Кораблестроение , океанотехника и систематика объектов морской инфраструктуры” профиль кораблестроение

Бакалавриат. Форма подготовки очная

Владивосток

Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Основная литература

1.А.С. Касаткин, М.В.Немцов Электротехника.-М.: Изд.ACADEMA, 2003.-539 с.

2.И.А.Данилов, П.М.Иванов Общая Электротехника с основами электроники.-М.: Высшая школа, 2005.-752 с.

3.Электротехника и Электроника/под ред. В.В.Кононенко/-Ростов н/Д: Феникс, 2007.-778 с.

4.Контрольно-измерительные приборы и инструменты: учебник[С.А.Зайцев и др.]; под ред.Г.Г.Ранева.-М.: Изд.центр «Академия», 2009.-463 с.

5.В.И.Полещук Задачник по электротехнике и электронике: учеб.пособие.-М.: Изд.центр «Академия», 2009.-224 с.

8.М.В.Гальперин Электронная техника: учебник.-2-е изд.-М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2010.-352 с.

8.А.К.Криштафович, В.В.Трифонюк Основы промышленной электроники: Учеб.пособие.-М.: Высшая школа, 1985.-286 с.

9.Ю.С.Забродин Основы промышленной электроники.-М.: Высшая школа, 1999.-328 с.

Дополнительная литература

Учебники:

10.Электротехника в оборудовании сварочных производств:

учебное пособие /Авт.-сост.: В.А.Жуков, В.С.Яблокова.- Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2009.-128 с.

11.Электроника в оборудовании горных машин:

учебное пособие /Авт.-сост.: В.А.Жуков, В.С.Яблокова.- Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2010.- 94 с.

12.Электротехника и электроника:

учебное пособие (электронная версия) /Авт.-сост: В.А. Жуков – Владивосток, 2012.-216 с.

Справочная литература

13.В.К.Варварин Наладка оборудования. Справочник- 2изд.-М.: Росхольиздат, 1984.-351 с.

14.Р.А.Кисаримов Ремонт электрооборудования. Справочник.-М.: ИП РадиоСофт.2006-544с.

15.Полупроводниковые приборы. Транзисторы.Справочник/Под.ред.Н.Н.Горюнова.-М.: Энергоатомиздат.1985- 901 с.

Интернет-ресурсы:

www.edulib.ru – сайт Центральной библиотеки образовательных ресурсов.

http: //elibrary.ru - Научная электронная библиотека.

http: //www.auditiorium.ru – сайт «Российское образование».

http: //www.rating.fio.ru – сайт Федерации Интернет-образования.

http: //www.istrodina.com/index.php.3 - сайт электронного журнала «Родина».

http: //www.netlibrary.com – Сетевая библиотека.

http: //www.rsl.ru – Российская Государственная библиотека.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

Инженерная школа

Глоссарий

по дисциплине «Электротехника и электроника »

Кораблестроение, океанотехника и систематика объектов морской инфраструктуры” профиль

Бакалавриат. Форма подготовки очная

Владивосток

Глоссарий по электротехнике

1. Закон Кулона (1736—1806), открытый в 1785 г. на основании опытов с крутильнымивесами и определяющий силу взаимодействия F двух неподвижных точечных зарядов q₁ и q₂ на расстоянии r: F = q₁q₂/4pe_аr², где e_а = ee_o — абсолютная диэлектрическая проницаемость среды; e_o = 8, 85× 10^–12 Кл/(В× м) — диэлектрическая проницаемость вакуума (электрическая постоянная); e — относительная диэлектрическая проницаемость среды, определяющая, во сколько раз сила взаимодействия между зарядами в данном диэлектрике (среде) меньше силы взаимодействия между ними в вакууме. ru.wikipedia.org›wiki/закон Кулона

2. Закон Фарадея (1791—1867) о сохранении электрического заряда, установленный в 1843 г: в электрически изолированной системе (которая не обменивается зарядами с внешними телами) алгебраическая сумма электрических зарядов является постоянной величиной

3. Напряженность электрического поля: векторная величина E = F/q (здесь и далее вектор будем обозначать жирным шрифтом), измеряемая силой F, действующей в данной точке поля на пробный единичный положительный заряд q. Линии, касательные к которым в каждой точке совпадают по направлению с вектором напряженности, называются линиями напряженности; для точечного заряда они имеют вид лучей, исходящих из точки, где помещен заряд (для положительного заряда) или входящих в нее (для отрицательного). edudic.ru›Энциклопедический словарь›7759

4. Принцип суперпозиции: если электрическое поле создается зарядами q₁, q₂..., q_n, то на пробный заряд q действует сила, равная геометрической сумме сил, действующих на пробный заряд q со стороны поля каждого из зарядов, при этом вектор напряженности равен геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых каждым из зарядов в отдельности.

