„Elektronische Komponenten“ ist ein Begriff, dem jeder von uns mindestens einmal in seinem Leben begegnet ist. Dieses Konzept wird als Teile definiert, die Teil elektronischer Schaltungen sind.

Unter normalen Menschen werden solche Teile einfach Funkkomponenten genannt. Warum werden elektronische Bauteile so genannt? Welche Beziehung besteht zwischen Funk und elektronischen Schaltungen?

Ein bisschen Geschichte

Um alles zu verstehen, fängt man am besten ganz von vorne an. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts war das Radio eines der berühmtesten und raffiniertesten Geräte. Alle zum Radio gehörenden Teile wurden der Gruppe der Radiokomponenten zugeordnet. Im Laufe der Zeit blieb dieser Name hängen und führte dazu, dass alle elektronischen Geräte, die nichts mit Radios zu tun hatten, auf diesen Begriff bezogen wurden.

Heutzutage enthalten fast alle elektronischen Geräte sowie Funkgeräte verschiedene radioelektronische Komponenten (REC). Sie sind in Computern, Laptops, Fernsehern und anderen Geräten zu finden, ohne die das Leben eines modernen Menschen nicht möglich ist.

Edelmetalle in elektronischen Bauteilen

Die Zusammensetzung fast aller Funkkomponenten umfasst verschiedene Edelmetalle, daher sind diese Teile für eine Person nicht nur ein wesentlicher Bestandteil von Elektrogeräten. In Funkkomponenten finden Sie so wertvolle Metalle wie Gold, Palladium, Tantal, Silber und andere. Funkkomponenten, die während der UdSSR hergestellt wurden, gelten als die wertvollsten.

Es ist nur so, dass in der Technik, die während der Sowjetunion für die Militärindustrie entwickelt wurde, nur Teile mit wertvollen Metallen verwendet wurden der höchste Standard. Solche Metalle wurden auch bei der Herstellung von Instrumenten für Berechnungen und Messungen beliebiger Werte verwendet.

Man kann mit Sicherheit sagen, dass alle Geräte, die von sowjetischen Designern und Instrumentenbauern geschaffen wurden, einen materiellen Wert darstellen. Zu diesen Geräten gehören:

1. Die ersten Computer.
2. Videorecorder.
3. Kühlschränke.
4. Kassettenrekorder.
5. Radiole.
6. Funkempfänger.
7. Fernseher.
8. Waschmaschinen.
9. Und andere Technik.

Eine solche Aussage führte zur Entstehung von Unternehmen, die sich mit dem Kauf von Funkkomponenten und Elektrogeräten aus der Zeit der UdSSR befassen.

Welche Funkkomponenten sind am wertvollsten?

Folgende Gruppen von Radioelementen können unterschieden werden, die die edelsten Metalle enthalten:

• Widerstände;
• Kondensatoren;
• Leuchtdioden;
• Halbleiter;
• bipolare Transistoren;
• und andere.

In der alten Technik findet man folgende Teile, die Edelmetalle enthalten:

• Fernseher aus der Zeit der UdSSR - Transistoren wie KT203, KT503, KT502, KT814, KT310, KT940. Sie können auch LEDs vom Typ AL307 und Kondensatoren vom Typ K10-17 finden;
• rechner - sind in der Zusammensetzung des KM-Kondensators und der 140UD-Mikroschaltung enthalten;
• Radiogramme aus der UdSSR - sie enthielten Kondensatoren K52-2, KM;
• Tonbandgeräte aus der Zeit der UdSSR - Transistoren KT3102, KT203, KT503, KT814. Ebenfalls enthalten waren KM-Kondensatoren und RES-9-Relais;
• die ersten Computer - in der Zusammensetzung finden Sie Kondensatoren KM, K10-17 sowie Prozessoren, Anschlüsse, Dioden;
• Wählscheibentelefone enthielten Kondensatoren vom Typ KM, K10-17.

In einigen kleinen Haushaltsgeräten, die während der Sowjetunion hergestellt wurden, finden Sie viele vergoldete Transistoren und Dioden sowie Silberkontakte.

Der größte Gehalt an Edelmetallen findet sich in Teilen, die vor den 90er Jahren des 20. Jahrhunderts hergestellt wurden. In unserer Zeit ist die Anzahl solcher Materialien um mehr als 40% zurückgegangen. Moderne Technologie, sowohl ausländische als auch einheimische Produktion, hat keinen solchen Wert.

In Gegenwart veralteter elektronischer Geräte aus der Zeit der Sowjetunion wird es das Familieneinkommen erhöhen. Sie müssen sie nur an spezielle Firmen übergeben, die Funkkomponenten zu Festpreisen kaufen.

Bei der Auswahl eines Unternehmens müssen Sie vorsichtig sein. Es ist am besten, Unternehmen auszuwählen, die eine Lizenz zur Durchführung dieser Art von Aktivität haben. Bei der Auswahl eines Käufers kann der Besitzer des Geräts sicher sein, dass der Preis nicht unterschätzt wird. Schließlich kaufen Unternehmen solche Teile zu Festpreisen ein.

Detaillierte Informationen zu den in den Geräten enthaltenen Metallen erhalten Sie von der Unternehmensleitung.

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Der Hauptindikator für die Perfektion elektronischer Geräte ist die Packungsdichte, d.h. die Anzahl der Schaltungselemente in 1 cm3 des Betriebsgeräts.

Die Fertigungstechnologie integrierter Schaltkreise sieht eine Packungsdichte von mehreren tausend Elementen pro 1 cm3 vor.

Widerstände

Widerstände sind die häufigsten Elemente und haben das folgende grafische Symbol (UGO):

Widerstände bestehen aus leitfähigem Material: Graphit, dünner Metallfilm, Drähte mit geringer Leitfähigkeit.

