Полупроводниковые электронные приборы

Полупроводники по своей электропроводности занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками. Их электропроводность сильно зависит от внешних условий: температуры, освещенности, электрических полей, примесей и т.д. Отличительные особенности полупроводников объясняются тем, что кроме электронной электропроводности, они обладают «дырочной » электропроводностью, которая обусловлена перемещением под действием электрического поля «дырок», незанятых валентными электронами атомов, что равноценно перемещению положительно заряженных частиц.

Электронная и дырочная проводимость полупроводников

Электронная проводимость полупроводников обусловлена движением свободных электронов (через кристалл) под действием приложенной разности потенциалов. При отрыве электрона от атома, атом становится положительно заряженным (дырка). Дырочная проводимость обусловлена перемещением положительного заряда (через кристалл). При дырочной проводимости электроны движутся от атома до атома. В чистом полупроводнике концентрация свободных носителей невелика, поэтому полупроводник обладает слабой проводимостью, которая называется собственной проводимостью.

Для повышения проводимости полупроводников в них добавляют примеси (донорные и акцепторные). При добавлении донорной примеси в полупроводнике преобладает электронная(n - тип) проводимость, а при добавлении акцепторной примеси в полупроводнике преобладает дырочная(p - тип) проводимость.

Свойства p-n перехода

В месте контакта двух полупроводников с различным типом проводимости возникает потенциальный барьер, который препятствует перемещению электронов из n-области в p-область и дырок из p-области в n-область. При подключении напряжения прямой полярности происходит уменьшение потенциального барьера и в цепи протекает ток. При подключении напряжения обратной полярности происходит увеличение потенциального барьера и тока в цепи нет.

Полупроводниковые диоды

Полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом, предназначенный для преобразования одних электрических величин в другие электрические величины и имеющий два вывода, называют полупроводниковым диодом.

Изображают полупроводниковые диоды па электрических схемах в виде треугольника и отрезка, проведенного через одну из его вершин параллельно противолежащей стороне. В зависимости от назначения диода его обозначение может содержать дополнительные символы. В любом случае острая вершина треугольника указывает на направление протекания прямого тока через диод.

Треугольник соответствует р-области и называется иногда анодом, или эмиттером, а прямолинейный отрезок - n-области и называется катодом, или базой.

Выпрямительными называют полупроводниковые диоды, предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный. Выпрямление переменного тока с помощью полупроводникового диода основано на его односторонней электропроводности. Она заключается в том, что диод оказывает очень малое сопротивление току, протекающему в одном (прямом) направлении, и очень большое сопротивление току, протекающему в другом (обратном) направлении.

Чем больше площадь p-n-перехода, тем большей силы ток можно через него пропускать, не опасаясь теплового пробоя и порчи диода. Поэтому в выпрямительных полупроводниковых диодах используются плоскостные p-n -переходы.

Плоскостной -переход получают, вводя в полупроводник р-или n-типа примеси, создающие в нем область с противоположным типом электропроводности. Примеси можно вводить путем сплавления или диффузии.

Диоды с использованием p-n-переходов, полученных методом сплавления, называются сплавными, а методом диффузии - диффузионными.

Выпрямление переменного напряжения (тока) с помощью диода иллюстрируется рисунком 7.

Рисунок 7 – Схема включения диода

Рисунок 7 - Выпрямление переменного напряжения (тока) с помощью диода

В течение положительного полупериода входного напряжения U₁, диод V включен в прямом направлении, сопротивление его мало и на нагрузке Rннапряжение U₂, практически равно входному напряжению При отрицательном полупериоде входного напряжения диод включен в обратном направлении, его сопротивление оказывается значительно больше, чем сопротивление нагрузки, и почти все входное напряжение падает на диоде, а напряжение на нагрузке близко к нулю. В данной схеме для получения выпрямленного напряжения используется лишь один полупериод входного напряжения, поэтому такой выпрямитель называется однополупериодным.

