Typy polovodičů lPOLOVODIČ TYPU N -Vzniká dotováním čistého polovodičového materiálu pětimocnými látkami (fosfor, arsen, antimon). -Dochází ke střídavé vazbě se sousedními atomy křemíku nebo germania. Pátý valenční elektron pětimocného prvku k sobě nenajde partnera, a proto se může uvolnit z vazby s vlastním atomem → vzniká volný elektron. -Přenos náboje v polovodiči typu N probíhá pomocí volných elektronů a je označován jako „materiál s vodivostí N“ (negativně vodivý) a jeho vodivost označujeme jako „elektronovou vodivost.“ lPOLOVODIČ TYPU P -Vzniká při dotování čistého polovodičového materiálu trojmocným prvkem (bór, hliník, galium, indium). -Protože tento trojmocný prvek má pouze 3 valenční elektrony, chybí ve vazbě krystalu jeden elektron → vzniká díra. -V polovodiči typu P přejímají úkol vedení proudu kladné elementární náboje. Tento materiál se označuje jako „materiál typu P“ a jeho vodivost jako „děrová vodivost.“ lVytvoření PN přechodu -Většina polovodičových prvků má oblasti jak z čistého materiálu typu P, tak z čistého materiálu typu N. Mezi nimi proto nutně dochází ke vzniku přechodové oblasti. -Aby mohly přechody PN bezvadně pracovat, musí materiál typu P v místě styku s materiálem typu N přecházet rovnoměrně do materiálu N (a obdobně naopak). Této rovnoměrnosti je možné dosáhnout při výrobě difuzními pochody PŘECHOD PN Čisté indium anoda katoda N-Si P-Si Přechod PN Princip výroby přechodu PN, který nemá nepravidelnosti Polovodič PN bez připojeného napětí Polovodič P Polovodič N Volně pohyblivé díry Volně pohyblivé elektrony rozhraní Vlivem teploty budou volní nositelé náboje přecházet také přes rozhranní přechodu PN. Tímto způsobem se elektrony dostanou z materiálu N do oblasti P, stejně tak se se díry dostanou z materiálu P do oblasti N. Tento děj se nazývá „difuzí“ nábojů. • Protože elektrony, které přecházejí z polovodiče N do polovodiče P, nacházejí dostatečný počet volných děr a díry, které přecházejí z polovodiče P do polovodiče N, nacházejí dostatečný počet volných elektronů, dochází v blízkosti rozhranní mezi oběma materiály k rekombinaci elektronů a děr. Přitom se spojují elektrony z polovodiče N s děrami z polovodiče P a zároveň díry z polovodiče P s elektrony z polovodiče N. Následkem této difuze vzniká na obou stranách rozhraní zóna, v níž nejsou prakticky žádní volní nositelé náboje (vyprázdněná oblast). Tato zóna má oproti původním materiálům P a N, jež jsou za touto zónou, daleko menší vodivost. Označujeme ji jako „hradlovou vrstvu“. Tloušťka této vrstvy je asi 1 až 5 µm. Všechny popsané procesy (difuze, rekombinace a vytvoření hradlové vrstvy) probíhají již při výrobě přechodu PN. Vznik hradlové vrstvy Polovodič P Polovodič N Volně pohyblivé díry Volně pohyblivé elektrony rozhraní UD Hradlová (závěrná) vrstva Prostorový náboj, který vzniká difúzními pochody, nemůže ale neomezeně růst. Čím více elektronů přejde z oblasti N do oblasti P, tím větší je záporný prostorový náboj v oblasti N, do níž putují díry z oblasti P. Ten působí proti vnikání dalších elektronů. Obdobný proces nastává také v oblasti N, do níž putují díry z oblasti P. Oblast N tak získává stále větší kladný