Выпрямление тока и детектирование сигналов



Для этих целей испльзуют устройство, называемое полупроводниковым диодом, главная часть которого р-п-переход.

 

а) однофазный выпрямитель

 

Если на вход подать синусоидальный сигнал, то диод пропустит только положительные полуволны синусоиды. На выходе сигнал будет иметь вид, как на рисунке справа. Чтобы получить огибающую сигнала, используют дополнительный конденсатор С , который при зарядке и разрядке сглаживает острые полуволны. По такой схеме работают простейшие выпрямители напряжения и детекторы радиосигналов – устройства, позволяющие выделить огибающую высокочастотного сигнала, несущую полезную информацию.

 

б) однофазный выпрямитель с диодным мостиком

 

в) трёхфазное выпрямление по схеме Ларионова (пульсации < 6%)

 

Конденсаторы переменной ёмкости

Распределение заряда в области р-п-перехода аналогична схеме распределения заряда в плоском конденсаторе. Роль расстояния между пластинами играет толщина запорного слоя.

Ёмкость такого конденсатора переменной ёмкости (варикапа) изменяется в широких пределах под воздействием внешнего напряжения.

 

Светоиспускающие диоды

На границе раздела областей дырки, поступающие из р-области, рекомбинируют с электронами, поступающими из п-области. При этом происходит переход электрона из зоны проводимости в валентную зону, что сопровождается испусканием кванта электромагнитного излучения. Частота излучения (от инфракрасного до ультрафиолетового) зависит от подбора ширины зон в полупроводнике.

 

Светоиспускающие диоды имеют КПД на порядок выше, чем у ламп накаливания ( ~80%) и очень большой ресурс, так как не содержат нитей накаливания в обычных лампах накаливания, катодов в газоразрядных лампах.

Лазерные светоиспускающие диоды

В таких диодах необходимо создать инверсную заселённость (много электронов в возбуждённом состоянии и мало в основном). Для этого в качестве материалов р-п-перехода используют вырожденные полупроводники, в которых обеспечивается очень высокая концентрация основных носителей. В таких полупроводниках можно обеспечивать условие инверсной заселённости (много электронов (N 2 el) в возбуждённом состоянии и мало в основном состоянии (N1el)) в области р-п-перехода.

В качестве зеркал лазерного резонатора используют отполированные торцы самого полупроводникового кристалла. Одно из них делают частично прозрачным (нижнее на рисунке) для выхода излучения из резонатора.

Лазерные диоды – миниатюрны, экономичны, обеспечивают достаточно сильный световой поток. Их используют в оптических устройствах записи и чтения информации, лазерных принтерах, системах передачи информации по световолоконным кабелям и т.д.

 

Источники тока на р-п-переходе


Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 277; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!