Der Widerstand ist gekennzeichnet durch den Widerstandswert: R \u003d U / I sowie die Leistung, die der Widerstand in den Raum abführt, Toleranz, Temperaturkoeffizient, Rauschpegel. Die Industrie produziert Widerstände mit einem Widerstand von 0,01 Ohm bis 1012 Ohm und einer Leistung von 1/8 bis 250 W mit einer Toleranz von 0,005 % bis 20 %. Widerstände werden als Last- und Strombegrenzungswiderstände, Spannungsteiler, Zusatzwiderstände, Shunts verwendet.

Kondensatoren

Kondensator - ein Gerät mit zwei Anschlüssen und der Eigenschaft:

wo
• C die Kapazität in Farad ist;
• U - Spannung in Volt;
• Q - Ladung in Anhängern.

Der UGO des Kondensators ist wie folgt:

Die Industrie produziert Keramik-, Elektrolyt- und Glimmerkondensatoren mit einer Kapazität von 0,5 pF bis 1000 Mikrofarad und einer maximalen Spannung von 3 V bis 10 kV.

Kondensatoren werden in Schwingkreisen, Filtern, zum Trennen von Gleichstrom und Wechselstrom, als Sperrelemente. In Wechselstromkreisen verhält sich ein Kondensator wie ein Widerstand, dessen Widerstandswert mit zunehmender Frequenz abnimmt.

Induktivitäten

Ein Induktor ist ein Gerät mit der Eigenschaft:

U = L dI / dt,

wo
• L ist die Induktivität in Henry (oder mH oder µH);
• U - Spannung in Volt;
• dI/dt - Stromänderungsrate.

Die UGO-Induktoren sind wie folgt:

Ein Induktor ist ein zu einer Spirale gewickelter isolierter Leiter, der eine erhebliche Induktivität mit einer relativ kleinen Kapazität und einem niedrigen aktiven Widerstand aufweist. Das Kernmaterial ist üblicherweise Eisen oder Ferrit in Form eines Stabes, eines Torus.

In Wechselstromkreisen verhält sich die Spule wie ein Widerstand, dessen Widerstandswert mit zunehmender Frequenz zunimmt.

Ein Transformator ist ein Gerät, das aus zwei induktiv gekoppelten Spulen besteht, die Primär- und Sekundärwicklungen genannt werden.

UGO-Transformator mit Magnetkern:

Transformationsverhältnis:

wobei w1 und w2 die Anzahl der Windungen sind

Transformatoren dienen der Umwandlung von Wechselspannungen und -strömen sowie der Trennung vom Netz.

Halbleiter

Die Wirkung von Halbleiterbauelementen basiert auf der Nutzung der Eigenschaften von Halbleitern.

Die Zahl der derzeit bekannten Halbleitermaterialien ist ziemlich groß. Für die Herstellung von Halbleiterbauelementen werden einfache Halbleitersubstanzen verwendet - Germanium, Silizium, Selen - und komplexe Halbleitermaterialien - Galliumarsenid, Galliumphosphit und andere. Die Werte des spezifischen elektrischen Widerstands in reinen Halbleitermaterialien reichen von 0,65 Ohm m (Germanium) bis 108 Ohm m (Selen).

Halbleiter oder Halbleiterverbindungen sind entweder intrinsisch (rein) oder dotiert (dotiert).In reinen Halbleitern beträgt die Konzentration an Ladungsträgern – freien Elektronen und Löchern – nur 10 16 - 1018 pro 1 cm3 der Substanz.

Um den spezifischen Widerstand eines Halbleiters zu verringern und ihm eine bestimmte Art von elektrischer Leitfähigkeit zu verleihen – elektronisch mit überwiegend freien Elektronen oder Loch mit überwiegend Löchern – werden bestimmte Verunreinigungen in reine Halbleiter eingebracht. Dieser Vorgang wird als Doping bezeichnet. Als Dotierstoffe werden Elemente der Gruppen 3 und 5 des Periodensystems der Elemente von D. I. Mendeleev verwendet. Legierungselemente der Gruppe 3 erzeugen elektrische Lochleitfähigkeit von Halbleitermaterialien und werden als Akzeptor-Verunreinigungen bezeichnet, Elemente der Gruppe 5 - elektronische elektrische Leitfähigkeit werden als Donator-Verunreinigungen bezeichnet.

Intrinsische Halbleiter sind Halbleiter, in denen keine Verunreinigungen (Donoren und Akzeptoren) vorhanden sind. Bei T = 0 gibt es keine freien Ladungsträger im intrinsischen Halbleiter, und die Ladungsträgerkonzentration ist N n = Np = 0 und es leitet keinen Strom. Bei T > 0 wird ein Teil der Elektronen aus dem Valenzband in das Leitungsband geworfen. Diese Elektronen und Löcher können sich frei durch die Energiebänder bewegen. In der Praxis werden dotierte Halbleiter verwendet. Der spezifische elektrische Widerstand eines dotierten Halbleiters hängt wesentlich von der Verunreinigungskonzentration ab. Bei einer Verunreinigungskonzentration von 1020 - 1021 pro cm3 Substanz kann sie auf 5 · 10-6 Ohm m für Germanium und 5 · 10-5 Ohm m für Silizium reduziert werden.

Wenn ein elektrisches Feld an einen dotierten Halbleiter angelegt wird, fließt darin ein elektrischer Strom.

Halbleiterwiderstände

Ein Halbleiterwiderstand ist ein Halbleiterbauelement mit zwei Anschlüssen, das die Abhängigkeit des elektronischen Widerstands eines Halbleiters von Spannung, Temperatur, Beleuchtung und anderen Steuerparametern nutzt.

Bei Halbleiterwiderständen wird ein Halbleiter verwendet, der gleichmäßig mit Verunreinigungen dotiert ist. Je nach Art der Verunreinigungen und Auslegung lassen sich unterschiedliche Abhängigkeiten von den Regelparametern erzielen.

Ein linearer Widerstand ist ein Halbleiterwiderstand, der ein leicht dotiertes Material wie Silizium oder Galliumarsenid verwendet.

