Введение в электронику
Шрифт:
• Коэффициент трансформации определяет, является трансформатор повышающим, понижающим или оставляет напряжение неизменным.
Коэффициент трансформации = NS/NP
• Отношение напряжения вторичной обмотки к напряжению первичной обмотки равно отношению чисел витков этих обмоток:
ES/ЕР = NS/NP
• Трансформатор, у которого напряжение на вторичной обмотке больше, чем на первичной, называется повышающим трансформатором.
• Коэффициент трансформации повышающего трансформатора всегда больше единицы.
• Трансформатор, у которого напряжение на вторичной обмотке меньше, чем на первичной, называется понижающим трансформатором.
• Коэффициент трансформации понижающего трансформатора всегда меньше единицы.
• Величина повышенного или пониженного напряжения определяется коэффициентом трансформации.
• Применения трансформаторов включают: согласование импедансов, сдвиг фаз, гальваническую развязку, блокирование постоянного и пропускание переменного токов и вывод нескольких сигналов с разными уровнями напряжения.
• Трансформатор гальванической развязки пропускает сигнал неизмененным.
• Трансформатор гальванической развязки используется для предотвращения поражения электрическим током.
• Автотрансформатор используется для повышения и понижения напряжения.
• Автотрансформатор — это специальный трансформатор, который не обеспечивает гальваническую развязку.
Глава 18. САМОПРОВЕРКА
1. Объясните, как электромагнитная индукция индуцирует напряжение во вторичной обмотке трансформатора.
2. Почему мощность трансформаторов измеряется в вольт-амперах, а не в ваттах?
3. Чем отличаются два трансформатора, один их которых при приложенном напряжении к первичной обмотке не имеет нагрузки во вторичной обмотке, а второй имеет нагрузку?
4. К первичной обмотке трансформатора приложено переменное напряжение 120 вольт, а напряжение на вторичной — 12 вольт. Какое количество витков имеет вторичная обмотка, если первичная содержит 400 витков?
5. Какой коэффициент трансформации должен иметь трансформатор для согласования 4-омного громкоговорителя с 16-омным источником сигнала?
6. Объясните, почему трансформаторы играют важную роль при передаче электроэнергии потребителям.
7. Каким образом трансформатор гальванической развязки предотвращает поражение электрическим током?
Раздел 3
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
Техники по электронике совершенствуют, производят и обслуживают электронное оборудование, используя при этом сложное измерительное и диагностическое оборудование для проверки, настройки и ремонта электронного оборудования. Это оборудование включает радио, радиолокацию, системы звуковой локации, телевидение, компьютеры, а также промышленные и медицинские контрольно-измерительные устройства.
Техники помогают инженерам устанавливать оборудование, ставить эксперименты и вычислять результаты. Они также помогают инженерам в изготовлении макетов разработанного оборудования и выполняют стандартные работы по проектированию. Некоторые техники по электронике работают продавцами или представителями фирм для того, чтобы давать советы по установке и эксплуатации сложного оборудования. Большинство техников по электронике работают в лабораториях, магазинах по продаже электроники или на промышленных предприятиях; девяносто процентов работают на частных предприятиях.
Чтобы стать техником по электронике, необходимо пройти официальную подготовку. Такую подготовку дают военные колледжи, профессионально-технические школы или домашние учебные программы.
Ожидается, что потребность в техниках по электронике к 2000 году увеличится. Это обусловлено растущими потребностями в компьютерах, коммуникационном оборудовании, военной электронике и в бытовой электронной технике. Увеличение потребности в технике обеспечит возможности работы, возникнет необходимость в замене техников, которые получили повышение, ушли на другую работу или вообще ее оставили.
Глава 19. Основы полупроводников
ЦЕЛИ
После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:
• Перечислить полупроводниковые материалы.
• Дать определение ковалентной связи.
• Описать процесс легирования для получения полупроводниковых материалов n– типа и р– типа.
• Объяснить, как легирование поддерживает ток в полупроводниковых материалах.
Полупроводники являются основными компонентами электронного оборудования. Наиболее часто используются полупроводниковые диоды (для выпрямления сигналов), транзисторы (используются для усиления сигналов) и интегральные микросхемы (используются для переключения схем или усиления сигналов). Основная функция полупроводниковых приборов — управление напряжением или током для получения желаемого результата.
Полупроводники имеют следующие преимущества:
• Малые размеры и вес.
• Низкую потребляемую мощность при низком напряжении.
• Высокий коэффициент полезного действия.
• Высокую надежность.
• Способность работать в сложных условиях.
• Немедленно начинают работать при включении питания.
• Недорогое массовое производство.
Полупроводники имеют следующие недостатки:
• Высокую восприимчивость к изменениям температуры.
• Для стабилизации режима необходимы дополнительные компоненты.
• Легко повреждаются (при превышении допустимых пределов по току или напряжению, при перемене полярности питающего напряжения, от перегрева при пайке).
Проводимость полупроводниковых материалов лежит между проводимостью изоляторов и проводников. Чистыми полупроводниковыми элементами являются углерод (С), германий (Ge) и кремний (Si). Наиболее подходят для применения в электронике германий и кремний.