5. Электрический потенциал j = W/q — определяется работой W, которую совершают силы поля при перемещении единичного положительного заряда из данной точки в бесконечность или в другую точку, потенциал которой условно принят равным нулю (в электротехнике это потенциал земли). Совокупность точек поля, потенциал которых имеет одинаковое значение (j = const), называется эквипотенциальной поверхностью или поверхностью равного потенциала; работа перемещения заряда по такой поверхности равна нулю.

6. Электрическое напряжение (падение напряжения на участке цепи) — разность потенциалов между началом и концом участка цепи.

7. Проводники (металлы, растворы кислот, щелочей и солей) — тела, в которых часть микроскопических электрических зарядов способна свободно перемещаться в пределах тела.

8. Диэлектрики или изоляторы (фарфор, резина, стекло, янтарь, различные типы пластмасс) — тела, в которых все микроскопические заряды связаны друг с другом, и, следовательно, не проводят электрический ток.

9. Поляризация диэлектрика — смещение микроскопических зарядов в диэлектрике в однородном поле напряженностью Е, в результате чего на его границах возникают связанные некомпенсированные заряды, создающие внутри диэлектрика дополнительное макроскопическое поле, направленное против внешнего поля. При этом на границе двух диэлектриков 1 и 2 нормальные составляющие напряженности электрического поля Е изменяются обратно пропорционально величинам диэлектрических проницаемостей граничащих сред, т. е. Е₁/Е₂= e₂/e₁.

10. Вектор электрической индукции (смещения) — вектор D = ee_oE, равный произведению вектора напряженности электрического поля на диэлектрическую проницаемость среды в данной точке. Полный поток электрической индукции через замкнутую поверхность произвольной формы прямо пропорционален алгебраической сумме электрических зарядов, заключенных внутри этой поверхности, и не зависит от зарядов, расположенных вне ее (теорема Гаусса — Остроградского).

11. Электрическая емкость проводника C = dq/dj, Ф равна приращению заряда dq, при котором его потенциал увеличивается на dj = 1 В; Ф (фарада) — единица емкости, названная в честь Фарадея; В (вольт) — единица потенциала и напряжения, названная в честь Вольта, построившего первый источник постоянного напряжения

12. Энергия электрического поля — определяется произведением заряда q на величину потенциала j: W = qj. Энергия системы из двух зарядов q₁, q₂ измеряется работой, которую совершает сила электрического поля при удалении одного из этих зарядов в бесконечность. Если j₁₂— потенциал поля первого заряда в точке, где находится второй заряд, а j₂₁— потенциал поля второго заряда, где находится первый, то W = 0, 5 (j₂₁q₁ + j₁₂q₂). Поскольку при этом один из потенциалов принимается равным нулю, то W = 0, 5q× U = 0, 5CU². Если заряд измерять в единицах заряда электрона (1, 602× 10^–12Кл), то единицей измерения энергии будет эВ (электрон-вольт), широко используемый в ядерной и физике твердого тела

13. Пондеромоторные силы (от латинских pondus (вес) и motus (движение)) —силы взаимодействия между заряженными телами. Например, пластины плоского конденсатора притягиваются с силой F = ee_oE²S/2, H (ньютон), где S — площадь пластин.

14. Электрический ток — направленное движение заряженных частиц (электронов в металлах, ионов в электролитах и т. п.) под действием внешнего электрического поля напряженностью Е. При этом для перемещения заряда q на расстояние l (десятки и сотни тысяч километров в случае линий электропередач) необходимо выполнить работу A = q× E× l за счет механической энергии (вращение вала электрогенератора), химической (аккумуляторы), энергии радиоактивного распада (атомные батареи), тепловой (термобатареи) и других источников энергии.

15. Активное (омическое) сопротивление — сопротивление, оказываемое двигающемуся заряду (например, электронам) за счет «трения» электронов об кристаллическую решетку проводника, что вызывает его нагрев (например, спираль электроплитки) и превращение таким образом электрической энергии в тепловую.