Полупроводниковые диоды, используемые для стабилизации постоянного напряжения на нагрузке, называют стабилитронами. В стабилитронах используется участок обратной ветви вольтамперной характеристики в области электрического пробоя.

В этом случае при изменении тока, протекающего через стабилитрон, от I_ст.мин.до

I _{ст.макс.} напряжение на нем почти не изменяется. Если нагрузка Rнподключена параллельно стабилитрону, напряжение на ней также будет оставаться постоянным в указанных пределах изменения тока, протекающего через стабилитрон.

Типы усилителей на транзисторах

Усилители - это электронные цепи, которые используются для увеличения амплитуды электронного сигнала. Цепь, рассчитанная на преобразование низкого напряжения в высокое, называется усилителем напряжения. Цепь, рассчитанная на преобразование слабого тока в сильный, называется усилителем тока. В современной радиоэлектронике основными усилительными устройствами являются транзисторы.

Для того чтобы транзистор обеспечивал усиление, он должен быть в состоянии принять входной сигнал и выдать выходной сигнал, значительно больший, чем входной.

Входной сигнал управляет током, текущим через транзистор. Этот ток в свою очередь управляет напряжением на нагрузке. Транзисторная цепь рассчитана таким образом, чтобы брать напряжение от внешнего источника питания и подавать его на ре­зистор нагрузки в виде выходного напряжения.

Существует несколько способов включения транзистора в цепь: схема с общей базой, схема с общим эмиттером и схема с общим коллектором,. В каждой из этих схем один из выводов транзистора служит общей точкой, а два других являются входом и выходом, при этом на переход эмиттер-база подается напряжение смещения в прямом направлении, а на переход коллектор-база - в обратном. Каждая схема имеет преимущества и недостатки и может быть собрана как с р-п-р, так и с п-р-п транзистором.

В схеме с общей базой (рисунок 8) входной сигнал подается в цепь эмиттер-база, а выходной снимается с цепи коллектор-база. База является общим элементом для входа и выхода.

Рисунок 8 – Схема включения транзистора в цепь с общей базой

В схеме с общим эмиттером (рисунок 9) входной сигнал подается в цепь эмиттер-база, а выходной сигнал снимается с цепи коллектор-эмиттер. Эмиттер является общим для входа и выхода. Этот способ включения транзистора используется наиболее широко.

Рисунок 9 – Схема включения транзистора в цепь с общим эмиттером

Третий тип соединения (рисунок 10) - это схема с общим коллектором. В этой схеме входной сигнал подается в цепь база-коллектор, а выходной сигнал снимается с цепи эмиттер-коллектор. Здесь коллектор является общим для входа и выхода. Эта схема используется для согласования импедансов (импедансом называется полное сопротивление цепи переменному току).

Рисунок 10 – Схема включения транзистора в цепь с общим коллектором

В таблице 1 приведены входные и выходные сопротивления, а также величина усиления по напряжению, току и мощности для трех схем включения транзистора.

Таблица 1 – Входные и выходные сопротивления в зависимости от схемы включения транзистора в цепь

Отметим, что схема с общим эмиттером изменяет фазу входного сигнала на 180°, тогда как схемы с общей базой и с общим коллектором фазу входного сигнала не изменяют.

Как видно из рисунков 8-10, все три схемы усиления требуют двух источников тока. Переход база- эмиттер должен быть смещен в прямом направлении, а переход база-коллектор должен быть смещен в обратном направлении. Однако оба напряжения смещения могут быть обеспечены с помощью одного источника тока.

Классификация резисторов

На долю резисторов приходится до 50% общего количества радиодеталей в устройстве, выполненном на дискретных элементах.

