Elektronik. Lars-Erik Cederlöf

Relevanta dokument
Övningsuppgifter i Elektronik

Moment 1 - Analog elektronik. Föreläsning 1 Transistorn del 1

Vad är elektricitet?

Vad är elektricitet?

Emtithal Majeed, Örbyhus skola, Örbyhus

SM Serien Strömförsörjning. Transistorn

Utredande uppgifter: I: Beskriv de fyra arbetsmoderna för en npn-transistor. II: Vad är orsaken till strömförstärkningen i normal mod?

ELEKTRICITET.

Think, pair, share. Vad tänker du på när du hör ordet elektricitet? Vad vill du veta om elektricitet?

TSTE20 Elektronik 01/31/ :24. Nodanalys metod. Nodanalys, exempel. Dagens föreläsning. 0. Förenkla schemat 1. Eliminera ensamma spänningskällor

Elektricitet och magnetism

Ellära. Lars-Erik Cederlöf

I: Beskriv strömmarna i en npn-transistor i normal mod i de neutrala delarna av transistorn.

Instruktion elektronikkrets till vindkraftverk

Efter avsnittet ska du:

Rättade inlämningsuppgifter hämtas på Kents kontor Föreläsning 4 Må , Kent Palmkvist To ,

Lektion 1: Automation. 5MT001: Lektion 1 p. 1

Lösningar Tenta

Beskrivning elektronikkrets NOT vatten

LABORATIONSINSTRUKTION. Mätning på dioder och transistorer

HÄLLEBERGSSKOLAN. Ur kursplanen för området elektronik i ämnet teknik:

Föreläsning 11 Bipolära Transistorer I. BJT Bipolar JuncDon Transistor. FunkDon bipolär transistor. DC operadon, strömförstärkning

Föreläsning 9 Transistorn och OP-förstärkaren

FYSIK ELEKTRICITET. Årskurs 7-9

Laborationsrapport. Kurs Elektroteknik grundkurs ET1002. Lab nr 3. Laborationens namn Halvledarkomponenter. Kommentarer. Namn. Utförd den.

Elektronik 2018 EITA35

Facit till Testa dig själv 3.1

Mätningar på transistorkopplingar

Spänning, ström och energi!

Q I t. Ellära 2 Elektrisk ström, kap 23. Eleonora Lorek. Ström. Ström är flöde av laddade partiklar.

ELLÄRA. Denna power point är gjord för att du ska få en inblick i elektricitet. Vad är spänning, ström? Var kommer det ifrån? Varför lyser lampan?

Introduktion till halvledarteknik

4:2 Ellära: ström, spänning och energi. Inledning

KAPITEL 2 MTU AB

Laborationer i miljöfysik. Solcellen

Halvledare. Transistorer, Förstärkare

Formelsamling för komponentfysik. eller I = G U = σ A U L Småsignalresistans: R = du di. där: σ = 1 ρ ; = N D + p n 0

För att skydda ett spänningsaggregat mot överbelastning kan man förse det med ett kortslutningsskydd som begränsar strömmen ut från aggregatet.

nmosfet och analoga kretsar

r 2 Arbetet är alltså endast beroende av start- och slutpunkt. Det följer av att det elektriska fältet är konservativt ( E = 0).

Elektronik 2017 EITA35

Tentamen i Komponentfysik ESS030, ETI240/0601 och FFF090

Formelsamling för komponentfysik

Ett materials förmåga att leda elektrisk ström beror på två förutsättningar:

Komponentfysik ESS030. Den bipolära transistorn

Föreläsning 6: Opto-komponenter

UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Sverker Johansson Bo Tannfors Transistorswitchen. Laboration E25 ELEKTRO

Elektriska signaler finns i våra kroppar.

Föreläsning 6: Opto-komponenter

ELLÄRA ELLÄRA. För många kan detta vara ett nytt ämne och till och med en helt ny värld som öppnar sig. Vi börjar därför från början.

r 2 C Arbetet är alltså endast beroende av start- och slutpunkt. Det följer av att det elektriska fältet är konservativt ( E = 0).

Du har följande material: 1 Kopplingsdäck 2 LM339 4 komparatorer i vardera kapsel. ( ELFA art.nr datablad finns )

1.2 Två resistorer är märkta 220 ohm 0,5 W respektive 330 ohm 0,25 W. vilken är den största spänning som kan anslutas till:

elektrostatik: laddningar I vila eller liten rörelse utan acceleration

Definition av kraftelektronik

Batteri. Lampa. Strömbrytare. Tungelement. Motstånd. Potentiometer. Fotomotstånd. Kondensator. Lysdiod. Transistor. Motor. Mikrofon.