16. Реактивное сопротивление — сопротивление катушки индуктивности и конденсатора, препятствующее их заряду: превращению электрической энергии в энергию магнитного поля (для катушки) и энергию электрического поля (для конденсатора).

17. Закон Кулона (1788 г.) — две магнитные массы m₁ и m₂в среде с магнитной проницаемостью m взаимодействуют с силой F_m = m₁m₂/mr², пропорциональной их произведению и обратно пропорциональной квадрату расстояния r между ними.

18. Магнитная индукция В = S_п/NA — исходный параметр для магнитного поля, где S_п =— вольтсекундная площадь импульса напряжения u(t), индуцируемого в одном витке пробной катушки при наложении или снятии исследуемого магнитного поля напряженностью Н; N — число витков пробной катушки; А — площадь катушки в сечении, перпендикулярном магнитным силовым линиям. Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением поля в данной точке. Единица измерения индукции в системе СИ (название от Standard International — международный стандарт) — тесла (Тл) = В× с/м² (ранее использовался гаусс (Гс) = 10^-4 Тл ).

19. Магнитный поток Ф = ВS, где S — площадь, перпендикулярная вектору

магнитной индукции В; если между направлением потока и площадью угол

отличается от 90°, то Ф = BScosa, где a — угол между вектором В и

перпендикуляром к поверхности. Поток измеряется в веберах (Вб) = В× с (ранее использовался Мкс (максвелл) = 10-8 Вб).

20. Потокосцепление y = wФ — поток через w витков катушки. Если ее обмотка содержит витки с различным направлением намотки (по и против часовой стрелки), то потокосцепление определяется алгебраической суммой, поскольку направление индуктируемого тока в таких витках будет иметь противоположное направление.

21. Напряженность магнитного поля — вектор, направление которого совпадает с направлением поля в данной точке; модуль вектора Н = В/m_а, где m_а = mm_о — абсолютная магнитная проницаемость материала; m — относительная магнитная проницаемость материала (для сталей m = 200—5000); m_о =1, 257× 10-6 В× с/А× м — магнитная постоянная (принимается в качестве магнитной проницаемости воздушных зазоров). Единица напряженности — А/м, до введения СИ — эрстед (Э); 1 Э = 79, 6 А/м. Напряженность магнитного поля в точке, удаленной на расстояние r от прямолинейного проводника с током I: H = I/2pr; внутри проводника на расстоянии а от его центра: H = аI/2pr²; в центре витка радиусом r: H = I/2r; на расстоянии а от центра кольцевой катушки с числом витков w: H = wI/2pa; на средней линии l тороидальной катушки (намотанной на кольцевом сердечнике): H = wI/l.

22. Магнитное напряжение — произведение напряженности магнитного поля Н на длину участка магнитной линии, измеряется в амперах (А).

23. Магнитодвижущая сила (МДС) или намагничивающая сила (НС) F — магнитное напряжение, взятое по всей длине l линии магнитной индукции; для кольцевой цилиндрической катушки с числом витков w: F = Hl = wI, A.

24. Взаимодействие проводников с токами — два проводника с токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а с текущими в противоположных направлениях, — отталкиваются. Возникающая при этом сила определяется формулой Ампера: F=m_а I₁ I₂ l/2pr², где I₁, I₂ — значения токов в проводниках, А; l, r — длина проводников и расстояние между ними, м.

Заметим, что приведенная формула использовалась для определения единицы (эталона) силы тока путем измерения силы: при I₁ = I₂ = 1 А, l = r = 1 м, m = 1, m_о = 1, 257× 10^–6 Гн/м получаем F = 2× 10^–7 H.

25. Сила F = B× I× l (случай взаимно перпендикулярных проводника и индукции), действующая в магнитном поле индукцией В на проводник длиной l с током I. При этом направление силы определяется по правилу левой руки: если ее расположить так, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, а выпрямленные четыре пальца совпадали с направлением тока, то отогнутый большой палец укажет направление действия силы.

26. Сила F = vBq (формула получается из п. 28 последовательной подстановкой I = q/t и l/t = v), действующая на движущийся со скоростью v заряд q в магнитном поле с индукцией В. В случае, если носителем заряда является электрон (q = e), получаем формулу Лоренца (1853—1928): F = еvB (случай движения электрона перпендикулярно полю).