Der spezifische elektrische Widerstand eines solchen Halbleiters hängt wenig von der elektrischen Feldstärke und -dichte ab elektrischer Strom. Daher bleibt der Widerstand eines linearen Halbleiterwiderstands über einen weiten Bereich von Spannungen und Strömen nahezu konstant. Lineare Halbleiterwiderstände werden weithin in integrierten Schaltungen verwendet.

Strom-Spannungs-Kennlinie eines linearen Widerstands

Nichtlineare Widerstandselemente

UGO eines nichtlinearen Widerstandselements ist in der Abbildung dargestellt:

Strom I fließt durch ein nichtlineares Element, Spannung U darüber. Die Abhängigkeit U(I) oder I(U) wird als Strom-Spannungs-Kennlinie bezeichnet.

Varistoren

Widerstandselemente, deren Widerstand von der Stärke des elektrischen Feldes abhängt, werden Varistoren genannt. Varistoren werden aus gepressten Körnern aus Siliziumkarbid hergestellt. Die elektrische Leitfähigkeit des Materials beruht hauptsächlich auf dem Zusammenbruch von Oxidfilmen, die die Körner bedecken. Sie wird durch die Stärke des angelegten elektrischen Feldes bestimmt, d.h. hängt von der Größe der angelegten Spannung ab.

Die bedingte grafische Darstellung des Varistors und seiner Strom-Spannungs-Kennlinie sind in der Abbildung dargestellt:

Varistoren sind durch die Nennspannung Unom, den Nennstrom Inom sowie den Nichtlinearitätskoeffizienten β gekennzeichnet. Dieser Koeffizient ist gleich dem Verhältnis von statischem Widerstand zu Differenzwiderstand am Punkt der Kennlinie mit Nennwerten von Spannung und Strom:

,

wobei U und I die Spannung und der Strom des Varistors sind. Nichtlinearitätskoeffizient für verschiedene Arten von Varistoren innerhalb von 2 - 6

Thermistoren

Eine große Gruppe von nichtlinearen Widerstandselementen wird gesteuert nichtlineare Elemente. Dazu gehören Thermistoren (Thermistoren) - nichtlineare Widerstandselemente, deren Strom-Spannungs-Eigenschaften erheblich von der Temperatur abhängen. Bei einigen Arten von Thermistoren wird die Temperatur durch eine spezielle Heizung geändert. Thermistoren bestehen entweder aus Metall (Kupfer, Platin), dessen Widerstand sich mit der Temperatur stark ändert, oder aus Halbleitern. Bei Halbleiterthermistoren wird die Abhängigkeit des Widerstands von der Temperatur durch eine analytische Funktion beschrieben

.

Hier ist R(T0) der Wert des statischen Widerstands bei einer Temperatur T0 = 293 K, wobei T die absolute Temperatur und B der Koeffizient ist. Die herkömmliche grafische Bezeichnung des Thermistors, seine Temperaturcharakteristik, Strom-Spannungs-Charakteristik ist in der Abbildung dargestellt:

Es gibt zwei Arten von Thermistoren: einen Thermistor, dessen Widerstand mit steigender Temperatur abnimmt, und einen Posistor, bei dem der Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt. Die Buchstabenbezeichnung des Thermistors mit negativem Temperaturkoeffizienten ist TP und mit positivem Koeffizienten - TRP. Temperaturkoeffizient TKS = , wobei R1 der Widerstand bei Nenntemperatur ist, ΔR die Widerstandsänderung bei Temperaturänderung um Δt ist.

Thermistoren werden strukturell in Form von Perlen, Unterlegscheiben und Scheiben hergestellt.

Fotowiderstände

Ein Fotowiderstand ist ein Halbleiterwiderstand, dessen Widerstandswert vom auf ein Halbleitermaterial einfallenden Lichtstrom oder von durchdringender elektromagnetischer Strahlung abhängt. Am weitesten verbreitet sind Fotowiderstände mit positivem Fotoeffekt (z. B. SF2-8, SF3-8). Das UGO eines solchen Elements ist in der Abbildung dargestellt:

Bei Fotowiderständen ändert sich der Widerstand durch Bestrahlen eines Wafers aus Halbleitermaterial mit einem Lichtstrom im sichtbaren, ultravioletten oder infraroten Bereich. Als Material werden Sulfide von Thallium, Tellur, Cadmium, Blei, Wismut verwendet.

Die Strom-Spannungs-Kennlinien von Fotowiderständen sind lineare Funktionen, deren Steigung von der Größe des Lichtflusses abhängt. In den Koordinaten I - U (vertikaler Strom) ist der Winkel, den eine gerade Linie mit der horizontalen Achse (Spannungsachse) bildet, je größer, desto größer der Lichtstrom. Der Dunkelwiderstand von Widerstands-Optokopplern beträgt 10 7 - 109 Ohm. Im beleuchteten Zustand fällt er auf mehrere hundert Ohm ab. Ihre Leistung ist nicht hoch und beschränkt sich auf Werte von wenigen Kilohertz.

Magnetowiderstände

Magnetowiderstände sind Halbleitermaterialien, deren elektrischer Widerstand von der Stärke des auf das Material wirkenden Magnetfelds abhängt. Das verwendete Material ist Wismut, Germanium usw. Der Widerstand des Magnetowiderstands wird durch die Abhängigkeit beschrieben

,

wobei R(0) der Widerstand bei H = 0 ist; α ist der Koeffizient, H ist die Stärke des Magnetfelds, in dem der Magnetowiderstand angeordnet ist.

