29 ELEKTRONIČKI ELEMENTI

Elektronska cijev

Električna žarulja sa dodatnom elektrodom

Shema prvog radioprijemnika sa pojačalom

3. Elektronska cijev dioda Dodatna elektroda je nazvana anoda, a žarna nit katoda zbog smjera toka struje. Naime elektronska cijev dioda koju je Edison konstruirao je provodila struju samo u jednom smjeru od anode ka katodi. Kao što vidimo sa slike 3. Edison je koristio dvije baterije i to katodnu niskog napona za grijanje užarene niti i anodnu bateriju visokog napona koja je "protjerivala" struju kroz elektronsku cijev. U prvi mah nije bilo objašnjenja kako to da struja teče kroz vakuum. Objašnjenje je pronađeno u tzv. termoelektronskoj emisiji. Naime užarena nit izbacuje slobodne elektrone u vakuum. Navedene elektrone prihvata električno polje anode koja je pozitivno naelektrisana te privlači negativne elektrone. Ako se na anodu spoji negativni pol baterije tada kroz cijev neće teći struja, jer će u tom slučaju anoda odbijati elektrone sa katode. Smjer struje je suprotan toku elektrona kao što je poznato iz fizike. Edisonova elektronska cijev je na svoju primjenu čekala ravno 20 godina, odnosno prvi puta je primjenjena 1904. godine za konstrukciju poboljšanog radiodetektora u kome je izbacila iz upotrebe diodu od galenita. 1907. godine je konstruirana elektronska cijev trioda koja pored spomenute dvije elektrode (anode i katode) imala i treću smještenu između njih. Ta treća elektroda ima rešetkast oblik te se i zove rešetka. Uloga rešetke je da regulira tok elektrona između anode i katode. Na ovaj način je dobivena elektronska komponenta kojom su se mogli pojačavati slabi signali. Naime pomoću nekog slabog signala dovedenog na rešetku se mogao regulirati tok struje od anode prema katodi (tranzistor). Ovo je odmah iskorišteno za konstrukciju poboljšanog radioprijemnika prema shemi sa slike 4.

TRANZISTOR

Ilustracija rada tranzistora

Drugo slovo Opis

A Dioda

C Niskofrekventni tranzistor male snage

D Niskofrekventni tranzistor velike snage

F Visokofrekventni tranzistor male snage

L Visokofrekventni tranzistor velike snage

T Tiristor, Triak

U Specijalni tranzistor

Y Specijalna dioda

Z Zener dioda

Boja Broj Umnožak

Crna 0 1

Smeđa 1 10

Crvena 2 100

Narandčasta 3 1000

Žuta 4 10 000

Zelena 5 100 000

Plava 6 1000 000

Ljubičasta 7 10 000 000

Siva 8 100 000 000

Bijela 9 1000 000 000

Č

OTPORNIK

Sl. 2. Oznake kondenzatora na shemama

Sl. 3. Promjenljivi kondenzator

Ilustracija funkcije kondenzatora

)

Ceramic Discs

|

|

uF

1

V 35

+

-

104

Electrolytic 1

uF pF =

100

10100

pF =

101

1000

pF =

102

.001 uF = 102*.01

uF =

103

.1 uF =

104

Value Code

102

(.001

uF) (.1 uF

)

KONDENZATOR

ZAVOJNICA TRANSFORMATOR

Funkcija diode

Sl. 3. Izvedbe dioda

Presjek diode

ŽARULJA SVIJETLI ŽARULJA NE SVIJETLI

DIODA

. Stabilizacija napona pomoću Zenerove diode

Fotodioda kao generator

ELEKTRONSKA

CIJEV

tranzistor

n+

n+

p-podloga

p+

p+

n

dioda

n+

n+

p-podloga

p+

p+

np

otpornik

• dubina emiterskog spoja : 0,5-3,5 µm; • širina baze : 0,3-0,7 µm; • dubina kolektorskog spoja : 0,8-5 µm; • najmanja širina otvora u sloju SiO2 za difuziju i kontakte : 2 µm; • ukupna površina koju na pločici zauzima monolitni tranzistor : 50

µm x 50 µm do • 300 µm x 300 µm; • probojni napon emiterskog spoja : 6-9 V; • probojni napon kolektorskog spoja : 25-60 V; • barijerni kapacitet kolektorskog spoja : 0,4-2 pF; • faktor strujnog pojačanja u spoju zajedničkog emitera : 50-250 ;