27. Коэрцетивная (задерживающая) сила Нс — напряженность поля, при которой симметричная гистерезисная кривая намагничивания B = f(H) пересекает ось Н и соответствующая остаточной магнитной индукции Br, определяемой точкой пересечения кривой B = f(H) с осью В. По этим параметрам ферромагнетики делятся на магнитомягкие (с малой Нс) и магнитотвердые (большой Нс).

28. Источник электродвижущей силы (ЭДС) — источник напряжения Е с последовательно включенным внутренним сопротивлением Ri = 0.

29. Магнитное сопротивление магнитопровода длиной l и площадью поперечного сечения S: R_м=l/m_aS.

30. Магнитное сопротивление воздушного промежутка длиной d и площадью поперечного сечения S: R_d = d/m_oS > > R_м, поскольку m_a < < m_o.

31. При расчетах магнитных цепей применяются законы, которые совпадают по форме с основными законами электрических цепей. При этом используются следующие аналогии магнитных и электрических величин: магнитный поток Ф — электрический ток I; намагничивающая (магнитодвижущая) сила F — электрическая ЭДС; магнитные сопротивления R_м, R_d — электрическое сопротивление R.

32. Источник напряжения — источник ЭДС Е с последовательно включенным Ri ≠ 0.

33. Источник тока — источник ЭДС Е с последовательно включенным Ri = ∞. При подключении к такому источнику нагрузки Rн < < Ri ток в Rн по закону Ома I = E/(Ri + Rн) » E/Ri. Практическая реализация источников тока достигается применением стабилизаторов тока.

33. Линейное сопротивление — сопротивление, падение напряжения на котором U является линейной функцией протекающего по нему тока I (I = U/R — закон Ома для участка цепи).

34. Нелинейное сопротивление — сопротивление, падение напряжения на котором U является нелинейной функцией протекающего по нему тока I (закон Ома для участка цепи с таким сопротивлением не выполняется). Примеры: электровакуумный и полупроводниковый диод, термистор и др.

35. Положительное направление тока: во внешней цепи — движение заряженных частиц от положительного зажима источника напряжения к отрицательному, внутри источника — наоборот (в соответствии с принципом непрерывности тока)

36. Для расчета тока в каждой ветви необходимо произвольно выбрать направления тока в каждой ветви и составить систему уравнений с использованием

— первого закона (правила) Кирхгофа: алгебраическая сумма токов каждого узла равна нулю. Это означает, что сумма вытекающих и втекающих в любой узел токов равна нулю;

— второго закона Кирхгофа: алгебраическая сумма ЭДС любого замкнутого контура равна алгебраической сумме падений напряжений на всех участках контура. Для составления алгебраической суммы ЭДС необходимо выбрать произвольное направление обхода контура и сравнить с направлением тока, создаваемого во внешней цепи каждой ЭДС, и в случае совпадения взять такую ЭДС со знаком «+» или «–» в противном случае. Для составления алгебраической суммы падений напряжений на всех участках каждого контура Кирхгофа необходимо сравнить предварительно выбранное направление тока в каждой ветви с произвольно выбранным направлением обхода каждого контура: если направления совпадают, то падения напряжений на всех сопротивлениях ветви от такого тока берутся со знаком «+» и с «–» в противном случае.

37. Для определения токов в ветвях методом контурных токов (методом Максвелла) необходимо выбрать направление контурных токов, совпадающее с направлением обхода контура для определения знака ЭДС, и для каждого контура составить уравнение по второму закону Кирхгофа. При составлении алгебраической суммы падений напряжения на сопротивлениях каждой ветви контура необходимо взять со знаком «+» падения напряжений на сопротивлениях всех ветвей от собственного контурного тока I_KN и падения напряжений на сопротивлениях смежных ветвей от соседнего контурного тока I_KNi, если он совпадает по направлению с I_KN, и со знаком «–» в противном случае.

38. Мощность Р, выделяемая на участке цепи сопротивлением R при токе I и падении напряжения U, определяется как P = U× I с выделением тепла Q = R× I²× t в джоулях или Q = 0, 24× R× I²× t в калориях (закон Джоуля-Ленца).

39. Баланс мощностей: в любой замкнутой электрической цепи алгебраическая сумма мощностей Р_и, развиваемых источниками электроэнергии, равна арифметической сумме расходуемых в приемниках энергии мощностей Р_п:

Р_и =, Р_п =,

где E_k — алгебраическая сумма ЭДС, I_k — ток в цепи, определяемый по обобщенному закону Ома, R_k — суммарное сопротивление всех сопротивлений цепи, R_ki — суммарное сопротивление потерь (эквивалентное внутреннее сопротивление).