Lab nr Elinstallation, begränsad behörighet ET1013 Likströmskretsar

4:7 Dioden och likriktning.

Föreläsning 8 Bipolära Transistorer I

Mät elektrisk ström med en multimeter

Magneter. En magnet har all-d en nord- och en sydände. Magneter används -ll exempelvis kompasser, magnetlås, fästmagneter.

Föreläsning 8 Bipolära Transistorer I

Fysik 1 kapitel 6 och framåt, olika begrepp.

Tentamen i komponentfysik

Laboration II Elektronik

Elektronik 2015 ESS010

CHALMERS TEKNISKA HÖGSKOLA Institutionen för Teknisk Fysik kl.: Sal : Hörsalar

Lösningsförslag Inlämningsuppgift 3 Kapacitans, ström, resistans

Grindar och transistorer

SM Serien Strömförsörjning. Zenerdioden används i huvudsak för att stabilisera likspänningar.

Föreläsning 2 - Halvledare

Föreläsning 2 - Halvledare

Välkomna till kursen i elektroniska material!

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar

Laborationer i miljöfysik. Solcellen

Föreläsning 9 Bipolära Transistorer II

Prova på. Brun Svart Orange/ Brun Svart Svart Röd Röd Röd Orange/ Röd Röd Svart Röd

rep NP genomgång.notebook March 31, 2014 Om du har samma volym av två olika ämnen så kan de väga helt olika. Det beror på ämnets densitet.

Koll på NO kapitel 5 Energi, sidan NTA, Kretsar kring el

Tentamen i Elektronik grundkurs ETA007 för E1 och D

Resistansen i en tråd

Elektriska kretsar - Likström och trefas växelström

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

Moment 1 - Analog elektronik. Föreläsning 2 Transistorn del 2

Föreläsning 9 Bipolära Transistorer II

4:3 Passiva komponenter. Inledning

Elektriska kretsar - Likström och trefas växelström

PROV ELLÄRA 27 oktober 2011

ETE115 Ellära och elektronik, vt 2013 Laboration 1

Med ett materials elektriska egenskaper förstår man helt allmänt dess ledningsförmåga, konduktans, och resistans Ohms lag:

Allmänt Materialfysik Ht Materials elektriska egenskaper 8.1 Bandstruktur. l A Allmänt. 8.1.

Materialfysik Ht Materials elektriska egenskaper 8.1 Bandstruktur

4. Om dioden inte lyser: Vänd den så att den första tråden rör zinkspiken och den andra tråden rör kopparspiken.

3.7 Energiprincipen i elfältet

Välkomna till kursen i elektroniska material! Martin Leijnse

Tentamen i Elektronik, ESS010, del1 4,5hp den 19 oktober 2007 klockan 8:00 13:00 För de som är inskrivna hösten 2007, E07

Laborationsrapport. Kurs El- och styrteknik för tekniker ET1015. Lab nr. Laborationens namn Lik- och växelström. Kommentarer. Utförd den.

Mät resistans med en multimeter

Allmän symbol för diod. Ledriktning. Alternativ symbol för en ideal diod.

Bygg en entransistors Booster till datorn eller MP3-spelaren

Transkript:

Elektronik LarsErik Cederlöf 1

Ledare och isolatorer Ledare för elektrisk ström har atomer med fria rörliga laddningar i yttersta skalet. Exempel på ledare är metallerna koppar och aluminium. Deras atomer har många fria rörliga laddningar i sitt yttersta skal. Isolatorer har inga fria rörliga laddningar. Exempel på isolatorer är plast, gummi och porslin. 2

Halvledare Halvledarens atomer har fyra elektroner i sitt yttersta skal. Den halvledare som används i elektronikkomponenter är nästan uteslutande kisel ( ). Atomerna binds samman av ett elektronpar. Vid absoluta nollpunkten ( 273 grader C ) är kisel en isolator. Tillför man energi i form av värme eller belysning lämnar en del elektroner sin plats och blir en fria elektroner. Elektronen lämnar efter sig ett hål som vi kan se som en positiv laddning eftersom det fattas en negativ laddning där. Denna ledningsförmåga hos halvledare är oftast oönskad och kallas för egenledning. Därför bakar man in elektronikkomponenter i svart plast och kyler dem om de riskerar att bli för varma. Datorer är av denna anledning försedda med fläkt. + fri elektron hål 3