MO

S F

ET

tra

nzi

sto

ri u

pre

sjek

u

Ilustracija rada MOS FET-a

. Shema regulatora rasvjete (lijevo) i raspored izvoda tranzistora BD239

(desno)

Dvije tipične sheme

tranzistorskog

pojačala u klasi A

. Tranzistorsko jednosmjerno pojačalo

Skica (lijevo) i fotografija

(desno) releja

Ilustracija rada releja Primjena releja

. Kontakt (lijevo) i vanjski izgled (desno) rid releja (palidrvce pored

releja radi poređenja veličine)

RELEJ

Tiristor u kolu jednosmjerne struje

TIRISTOR

DIAK

Presjek i oznaka triaka

Ilustracija rada triaka

Sl. 6. Tranzistor zako č en

Sl. 7. Tranzistor u stanju vo ñ enja

TRANZISTOR ZAKOČEN

TRANZISTOR U STANJU VOĐENJA

TRIAK

INTEGRIRANI KRUG

Oznaka i kućište Graetz ispravljača

Dekadni Heksadecimalni Binarni

0 0 0 0 0 0

1 1 0 0 0 1

2 2 0 0 1 0

3 3 0 0 1 1

4 4 0 1 0 0

5 5 0 1 0 1

6 6 0 1 1 0

7 7 0 1 1 1

8 8 1 0 0 0

9 9 1 0 0 1

10 A 1 0 1 0

11 B 1 0 1 1

12 C 1 1 0 0

13 D 1 1 0 1

14 E 1 1 1 0

15 F 1 1 1 1

Usporedba brojeva

Tablica istine logičkog množenja

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

( аналогни и дигитални ) .

a) b) функцијама тастера и прибора .

Slika 4. UNIVERZALNI MJERNI INSTRUMENT: − pokaziva~

Katodna cijev

LCD displej u presjeku

Činjenica da struja teče kroz tranzistor je na prvi pogled nelogična, jer imamo barijeru između kolektora i baze koja bi trebala biti nepropusna zbog činjenice da struja može da teče od P ka N sloju. Ipak struja teče kroz barijeru zbog pojave da spomenuta barijera „usisava“ nosioce naboja iz baze. Baza tranzistora mora biti jako tanka kako bi se nosioci naboja što lakše injektirali iz emitera u bazu i zatim transportirali do kolektora. Konkretno u primjeru sa slike 4. je u pitanju NPN tranzistor kod koga se elektroni iz emitera preko baze transportiraju do kolektora. Dakako, trebamo se podsjetiti činjenice da smjer elektrona i smjer struje nije isti (struja i elektroni imaju suprotan smjer kretanja). Dakle elektroni teku smjerom emiter-baza-kolektor, a struja teče smjerom kolektor-baza-emiter. Što jaču struju dovodimo u bazu preko otpornika RB to će jača struja teći kroz tranzistor. Kao što se vidi sa slike 4. struju koja teče u bazu smo označili oznakom Ib, a struju koja teče u tranzistor oznakom Ic. Navedene struje (baznu i kolektorsku) mjerimo pomoću dva instrumenta. Kao što vidimo bazni otpornik Rb je promjenljiv te promjenom njegovog otpora možemo mijenjati jačinu bazne struje Ib (što je otpor baznog otpornika manji jača je struja baze). Mjereći baznu i kolektorsku struju i unoseći podatke o mjerenjima u dijagram doći ćemo do dijagrama prikazanog na slici 5.

Drugo slovo Opis

A Dioda

C Niskofrekventni tranzistor male snage

D Niskofrekventni tranzistor velike snage

F Visokofrekventni tranzistor male snage

L Visokofrekventni tranzistor velike snage

T Tiristor, Triak

U Specijalni tranzistor

Y Specijalna dioda

Z Zener dioda

Najviše korištena sirovina za proizvodnju aktivnih elektronskih komponenti je poluvodič silicijum n-tipa koji se isporučuje u obliku šipki (ingota) promjera nekoliko centimetara i duljine 1-2 metra. Navedena šipka se poput salame reže na tanke šnite (engleski: wafers) debljine 0,4-0,6 mm kao što je prikazano na slici 1.

Sl. 3. Osvjetljavanje kriški kroz masku

1

2

3

4

5

Na slici 6. je ilustrovano stanje sklopa kada je na ulaz narinut napon 0V, a na slici 7. stanje kada je na ulazu sklopa narinut napon 5V.

PRIJEMNIK

PREDAJNIK

Blok shema superheterodinskog radio prijemnika

CB odašiljač male snage