Obrázek 1: Schematická značka polovodičové diody. Obrázek 2: Vlevo dioda zapojená v propustném směru, vpravo dioda zapojená v závěrném směru

Transkript

1 Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma: Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Jitka Novosadová MGV_F_SS_2S2_D16_Z_ELMAG_Polovodicove_soucastky_PL Člověk a příroda Fyzika Elektřina a magnetismus Elektrický proud v polovodičích Polovodičové součástky POLOVODIČOVÉ SOUČÁSTKY TEORIE Pojmy k zopakování polovodič, vlastní vodivost, díra, volný elektron, kovalentní vazba, generace, rekombinace, termistor, fotorezistor, křemík, polovodič typu P a N, majoritní, minoritní donor, akceptor, příměsová vodivost Polovodičové součástky 1. Polovodičová dioda Obrázek 1: Schematická značka polovodičové diody Hradlová vrstva Obrázek 2: Vlevo dioda zapojená v propustném směru, vpravo dioda zapojená v závěrném směru 1/6

2 Obrázek 3: Vznik hradlové vrstvy Dioda v propustném směru Obrázek 4: Dioda zapojená v propustném směru Dioda v závěrném směru Voltampérová charakteristika diody Obrázek 5: Dioda zapojená v závěrném směru 2/6

3 Obrázek 6: Voltampérová charakteristika polovodičové diody Druhy polovodičových diod 2. Tranzistor Zapojení tranzistoru do obvodu Obrázek 7: Struktura a schematická značka tranzistoru NPN a PNP Obrázek 8: Zapojení tranzistoru se společným emitorem 3/6

4 Obrázek 9: Tranzistor v kolektorovém obvodu VZORCE zesilovací činitel KONTROLNÍ OTÁZKY 1) Co je to polovodičová dioda? 2) Nakresli schematickou značku polovodičové diody, popiš anodu, katodu, oblast P a oblast N. 3) Nakresli elektrický obvod, v němž bude zapojena dioda v propustném směru, žárovka a zdroj. Bude žárovka svítit? 4) Rozhodni o pravdivosti tvrzení: Je-li v obvodu zapojena dioda v závěrném směru, obvodem neprochází žádný proud. 5) Jaký náboj má donor, jaký akceptor? 6) Co je to a jak vzniká hradlová vrstva? Doplň obrázkem. 7) Jak souvisí odpor hradlové vrstvy s polaritou připojeného napětí? 8) Vysvětli, proč elektrické pole v hradlové vrstvě má orientaci z oblasti N do oblasti P. 9) Vysvětlete pomocí obrázku, proč diodou zapojenou v propustném směru prochází elektrický proud a v závěrném směru ne. 10) Zjisti hodnotu prahového napětí křemíkové diody. 11) Načrtni voltampérovou charakteristiku diody, popiš jednotlivé oblasti a významné body. 12) Vyjmenuj tři součástky, kde se využívá PN přechod. 13) Vysvětli rozdíl mezi fotodiodou a fotorezistorem. 14) Popiš tranzistor PNP a NPN. 15) Nakresli typické zapojení tranzistoru NPN a vysvětli jeho fungování. 16) Nakresli, jak bys zapojil tranzistor PNP. 17) Porovnej velikost bázového proudu a proudu, který teče z emitoru do báze. 18) Porovnej velikost jednotlivých oblastí tranzistoru. 4/6

5 19) Co je to tranzistorový jev? 20) K čemu se využívá tranzistor? PROCVIČOVÁNÍ 1) V učebnici [01] kapitola 4.4 Přechod PN. Polovodičová dioda si prohlédněte na obrázku různé typy polovodičových diod. 2) Sbírka [02] kapitola 5.2 Elektrický proud v pevných látkách úlohy , ) Učebnice [01] kapitola 4.5 Tranzistor úloha SHRNUTÍ Polovodičová dioda je součástka s jedním. U diody na polaritě připojeného zdroje, diodu lze připojit v propustném nebo v směru. Tranzistor je polovodičová součástka se třemi elektrodami, a a se dvěma. Malé napětí mezi bází a emitorem vzbuzuje v obvodu báze, který je příčinou. Základním parametrem tranzistoru je, je definován vztahem. DOMÁCÍ ÚKOL 1) Učebnice [01] kapitola 4.4 Přechod PN. Polovodičová dioda úlohy 4.4.1, 4.4.2, 4.4.3, ) Zjisti, jak se vyrábí tranzistory. 3) Učebnice [01] kapitola 4.5 Tranzistor úlohy 4.5.1, /6

6 SEZNAM ZDROJŮ [01] LEPIL, Oldřich a Přemysl ŠEDIVÝ. Fyzika pro gymnázia. 5., přeprac. vyd. Praha: Prometheus, 2000, 342 s. Učebnice pro střední školy (Prometheus). ISBN [02] LEPIL, O., BEDNAŘÍK, M., ŠIROKÁ, M. Sbírka úloh z fyziky pro střední školy. Dotisk 2. vydání. Praha : Prométheus, s. ISBN [03] Wikipedie: Otevřená encyklopedie: Tranzistor [online]. c2012 [citováno ]. Dostupný z WWW: < METODICKÝ LIST Název školy Masarykovo gymnázium Vsetín Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Autor Mgr. Novosadová Jitka Název šablony III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název DUMu MGV_F_SS_2S2_D16_Z_ELMAG_Polovodicove_soucastky_PL Stupeň a typ vzdělávání Gymnaziální vzdělávání Vzdělávací oblast Člověk a příroda Vzdělávací obor Fyzika Tematický okruh Elektřina a magnetismus Elektrický proud v polovodičích Druh učebního materiálu Pracovní list Cílová skupina Žák, let Anotace Pracovní list určen do výuky studentům, podklad pro vlastní poznámky/sešit, náplň: Polovodičové součástky Vybavení, pomůcky - Klíčová slova Polovodičová dioda, PN přechod, hradlová vrstva, diodový jev, katoda, anoda, propustný směr, závěrný směr, prahové napětí, průrazné napětí, LD dioda, fotodioda, stabilizační dioda, tranzistor, kolektor, báze, emitor, tranzistorový jev, zesilovací činitel Datum /6