40. Основными параметрами синусоидального сигнала а(t)=A_msin (wt + j_о) являются мгновенное значение (тока, напряжения или ЭДС) а(t), угловая частота w, начальная фаза j_о, амплитудное A_m и действующее (эффективное) значение А = A_m/(2)^1/2. Амперметры и вольтметры переменного тока в любом уголке мира измеряют только действующее значение.

41. Период Т синусоидального сигнала, его фаза a, циклическая f и угловая частота w связаны соотношениями: a = 2pt/T = 2pft = wt.

42. Начальная фаза j_о = wt₀ — это любое текущее значение угла wt в пределах одного периода Т, с которого начинается наблюдение за синусоидальным сигналом.

43. Для возможности использования методов расчета цепей постоянного тока в цепях переменного тока Штейнмецом был предложен символический метод, заключающийся в замене синусоидальных ЭДС, токов и напряжений их изображениями с использованием экспоненциальных функций комплексной переменной в соответствии с формулами:

e = E_мsin(wt + Be) º E_мe^j(^w^t+Be)= E_мe^jBee^j^w^t= e^j^w^t;

i = I_мsin(wt + Bi) º I_мe^j(^w^t+Bi)= I_мe^jBie^j^w^t= e^j^w^t;

u = U_мsin(wt + Bu) º U_мe^j(^w^t+Bu)= U_мe^jBue^j^w^t= e^j^w^t,

где: e, i, u — мгновенные значения ЭДС, тока и напряжения; E_м, I_м, U_м — их амплитудные значения; Be, Bi, Bu — их начальные фазовые углы; , , — комплексные амплитуды ЭДС, тока и напряжения; j =— мнимая единица; º — знак соответствия.

44. Изображение синусоидальных функций комплексными числами позволило свести интегро-дифференциальное уравнение цепи, состоящей из последовательно включенных резистора сопротивлением R, катушки индуктивностью L и конденсатора емкостью С, к линейному алгебраическому, определяющему в достаточно простом виде (как и для постоянного тока) связь между указанными параметрами цепи и комплексными значениями токов и напряжений в виде:

(R + jwL + 1/jwC) = (1).

57. Из формулы (1) следует, что закон Ома в символической (комплексной) форме может быть записан в виде:

=/Z (2),

где для последовательной RLC-цепи Z = R + jwL + 1/jwC — комплексное сопротивление, которое чаще всего представляется в виде суммы активного R и реактивного X сопротивлений, т. е. Z = R + jX; X = j(wL + 1/j²wC) = j(wL – 1/wC).

45. Явление, при котором индуктивное и емкостное сопротивления RLC-цепи равны, называется резонансом, т. е. условием возникновения резонанса является равенство Х = 0 или wL – 1/wC = 0, откуда легко получается известная формула Томсона для резонансной частоты w_o = 1/или F_o = 1/2p.

46. В трехфазной системе ЭДС, индуктируемые в обмотках генератора или трансформатора, напряжения на зажимах этих обмоток и токи в них называют фазными, а напряжения между соседними линейными проводами и токи в них —линейными.

47. Для соединения звезда-звезда с нулевым проводом (нейтралью) при симметричной нагрузке линейное U_л и фазное U_ф напряжение связаны соотношением U_л=U_ф, а фазные и линейные токи равны.

48. Для соединения звезда-треугольник при симметричной нагрузке линейные I_л и фазные I_ф токи связаны соотношением I_л=I_ф, а фазные и линейные напряжения равны.

49. Переходные процессы в электрической цепи возникают при любом изменении параметров цепи и наличии хотя бы одного реактивного сопротивления.

50. Классический метод анализа переходных процессов заключается в составлении дифференциального уравнения цепи, решение которого представляет собой сумму двух величин: 1) частного решения, выражающего установившийся режим, и 2) общего интеграла дифференциального уравнения с нулевой правой частью, выражающего свободный режим.

51. Операторный метод расчета переходных процессов заключается в замене функции времени f(t) (оригинала) ее операторным изображением по Лапласу и нахождении оригинала после решения операторного уравнения в простой алгебраической форме.

52. Интеграл Дюамеля используется для анализа переходных процессов при подключении исследуемой цепи к источнику непрерывно изменяющегося напряжения произвольной формы, которое можно описать аналитическими выражениями на каждом участке.