prostorový náboj, který působí proti vnikání dalších děr. Jakmile prostorové náboje dosáhnout určité velikosti, není další difuze možná a nastává rovnovážný stav; došlo k vytvoření potenciálové bariéry, kterou již další náboje nejsou schopny překonat. Napětí jež vzniká vlivem difuze, se označuje jako „difuzní napětí UD“ Velikost vznikajícího difuzního napětí výrazně závisí na druhu polovodičového materiálu (Ge = 0,2 až 0,4V; Si = 0,5 až 0,8V). PN přechod v propustném směru -Na tomto obrázku je zdroj napětí připojen na krystal polovodiče tak, že je jeho záporný pól připojen k materiálu o vodivosti typu N a kladný pól k materiálu typu P. Polovodič P Polovodič N Hradlová (závěrná) vrstva UD Proud elektronů Proud elektronů U > UD Vlivem působení vzniklého elektrického pole putují nyní volné elektrony i díry směrem k hradlové vrstvě. Pronikají až do hradlové vrstvy, která se tímto zmenšuje. Závěr • při dostatečně velkém vnějším napětí se hradlová vrstva téměř úplně odstraní. • Odpor této oblasti se zmenší a krystalem může procházet proud způsobený právě vnějším zdrojem napětí. • Přechod PN je tedy v propustném směru tehdy, je-li záporný pól vnějšího zdroje připojen na materiál s vodivostí typu N. • Proud může PN přechodem téct až poté, kdy je difuzní napětí zkompenzováno vnějším napětím. Potřebná hodnota napětí napěťového zdroje představuje prahové napětí UD0. Toto napětí je stejně velké jako difuzní napětí, ale má opačnou orientaci. (Ge = 0,2 až 0,4V; Si = 0,5 až 0,8V). PN přechod v závěrném směru lNa obrázku je zdroj napětí připojen svým kladným pólem k materiálu typu N a záporným pólem k materiálu typu P. Hradlová (závěrná) vrstva P N U UD V důsledku vzniklého elektrického pole se v krystalu pohybují volné elektrony ke kladnému pólu a díry k zápornému pólu zdroje. Volné náboje, které byly na hranicích PN přechodu, putují nyní od těchto hranic pryč. Tím se ochuzená oblast (oblast, v níž nejsou náboje) rozšiřuje. Závěr • Proud nemůže krystalem téci, neboť vzhledem k chybějícím nositelům náboje je hradlová vrstva, představující velký odpor, ještě širší, než tomu bylo bez připojeného napětí. • Přechod PN je tedy polarizován v závěrném směru, když na polovodič typu N připojíme kladný pól zdroje napětí. • V tomto případě má difuzní napětí stejný směr jako napětí vnějšího zdroje. • Vlivem tepla v krystalu vznikají neustále páry elektron-díra a tím též pohyblivé díry v materiálu N a pohyblivé elektrony v materiálu P. Tito nositelé náboje se označují jako minoritní nositelé náboje – způsobují tak průtok malého proudu, který označujeme IR „proud v závěrném směru“ Závěr • Napětí v závěrném směru nemůže být libovolně velké. Překročíme-li totiž jeho určitou hodnotu, budou silové účinky el. pole větší než vazební síly, které působí na valenční elektrony. Náhle začne přechodem protékat velký proud, který povede ke zničení PN přechodu. • PN přechod v závěrném směru má ještě další vlastnost, které se využívá. Díky chybějícím nositelům náboje působí hradlová vrstva jako dielektrikum, na něž je z obou stran připojen dobře vodivý materiál → funguje jako kondenzátor. Tento kondenzátor má relativně malou kapacitu. Její