Резисторы общего назначения используются в качестве различных нагрузок, поглотителей и делителей в цепях питания, элементов фильтров, шунтов, в цепях формирования импульсов и т. п. Диапазон номинальных значений сопротивлений этих резисторов от 1 Ом до 10 МОм, номинальные мощности рассеяния от 0,125 до 100 Вт. Допускаемые отклонения сопротивления от номинального значения ±2, ±5, ±10, ±20%.

Прецизионные резисторы отличаются большой точностью изготовления (допуск от ±0,001 до 1%) и высокой стабильностью параметров при эксплуатации. Применяются они в основном в измерительных приборах, вычислительной технике и системах автоматики. Диапазон номинальных значений сопротивлений прецизионных резисторов в ряде случаев превышает диапазон номинальных значений сопротивлений общего применения.

Высокочастотные резисторы отличаются малой собственной индуктивностью и емкостью, предназначены для работы в высокочастотных цепях, кабелях и волноводах радиоэлектронной аппаратуры в качестве согласующих нагрузок, аттенюаторов, ответвителей, эквивалентов антенн и т. п. Непроволочные высокочастотные резисторы способны работать на частотах до сотен мегагерц и более, а высокочастотные проволоч­ные резисторы- до сотен килогерц.

Высоковольтные резисторы рассчитаны на большие рабочие напряжения (от единиц до десятков киловольт) и мощности рассеяния (от 0,5 Вт и выше). Применяются они в качестве делителей напряжения, искрогасителей, поглотителей, в зарядных и разрядных высоковольтных цепях и т. п.

Высокомегаомные резисторы имеют диапазон номинальных значений сопротивлений от десятков мегаом до сотен тераом и рассчитываются на небольшие рабочие напряжения (100-400 В). Поэтому они работают в ненагруженном режиме и мощности рассеяния их малы (менее 0,5 Вт). Высокомегаомные резисторы используются в электрических цепях с малыми токами, в приборах ночного видения, дозиметрах и в измерительной аппаратуре.

Переменные резисторы в зависимости от назначения подразделяются на подстроечные и регулировочные.

Подстроечные резисторы рассчитаны на периодические подстройки аппаратуры, их износоустойчивость невелика - до 1000 циклов перемещения подвижной системы резистора.

Регулировочные резисторы используются при многократных регулировках аппаратуры, обладают большой износоустойчивостью - более 5000 циклов. По характеру зависимости сопротивления резистора от перемещения его подвижной системы они разделяются на резисторы с линейной и нелинейными функциональными характеристиками (логарифмические, обратнологарифмические, характеристики типов Е, И, S, Н и др.).

В зависимости от материала, примененного в резистивном элементе, резисторы разделяются на следующие группы: проволочные с резистивным элементом, выполненным из волоченой или литой проволоки с высоким удельным сопротивлением; непроволочные; металлофольговые с резистивным элементом, выполненным из фольги определенной конфигурации, нанесенной на изоляционное основание.

Непроволочные резисторы можно подразделить на тонкослойные и композиционные, первые в свою очередь подразделяются на:

- металлодиэлектрические, металлоокисные и металлизированные с резистивным элементом в виде микрокомпозиционного слоя из диэлектрика и металла или в виде тонкой пленки из металла, окиси металла и сплава металлов;

- углеродистые и бороуглеродистые, проводящий элемент которых представляет собой пленку пиролитического углерода или борорганических соединений.

Композиционные резисторы бывают пленочные и объемные, резистивный элемент их представляет собой гетерогенную систему из нескольких фаз, получаемую путем механического смешивания проводящего компонента, например графита или сажи, с органическими или неорганическими связующими (фенольными и эфирными смолами), наполнителя, пластификатора и отвердителя.

Система условных обозначений и маркировка резисторов

В основу обозначений (названий) резисторов берутся различные признаки: конструктивные разновидности, технологические особенности, эксплуатационные характеристики, область применения и т. п. Например:

ППБ - проволочные переменные бескаркасные;

МЛТ - металлопленочные лакированные теплостойкие;

ПКВ - проволочные керамические влагостойкие;

УЛИ - углеродистые лакированные измерительные;

СПО - сопротивления переменные объемные;

КВМ - композиционные вакуумные мегаомные;

ЮС - юстировочные.