Halbleiterdioden

Halbleiterdioden sind eine der häufigsten Unterklassen von Halbleiterbauelementen. Sie zeichnen sich durch eine Vielzahl von physikalischen Grundprinzipien, eine Vielzahl von verwendeten Halbleitermaterialien sowie eine Vielzahl von gestalterischen und technologischen Umsetzungen aus. Halbleiterdioden können nach ihrem Funktionszweck unterteilt werden in:

1. Gleichrichter (einschließlich Pole, Brücken, Matrizen), Impuls, Zenerdioden, Varicaps, gesteuerte Ventile (Thyristoren, symmetrische Thyristoren - Triacs, Dinistoren);
2. Mikrowellendioden: Detektor, Mischen, parametrisch, PIN-Dioden, Avalanche, Tunneldioden, Gunn-Dioden;
3. Optoelektronik: Photodioden, LEDs, IR-Emitter, Laserdioden auf Basis von Heterostrukturen;
4. Magnetische Dioden.

Leicht dotierte Halbleiter werden zur Herstellung von Dioden mit geringer Leistung verwendet, während stark dotierte zur Herstellung von Hochleistungs- und Impulsdioden verwendet werden.

Der Elektron-Loch-Übergang, der der Kürze halber als p-n-Übergang bezeichnet wird, ist von grundlegender Bedeutung für den Betrieb von Halbleiterdioden.

Elektron-Loch-p-n-Übergang

Ein Elektron-Loch oder p-n-Übergang ist der Kontakt zweier Halbleiter des gleichen Typs verschiedene Arten Leitfähigkeit (Elektronik und Loch). Ein klassisches Beispiel p-n-Übergang sind: n-Si - p-Si, n-Ge - p-Ge.

In der Grenzschicht findet eine Rekombination (Wiedervereinigung) von Elektronen und Löchern statt. Freie Elektronen aus dem Band eines Halbleiters vom n-Typ belegen freie Niveaus im Valenzband eines Halbleiters vom p-Typ. Dadurch entsteht nahe der Grenze zweier Halbleiter eine Schicht, die frei von beweglichen Ladungsträgern ist und daher einen hohen elektrischen Widerstand aufweist, die sogenannte Sperrschicht. Die Dicke der Barriereschicht überschreitet üblicherweise wenige Mikrometer nicht.

Die Ausdehnung der Sperrschicht wird durch immobile Ionen von Donator- und Akzeptor-Fremdstoffen verhindert, die an der Grenze der Halbleiter eine doppelte elektrische Schicht bilden. Diese Schicht bestimmt die Kontaktpotentialdifferenz (Potentialbarriere) an der Halbleitergrenzfläche. Die resultierende Potentialdifferenz erzeugt ein elektrisches Feld in der Sperrschicht, das sowohl den Übergang von Elektronen vom n-Typ-Halbleiter zum p-Typ-Halbleiter als auch den Übergang von Löchern zum n-Typ-Halbleiter verhindert. Gleichzeitig können sich Elektronen frei von einem Halbleiter vom p-Typ zu einem Halbleiter vom n-Typ bewegen, genau wie sich Löcher von einem Halbleiter vom n-Typ zu einem Halbleiter vom p-Typ bewegen können. Somit verhindert die Kontaktpotentialdifferenz die Bewegung von Hauptladungsträgern und verhindert nicht die Bewegung von Minoritätsladungsträgern. Wenn sich jedoch Minoritätsträger durch den p-n-Übergang bewegen (der sogenannte Driftstrom Idr), nimmt die Kontaktpotentialdifferenz φk ab, wodurch einige der Hauptträger mit ausreichender Energie die Potentialbarriere aufgrund der Kontaktpotentialdifferenz φk überwinden können. Es tritt ein diffuser Strom Idif auf, der auf den Driftstrom Idr gerichtet ist, d.h. es gibt ein dynamisches Gleichgewicht, in dem Idr = Idif .

Wenn an den p-n-Übergang eine äußere Spannung angelegt wird, die in der Sperrschicht ein elektrisches Feld der Stärke Evn erzeugt, das in Richtung mit dem Feld der immobilen Ionen der Stärke Ezap zusammenfällt, führt dies nur zu einer Ausdehnung der Sperrschicht, da es leitet sowohl positive als auch negative Ladungsträger aus der Kontaktzone (Löcher und Elektronen) ab.

In diesem Fall ist der Widerstand des pn-Übergangs hoch, der Strom durch ihn ist klein - dies ist auf die Bewegung von Minoritätsladungsträgern zurückzuführen. In diesem Fall wird der Strom als Rückwärtsstrom (Drift) bezeichnet und der p-n-Übergang ist geschlossen.

Bei entgegengesetzter Polarität der Spannungsquelle wird das äußere elektrische Feld auf das Feld der doppelten elektrischen Schicht gerichtet, die Dicke der Sperrschicht nimmt ab und bei einer Spannung von 0,3 - 0,5 V verschwindet die Sperrschicht. Der Widerstand des p-n-Übergangs fällt stark ab und es entsteht ein relativ großer Strom. Der Strom heißt direkt (Diffusion) und der Übergang ist offen.

Der Widerstand eines offenen p-n-Übergangs wird nur durch den Widerstand des Halbleiters bestimmt.

Klassifizierung von Dioden

Eine Halbleiterdiode ist ein nichtlineares elektronisches Gerät mit zwei Elektroden. Je nach innerer Struktur, Art, Menge und Dotierungsgrad der inneren Elemente der Diode und der Strom-Spannungs-Kennlinie sind die Eigenschaften von Halbleiterdioden unterschiedlich.

Herkömmliche grafische Bezeichnungen einiger Diodentypen gemäß den nationalen Standards und ihre grafischen Darstellungen sind in der Tabelle aufgeführt:

Gleichrichterdioden

Entwickelt, um Wechselstrom in einen unipolaren pulsierenden oder umzuwandeln Gleichstrom. Solche Dioden unterliegen nicht hohe Ansprüche Geschwindigkeit, Stabilität der Parameter, Kapazität der p-n-Übergänge. Aufgrund der großen Fläche des pn-Übergangs kann die Sperrkapazität der Diode mehrere zehn Picofarad erreichen.

Abbildung a zeigt einen p-n-Übergang, der eine Diode bildet, Abbildung b zeigt den Einbau einer Diode in Durchlassrichtung, wobei der Strom Ipr durch die Diode fließt. Die Abbildung in zeigt die Einbeziehung der Diode in entgegengesetzter Richtung, bei der der Strom Iobr durch die Diode fließt.

