1. Diody półprzewodnikowe, rodzaje, zastosowania, charakterystyki
2. Wzmacniacze operacyjne - cechy idealnego wzmacniacza
3. Wzmacniacze operacyjne - układy pracy (odwracający, nieodwracający, różniczkujący, całkujący i inne), właściwości (wzmocnienie, charakterystyki itp)
4. Warunki generacji, dlaczego wykorzystuje się obie pętle sprzężenia zwrotnego.
UWAGA: W pracach jak najmniej tekstu a jak najwięcej układów, wzorów, charakterystyk.
ROZWIĄZANIA:
1.
DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE (rodzaje, zastosowanie, charakterystyki):
DIODA – dwuzaciskowy pasywny element nieliniowy zazwyczaj na złączach p-n (do „p” anoda do „n” katoda)
Rodzaje diod:
· DIODY PROSTOWNICZE – przeznaczone głównie do prostowania prądu przemiennego. Zdolne do przewodzenia prądu o dużym natężeniu. Mogą posiadać złącze p-n lub złącze metal-przewodnik (Schottky’ego). Najpopularniejszym zastosowaniem diody prostowniczej jest prostowanie napięcia o częstotliwości sieciowej, czyli w Polsce 50 Hz.
·
DIODY UNIWERSALNE – są to diody GERMANOWE i KRZEMOWE charakteryzujące się niewielkim zakresem napięć (do 100 V) i prądów (do 100 mA) oraz częstotliwością pracy ograniczoną do kilkudziesięciu megaherców. Przeznaczone są głownie do stosowania w układach detekcyjnych i prostowniczych małej mocy.
· STABILIZACYJNE (DIODA ZENERA) – odmiana diody półprzewodnikowej, której głównym parametrem jest napięcie przebicia złącza p-n. Stosowana w układach stabilizacji napięcia i prądu.
· DIODY IMPULSOWE - charakteryzują się bardzo dużą szybkością pracy - rzędu nanosekund lub mikrosekund przy wyższych napięciach. W zależności od zastosowania mogą to być diody prostownicze, diody detekcyjne, diody zabezpieczające itp.
· DIODY POJEMNOŚCIOWE (WARIKAPY, WARAKTORY) - wykorzystują zjawisko zmiany pojemności złącza p-n pod wpływem zmiany napięcia przyłożonego w kierunku zaporowym. Warikapy (zmienna pojemność), Waraktory (zmienna reaktancja)
· DIODY TUNELOWE – diody te dla pewnego zakresu napięć polaryzujących charakteryzują się ujemną rezystancją dynamiczną. Wykonywane są z krzemu, arsenku galu
, antymonku galu oraz – obecnie bardzo rzadko – z germanu.
·
FOTODIODY – dioda półprzewodnikowa pracująca jako fotodetektor. Zastosowania, bateria słoneczna, nieliniowy rezystor, w którym opór zależy od strumienia światła.
·
DIODY ELEKTROLUMINESENCYJNE (LED) - diody zaliczane do półprzewodnikowych przyrządów optoelektronicznych, emitujących promieniowanie w zakresie światła widzialnego, podczerwieni i ultrafioletu. Zastosowanie, światłowody, sygnalizacja świetlna, latarki, monitory RGB i wiele innych.
Przykładowy wykres napięcia na złączu p-n przedstawionego w funkcji logarytmu prądu.(Dioda krzemowa małej mocy)
Charakterystyka prądowo-napięciowa typowej diody uniwersalnej. Na wykresie zaznaczono obszary, w których dioda znajduje się w stanie przebicia (breakdown), jest spolaryzowana w kierunku zaporowym (reverse) oraz przewodzenia (forward). Na rysunku nie została zachowana skala − dla typowej diody napięcie przewodzenia jest małe w stosunku do wartości bezwzględnej napięcia przebicia .
· DIODY MIKROFALOWE - dioda półprzewodnikowa lub próżniowa przeznaczona do pracy w zakresie częstotliwości mikrofalowych. Półprzewodnikowe diody mikrofalowe są stosowane głównie w układach generacyjnych, detekcyjnych i mieszających. Przykładem mikrofalowej diody próżniowej jest magnetron stosowany m.in. w radarach i kuchenkach mikrofalowych.
2. WZMACNIACZE OPERACYJNE (cechy idealnego wzmacniacza):
Cechy idealnego wzmacniacza:
· nieskończenie duże różnicowe wzmocnienie napięciowe: Au=U0U+-U-=U0Ud→∞,
· zerowe wejściowe napięcie niezrównoważenia
· nieskończenie duża impedancja wejściowa,
· zerowa impedancja wyjściowa,
· nieskończenie szerokie pasmo przenoszonych częstotliwości,
· nieskończenie duży zakres dynamiczny sygnału,
· Nieskończenie duże tłumienie sygnału współbieżnego: CHRR à ∞,
· Nieskończenie duży dopuszczalny prąd wyjściowy,
· Zerowy prąd wejściowy,
· Nieskończenie duże wzmocnienie napięciowe przy otwartej pętli przy otwartej pętli sprzężenia zwrotnego.
3. WZMACNIACZE OPERACYJNE (układy pracy, właściwości):
·
WZMACNIACZ ODWRACAJĄCY
·
WZMACNIACZ NIEODWRACAJĄCY
·
WTÓRNIK NAPIĘCIOWY
·
WZMACNIACZ RÓŻNICOWY
·
WZMACNIACZ SUMUJĄCY
&...