Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.
— | pitel:isz:polovodicove_prvky [30. 12. 2022, 13.43:01] (aktuální) – vytvořeno - upraveno mimo DokuWiki 127.0.0.1 | ||
---|---|---|---|
Řádek 1: | Řádek 1: | ||
+ | ====== Princip činnosti polovodičových prvků ====== | ||
+ | Základem funkce všech logických obvodů jsou polovodičové součástky. Využívá se hlavně příměsoých polovodičů: | ||
+ | ===== Dioda ===== | ||
+ | [[http:// | ||
+ | [[wp> | ||
+ | |||
+ | Realizována jako PN přechod. P a N jsou polovodiče, | ||
+ | |||
+ | Dioda je propustná ve směru P->N. Pokud přivedeme dostatečný proud v nepropustném směru, diodu " | ||
+ | ===== Tranzistor ===== | ||
+ | [[http:// | ||
+ | [[wp> | ||
+ | |||
+ | ==== VA charakteristika ==== | ||
+ | {{http:// | ||
+ | |||
+ | |||
+ | ==== Bipolární ==== | ||
+ | [[wp> | ||
+ | |||
+ | Bipolární tranzistor si lze představit jako dvě diody se společnou anodou. Je to součástka se třemi nožičkami, | ||
+ | |||
+ | Trocha fyziky: bipolární tranzistor používá k přenosu proudu jak elektrony (volné elektrony v materiálu N), tak díry (chybějící elektrony materiálu P). Po přivedení dostatečného napětí na bázi se stane přechod NPN vodivým. | ||
+ | |||
+ | Tranzistor lze také použít jako spínač. V tomto zapojení bude malý (snížený pomocí rezistoru) proud I< | ||
+ | [[http:// | ||
+ | |||
+ | ==== Unipolární ==== | ||
+ | Unipolární tranzistor je dnes hodně používaný například v počítačích -- téměř nahradil bipolární tranzistory. Hlavní rozdíl z fyzikálního hlediska je takový, že unipolární tranzistor používá buď jen díry, nebo jen elektrony pro přenos náboje. Tyto tranzistory se nazývají také "polem řízené" | ||
+ | |||
+ | Příklad unipolárního tranzistoru je [[wp> | ||
+ | ===== CMOS ===== | ||
+ | [[wp> | ||
+ | |||
+ | Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (ehm, // | ||
+ | |||
+ | Důležité je v obvodech rozpoznávat značky negace. Pro negaci se používá kolečko na vstupech nebo výstupech. Negace převrací signál z logické 0 na 1 a naopak. Jinak vám obvody nebudou vycházet :-). Taky je potřeba rozpoznat, jestli tranzistor propouští proud při 0 nebo při 1 (na bázi). Na obrázku s NAND je toto řešeno tak, že pokud má propouštět tranzistor při 0 na bázi, je tam ještě znaménko negace. U NOR je typ tranzisotru rozlišen šipkou -- pokud vede doprava, propouští při 0. | ||
+ | |||
+ | ==== NAND ==== | ||
+ | [[http:// | ||
+ | |||
+ | Dokud je alespoň jeden ze vstupů nastavený na nízké napětí, je výstup skrze alespoň jeden vrchní tranzistor připojen na vysoké napětí a tedy ve stavu logické 1. Jakmile jsou oba vstupy v logické 1, je vysoké napětí nahoře odstriženo a výstup je spojený skrze spodní tranzistory k zemi, tedy 0 V, logická 0. | ||
+ | |||
+ | [[http:// | ||
+ | ==== NOR ==== | ||
+ | [[http:// | ||
+ | |||
+ | Pokud je přivedeno vysoké napětí na jeden ze vstupů, je otevřen tranzistor, který spojí výstup se zemí (nastaví na výstupu 0 V, logická 0). Pokud jsou oba vstupy nastavené na 0, jsou oba vrchní tranzistory v propustném stavu a spojí vysoké napětí s výstupem (+5 V, logická 1). | ||
+ | |||
+ | [[http:// | ||
+ | |||
+ | ===== Shrnutí (na co nezapomenout) ===== | ||
+ | * polovodič: používají se nevlastní (příměsové) polovodiče, | ||
+ | * logické obvody používají polovodičové součástky | ||
+ | * dioda: průchodná ve směru P-N, čili na P přivedeme kladné napětí, většinou je třeba 0,6-0,7V minimálně | ||
+ | * bipolární tranzistor: nosičem jsou díry i elektrony | ||
+ | * unipolární tranzistor: nosičem je jen jeden z výše zmíněných, | ||
+ | * pokud přivedeme napětí na bázi (oproti emitoru), tranzistor se ve směru kolektor-emitor otevírá (u unipolárního přivádíme na gate, aby se otevřel směr source-drain) | ||
+ | * tranzistor může sloužit jako zesilovač proudu, nebo jako přepínač | ||
+ | * 2 typy, buď propouští při log 0, nebo při log 1 | ||
+ | * CMOS: technologie pro výrobu logických hradel pomocí tranzistorů MOSFET | ||
+ | * MOSFET: někdy nazývané " | ||
+ | * NAND a NOR hradla - zapojení tranzistorů za cílem realizace log. funkce | ||
+ | ==== Co je třeba vědět kdyby se zeptali ==== | ||
+ | * Diodu lze prorazit, tj. vést proud i v závěrném směru, v propustném směru vede proud běžně od napětí asi 0,7 voltu((Proč 0,7? Protože se musí zaplnit díry elektorny.)), | ||
+ | * důvod použití unipolárních (MOSFET) v čipech -- méně tepla, menší spotřeba | ||
+ | * při použití tranzistoru jako zesilovače vodí násobek proudu přiváděného na bázi-gate | ||
+ | * log. hradla mají obvykle 2 vstupy, hodnoty jsou log. 0 nebo 1, čemuž odpovídá nějaké napětí (např 0 V a 5 V), dále do hradla vede zvlášť vstupní napětí (log 1) a uzemnění (log 0), tyto 2 hodnoty se na základě vstupů připojují na výstup (tedy nepřipojují se na výstup vstupy) |