Dopning Att tillsätta ett annat ämne till halvledaren kallas för dopning. Dopar man med arsenik ( As ) som har fem elektroner i yttersta skalet blir den femte elektronen fritt rörlig. Detta kallas för Ndopning eftersom elektronen är negativt laddad. Fri elektron As Dopar man med indium ( In) som har tre elektroner i sitt yttersta skal kommer det att fattas en elektron i mönstret. Man säger att man har ett positivt hål på den platsen. Detta kallas för Pdopning. Hålet kan förflytta sig till ett annat ställe om en elektron fyller upp hålet. Fritt rörligt hål + In 4

Diodens funktion I en kiselplatta är ena halvan Pdopad och den andra Ndopad. Endast de fritt rörliga laddningarna har ritats ut. P + + + + + + + + + + N Ansluter man pluspolen på en spänningskälla till det Pdopade området enligt figuren kommer elektroner och hål att kunna rekombinera ( elektronerna ramlar ner i hålen ). Eftersom man hela tiden fyller på med elektroner kommer en ström att flyta. I P + + + + + + + + + + N Ansluter man minuspolen på spänningskällan till det pdopade området kan ingen rekombination ske. Ingen ström kommer att flyta. P + + + N I=0 + + + + + + Vi har fått en komponent som leder ström i endast en riktning. Den kallas diod. 5

Dioden Dioden leder från anoden till katoden. På komponenten är katoden märkt med en ring. Katod Katod 6

Lysdioden Med lämpligt tillverkningssätt kan energin som frigörs vid rekombinationen utsändas som ljus. En sådan komponent kallas lysdiod. En lysdiod måste alltid seriekopplas med en resistor för att begränsa strömmen. Ex: Spänningen i framriktningen över en lysdiod är ca 2 V. En lämplig ström för en lysdiod kan vara 10 ma. Här blir spänningen över resistorn 3 V. Ohms lag ger då resistorns resistans. R + R = R = U I 3 0,01 Ω = 300 Ω 5 V U F = 2,0 V 7

Bipolartransistorn En transistor är uppbyggd av tre områden som är dopade enligt figuren. Kollektor Kollektor Transistorn kan ses som två dioder kopplade enligt figuren uppe till höger. Vi ser att transistorn inte kan leda mellan kollektor och emitter. Bas N P Bas Leder man in en liten ström på basen kan man få den att leda ändå. N Emitter Vi kan se transistorn som en strömbrytare som är i läge off ( = strypt )om strömmen till basen är noll i läge on ( = bottnad ) om det kommer en liten ström till basen. Emitter Bas Kollektor Emitter 8

Koppling med bipolartransistor Det är den lilla basströmmen som styr kollektorströmmen. Förhållandet mellan de två strömmarna kallas strömförstärkningfaktorn. Ett vanligt värde på B är 200. B = B Spänningen mellan bas och emitter är 0,7 V. Är basströmmen tillräckligt stor bottnar transistorn d.v.s. Leder så mycket den kan. I I C R B I C I B + U BE R C + U CE E 9

NPN och PNP Bipolatransistorn finns i två varianter, NPN och PNP. Hos NPNtransistorn går strömmen från kollektor till emitter. Bas Kollektor N P I N Emitter Hos PNPtransitorn går strömmen från emitter till kollektor. Kollektor P Bas N P I Emitter 10

Fototransistorn Ett annat sätt att få transistorn ledande är att belysa den. Då får man fria laddningar som kan leda strömmen. Vi kan se fototransistorn som en strömbrytare som är i läge off när den inte är belyst i läge on när den är belyst. 11

Optokopplare, Läsgaffel I en optokopplare har man kombinerat en lysdiod med en fototransistor. Man kan med en optokopplare överföra signaler utan att ha någon elektrisk förbindelse. Detta kan man utnyttja om man vill skydda en utrustning från överspänning på dess ingång. Är mellanrummet mellan lysdiod och fototransistor öppet så att man kan föra in ett föremål i mellanrummet kallas komponenten för läsgaffel. När ett föremål befinner sig i mellanrummet blir transistorn oledande, i annat fall är den ledande. 12