Глоссарий по электронике

1. Активность атомов любого элемента при взаимодействии с другими элементами вещества определяется валентными электронами, расположенными на внешней оболочке атома и легко покидающими свою орбиту, определяя тем самым электропроводность материала.

2. Собственные или типа i (от англ. intrisinc — собственный) полупроводники характеризуются высокой чистотой полупроводника, собственная проводимость которого определяется парными носителями заряда (электрон — дырка) теплового происхождения.

3. Примесная проводимость полупроводников обусловлена наличием примесных атомов, замещающих часть основных атомов, как правило, в узлах кристаллической решетки.

4. Электронные или полупроводники n-типа характеризуются наличием донорных («отдающих» электроны) примесей, валентность которых на единицу выше (по отношению к германию и кремнию это фосфор, мышьяк и другие элементы).

5. Полупроводники с дырочной или проводимостью р-типа характеризуются наличием акцепторной («принимающей» электроны) примесью, валентность которой на единицу меньше (по отношению к германию и кремнию это алюминий, галлий, бор, индий и другие элементы).

6. Электронно-дырочный или p-n—переход — это комбинация из двух полупроводников с различными типами проводимости (p- и n-типа, рис. 1, а), которая создается с применением специальных технологий (сплавлением, диффузией и др.)

7. Электрическое поле пространственных зарядов между зонами 2 и 3 (рис. 1, а) характеризуется контактной разностью потенциалов Dj_o, определяемой соотношением концентраций основных и неосновных носителей (например, дырок и электронов для р-слоя) и температурным потенциалом j_Т = kT/q, где k = 1, 38× 10^–23 Дж/К — постоянная Больцмана; T — абсолютная температура; q = 1, 6× 10^–19 Кл — заряд электрона (при «комнатной» температуре Т = 300 °К и j_Т » 26 мВ). Значение Dj_o для германия составляет около 0, 35 В и 0, 62 В — для кремния.

8. Если к p-n—переходу подключить источник постоянного напряжения U плюсом к n-области (рис. 1, б), то в области перехода потенциальный барьер увеличится до Dj = Dj_o + U (p-n—переход расширяется) вследствие того, что электроны n-области притягиваются (отталкиваются от перехода) к положительному зажиму источника, а дырки р-области — к отрицательному и количество пересекающих переход носителей заряда существенно уменьшается.

а) б) в)

Рис. 1. Структура р-n—перехода

9. Указанное в п. 8 включение p-n—перехода называется обратным (непроводящим), при котором неосновные носители (дырки для n-области и электроны для р-области), оказавшиеся за счет хаотического теплового движения вблизи перехода, переносятся его полем, образуя обратный ток I_o, который для кремния увеличивается в два раза при увеличении температуры на каждые 10 °С.

10. Если поменять полярность подключения источника (рис. 1, в), то в области перехода потенциальный барьер снижается до Dj = Dj_o – U (p-n—переход сужается) вследствие того, что электроны n-слоя и дырки р-слоя отталкиваются в область перехода и количество пересекающих его носителей заряда существенно увеличивается.

11. Указанное в п. 10 включение p-n—перехода называется прямым (проводящим) и для этого случая его вольтамперная характеристика (ВАХ) описывается формулой:

I = I_o[exp(U/nj_т ) – 1],

где I — ток через переход при напряжении U; I_о — обратный (тепловой) ток; n = 1…2 — поправочный коэффициент, учитывающий отклонение характеристики от идеальной (теоретической); j_т — температурный потенциал (см. п. 10). Приведенная формула считается основным уравнением полупроводниковой электроники.

12. Схемы включения биполярных транзисторов ОБ (общая база) — управляющим электродом является эмиттер, выходным — коллектор, база — общим для входного и выходного сигналов; ОЭ (общий эмиттер) — управляющим электродом является база, выходным — коллектор, эмиттер — общим для входа и выхода; ОК (общий коллектор или эмиттерный повторитель) — управляющим электродом является база, выходным — эмиттер, коллектор — общим для входа и выхода.

13. Поскольку выходной величиной является коллекторный ток, то отношение a = I_к/I_э < 1 называют коэффициентом усиления тока эмиттера для схемы ОБ. Так как I_э = I_к + I_б, то для схемы ОЭ с учетом a коэффициент усиления тока базы b = I_к/I_б = a/(1 – a). Коэффициенты a и b зависят от толщины базы: чем она тоньше, тем меньшее количество инжектируемых электронов (или дырок) будет в ней «застревать» (рекомбинировать) (уменьшение I_б) и тем большее их количество будет проходить к коллекторному переходу (увеличение I_к); значение a = 0, 999 (b = 999) было достигнуто в меза-транзисторах спустя несколько десятилетий после изобретения транзистора благодаря усовершенствованию технологии их изготовления.