Стандартами введена система сокращенных обозначений в зависимости от группы и свойств резисторов, состоящая из букв и цифр.

Буквы обозначают группу изделий:

С - резисторы постоянные;

СН- резисторы нелинейные;

СП - резисторы переменные (буква С осталась от старого названия резисторов - «сопротивления»).

Число, стоящее после букв, обозначает специфическую разновидность резистора в зависимости от материала токопроводящего элемента:

1. непроволочные тонкослойные углеродистые и бороуглеродистые;

2. непроволочные тонкослойные металлодиэлектрические и металлоокисные;

3. непроволочные композиционные пленочные;

4. непроволочные композиционные объемные;

5. проволочные;

6. непроволочные тонкослойные металлизированные.

После первой цифры через дефис ставится вторая цифра (цифры), обозначающая регистрационный номер конкретного типа резистора. Например, С2-26 обозначает резисторы постоянные, непроволочные, тонкослойные металлодиэлектрические, регистрационный номер- 26.

С 1980 г. введена новая система сокращенных условных обозначений, по которой:

- первый элемент- буква или сочетания букв- обозначает подкласс резистора: Р- постоянные резисторы, ВР- высоконелинейные резисторы; РП - переменные резисторы, HP- наборы резисторов;

- второй элемент - цифра (цифры)- обозначает группу резистора по материалу резистивного элемента: 1- непроволочные, 2 - проволочные;

- третий элемент - цифра - обозначает регистрационный номер конкретного типа резистора. Между вторым и третьим элементом ставится дефис. Например, резисторы постоянные непроволочные с номером 26 следует писать Р1-26.

Полное условное обозначение состоит из сокращенного обозначения, варианта конструктивного исполнения (при необходимости), обозначений и величин основных параметров и характеристик резисторов, климатического исполнения и обозначения документа на поставку.

Параметры и характеристики, входящие в полное условное обозначение резистора, указываются в следующей последовательности.

Для резисторов постоянных:

- номинальная мощность рассеяния и буквенное обозначение;

- единицы измерения мощности (Вт, кВт);

- номинальное сопротивление и буквенное обозначение единицы измерения (Ом, кОм, МОм, ГОм);

- допускаемое отклонение сопротивления в процентах (допуск);

- группа по уровню шумов (для непроволочных резисторов);

- группа по температурному коэффициенту сопротивления.

Для резисторов переменных:

- номинальная мощность рассеяния и буквенное обозначение единицы измерения мощности (Вт);

- номинальное сопротивление и буквенное обозначение единицы измерения сопротивления (Ом, кОм, МОм);

- допускаемое отклонение сопротивления в процентах (допуск);

- функциональная характеристика (для непроволочных резисторов);

- обозначение конца вала и длины выступающей части вала (размер от монтажной плоскости до конца вала) по ГОСТ 4907-73 (ВС-1 - сплошной гладкий, ВС-2 - сплошной со шлицем, ВС-3 - сплошной с лыской, ВС-4 - сплошной с двумя лысками, ВП-1 - полый гладкий, ВП-2 - полый с лыской).

Для многоэлементных резисторов в полном условном обозначении параметры и характеристики записываются в виде дроби в порядке набора секций от выхода вала.

Примеры полных условных обозначений резисторов. Постоянный непроволочный резистор с регистрационным номером 33И, номинальной мощностью рассеяния 0,25 Вт, номинальным сопротивлением 100 кОм, допускаемым отклонением сопротивления ±2%, группой по уровню шумов А, документом на поставку 0.467.027 ТУ обозначается Р1-ЗЗИ - 0,25 Вт - 100 кОм ±2% А 0.467.027 ТУ.

