דיודות מיוחדות

מנורץ - התקנת לדים (יוני 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

דיודות מיוחדות

מעגלים ומכשירים מוליכים למחצה בדידים


שאלה 1

לא פשוט לשבת שם! בנה משהו !!

למידה מתמטית ניתוח מעגלים דורש הרבה לימוד בפועל. בדרך כלל, התלמידים מתאמנים על ידי עבודה דרך הרבה בעיות מדגם ובדיקת התשובות שלהם נגד אלה שסופקו על ידי ספר הלימוד או המדריך. אמנם זה טוב, יש דרך הרבה יותר טוב.

תלמד הרבה יותר על ידי בניית וניתוח מעגלים אמיתיים, ותאפשר לציוד המבחן שלך לספק את ה"נבלות "במקום ספר או אדם אחר. לקבלת תרגילים מוצלחים לבניית מעגלים, בצע את הצעדים הבאים:

  1. בזהירות למדוד ולהקליט את כל ערכי הרכיב לפני בניית המעגל, בחירת ערכי הנגד גבוה מספיק כדי לגרום נזק לכל רכיבים פעילים סביר.
  2. צייר את התרשים הסכימטי של המעגל כדי לנתח.
  3. בזהירות לבנות את המעגל על ​​קרש או בינוני נוח אחרים.
  4. בדוק את הדיוק של הבנייה של המעגל, לאחר כל חוט לכל נקודת חיבור, ולאמת את האלמנטים האלה אחד על אחד על התרשים.
  5. ניתוח מתמטי של המעגל, פתרון עבור כל מתח ערכי הנוכחי.
  6. בזהירות למדוד את כל המתחים וזרמים, כדי לאמת את הדיוק של הניתוח שלך.
  7. אם יש שגיאות משמעותיות (יותר מכמה אחוזים), בדוק היטב את הבנייה של המעגל שלך נגד התרשים, ואז בזהירות לחשב מחדש את הערכים מחדש למדוד.

כאשר התלמידים לומדים לראשונה על התקני מוליכים למחצה, וסביר להניח שיזיקו להם על ידי יצירת חיבורים לא תקינים במעגלים שלהם, אני ממליץ להם להתנסות במרכיבים גדולים בעלי הספק גבוה (1N4001 דיודות מתקנות, טרנזיסטורי כוח מסוג TO-220 או TO-3, וכו '), וכן באמצעות תא סוללה מקורות כוח הסוללה ולא אספקת powertop כוח. זה מקטין את הסבירות של נזק רכיב.

כרגיל, הימנעו מערכים הנגד גבוה מאוד נמוך מאוד, כדי למנוע טעויות מדידה שנגרמו על ידי מטר "טוען" (על קצה גבוה) כדי למנוע שחיקה טרנזיסטור (בקצה התחתון). אני ממליץ נגדי 1 kΩ ו 100 kΩ.

דרך אחת אתה יכול לחסוך זמן ולהפחית את האפשרות של שגיאה היא להתחיל עם מעגל פשוט מאוד להוסיף בהדרגה רכיבים כדי להגדיל את המורכבות שלה לאחר כל ניתוח, ולא לבנות מעגל שלם חדש עבור כל בעיה בפועל. שיטה נוספת לחיסכון בזמן היא להשתמש מחדש באותם רכיבים במגוון של תצורות מעגל שונות. בדרך זו, לא תצטרך למדוד את הערך של כל רכיב יותר מפעם אחת.

לחשוף תשובה הסתר תשובה

תן את האלקטרונים עצמם לתת לך את התשובות שלך "בעיות תרגול"!

הערות:

זה היה הניסיון שלי, כי התלמידים דורשים הרבה בפועל עם ניתוח מעגל להיות בקיאים. לשם כך, המדריכים בדרך כלל מספקים לתלמידים שלהם הרבה בעיות תרגול כדי לעבוד דרך, ולספק תשובות לסטודנטים לבדוק את העבודה שלהם נגד. בעוד גישה זו הופכת את התלמידים בקיאים בתיאוריית המעגלים, היא נכשלת במלואם בחינוך.

התלמידים לא רק צריך תרגול מתמטי. הם גם צריכים אמיתי, על הידיים בפועל בניין מעגלים באמצעות ציוד בדיקה. לכן, אני מציע את הגישה החלופית הבאה: התלמידים צריכים לבנות "בעיות תרגול" שלהם עם רכיבים אמיתיים, ולנסות לחזות מתמטית את המתח השונים והערכים הנוכחיים. בדרך זו, התיאוריה המתמטית "מתעוררת לחיים", וסטודנטים זוכים למיומנות מעשית שהם לא מרוויחים רק על ידי פתרון משוואות.