velikost závisí na velikosti napětí v závěrném směru. Čím je toto napětí větší, tím je větší šířka hradlové vrstvy a menší kapacita. Usměrňovací a spínací diody lDiody jsou tvořeny jediným krystalem, v němž jsou vytvořeny oblasti P a N, mezi nimiž vznikne PN přechod. lProtože tímto přechodem může proud téci jenom jedním směrem, tak chování diod závisí na polaritě připojeného napětí. l anoda katoda Polovodič P Polovodič N Konstrukce diody Propustný směr Závěrný směr Schématická značka Usměrňovací a spínací diody lCharakteristika 0,7 křemík URmax Závěrný směr Propustný směr germanium 0,3 URmax UR [V] UF [V] IF [A] IR [μA] Usměrňovací a spínací diody lMaximální přípustné napětí v závěrném směru l - u křemíkových diod: UR max ≈ 80 až asi 1500 V l - u germaniových diod: UR max ≈ 40 až asi 100 V l lZbytkové proudy, které tečou PN přechodem v závěrném směru l - u křemíkových diod: IR ≈ 5 až 500 nA l - u germaniových diod: IR ≈ 10 až 500 μA l lMezní hodnoty (IF, UR, PD, ϑa) l - nesmějí být překročeny a jsou udávány v katalozích od výrobce l l Statický odpor v propustném směru Dynamický odpor v propustném směru Usměrňovací a spínací diody lVzorce l Dynamický odpor v závěrném směru Statický odpor v závěrném směru Usměrňovací a spínací diody lTepelný odpor l Kde… ϑj = teplota hradlové vrstvy ϑa = teplota okolí PD = elektrický výkon, jenž se v hradlové vrstvě přeměňuje v teplo okolí Okolní vzduch Rth ja Tepelný odpor Hradlová vrstva Zdroj tepla PD ϑj ϑa Usměrňovací a spínací diody lChlazení Kde Rth jc = tepelný odpor mezi hradlovou vrstvou a pouzdrem Rth cs = tepelný odpor mezi pouzdrem a chladičem Rth sa = tepelný odpor chladiče Usměrňovače lPro vlastní usměrnění se hodí polovodičové diody, a to vzhledem ke svému malému úbytku napětí v propustném směru, vysoké výkonové zatižitelnosti a velkému poměru odporů v závěrném a propustném směru. l lPro návrh zapojení usměrňovačů je bezpodmínečně nutná znalost středního proudu v propustném směru, špičkového proudu a maximálního závěrného napětí. Jednocestný usměrňovač i1 uD u1 u2 u iL RL u1 t u2 t Dioda vede pouze při kladné půlvlně střídavého napětí. Proud odporem teče pouze během kladné půlvlny. Napětí se na tomto odporu může objevit pouze tehdy, když bude špičková hodnota střídavého napětí větší než prahové napětí diody. Při záporné půlvlně je dioda uzavřena a je na ní celé střídavé napětí u1. D1 vede Dvoucestný usměrňovač A B i1 iL1 i2 iL2 RL u2 u D1 D2 D2 vede D1 vede u1 u2 Dvoucestný usměrňovač má síťový transformátor s odbočkou uprostřed sekundárního vinutí. Tento bod je připojen na kostru a slouží jako vztažný bod. Horní vinutí s D1 představuje jednocestné zapojení, spodní vinutí transformátoru s D2 představuje druhé jednocestné zapojení – obě jsou pro kladné výstupní napětí. Je-li během jedné půlvlny bod A kladnější proti bodu B, protéká zatěžovacím odporem proud iL1. Dioda D2 je během tohoto časového intervalu uzavřena. V druhé půlvlně je bod B kladnější než bod A a zatěžovacím odporem RL protéká proud iL2 ve stejném směru jako předtím proud iL1. V další půlvlně je bod B kladnější než bod A. Potom jsou diody D1 a D4 uzavřeny a diody D2 a D3 jsou v propustném