului suficient de mari pentru a face ca deteriorarea tuturor componentelor active să fie puțin probabilă.
  2. Desenați diagrama schematică pentru circuitul care urmează să fie analizat.
  3. Construiți cu atenție acest circuit pe un panou sau alt mediu convenabil.
  4. Verificați precizia construcției circuitului, urmărind fiecare cablu la fiecare punct de conectare și verificând elementele unu-câte unul pe diagramă.
  5. Analiza matematică a circuitului, rezolvarea tuturor valorilor tensiunii și curentului.
  6. Măsurați cu atenție toate tensiunile și curenții, pentru a verifica corectitudinea analizei.
  7. Dacă există erori substanțiale (mai mari de câteva procente), verificați cu atenție construcția circuitului în funcție de diagramă, apoi calculați cu atenție valorile și re-măsurați cu atenție.

Când elevii au început să învețe despre dispozitivele cu semiconductori și sunt cel mai probabil să le deterioreze prin conexiuni necorespunzătoare în circuitele lor, recomand să experimenteze componente mari de putere (diode rectificative 1N4001, tranzistoare de putere TO-220 sau TO-3, etc.) și utilizarea unor surse de alimentare cu baterii uscate, mai degrabă decât a unei surse de alimentare la bord. Acest lucru scade probabilitatea deteriorării componentelor.

Ca de obicei, evitați valorile rezistenței foarte mari și foarte scăzute, pentru a evita erorile de măsurare cauzate de încărcarea contorului (la capătul superior) și pentru a evita epuizarea tranzistorului (la capătul inferior). Vă recomandăm rezistențe între 1 kΩ și 100 kΩ.

O modalitate prin care puteți economisi timp și reduce posibilitatea de eroare este să începeți cu un circuit foarte simplu și să adăugați incremental componente pentru a crește complexitatea acestuia după fiecare analiză, mai degrabă decât să construiți un circuit complet nou pentru fiecare problemă de practică. O altă tehnică de economisire a timpului este de a reutiliza aceleași componente într-o varietate de configurații diferite de circuite. În acest fel, nu va trebui să măsurați valoarea unei componente mai mult decât o dată.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Lăsați electronii înșiși să vă dea răspunsul la propriile "probleme practice"!

Note:

Experiența mea a fost că studenții au nevoie de multă practică cu analiza circuitului pentru a deveni competenți. În acest scop, instructorii oferă de obicei studenților lor o mulțime de probleme de practică prin care să lucreze și oferă răspunsuri elevilor să-și controleze munca. În timp ce această abordare îi face pe studenți să se familiarizeze cu teoria circuitelor, nu reușește să le educe pe deplin.

Elevii nu au nevoie doar de practică matematică. Aceștia au nevoie, de asemenea, de circuite de construcție practice practice și de echipamente de testare. Deci, sugerez următoarea abordare alternativă: elevii ar trebui să- și construiască propriile "probleme de practică" cu componente reale și să încerce să prezică matematic diferitele valori de tensiune și curent. În acest fel, teoria matematică "vine în viață", iar studenții dobândesc o experiență practică pe care nu ar câștiga doar prin rezolvarea ecuațiilor.

Un alt motiv pentru a urma această metodă de practică este de a preda studenților metodă științifică : procesul de testare a unei ipoteze (în acest caz, predicții matematice) prin efectuarea unui experiment real. Elevii vor dezvolta, de asemenea, abilități reale de depanare, deoarece uneori fac erori de construcție a circuitelor.

Petreceți câteva momente de timp cu clasa dvs. pentru a revizui unele dintre "regulile" de construire a circuitelor înainte de a începe. Discutați aceste probleme cu elevii dvs. în aceeași manieră Socratică, în mod normal, ați discuta cu întrebările din foaia de lucru, în loc să le spuneți pur și simplu ce ar trebui și nu ar trebui să facă. Nu mă mai opresc niciodată să fiu uimită de modul în care elevii slab înțeleg instrucțiunile atunci când sunt prezentați într-un format tipic de prelegere (instructor monolog)!

O notă adresată acelor instructori care se pot plânge de timpul "irosit" trebuie să-i facă pe elevi să construiască circuite reale în loc să analizeze doar matematic circuitele teoretice:

Care este scopul studenților care vă ia cursul "panoul de lucru" panoul panoului de lucru implicit?

intrebarea 2

Luminozitatea caracteristică colorată de la o lumină electrică cu descărcare în gaz este rezultatul energiei emise de electroni în atomii de gaz, deoarece acestea cad din stările "excitate" la nivel înalt la starea lor naturală ("la sol"). Ca regulă generală a comportamentului cu electroni, aceștia trebuie să absoarbă energia dintr-o sursă externă pentru a sări într-un nivel superior și eliberează acea energie după revenirea la nivelul inițial.

Având în vedere existența acestui fenomen, ce suspectați că se poate întâmpla în interiorul unei joncțiuni PN, deoarece efectuează un curent electric?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Nodurile PN emite energia unei lungimi de undă caracteristice atunci când conduc curentul. Pentru unele tipuri de joncțiuni PN, lungimile de undă se află în intervalul vizibil de lumină.

Următoarea întrebare: ce aplicație practică vă puteți gândi pentru acest fenomen?