סיבה נוספת לעקוב אחר שיטת תרגול זו היא ללמד את השיטה המדעית של התלמידים: תהליך בדיקת ההשערה (במקרה זה, תחזיות מתמטיות) על ידי ביצוע ניסוי אמיתי. התלמידים גם לפתח מיומנויות פתרון אמיתי כמו שהם עושים מדי פעם טעויות בבניית המעגל.

לבלות כמה רגעים של זמן עם הכיתה שלך כדי לסקור כמה "הכללים" לבניית מעגלים לפני שהם מתחילים. לדון בנושאים אלה עם התלמידים שלך באותה דרך סוקראטית אתה בדרך כלל לדון בשאלות גליון העבודה, ולא פשוט להגיד להם מה הם צריכים ולא צריך לעשות. אני אף פעם לא מפסיק להיות מופתע כמה תלמידים לקלוט הוראות כאשר מוצגים הרצאה טיפוסית (מדריך מונולוג) פורמט!

הערה למורים אלה אשר עשויים להתלונן על הזמן "מבוזבז" נדרש כדי לבנות תלמידים מעגלים אמיתיים במקום רק מתמטית ניתוח מעגלים תיאורטיים:

מהי מטרת התלמידים לקחת את הקורס שלך "לוח עבודה workheetpanel פאנל ברירת המחדל" itemscope>

שאלה 2

זוהר בצבע אופייני מן האור חשמל פריקת גז הוא תוצאה של אנרגיה הנפלטת על ידי אלקטרונים באטומי גז כפי שהם נופלים ממצבים ברמה גבוהה "נרגש" בחזרה למצבים הטבעיים שלהם "הקרקע". ככלל של התנהגות אלקטרונים, הם חייבים לספוג אנרגיה ממקור חיצוני כדי לקפוץ לרמה גבוהה יותר, והם משחררים את האנרגיה כאשר חוזרים לרמה המקורית שלהם.

בהינתן קיומו של תופעה זו, מה אתה חושד עשוי להיות מתרחש בתוך צומת PN כפי שהיא מנהלת זרם חשמלי?

לחשוף תשובה הסתר תשובה

PN צמתים פולטים אנרגיה של אורך גל אופייני בעת ביצוע הנוכחי. עבור סוגים מסוימים של צמתים PN, אורכי הגל הם בטווח הנראה של האור.

שאלת המשך: איזה יישום מעשי ניתן לחשוב על תופעה זו?

הערות:

היישום המעשי של תופעה זו צריך להיות ברור, וזה נפוץ מאוד בציוד אלקטרוני מודרני. לדון עם התלמידים שלך את יעילות האנרגיה של פליטה זו אור לעומת מנורת ליבון.

שאלה 3

הסבר את העיקרון התפעולי של תא פוטו - וולטאי, הידוע גם בשם "תא סולארי". מה קורה בתוך מכשירים אלה כדי להמיר את אור השמש ישירות לחשמל?

לחשוף תשובה הסתר תשובה

האנרגיה של הפוטונים (חלקיקי האור) פוגעת בצומת מוליכים למחצה של PN, יוצרת זוגות של חורי אלקטרונים, אשר נעים בכיוון שבו השדה החשמלי של אזור הדלילה דוחף אותם.

שאלת אתגר: מה המשמעות של פער הלהקה של צומת ה- PN ליעילות התא?

הערות:

יש לא מעט פרט שניתן להוסיף לחשבון שניתן בתשובה. בקש מהסטודנטים שלך לספק חלק מהפרט הזה! ישנם משאבים רבים ללמוד כיצד תאים פוטו-וולטאיים עובדים, כך שהתלמידים שלך לא יתקשו למצוא את המידע בעצמם.

שאלה 4

איזור הידלדלות של צומת ה- PN מהווה חוסר קיבול טפילי בין ה- P לבין אזור המוליכים למחצה N. האם הקיבולת עולה או יורדת כהטיה גדולה יותר של הטיה הפוכה מוחלת על צומת ה- PN? תסביר את התשובה שלך.

