KET/FYE Fyzikální elektronika - šablona
Osnova sekce
-
ESF II - projekt Západočeské univerzity v Plzni
registrační číslo CZ.02.2.69/0.0/0.0/18_056/0013239
Toto dílo podléhá licenci Creative Commons 4.0 ve variantě BY-SA
Vážení studenti,
vítejte v kurzu sestavenému k předmětu Fyzikální elektronika, který se věnuje fyzikální podstatě základních elektronických součástek.
Cílem předmětu je objasnit problematiku základních pasivních a aktivních elektronických součástek. Vysvětlit fyzikální principy a jevy v polovodičových materiálech s ohledem na funkci elektronických součástek. Získat přehled o základních parametrech elektronických součástek pro výkonové a vysokofrekvenční aplikace.
-
Tato kapitola se zabývá fyzikální podstatou a konstrukcí pasivních elektronických součástek jako jsou rezistory, termistory, varistory, bleskojistky, kondenzátory, cívky, transformátory a krystaly.
-
První část kapitoly je věnována popisu modelu atomu, vysvětlení vazební energie a pásového modelu pevných látek. Vysvětluje rozdíl mezi jednoduchými, sloučeninovými, vlastními a nevlastními polovodiči. Dále je zde popsán a vysvětlen vznik proudů v polovodičích, pohyblivost nosičů, teplotní závislosti, Fermiho hladina, generace a rekombinace nosičů a Hallův jev v polovodičových materiálech.Druhá část kapitoly se věnuje definici homogenního a heterogenního PN přechodu, pásovému modelu PN přechodu. Je zde vysvětlen prostorový náboj a jeho souvislost s Debyeho délkou. Dále je pozornost věnována PN přechodu s přiloženým vnějším napětím, popisu VA charakteristiky PN přechodu, vysvětlení Shockleyho rovnice, vzniku kapacity PN přechodu a její vliv na dynamický režim.
-
Tato kapitola je zaměřena na principy a vlastnosti různých typů polovodičových diod jako je varikap, usměrňovací dioda, Zenerova diod, tunelová dioda, lavinová dioda, Schottkyho dioda, transil a trisil. Jsou zde vysvětleny mechanizmy průrazů PN struktury a vlastnosti polovodičového přechodu na bázi kov-polovodič.
-
Kapitola se zaměřuje na vysvětlení principu činnosti NPN a PNP tranzistoru a na požadavky jejich konstrukce. Dále je pozornost věnována statickým vlastnostem a jednotlivým proudům v bipolárním tranzistoru. Je zde vysvětlen zesilovací činitel bipolárního tranzistoru, Earlyho jev, jsou zde uvedeny teplotní vlastnosti a související průrazy bipolárních tranzistorů. Rovněž se kapitola soustřeďuje na modely bipolárního tranzistoru, základní zapojení, vysokofrekvenční vlastnosti, šumy, požadavky na výkonové tranzistory a základní zapojení tranzistoru jako zesilovač a spínač.
-
Pozornost této kapitoly je věnována rozdělení unipolárních tranzistorů, vysvětlení principu MOSFET, JFET a MeSFET tranzistorů. Jsou zde popsány nejdůležitější parametry unipolárních tranzistorů a principy nastavení pracovního bodu.
-
Kapitola se zaměřuje na parametry a vlastnosti ideálního a reálného operačního zesilovače. Jsou zde uvedeny základní zapojení rozdílového zesilovače, invertující a neinvertující zapojení, integrační a derivační zesilovač. Dále je pozornost věnována integrovaným obvodů a vysvětlení základních požadavků, způsobů výroby a definování mezí integrovatelnosti.
-
Tato kapitola je věnována popisu činnosti tyristoru, diaku a triaku. Jsou zde popsány jejich VA charakteristiky a základní zapojení a použití.
-
Kapitola se zaměřuje na popis vlastností a definování parametrů výkonových polovodičových součástek. Jsou zde popsány důležité parametry a základní zapojení výkonových diod, tranzistorů a tyristorů.
-
První část je věnována optickým vláknům, kde jsou vysvětleny jejich důležité parametry a vlastnosti, jako je útlum vlákna, Snellův zákon, vidová, chromatická a polarizační disperze.Druhá část je věnována elektro-optickým převodníků. Je zde vysvětlen princip LED, laserové diody a LCD.Třetí část kapitoly je zaměřena na opticko-elektrické převodníky. Je zde vysvětlen fyzikální princip fotorezistoru, fotodiody, fototranzistoru, solárního (fotovoltaického) článku, optronu, CCD snímače a fotonásobiče.
-