směru. Zatěžovacím odporem RL nyní protéká proud stejným směrem jako v první půlvlně a výstupní napětí u2 má stejný časový průběh jako u zapojení s rozděleným sekundárním vinutím. i1 Dvoucestné usměrnění - můstek D1 D2 D3 D4 RL A B u1 u u2 i1 Pokud je bod A kladnější než bod B, protéká proud diodami D1 a D4 vyznačeným směrem zatěžovacím odporem RL. Diody D2 a D3 jsou během této půlvlny uzavřeny. Diodové spínače lPrincip lV elektronice mají spínače úkol obvody buď spínat, nebo přerušovat. Proto musí mít spínač v poloze „sepnuto“ pokud možno malý odpor a v poloze „rozepnuto“ co největší odpor. lU diod využíváme malého odporu v propustném směru RF a velkého odporu v závěrném směru RR. RL D UB RL D -UB IF URL -UD -URL IR Vodivá dioda (spínač sepnut) UD = UF Dioda je uzavřena (spínač rozepnut) -UD = UR UD Zenerovy diody lZákladní princip a činnost Budeme-li u křemíkové diody zvětšovat závěrné napětí nad maximálně přípustnou hodnotu URmax, dojde při překročení určité hodnoty napětí k průrazu, který se projeví prudkým nárůstem proudu. U usměrňovacích a spínacích diod má toto napětí velikost asi 80 V až 1500 V. Vhodně zvětšeným dopováním příměsemi můžeme u křemíkové diody vyrobit tak tenkou závěrnou vrstvu mezi krystalem a typu N a P, že průraz nastane při podstatně menším napětí, a to v rozmezí 1 V až 50 V. Toto speciální provedení diod se nazývají Zenerovými diodami. Zenerovy diody používáme v závěrném směru, protože jejich pracovní bod leží v oblasti průrazného napětí, je nutné provést omezení procházejícího proudu předřadným odporem RS. Zenerovy diody jsou předurčeny ke stabilizaci nebo k omezování malých napětí. katoda anoda Zenerovy diody lFyzikální jevy U Zenerových diod se v oblasti průrazného napětí vzájemně překrývají dva rozdílné fyzikální jevy. U Zenerových diod s průrazným napětím UZ < 5V dochází k vnitřní emisi vlivem elektrického pole, jež se označuje jako Zenerův jev. U Zenerových diod s napětím UZ > 6V dochází k průrazu vlivem lavinového jevu. Díky němu dochází k velmi ostrému zlomu charakteristiky v závěrném směru. Zenerův jev – K Zenerovu průrazu dochází při překročení intenzity 200 až 500 kV/cm, kdy jsou elektrony vytrhávány z krystalové mřížky křemíku. Takto uvolněné elektrony zvětšují spolu s uvolněnými děrami celkový počet volných nositelů náboje a tím i vodivost Lavinový jev – Rychlost pohyblivých nositelů náboje, jež jsou k dispozicim je vlivem vysoké intenzity elektrického pole tak velká, že při srážkách s atomy krystalové mřížky vyrážejí nové pohyblivé nositele náboje. Tyto nově vznikající náboje jsou elektrickým polem opět urychleny a vyrážejí opět další, nové, nositele náboje z vazeb jednotlivých atomů. Tímto jevem proud rychle narůstá → na charakteristice vzniká ostřejší zlom. Zenerovy diody lCharakteristika 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 2 4 6 8 10 12 IR Ptot IZmax IZ Pracovní oblast ΔUZ Závěrný směr Propustný směr UF [V] UR [V] UF IF IR IF Zenerovy diody lTeplotní závislost l l Zenerův jev - zvýšení teploty v tomto případě způsobí zvětšenou emisi vlivem silného elektrického pole. Určitý proud vlivem průrazu může proto při vyšší teplotě protékat již při menším napětí. Napětí, při němž dochází k průrazu, se tedy s rostoucí teplotou zmenšuje. Mají záporný teplotní součinitel. l l Lavinový jev – s rostoucí teplotou se v tomto případě střední volná dráha nositelů náboje zmenšuje. Pro dosažení stejného průrazného proudu je proto zapotřebí většího napětí v závěrném směru. Mají kladný teplotní součinitel. l l Teplotní součinitel: Zenerovy diody lTeplotní závislost 20 40 60 80 100 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Zenerovy diody lStabilizace napětí lZákladní zapojení l Stabilizované napětí je napětím na Zenerově diodě. Toto napětí zůstává jak při změně vstupního napětí Uin, tak při změně zatěžovacího proudu IL přibližně konstantní. Uin IL IZ Uout RS RL Zenerovy diody lStabilizace napětí Uin +Uin -Uin IK UZ = Uout URS +UZ -UZ IDmin ID IDmax Kapacitní diody lZákladní princip a činnost l lKaždý PN přechod zapojený v závěrném směru má určitou kapacitu. lTa vznikne tak, že mezi krystalem s vodivostí P a krystalem vodivosti typu N vznikne vyprázdněná oblast, jež působí jako dielektrikum kondenzátoru. lPřestože je kapacita závěrné vrstvy relativně malá, působí u usměrňovacích a spínacích diod velmi rušivě a omezuje jejich využití na vyšších kmitočtech. lKapacitní diody právě této kapacity využívají. Změny kapacity můžeme dosáhnout změnou připojeného napětí v závěrném směru (proto se kapacitní dioda nazývá též varikap = variabilní kapacita) lS rostoucím napětím v závěrném směru se šířka závěrné vrstvy zvětšuje a tím se kapacita závěrné vrstvy zmenšuje Kapacitní diody Polovodič N Polovodič P Hradlová (závěrná) vrstva UR = 10V d d – velká C – malá Schottkyho diody lZa určitých podmínek vykazuje usměrňovací účinek také přechod, jenž je mezi oblastí křemíku s vodivostí N a k ní přiléhající kovovou elektrodou. Tento jev je nazván po svém objeviteli „Schottkyho jev“ N Oblast prostorového náboje kov Křemík typu N Schottkyho diody lU Schottkyho diody se vrstva kovu dotýká oblasti křemíku s vodivostí N. Protože elektrony v křemíku jsou na vyšší energetické hladině než elektrony v kovu, putují z křemíku N do kovu. Tím se vytvoří v mezní vrstvě oblast prostorového náboje (vytvoří se přechod polovodič N-kov). lJe- li dioda pólována v propustném směru, dosáhnou pohyblivé elektrony v křemíku N tak velké energie, že mohou oblast křemíku N opustit. Volně pohyblivé elektrony v kovu nemohou naproti tomu kov při pokojové teplotě opustit. Tím nemůže při přepólování připojeného napětí v krystalu N vzniknout žádný proud. lPřechod z propustného do závěrného směru probíhá u Shottkyho diody velmi rychle, neboť nemusíme „vyklízet“ nositele náboje tak, jak je tomu u čistě polovodičových diod. lTaké přechod ze závěrného do propustného směru je neobvykle rychlý, protože se závěrná vrstva velmi rychle odbourává. lSpínací doba je asi 100ps. lNevýhodou oproti křemíkovým diodám je menší průrazné napětí v závěrném směru. Schottkyho diody lCharakteristika 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 10 20 30 40 -5 -10 -15 5 10 15 I [mA] I [µA] UR [V] UF [V] Hrotová germaniová dioda Schottkyho dioda PIN dioda lKdyž je v propustném směru ustálí se majoritní nosiče v intrinsické vrstvě, při záporné půlvlně se nestačí zrekombinovat a proto intrinzická vrstva zůstává vodivá. l N P I W intrinzická 1 100 IF [mA] Rs - Proudem můžeme „ovládat“ odpor µp…pohyblivost děr µn…pohyblivost elektronů Q…náboj Τ…střední délka života náboje PIN dioda lAtenuátor L1 D OUT +UB IN C L2 PIN dioda lSpínač L1 IN L2 Cv1 Cv2 OUT Tunelová (Esakiho) dioda lCharakteristika Klasická dioda Záporný diferenciální odpor → zesilovač UF IF Tunelová dioda Bipolární tranzistory lZákladní funkce tranzistoru – funkce zesilovače lAby tranzistor pracoval jako zesilovač, musí být emitorový přechod pólován v propustném směru a kolektorový přechod v závěrném směru P P N Emitor kolektor báze Emitorový přechod Kolektorový přechod PNP se společnou bází UEB IE -IC -UCB IB NPN se společnou bází -UEB UCB IB -IE IC PNP se společným emitorem -UBE -IB -IC -UCE IE NPN se společným emitorem UBE UCE -IE IB IC PNP se společným kolektorem UBC IB IE UEC -IC NPN se společným kolektorem -UBC -UEC IC -IB -IE BT – zapojení SB Základní tranzistorová rovnice α... Stejnosměrný proudový zesilovací činitel tranzistoru v zapojení se společnou bází α <1 (0,96 až 0,99) α <0 – otáčí fázi IE BT - zapojení SB - charakteristika ICB – ve zkratu ICBR – zatížený ICB0 - naprázdno ICB – opačný zdroj IE 0,6 V -UCB > 0 -UCB UEB IE -IC BT – zapojení SE Základní tranzistorová rovnice β…stejnosměrný proudový zesilovací činitel tranzistoru v zapojení se společným emitorem Β>>1 BT – zapojení SE - Charakteristika 0,6 V 5V UCE UBE IB IC 0V ICB0 ICU – opačný zdroj ICS - skrat ICR - zatížený IC0 - naprázdno BT – zapojení SE – pracovní oblast ICmax IC UCE0 Pracovní oblast Ptot Saturační napětí UCE Nastavení a stabilizace klidového pracovního bodu Zapojení RE RB RC +UN Cv1 Cv2 IBp ICp IEp UBEp UCEp Nastavení a stabilizace klidového pracovního bodu Nastavení a stabilizace klidového pracovního bodu Výpočet : Rozdělení FETŮ JFET – objemový tranzistor řízený el. Polem – řízení vodivosti se uskutečňuje elektronickým řízením průřezu kanálu pomocí prostorového náboje (závěrná vrstva) PN-JFET - FET s PN přechodem – na řízení průřezu kanálu se používá prostorový náboj závěrné vrstvy PN přechodu MESFET – FET se Schottkyho bariérou – k řízení průřezu kanálu slouží prostorový náboj v ochuzené vrstvě Schottkyho bariéry kov-polovodič IGFET – tranzistor řízený el. Polem s izolovaným hradlem - Řízení vodivosti se uskutečňuje změnou koncentrace volných nosičů náboje v kanálu pomocí elstat. Indukce MISFET – řídící elektroda se zhotovuje z kovu (M) nebo polykrystalického křemíku a od tranzistorové struktury se odděluje vrstvou SiO2, Si3N4 nebo Al2O3 TFT – Tenkovrstvý tranzistor – všechny složky tranzistoru se nanáší ve formě tenkých vrstev na substrát ze skla nebo keramiky JFET P P N S G G D Kanál N Kanál P > P P N S G G D JFET kanál N s připojeným napětím UDS UGS -UGS W Obohacovací oblast Ochuzovací oblast ID UDS V obohacovací oblasti (UGS) je PN přechod otevřený → malý odpor, kanál se zužuje V ochuzovacím režimu (-UGS ) je PN přechod zavřený → velký vstupní odpor (výhoda), kanál se rozšiřuje Ohmická oblast Ochuzovací režim +UN RD RS RG IG = 0 -UGSp UDSp RD RS ≈ 1 V R2 IG = 0 UGSp = 6 V UDSp R1 8 V 7 V MOSFET MOSFET S kanálem v normálním stavu vodivém UGS = 0 (s vytvořeným kanálem) UGS = 0; ID ≠ 0 S indukovaným kanálem Kanál se vytvoří přivedením napětí vhodné polarity a velikosti na Gate UGS = 0; ID = 0 Kanál N Kanál P Kanál N s indukovaným kanálem Kanál P s indukovaným kanálem MOSFET s indukovaným kanálem N lPrincip N+ N+ S G D P UDS UGS Klidový pracovní bod lU MOSFETŮ je nastavení a stabilizace pracovního bodu stejná jako u JFETŮ jak v ochuzovacím, tak v obohacovacím režimu. MOSFET – dual gate lJe zvláštním konstrukčním provedením ochuzovaného MOSFETU (s vodivým kanálem). Proud v něm protéká dvěma sériově řazenými částmi kanálu. Vodivost každé části je zcela nezávisle ovlivňována vlastním hradlem. SiO2 N - Si N - Si P - Si Oblast kanálu 1 Oblast kanálu 2 S G1 G2 D substrát VMOSFET lS dříve probíranými FETY je možné zesilovat nebo spínat jen poměrně malé výkony. Důvod spočívá v poměrně dlouhém kanálu (asi 5µm) s odporem asi od 1kΩ do 10kΩ. Při dnešních výrobních možnostech je možné vyrábět tranzistory, které mají místo obvyklého horizontálního uspořádánívrstev strukturu vertikální. Výsledkem jsou vyšší přípustné proudy a napětí, takže je možné zesilovat nebo spínat vyšší výkony. Odpor kanálu VMOSFET je 1Ω až 5Ω a délka 1,5 µm. D G G S S N N P N SiO2 TYRISTOR - struktura Katoda anoda J1 J2 J3 3 PN přechody G A K Gate TYRISTOR – závěrný směr Katoda anoda J1 J2 J3 Gate TYRISTOR – propustný směr Katoda J1 J2 J3 anoda TYRISTOR - charakteristika Zpětný směr UR Závěrná oblast ve zpětném směru IH Přední směr Propustná oblast Přechodová oblast UB0 UAK UR IAK IR Závěrná oblast v předním směru (oblast zablokování) TYRISTOR - spínání lPřipojením zdroje UG začne přes začne přes J3 téct proud IG, nosiče dodávané tímto zdrojem se dostávají do blízkosti J2 a snižují jeho odpor, při určité hodnotě UAK se tento přechod prorazí a začne téct proud IAK – tyristor se otevře. lAby se tyristor udržel v sepnutém stavu, musíme vnějšími obvody zabezpečit, že IAK neklesne pod hodnotu přídržného proudu Ir UR IH UB0 UAK IAK IR IG2 > IG1 Ir přídržný proud Průraz J2 TYRISTOR - otevírání 1.Pomocí zvyšování UAK 2.Pomocí proudu IG v řídící elektrodě (gate) 3.Zvýšením teploty 4.Světlem (fototyristory) - do struktury se dá okénko, světlo prochází na J2, světlo odpovídá IG 5.Velkou strmostí UAK ! l kritické Δ → d, když je změna velmi malá TYRISTOR - vypnutí lBěžný typ tyristoru nevypneme odpojením UG ani jeho opačnou polaritou 1.Komutaci UAK → opačná polarita - UAK 2.IAK < IH vratný proud; IH< Ir DIAK lPro dosažení strmých pulsů TRIAK P N P N G P N P N N UAK -UAK IA -IA Optosoučástky lSoučástky emitující světlo l lLED diody – light emition diode l Barva UF (IF=20mA) Modrá – 480 nm 3,4 V Zelená 2,2 V Žlutá 2,2 V Oranžová 2,0 V Červená – 690 nm 1,6 V Infračervená LED diody lJsou pouze monochromatické – vyzařují pouze jednu barvu, ostatní jsou potlačeny světlo P N PN přechod – propustný směr – elektronů v N je podstatně více než děr v P Elektrony přecházejí do P a díry rekombinují Barva je dána materiálem h.V = 6,626.10-34 J.s . Vlnočet Vlnočet určuje barvu Výpočet předřadného odporu UF IF +UN 12 V