Abbildung a zeigt die Einbeziehung der Diode VD in einen Stromkreis, der von einer sinusförmigen EMF-Quelle e gespeist wird, deren Zeitverlauf in Abbildung b gezeigt ist. Abbildung c zeigt ein Diagramm des durch eine Diode fließenden Stroms.

Die Hauptparameter einer Gleichrichterdiode sind:

• Uobr.max - Maximum zulässige Spannung, angewendet in der entgegengesetzten Richtung, was die Leistung der Diode nicht beeinträchtigt;
• Ivp.sr - der Durchschnittswert des gleichgerichteten Stroms für den Zeitraum;
• Ipr.i - der Amplitudenwert des gepulsten Stroms für eine bestimmte Dauer des Arbeitszyklus des Impulses;
• Iobr.sr - der Durchschnittswert des Rückstroms für den Zeitraum;
• Upr.sr - der Durchschnittswert der Durchlassspannung an der Diode für den Zeitraum;
• Pav ist die durchschnittliche Verlustleistung der Diode über den Zeitraum;
• rdif - Differenzwiderstand der Diode.

Qualitativ sind die Strom-Spannungs-Kennlinien einer universellen Silizium- und Germaniumdiode in Abbildung a und die Abhängigkeiten der Strom-Spannungs-Kennlinien einer universellen Siliziumdiode für drei Temperaturen in Abbildung b dargestellt.

Zum sicheres Arbeiten Germaniumdiode, seine Temperatur sollte 85 ° C nicht überschreiten. Siliziumdioden können bei Temperaturen bis zu 150 °C betrieben werden.

Impulsdioden

Entwickelt für die Arbeit in Schaltungen mit Impulssignalen. Das Wichtigste für sie ist die Art der transienten Prozesse. Um die Dauer transienter Prozesse im Gerät selbst zu reduzieren, haben gepulste Dioden kleine p-n-Übergangskapazitäten, die von Bruchteilen bis zu einer Einheit von Picofarad reichen.

Dies wird erreicht, indem die Fläche des p-n-Übergangs verringert wird, was wiederum zu kleinen Werten der zulässigen Verlustleistung der Diode führt. Die Hauptmerkmale von Impulsdioden sind:

• Upr.max - der Maximalwert der Impulsvorwärtsspannung;
• Ipr.max - der Maximalwert des Impulsstroms;
• Cd - Diodenkapazität;
• tset - die Zeit des Aufbaus der Durchlassspannung der Diode;
• tres ist die Erholungszeit des Sperrwiderstands der Diode. Dies ist das Zeitintervall von dem Moment an, in dem der Strom durch Null geht, bis zu dem Moment, in dem der Rückstrom einen vorbestimmten kleinen Wert erreicht.

Zenerdioden

Um die Spannung zu stabilisieren Schaltpläne es werden Halbleiterdioden mit speziellen Strom-Spannungs-Kennlinien verwendet - Zenerdioden. Die Volt-Ampere-Kennlinie der Zenerdiode ist in der Abbildung dargestellt. Der umgekehrte Zweig der Strom-Spannungs-Kennlinie zeigt den Betrieb im elektrischen Durchbruchmodus an und enthält einen Abschnitt zwischen den Punkten a und b, der nahezu linear und entlang der Stromachse orientiert ist. In diesem Modus ändert sich die Spannung bei einer signifikanten Änderung des Stroms der Zenerdiode nicht signifikant.

Dieser Abschnitt für die Zenerdiode funktioniert. Bei einer Stromänderung im Bereich von Ict.min bis Ist.max weicht die Spannung an der Diode nur wenig vom Wert Ust ab.

Der Wert von Ist.max wird durch die maximal zulässige Verlustleistung der Zenerdiode begrenzt. Mindestwert Stabilisierungsstrom im Absolutwert größer sein als der Wert von Ict.min, bei dem die Zenerdiode ihre stabilisierenden Eigenschaften behält.

Branchenveröffentlichungen große Auswahl Zenerdioden mit Stabilisierungsspannung von 1V bis 180V.

Die Zenerdiode ist durch folgende Parameter gekennzeichnet:

• Ust - Stabilisierungsspannung;
• Ist.max - maximaler Stabilisierungsstrom;
• Ict.min - minimaler Stabilisierungsstrom;
• rd - Differenzwiderstand im Abschnitt "ab";
• TKN - Temperaturkoeffizient der Stabilisierungsspannung.

Zenerdioden dienen dazu, die Spannung an der Last bei einer sich ändernden Spannung im externen Stromkreis zu stabilisieren. Die Zenerdiode ist ein schnelles Gerät und funktioniert gut in Impulsschaltungen.

Dioden Schottky

Schottky-Dioden zeichnen sich durch einen geringen Spannungsabfall über der offenen Diode aus. Der Wert dieser Spannung beträgt etwa 0,3 V, was viel weniger ist als der herkömmlicher Dioden. Darüber hinaus liegt die Rückwiderstandserholzeit ts in der Größenordnung von 100 ps, ​​was viel weniger ist als die von herkömmlichen Dioden. Neben digitalen Schaltungen werden Schottky-Dioden in sekundären Stromversorgungskreisen verwendet, um statische und dynamische Verluste in den Dioden selbst zu reduzieren: in den Endstufen von Impulsstromversorgungen, DC / DC-Konvektoren, in Computerstromversorgungssystemen, Servern, Kommunikations- und Datenübertragungssysteme.

Varicaps

Nichtlineare Kondensatoren, die auf der Verwendung der Eigenschaften eines Elektron-Loch-p-n-Übergangs basieren, sind Varicaps. Ein Varicap wird verwendet, wenn eine Sperrspannung an einen p-n-Übergang angelegt wird. Die Breite des pn-Übergangs und damit seine Kapazität hängt von der Größe der an den pn-Übergang angelegten Spannung ab. Die Kapazität eines solchen Kondensators wird mit dem Ausdruck bestimmt

In diesem Ausdruck ist die Kapazität bei einer Sperrspannung von Null, S und l sind die Fläche und Dicke des p-n-Übergangs, ε0 ist die Dielektrizitätskonstante, ε 0 = 8,85 10-12 F/M, εr - relative Dielektrizitätskonstante; φк - Kontaktpotential (für Germanium 0,3..0,4 V und 0,7..0,8 V für Silizium); |u| - Gegenspannungsmodul, das an den p-n-Übergang angelegt wird; n = 2 für abrupte Übergänge; n = 3 für Hauptübergänge.

Der C(u)-Abhängigkeitsgraph ist in der Abbildung gezeigt

Der maximale Kapazitätswert des Varicaps liegt bei Nullspannung. Wenn die Rückwärtsvorspannung zunimmt, nimmt die Kapazität des Varicaps ab. Die Hauptparameter der Varicap sind:

• C - Kapazität bei Sperrspannung 2 - 5 V;
• Zu C = Cmax / Cmin- Kapazitätsüberlappungskoeffizient.

Normalerweise C \u003d 10 - 500 pF, KC \u003d 5 - 20. Varicaps werden in Systemen verwendet Fernbedienung, zur automatischen Frequenzregelung, in parametrischen Verstärkern mit geringem Eigenrauschen.

Leuchtdioden

Eine LED oder Emissiondiode ist eine Halbleiterdiode, die Lichtquanten aussendet, wenn ein Gleichstrom durch sie fließt.

LEDs werden nach ihrer Abstrahlcharakteristik in zwei Gruppen eingeteilt:

• LEDs durch Strahlung im sichtbaren Teil des Spektrums;
• LEDs, die im infraroten Teil des Spektrums emittieren.

Eine schematische Darstellung des Aufbaus der LED und ihres UGO ist in der Abbildung dargestellt:

Die Anwendungsgebiete von IR-LEDs sind optoelektronische Schaltgeräte, optische Kommunikationsleitungen und ein Fernsteuerungssystem. Die derzeit gebräuchlichste Infrarotquelle ist die GaAs-LED (λ = 0,9 µm). Die Möglichkeit, kostengünstige und langlebige LEDs herzustellen, die spektral an das natürliche Licht und die Empfindlichkeit des menschlichen Auges angepasst sind, eröffnet neue Perspektiven für ihre nicht traditionellen Anwendungen. Darunter die Verwendung von LEDs in Verkehrsampeln mit mehreren Abschnitten, einzelne Micropower-Glühbirnen (mit einer Leistung von 3 W, der Lichtstrom beträgt 85 lm) in Autobeleuchtungskörpern.

Fotodioden

Bei Photodioden auf der Basis von p-n-Übergängen wird der Effekt der Trennung kleinerer Nichtgleichgewichtsladungsträger, die durch optische Strahlung erzeugt werden, an der Grenze des Elektron-Loch-Übergangs verwendet. Schematisch ist die Fotodiode in der Abbildung dargestellt:

Wenn ein Lichtquant mit der Energie hγ in das intrinsische Absorptionsband eintritt, entsteht in einem Halbleiter ein Paar von Nichtgleichgewichtsträgern - ein Elektron und ein Loch. Bei der Registrierung eines elektrischen Signals ist es notwendig, die Änderung der Ladungsträgerkonzentration zu registrieren. In der Regel wird das Prinzip der Registrierung kleinerer Ladungsträger verwendet.

Bei offenem Außenkreis (SA offen, R = ∞) fließt für den Fall, dass keine Außenspannung anliegt, kein Strom durch den Außenkreis. In diesem Fall ist die Spannung an den Ausgängen der Fotodiode maximal. Dieser Wert VG wird als Leerlaufspannung Vxx bezeichnet. Die Spannung Vxx (Photo-EMK) kann auch direkt bestimmt werden, indem man ein Voltmeter an die Ausgänge der Photodiode anschließt, aber der Innenwiderstand des Voltmeters muss viel größer sein als der Widerstand des pn-Übergangs. Im Modus Kurzschluss(SA ist geschlossen) die Spannung an den Ausgängen der Fotodiode VG = 0. Der Kurzschlussstrom Isc im Außenkreis ist gleich dem Fotostrom If

Ikz \u003d Wenn

Die Abbildung zeigt die CVC-Familie einer Fotodiode für negative und positive Polarität der Fotodiode.

Bei positiven VG-Spannungen steigt der Fotodiodenstrom schnell an (Durchlassrichtung), wenn die Spannung ansteigt. Bei Beleuchtung nimmt der Gesamtdurchlassstrom durch die Diode ab, da der Fotostrom dem Strom von einer externen Quelle entgegengesetzt gerichtet ist.

CVC p-n-Übergang, im 2. Quadranten gelegen (VG> 0, I< 0), показывает, что фотодиод можно использовать как источник тока. На этом базируется принцип работы Solarplatten basierend auf p-n-Übergängen (Photogenerator-Modus). Die Lichtcharakteristik ist die Abhängigkeit des Fotostroms Iph vom auf die Fotodiode einfallenden Lichtstrom Ф. Dazu gehört auch die Abhängigkeit von Vxx von der Höhe des Lichtstroms. Die Anzahl der während der Belichtung in der Fotodiode gebildeten Elektron-Loch-Paare ist proportional zur Anzahl der auf die Fotodiode einfallenden Photonen. Daher ist der Fotostrom proportional zur Größe des Lichtstroms:

Wenn \u003d kF,

wo K - Proportionalitätskoeffizient, abhängig von den Parametern der Fotodiode.

Wenn die Fotodiode in Sperrrichtung vorgespannt ist, ist der Strom im externen Schaltkreis proportional zum Lichtfluss und hängt nicht von der Spannung VG ab (Fotokonvertermodus). Fotodioden sind schnelle Geräte und arbeiten mit Frequenzen von 107 - 1010 Hz. Fotodioden werden häufig in LED-Fotodioden-Optokopplern verwendet.

Optokoppler (Optokoppler)

Ein Optokoppler ist ein Halbleiterbauelement, das eine Strahlungsquelle und einen Strahlungsempfänger enthält, die in einem Gehäuse kombiniert und optisch, elektrisch oder gleichzeitig durch beide Verbindungen miteinander verbunden sind. Weit verbreitet sind Optokoppler, bei denen als Strahlungsempfänger ein Fotowiderstand, eine Fotodiode, ein Fototransistor und ein Fotothyristor verwendet werden.

Bei Widerstands-Optokopplern kann sich der Ausgangswiderstand um das 107- bis 108-fache ändern, wenn sich der Modus der Eingangsschaltung ändert. Darüber hinaus ist die Strom-Spannungs-Kennlinie des Fotowiderstands hochgradig linear und symmetrisch, was die breite Anwendbarkeit von Gummi-Optokopplern in ähnlichen Geräten bestimmt. Der Nachteil von Widerstands-Optokopplern ist die niedrige Geschwindigkeit - 0,01..1 s.

In den Übertragungsschaltungen digitaler Informationssignale werden hauptsächlich Dioden- und Transistor-Optokoppler verwendet, und Thyristor-Optokoppler werden zum optischen Schalten von Hochspannungs-Hochstrom-Schaltungen verwendet. Die Schnelligkeit von Thyristor- und Transistor-Optokopplern ist durch die Schaltzeit gekennzeichnet, die oft im Bereich von 5..50 µs liegt. Bei einigen Optokopplern ist diese Zeit kürzer. Schauen wir uns den LED-Fotodioden-Optokoppler genauer an.

Die herkömmliche grafische Bezeichnung des Optokopplers ist in Abbildung a dargestellt:

Die Sendediode (links) muss in Vorwärtsrichtung und die Fotodiode in Vorwärtsrichtung (Fotogeneratormodus) oder in die entgegengesetzte Richtung (Fotokonvertermodus) eingeschaltet werden.

Eine der Haupttätigkeiten unseres Unternehmens ist der Einkauf von Funkkomponenten. Sie sind für die verarbeitende Industrie von großer Bedeutung, da sie eine große Menge an Edelmetallen wieder in Umlauf bringen. Die Raffination von Gold, Silber, Platin und Palladium aus Funkkomponenten wurde in unserem Land nicht nur in Fabriken, sondern auch in Küchen durchgeführt, obwohl der Verkauf von handwerklich gewonnenen Edelmetallen offiziell verboten ist. Trotz des Namens wurden Funkkomponenten von fast allen elektronischen Geräten erhalten und nicht nur von Funkempfängern ...

Tatsache ist, dass „Funkkomponenten“ ein umgangssprachliches Wort ist, offiziell heißen sie „elektronische Komponenten“. Ihren umgangssprachlichen Namen erhielten sie zu Beginn des 20. Jahrhunderts, als das erste komplexe elektronische Gerät auftauchte - das Radio. Alle Komponenten, die später in der Elektrotechnik breite Anwendung fanden, wurden zunächst nur für die Produktion von Rundfunkempfängern produziert. Mit der Entwicklung des Fortschritts wurden dieselben und neue Komponenten für Fernseher, Tonbandgeräte, Kühlschränke, Taschenrechner, Computer sowie für mit Strom betriebene medizinische, industrielle und militärische Geräte verwendet. Seit der Zeit der UdSSR begann die Menge an Edelmetallen in den Komponenten abzunehmen, aber es gab mehr Geräte, sodass nicht gesagt werden muss, dass der Kauf und die Verarbeitung von Edelmetallen aus Funkkomponenten nicht mehr relevant sind.

Funkkomponenten im Detail

Elektronische Komponenten werden in mehrere Kategorien eingeteilt:

• nach Zweck - Anzeigegeräte, akustisch, thermoelektrisch, Antenne, Anschließen, Messen
• nach der Methode der Montage auf der Platine - Bulk-Löten, Oberflächenlöten und Montage auf der Basis
• durch Handeln im Netzwerk - aktiv und passiv

Bei weitem nicht alle verwenden Edelmetalle, und auch die Zusammensetzung der Nichteisenmetalle ändert sich, beispielsweise wurde in den 2000er Jahren beschlossen, auf Blei zu verzichten, das ebenfalls recycelt wurde. Die Abkehr von Blei hat dazu geführt, dass bei der Herstellung einiger Bauteile vermehrt Gold verwendet wird – die Tauchvergoldung sorgt für eine glatte Leiterplattenoberfläche. sich Leiterplatten enthalten Silberbrücken und vergoldete Pads, Gold wird auch zum Löten verwendet, sodass eine solche Platine auch ohne angeschlossene elektronische Komponenten einen Wert für das Recycling hat.

Zu den Funkkomponenten gehören: Mikroschaltkreise, feste und variable Kondensatoren, feste und variable Widerstände, Transistoren, Transformatoren, Kondensatoren, Induktivitäten, Dioden, Relais und viele andere, die entweder auf den Platinen befestigt oder separat angeordnet werden können.

Der Wunsch nach Miniaturisierung hat dazu geführt, dass nun einige Funkkomponenten zu einer einzigen zusammengefasst werden elektronische Schaltung und kleine SMD-Komponenten sparen sowohl Platz als auch Installationszeit und verringern das Gewicht der Platine. Der Gehalt an Edelmetallen in SMD-Bauteilen ist sehr gering, daher sind Kondensatoren in voller Größe mit Platin, Silber, Tantal und Palladium, palladiumhaltige Widerstände mit goldhaltigen Mikroschaltungen, Steckverbindern und Transistoren von größtem Interesse.

Nicht alle Radiokomponenten enthalten Edelmetalle, Informationen über besonders wertvolle elektronische Komponenten finden Sie in speziellen Nachschlagewerken, und Sie können sie auch auf unserer Website einsehen - wir haben Abschnitte für jedes Teil mit Name und Preis.

Unser Unternehmen kann Funkkomponenten sowohl auf der Platine als auch separat kaufen, jedoch kann die Demontage von Komponenten durch Amateure zum Verlust einiger Edelmetalle führen. Wir arbeiten mit allen Städten Russlands sowie mit den Ländern der ehemaligen UdSSR zusammen.

Elektronische Bauteile kommen heute überall zum Einsatz. Unser Leben ist ohne sie nicht vorstellbar. Neue Geräte erscheinen und mit ihnen wächst der Markt für den Verbrauch verschiedener elektronischer Komponenten.

Die allgemeine Miniaturisierung und Reduzierung des Stromverbrauchs hat zur weiten Verbreitung von SMD-Bauelementen geführt. Trotzdem werden in allen elektronischen Geräten die gleichen Transistoren, Dioden, Widerstände, Kondensatoren, Zenerdioden usw. verwendet. Nachfolgend finden Sie eine Klassifizierung von Funkkomponenten, die in elektronischen Schaltungen verwendet werden.

Passive Funkkomponenten

Widerstände.

Feste, variable und Abstimmwiderstände haben unterschiedliche Verlustleistungen. Grundsätzlich sind es 0,063 - 10W. Maßeinheiten - Ohm. Es gibt Festwiderstände und viel höhere Leistungen bis 100-200W mit Wasserkühlung. Solche Widerstände werden zum Beispiel verwendet, um den Strom zu messen, der durch den Massebus fließt, wenn der Widerstand des Busses selbst gemessen wird. Bei manchen elektrischen Schaltungen ist das Herstellungsmaterial von besonderer Bedeutung. Dies liegt an der thermischen Instabilität einiger Dielektrika und dem Rauschen, das auftritt, wenn Strom durch einen Leiter fließt.Für SMD-Widerstände ist die angelegte Spannung wichtig, je kleiner die Größe, desto weniger Spannung kann an die Kontakte eines solchen Widerstands angelegt werden . Sonst gibt es eine Prüfung. Und der Strom fließt nicht durch die Widerstandsschicht des Widerstands, sondern direkt zwischen seinen Kontakten.

Kondensatoren.

Verschiedene Arten von Kondensatoren sind für einen Zweck ausgelegt - um sich zu akkumulieren elektrische Ladung und verschenke es. Kondensatoren leiten keinen Gleichstrom. Die Kapazität wird in Farad gemessen. So können sie dazu dienen, Welligkeiten in DC- und AC-Quellen zu glätten, zum Abschneiden der DC-Komponente beim Kombinieren verschiedener Stufen verwendet werden, als Pufferkapazität dienen, um den Betrieb von Gleichrichtern zu erleichtern, die Auswirkung von Impulsrauschen auf den Betrieb reduzieren hochempfindliche Elemente und beim Abstimmen von Hochfrequenzen verwendet werden Schwingkreise Empfänger und Generatoren, Phasenverschiebung usw.

Induktivität.

Induktivitäten, Transformatoren und Drosseln werden verwendet, um Schwingkreise anzupassen, Spannung und Strom zu verändern, Störungen zu glätten usw. Im letzten Jahrhundert wurden Transformatoren am häufigsten in Stromversorgungen und galvanischen Trennkreisen verwendet. Aktuell werden klassische Netzteile zunehmend durch Schaltnetzteile ersetzt. Aber auch bei letzterem kann man auf Trafos nicht verzichten. Der Grund ist derselbe - die Notwendigkeit einer galvanischen Trennung am Ausgang der Stromquelle. Induktivitäten werden hauptsächlich verwendet, um Welligkeiten zu glätten, die Spannung in Impulsschaltungen, verschiedenen Schaltungen und Transceiver-Geräten zu erhöhen.

Aktive Funkkomponenten

Transistoren.

Bereits Mitte des letzten Jahrhunderts reichten Vakuumröhren nicht mehr aus, um den schnell wachsenden Markt der Funktechnik zu befriedigen. Und sie wurden durch Transistoren ersetzt. Sie sind viel kleiner und verbrauchen weniger Strom. Der wichtigste Faktor, der zur Änderung zweier Prototypen geführt hat, sind natürlich die Abmessungen. Selbst ein Mikroprozessor mit Millionen von Transistoren ist um ein Vielfaches kleiner als eine einzelne Glühbirne. Das Funktionsprinzip des Transistors basiert auf der Leitfähigkeit P-N-Übergänge. Es gibt zusammengesetzte, bipolare, Feld mit isolierten Gates, planare, Dünnfilm usw. Transistoren sind Teil von Optokopplern.

Eine Diode ist ein Halbleiter, der Strom nur in eine Richtung leitet. Dioden werden üblicherweise in Wechselstromgleichrichtern, Diodenbrücken verwendet. Sie werden auch als Verpolungsschutz verwendet. Das Diodenmaterial ist hauptsächlich Silizium. Früher waren auch Germaniumdioden üblich. Der Punkt ist, dass die Dioden verschiedene Materialien unterschiedliche Spannungsabfälle. Der Spannungsabfall an einer Germaniumdiode beträgt also 0,2 bis 0,5 Volt, an einer Siliziumdiode 0,7 bis 0,8 Volt. Und dies wiederum wirkt sich auf die Erwärmung der Diode selbst aus. Dieser Faktor muss bei der Auslegung von Netzteilen berücksichtigt werden.

Mikroschaltungen.

Mikrochips sind elektronisches Bauteil Darin befinden sich Transistoren, Widerstände, Kondensatoren usw. Je nach Herstellungsart wird zwischen Halbleiter, Film und Hybrid unterschieden. Bei der Herstellung von Mikroschaltungen werden verwendet verschiedene Methoden: Sputtern, Epitaxie, Ionendotierung, Filmabscheidung, Ätzen usw. Gegenwärtig ist diese Art von Halbleitervorrichtungen allgegenwärtig.