לחשוף תשובה הסתר תשובה

הקיבול של הצומת יקטן ככל שמתח ההיפוך ההפוך בצומת יגדל.

שאלת אתגר: האם אתה יכול לחשוב על כל יישומים מעשיים עבור אפקט קיבול משתנה זה?

הערות:

שאלה זו היא סקירה טובה של התיאוריה קבלים, וגם הזדמנות להציג סוג מיוחד של דיודה: varactor .

שאלה 5

להסביר מה דיקט Schottky הוא, ואיך זה שונה בבנייה בתפקוד של דיודה צומת מוליכים למחצה נורמלי PN.

לחשוף תשובה הסתר תשובה

דיודת Schottky, הידועה גם בשם דיודה נושאת חם, נוצר על ידי צומת של מתכת ו- N-Semiconducting חומר. דיודות אלה יש ירידה מתח קדימה פחות, מהר יותר זמן ההחלמה לאחור, זרם דליפה הפוכה יותר, ויכולת מתח פחות הפוכה מאשר דיודות צומת PN רגיל.

הערות:

שאל את התלמידים שלך אם הם במקרה לחקור כל גיליונות נתונים עבור דיודות Schottky, ואם יש להם פרמטרים להשוות נגד צומת PN טיפוסי לתקן דיודות כגון סדרה 1N400x.

שאלה 6

צייר את הסמל הסכימטי עבור דיודת Schottky, ולתת כמה דוגמאות של יישומים טיפוסיים עבור זה.

לחשוף תשובה הסתר תשובה

אני אתן לך לחקור כמה יישומים אופייני של דיודות שוטקי.

הערות:

בקשו מהסטודנטים שלכם להסביר מדוע היישומים של דיודות Schottky מתאימים היטב ליכולות הייחודיות של דיודות אלו. מה זה על יישומים טיפוסיים לעשות שימוש אלה דיודות "במהירות התאוששות לאחור פעמים ו / או נמוך ירידה מתח קדימה" לוח לוחות עבודה Panelheetpanel "itemscope>

שאלה 7

יש סוג מיוחד של דיודה בשם varactor, אשר משמש ליצירת קיבול תלוי מתח. פונקציה זו משמשת לעתים קרובות במעגלים אלקטרוניים רדיו מקלט:

הקיבול התלוי במתח של דיודה זו ניתן על ידי המשוואה הבאה:

C j = C o



2V + 1

איפה,

C J = קיבולת צומת

C = = קיבולת צומת ללא מתח מיושם

V = מתח מתח צומת הפוכה

בהתבסס על משוואה זו, האם היית אומר כי קיבול הוא קשור באופן ישיר או הפוך את המתח הטיה הפוכה מיושן של דיודה varactor "# 7"> לחשוף תשובה הסתר תשובה

C j קשור באופן הפוך ל- V עבור דיודה varactor.

שאלת המשך: תחליף את משוואת הקיבולת של varactor diode למשוואת תדר התהודה הסטנדרטית כדי להגיע לפתרון משוואה אחת לתדר במונחי מתח L ו- Diode.

הערות:

שאלה זו מחזקת את הבנת התלמידים את המונחים המתמטיים הישירים וההופכים, כמו גם סקירה של תורת הצומת הבסיסית של PN ותיאוריית הקבלים.

שאלה 8

איזה סוג של דיודה הוא תמיד ארוז בתוך זכוכית ברורה או פלסטיק גוף (לעומת גוף פלסטיק אטום)? הסבר כיצד המראה של הרכיב עוזר בקביעת זהותו.

לחשוף תשובה הסתר תשובה

זוהי שאלה נבזית, טריק! המראה הפיזי של כל רכיב מוליך למחצה הוא אינדיקציה גרועה לזהותו. דיודות זנר קטנות רבות נארזות בגופים ברורים, אך אין זה אומר שכל הדימויים הברורים הם zeners, ולא כל zeners נמצאים בחבילות ברורות! מספר החלק של דיודה הוא האינדיקטור המהימן היחיד לזהותה.

שאלת מעקב: הגודל הפיזי של רכיב הוא לעיתים אינדיקציה לאיזה פרמטר ביצועים?

הערות:

אני בדרך כלל לא שואל "טריק" שאלות כגון זה, אבל לפעמים הם עובדים טוב מאוד כדי לקבל את הנקודה.

  • ← גליונות עבודה קודמים

  • אינדקס גליונות עבודה

  • גיליון העבודה הבא ←