Кодированное обозначение номинальных сопротивлений состоит из трех или четырех знаков, включающих две цифры и букву или три цифры и букву. Буква кода из русского или латинского алфавита (в скобках) обозначает множитель, составляющий значение сопротивления, и определяет положение запятой десятичного знака. Буквы Е (R), К, М, Г (G), Т обозначают соответственно множители 1, 10³ , 10⁶, 10⁹, 10¹² для значений сопротивления, выраженных в омах.

В последнее время постоянные резисторы все чаще маркируют цветовым кодом. Маркировку наносят на цилиндрическую поверхность резистора в виде точек или круговых полос (поясков). Она обозначает номинальное сопротивление резистора и допускаемое отклонение его сопротивления от номинального значения. Номинальное сопротивление выражено в омах двумя или тремя цифрами (в случае трех цифр последняя не равна нулю) и множителем 10n, где n - любое целое число от - 2 до + 9.

Для резисторов с номинальным сопротивлением, выражаемым двумя цифрами и множителем, цветовая маркировка состоит из четырех знаков или трех при допуске +20 % (такой допуск маркировкой не наносят).

Маркировочные знаки сдвинуты к одному из торцов резистора. Первым считают знак, нанесенный рядом с торцом. Если длина резистора не позволяет сдвинуть маркировку к одному из торцов, последний знак делают в 1,5 раза крупнее остальных. Маркировочные знаки располагают на резисторе слева направо в следующем порядке: первый знак - первая цифра; второй знак - вторая; третий - множитель. Это - номинальное сопротивление. Четвертый знак - допускаемое отклонение сопротивления.

Для резисторов с номинальным сопротивлением, выраженным тремя цифрами и множителем, цветовая маркировка состоит из пяти знаков: первые три знака - три цифры номинала: четвертый знак - множитель, пятый - допустимое отклонение сопротивления.

Основные электрические параметры и характеристики резисторов

Под номинальной мощностью понимается наибольшая мощность, которую резистор может рассеивать в заданных условиях в течение гарантированного срока службы при сохранении параметров в установленных пределах.

Значение номинальной мощности рассеяния зависит от конструкции и физических свойств примененных материалов. Чем выше теплостойкость конструкционных и резистивных материалов, тем выше допустимая рассеиваемая мощность для данного объема резистора. Ограничивающими факторами при работе резистора являются температура окружающей среды и электрическая нагрузка, которая в конечном итоге создает дополнительный перегрев.

Таким образом, нагрев резистора происходит за счет мощности, выделяющейся при протекании электрического тока, и тепловой энергии окружающей среды. С повышением температуры окружающей среды происходит нагрев резистора сверх допустимого, в результате чего появляется необходимость снижения электрической нагрузки, т. е. уменьшения рассеиваемой мощности.

Значения номинальных мощностей рассеяния в ваттах устанавливаются согласно ГОСТ 9663-75 и выбираются из ряда: 0,01; 0,025; 0,05; 0,062; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6,3; 8; 10; 16; 25; 40; 63; 75; 80; 100; 160; 250; 400; 500; 630; 800; 1000.

Предельное рабочее напряжение - максимальное напряжение для данного типа резистора, которое устанавливается, исходя из его конструкции, размеров и обеспечения длительной работоспособности. Оно ограничивается в основном тепловыми процессами в токопроводящем элементе и электрической прочностью резистора.

Номинальное сопротивление - значение сопротивления, на которое рассчитан резистор и которое указывается на резисторе или в сопроводительной документации.

Номинальные значения сопротивлений резисторов, выпускаемых отечественной промышленностью и зарубежными фирмами, стандартизованы в соответствии с рекомендациями МЭК (международная электротехническая комиссия).

Фактические значения сопротивлений могут отличаться от номинальных в пределах определенных допусков. Ряд допускаемых отклонений от номинальных значений также нормализован. Допуски указываются в процентах в соответствии с рядом ±0,001; ±0,002; ±0,005; ±0,01; ±0,02; ±0,05; ±0,1; ±0,25; ±0,5; ±1,0; ±2,0; ±5,0; ±10; ±20; ±30.

Кроме номинального переменные резисторы характеризуются следующими величинами сопротивления:

а) полное сопротивление- сопротивление между крайними выводами резистивного элемента;

б) установленное сопротивление - сопротивление между одним из крайних выводов резистивного элемента и выводом подвижного контакта;

в) минимальное сопротивление - сопротивление, измеренное между выводом подвижного контакта и любым выводом резистивного элемента при таком положении вала, когда получается наименьшее значение сопротивления;

г) сопротивление дополнительного отвода - сопротивление между крайним выводом резистивного элемента и выводом дополнительного отвода;

д) переходное сопротивление (контактное сопротивление) - сопротивление между резистивным элементом и подвижным контактом;

е) для резисторов с выключателем введено понятие «сопротивление контактов выключателя» - электрическое сопротивление замкнутой контактной пары;

ж) начальный скачок - резкое изменение сопротивления при перемещении подвижной системы от упора (а для резисторов с выключателем от положения «включено») до начала плавного изменения сопротивления;

з) сопротивление изоляции - сопротивление между токоведущими частями и корпусом. Этот параметр эксплуатационный. В нормальных условиях сопротивление изоляции для разных типов резисторов может лежать в пределах от десятков до тысяч мегаом.

Температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) называется величина, характеризующая относительное изменение сопротивления резистора при изменении температуры на 1 °С. Температурный коэффициент сопротивления характеризует обратимые изменения сопротивления резистивного элемента вследствие изменения температуры окружающей среды или изменения электрической нагрузки.

Собственные шумы резисторов складываются из тепловых и токовых шумов. Уровень шумов измеряется электродвижущей силой (ЭДС) шумов.

Возникновение тепловых шумов связано с флюктуационными изменениями объемной концентрации электронов в резистивном элементе, обусловленными их тепловым движением. Вследствие хаотического движения электронов частотный спектр тепловых шумов оказывается непрерывным, а его энергия равномерно распределена вплоть до очень больших частот.

Помимо тепловых шумов, уровень которых определяется в основном температурой и сопротивлением резистивного элемента и не зависит от протекающего тока, в резистивном элементе при включении его под электрическую нагрузку возникают специфические токовые шумы, обусловленные флюктуациями контактных сопротивлений между проводящими частицами, а также трещинами и неоднородностями резистивного элемента. Эти флюктуации являются следствием изменения площади контактирования отдельных токопроводящих частей структуры элемента, перераспределения напряжения на отдельных зазорах между этими частицами, возникновения новых проводящих цепочек в относительно больших зазорах под действием высокой напряженности электрического поля и т.п,

В полупроводниковых материалах причиной токовых шумов могут быть колебания проводимости, связанные с процессами возбуждения и рекомбинации носителей тока и другими процессами.

Уровень собственных шумов резисторов тем выше, чем больше температура и напряжение. Шумы накладывают ограничения на чувствительность схем и создают помехи при воспроизведении полезного сигнала.

Значение сопротивления некоторых типов резисторов, особенно высоковольтных и высокомегаомных, может изменяться в зависимости от приложенного напряжения. Причиной нелинейности вольт-амперной характеристики резистора является зависимость концентрации носителей тока и их подвижности от напряженности поля. Нелинейным со­противлением обладают также контакты через тонкие диэлектрические прослойки и контакты в композициях, особенно с крупнозернистой структурой, где возможны локальные перегревы.

Для оценки степени нелинейности обычно используется коэффициент напряжения. Он определяется относительным изменением сопротивления резисторов, измеренным при испытательных напряжениях, соответствующих 10 и 100% его номинальной мощности рассеяния.

Конденсаторы

Конденсатор - это элемент электрической цепи, состоящий из проводящих электродов (обкладок), разделенных диэлектриком и предназначенный для использования его емкости.

Емкость конденсатора есть отношение заряда конденсатора к разности потенциалов, которую заряд сообщает конденсатору.

За единицу емкости в международной системе СИ принимают емкость такого конденсатора, у которого потенциал возрастает на один вольт при сообщении ему заряда один кулон (Кл). Эту единицу называют фарадой (Ф). Для практических целей она слишком велика, поэтому на практике используют более мелкие единицы емкости: микрофараду (мкФ), нанофараду (нФ) и пикофараду (пФ).

В качестве диэлектрика в конденсаторах используются органические и неорганические материалы, в том числе оксидные пленки некоторых металлов. При приложении к конденсатору постоянного напряжения происходит его заряд; при этом затрачивается определенная работа, выражаемая в джоулях (Дж). Она равна запасенной потенциальной энергии.

Условное обозначение конденсаторов может быть сокращенным и полным.

В соответствии с действующей системой сокращенное условное обозначение состоит из букв и цифр.

Первый элемент - буква или сочетание букв, обозначающие подкласс конденсатора:

К - постоянной емкости,

КТ - подстроечные,

КП - переменной емкости.

Второй элемент - обозначение группы конденсатора в зависимости от материала диэлектрика:

1 - вакуумный;

2 - воздушный;

3 - с газообразным диэлектриком;

4 - с твердым диэлектриком;

10 - керамические на номинальное напряжение до 1600 В;

15 - керамические на номинальное напряжение 1600 В и выше;

20 - кварцевые;

21 - стеклянные;

22 - стеклокерамические;

23 - стеклоэмалевые;

31 - слюдяные малой мощности;

32 - слюдяные большой мощности;

40 - бумажные на номинальное напряжение до 2 кВ с обкладками из фольги;

41 - бумажные на номинальное напряжение 2 кВ и выше с обкладками из фольги;

42 - бумажные с металлизированными обкладками;

50 - электролитические фольговые алюминиевые;

51 - электролитические фольговые танталовые, ниобиевые и др.;

52 - электролитические объемно-пористые;

53 - полупроводниковые оксидные;

54 - металлические оксидные;

60 - воздушные;

61 - вакуумные;

71 - полистирольные;

72 - фторопластовые;

73 - полиэтилентерефталатные;

75 - комбинированные;

76 - лакопленочные;

77 - поликарбонатные.

Третий элемент - пишется через дефис и обозначает регистрационный номер конкретного типа конденсатора. В состав третьего элемента может входить также буквенное обозначение.

Приведенная система не распространяется на условные обозначения старых типов конденсаторов, в основу которых брались различные признаки: конструктивные разновидности, технологические особенности, эксплуатационные характеристики, области применения и т. п. Например:

КД - конденсаторы дисковые,

КМ - керамические монолитные,

КЛС - керамические литые секционные,

КСО - конденсаторы слюдяные спрессованные.

СГМ - слюдяные герметизированные малогабаритные,

КБГИ - конденсаторы бумажные герметизированные изолированные,

МБГЧ - металлобумажные герметизированные частотные,

КЭГ - конденсаторы электролитические герметизированные,

ЭТО - электролитические танталовые объемно-пористые,

КПК - конденсаторы подстроечные керамические.

Полное условное обозначение конденсатора состоит из сокращенного обозначения, обозначения и величины основных параметров и характеристик, необходимых для заказа и записи в конструкторской документации, обозначения климатического исполнения и документа на поставку.

Параметры и характеристики, входящие в полное условное обозначение, указываются в следующей последовательности:

- обозначение конструктивного исполнения,

- номинальное напряжение,

- номинальная емкость,

- допускаемое отклонение емкости (допуск),

- группа и класс по температурной стабильности емкости,

- номинальная реактивная мощность,

- другие, необходимые дополнительные характеристики.

Маркировка на конденсаторах (так же как и условное обозначение) буквенно-цифровая. Она содержит: сокращенное обозначение конденсатора, номинальное напряжение, номинальное значение емкости, допуск, обозначение климатического исполнения (буква «В» для конденсаторов всеклиматического исполнения) и дату изго­товления.

Для маркировки конденсаторов применяют обозначения установленные ГОСТ 11076-69 (СТ СЭВ 1810-79). В зависимости от размеров конденсатора применяются полные или сокращенные (кодированные) обозначения. Полное обозначение номинальной емкости должно состоять из значения номинальной емкости по ГОСТ 2519-67 и обозначения единицы измерения. Кодированное обозначение номинальной емкости должно состоять из трех или четырех знаков, включающих две или три цифры и букву. Буква кода обозначает множитель, составляющей значение емкости. Латинскими или русскими буквами p или П, n или Н, или М, m или И, F или Ф обозначаются множители 10-12, 10-9, 10-6, 10-3, 1 соответственно для значений емкости, выраженной в фарадах. Эти буквы используются в качестве запятых при указании дробных значений емкости. Например:

5.6 пФ - 5p6 или 5П6;

150 пФ - 150p (n15) или 150П (М15);

3.3 нФ - 3n3 или 3Н3;

2.2 мкФ - 22 или 2М2;

150 мкФ - 150 (m15) или 150М или И150.

Катушки индуктивности

Катушкой индуктивности называют радиодеталь, имеющую спиральную обмотку и способную концентрировать переменное магнитное поле. Основными параметрами катушек являются:

- индуктивность

- добротность

- собственная емкость

- температурная стабильность или температурный коэффициент индуктивности.

Величина индуктивности прямопропорциональна размерам катушки, числу витков и зависит так же от материала, введенного в катушку сердечника и наличия экрана.

При введении в катушку сердечника из магнитных материалов (феррит, альсифер, карбонильное железо, магнетит) ее индуктивность увеличивается, что позволяет уменьшить число витков для получения требуемой индуктивности.

Влиять на индуктивность катушки можно и при отсутствии в ней подвижного сердечника. В этом случае одну из двух последовательно соединенных катушек помещают внутри другой и изменяя ее положение изменяют индуктивность. Такую конструкцию катушек называют вариометром.

Электронные приборы

В электронных приборах (лампах) прохождение тока обусловлено перемещением электронов в вакууме, который является непроводящей средой. Под вакуумом понимают такую высокую степень разрежения воздуха или газа, при которой движение электронов происходит без столкновения с молекулами газа.

Источником электронов в электронных лампах служит металлический электрод – катод, с поверхности которого электроны входят в окружающую среду. Для выхода электронов из катода им необходимо сообщить энергию, равную работе по преодолению тормозящего действия электрического поля или потенциального барьера. Эта энергия называется работой выхода Wа, а ее отношение к заряду электрона – потенциалом выхода

φ ₌ Wа/е. В Зависимости от способа сообщения дополнительной энергии электронам для выхода из катода различают следующие виды эмиссии:

- Термоэлектронная – выход электронов из катода при его нагревании.

- Вторичная электронная – выход вторичных электронов под действием ударов первичных электронов о поверхность тела.

- Электронная эмиссия под ударами тяжелых частиц – выход электронов под действием ударов ионов или возбужденных атомов (молекул) о поверхность проводника.

- Автоэлектронная – выход электронов под действием сильного электрического поля у его поверхности.

- Фотоэлектронная – выход электронов под действием излучения, поглощаемого катодом от частиц света – фотонов.

Ионные приборы

В ионных приборах ток создается не только перемещением свободных электронов, но и в следствии перемещения заряженных частиц газа или паров ртути – ионов. В обычных условиях газ содержит ничтожное количество свободных электронов и ионов. Проводимость газа может быть вызвана его ионизацией сильным электрическим полем, высокой температурой, радиоактивными лучами. Процесс образования носителей зарядов называется ионизацией газа.