14. Входная ВАХ биполярного транзистора (I_бэ = f(U_бэ)) в режиме малых сигналов практически совпадает с ВАХ прямо смещенного p-n—перехода.

15. Семейство выходных ВАХ — это зависимость коллекторного тока от коллекторного напряжения при нескольких фиксированных значениях токах базы I_б (I_к = f(U_к)Iб=const).

16. Полевые транзисторы отличаются от биполярных тем, что в них используются носители только одного типа (электроны или дырки) и основным способом их движения является дрейф в электрическом поле.

17. Полевые транзисторы с управляющим р-n—переходом отличаются от биполярных тем, что управляющий р-n—переход работает в обратно смещенном режиме, что обеспечивает высокое входное сопротивление (до 10¹² Ом) и малый ток утечки (до 10^–12 А).

18. МДП-транзистор — полевой транзистор с Металлическим затвором и Диэлектрической пленкой между затвором и Полупроводником р- или n-типа, проводимость которого управляется электрическим полем затвора.

19. Полевые МДП-транзисторы характеризуются повышенным входным сопротивлением (до 10¹⁵ Ом) и малым током утечки (до 10^–15 А).

20. Основные характеристики полевых транзисторов крутизна характеристики — отношение приращения тока стока к приращению напряжения на затворе (до 30 мА/В), напряжение отсечки — напряжение затвор-исток, при котором ток стока минимален и пороговое напряжение — напряжение затвор-исток, при котором индуцируется (создается) канал (только для МДП-транзисторов с индуцированным каналом).

21. Типы цифровых интегральных микросхем (ИМС) средней и высокой степени интеграции: ИМС, выполненные по биполярной, КМОП- и смешанной БИ-КМОП-технологии; ИМС на Комплементарных МОП-транзисторах (комбинации из двух МОП-транзисторов с каналами разной проводимости (n- и p-типа)); отличаются высокой экономичностью и быстродействием.

22. Параметры наиболее часто используемого усилительного каскада с общим эмиттером: коэффициент усиления по напряжению равен отношению коллекторного сопротивления к эмиттерному; для выбора рабочего режима и его стабильности используется низкоомный делитель напряжения в базовой цепи и резистор — в эмиттерной; для уменьшения нелинейных искажений напряжение на коллекторе в статическом режиме (при отсутствии входного сигнала) не должен превышать половину напряжения питания коллекторной цепи.

23. Название «Операционный усилитель» произошло от математиков, которые использовали их в аналоговых вычислительных машинах в качестве основного элемента решающих блоков (интеграторов, сумматоров и т. п.).

24. Преимущества применения микроконтроллеров (МК) в системах управления: повышение технико-экономических показателей изделий (стоимость, надежность, потребляемая мощность, габаритные размеры), сокращение сроков их разработки и придания им принципиально новых потребительских качеств (расширение функциональных возможностей, модифицируемость, адаптивность и т. п.).

25. Типичная архитектура организации памяти МК — гарвардская: предполагает раздельное использование памяти программ и данных, что позволяет микропроцессору (МП) работать одновременно как с памятью программ, так и с памятью данных, и тем самым увеличить производительность.

26. Критерии выбора МК: пригодность выбранного МК для решения поставленной задачи с учетом разрядности (8, 16, 32) и производительности (0, 1… 200 MIPS), количества портов ввода/вывода (I/O), объема ОЗУ (RAM), ПЗУ (ROM), наличия часов реального времени; доступность: наличие МК в достаточных количествах, перспективы поставок в будущем, совместимость с МК, находящихся в стадии разработки; поддержка разработок: наличие программных (ассемблеры; компиляторы, симуляторы) и аппаратных средств поддержки (программаторы, эмуляторы, отладочные и оценочные модули); информационная поддержка: примеры применения и исходных текстов программ, квалифицированная консультация, виды связи с поставщиком и разработчиком, наличие научно-технической литературы на русском языке. edudic.ru›Энциклопедический словарь›7759

⇐ Предыдущая 23 24 25 26 27 28 29 30 3132