Note:

Aplicarea practică a acestui fenomen ar trebui să fie evidentă și este foarte obișnuită în echipamentele electronice moderne. Discutați cu elevii dvs. cu privire la eficiența energetică a acestei emisii de lumină în comparație cu o lampă cu incandescență.

Întrebarea 3

Explicați principiul de funcționare al unei celule fotovoltaice, cunoscută și sub numele de "celulă solare". Ce se întâmplă în cadrul acestor dispozitive pentru a transforma direct razele solare în electricitate?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Energia fotonilor (particule ușoare) care lovește o joncțiune semiconductoare PN creează perechi de electroni, care se deplasează apoi în direcția în care câmpul electric al regiunii de epuizare le împinge.

Întrebare de întrebare: de ce semnificație este diferența de bandă a joncțiunii PN la eficiența celulei?

Note:

Există un pic de detaliu care ar putea fi adăugat la contul dat în răspuns. Cereți studenților dvs. să furnizeze o parte din acest detaliu! Există multe resurse pentru a învăța cum funcționează celulele fotovoltaice, astfel încât elevii să nu aibă probleme în găsirea informațiilor pe cont propriu.

Întrebarea 4

Regiunea de epuizare neconductoare a unei joncțiuni PN formează o capacitate parazită între regiunea P și N semiconductor. Capacitatea crește sau se diminuează pe măsură ce se aplică o tensiune mai mare de înclinare inversă la joncțiunea PN? Explică-ți răspunsul.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Capacitatea de joncțiune va scădea pe măsură ce tensiunea de polarizare inversă în joncțiune crește.

Întrebare de provocare: vă puteți gândi la orice aplicații practice pentru acest efect de capacitate variabilă?

Note:

Această întrebare este o revizuire bună a teoriei condensatorului și, de asemenea, o oportunitate de a introduce un tip special de diodă: varactorul .

Întrebarea 5

Explicați ce este o diodă Schottky și cum diferă aceasta în construcție și în funcție de o diodă de joncțiune PN normală cu semiconductori.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

O diodă Schottky, cunoscută și sub numele de diodă purtătoare la cald, este formată dintr-o joncțiune de material metalic și de tip semiconductor de tip N. Aceste diode au o scădere de tensiune mai mică înainte, un timp de recuperare mai rapidă, un curent de scurgere invers și mai puține capacități de tensiune inversă decât diodele de joncțiune PN regulate.

Note:

Întrebați-vă elevii dacă s-au întâmplat să cerceteze orice fișă tehnică pentru diode Schottky și dacă au parametri de comparat cu diodele tipice de joncțiune PN de rectificare cum ar fi seria 1N400x.

Întrebarea 6

Desenați simbolul schematic pentru o diodă Schottky și dați câteva exemple de aplicații tipice pentru aceasta.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Vă voi lăsa să cercetați câteva din aplicațiile tipice ale diodelor Schottky.

Note:

Cereți studenților dvs. să explice de ce aplicațiile diodelor Schottky sunt potrivite pentru capabilitățile unice ale acestor diode. Ce este vorba despre aplicațiile tipice care utilizează aceste durate de recuperare rapidă ale acestor diode și / sau scăderea tensiunii în jos "panoul de lucru panoul panoului panou implicit" itemscope>

Întrebarea 7

Există un tip special de diodă numit varactor, care este folosit pentru a crea o capacitate dependentă de tensiune. Această funcție este adesea folosită în circuitele electronice de radio tuner:

Capacitatea dependentă de tensiune a acestei diode este dată de următoarea ecuație:

Cj = C o



2V + 1

Unde,

C J = capacitate de joncțiune

C o = Capacitate de joncțiune fără tensiune aplicată

V = Tensiunea de joncțiune inversă aplicată

Bazat pe această ecuație, ați spune că capacitatea este direct sau invers proporțională cu tensiunea de inversare aplicată inversă a unei diode varactor "# 7"> Răspuns dezvăluiți Ascunde răspunsul

C j este invers proporțional cu V pentru o diodă varactor.

Următoarea întrebare: înlocuiți ecuația de capacitate diode varactor în ecuația de frecvență standard rezonantă pentru a ajunge la o rezolvare a ecuațiilor pentru frecvență în termeni de L și tensiune de diodă V.

Note:

Această întrebare consolidează înțelegerea de către studenți a termenilor matematici direcți și inversi, precum și analiza teoriilor fundamentale ale joncțiunii PN și a teoriei condensatoarelor.

Întrebarea 8

Ce tip de diodă este întotdeauna ambalat într-un corp transparent de sticlă sau plastic (spre deosebire de un corp plastic opac)? Explicați modul în care apariția componentei este utilă în determinarea identității acesteia.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Aceasta este o întrebare urâtă! Aspectul fizic al oricărei componente semiconductoare este o indicație slabă a identității sale. Multe diode mici de zener sunt ambalate în corpuri clare, dar acest lucru nu înseamnă că toate diodele cu claritate sunt zenere, nici că toate zenerele se găsesc în pachete clare! Numărul piesei unei diode este singurul indicator fiabil al identității sale.

Următoarea întrebare: dimensiunea fizică a unei componente este adesea o indicație a parametrului de performanță?

Note:

De obicei, nu pun întrebări "de truc", cum ar fi acest lucru, dar uneori lucrează cu adevărat bine pentru a obține punctul de vedere.

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →