Polovodiče

Question 1

Co je to polovodič?

Answer 1

Pevná látka, jejíž elektrická vodivost závisí na vnějších/vnitřních podmínkách a dá se změnou těchto podmínek ovlivňovat

Question 2

Jaké dvě změny podmínek u polovodičů rozlišujeme?

Answer 2

Změny vnějších a změny vnitřních podmínek

Question 3

Když se jedná o polovodič se změnou VNĚJŠÍCH podmínek, jaké dvě podmínky máme na mysli?

Answer 3

Světelná či tepelná energie

Question 4

Co je to termistor?

Answer 4

Při zahřívání se jeho odpor snižuje - stává se vodivým (použití: měření a regulace teploty)

Question 5

Co je to fotorezistor?

Answer 5

Při osvětlení se jeho odpor snižuje - stává se vodivým (použití: měření a regulace osvětlení)

Question 6

Důležité polovodiče?

Answer 6

Si, Ge, Bi, Se, As, Cu2S

Question 7

Když se jedná o polovodič se změnou VNITŘNÍCH podmínek, jaké dvě podmínky máme na mysli?

Answer 7

Vlastní a příměsovou vodivost

Question 8

Co je to polovodič s vlastní vodivostí?

Answer 8

Tato vodivost je způsobena vznikem páru elektron-díra
1 látka (např. čistý křemík) je vždy neutrální, takže stejný počet elektronů a děr. Tento počet ovlivňuje teplota

Question 9

Co je to polovodič s příměsovou vodivostí?

Answer 9

Dodání volných elektronů, nebo děr do polovodiče pomocí příměsí (malé množství příměsi může vést k celkem velkému zvětšení vodivosti)

Question 10

Na jaké dva typy dělíme polovodiče s příměsovou vodivostí?

Answer 10

Polovodič typu N - více záporných volných elektronů (elektronová vodivost) - negativ
Polovodič typu P - více kladných děr (děrová vodivost) - positiv

Question 11

Jak funguje vlastní polovodivost v křemíku?

Answer 11

S rostoucí teplotou elektrony vyskakují a tvoří kladná místa, které nazýváme díry. Do těchto míst může skočit a zaplnit jiný elektron (díra zanikne), ale ten tímto na svém původním místě vytvořil další díru. Do té skočí další a tak dále

Question 12

Co je to díra?

Answer 12

Chová se jako kladná částice, vzniká tak, že ze svého místa vyskočí elektron

Question 13

Co je to generace?

Answer 13

Vznik páru vodivých elektron - díra

Question 14

Co je to rekombinace?

Answer 14

Zánik páru elektron - díra

Question 15

Co je elektrický proud v polovodiči?

Answer 15

Pohyb elektronů a děr

Question 16

Jak se chovají částice v polovodiči BEZ zapojení do zdroje napětí?

Answer 16

Generace a rekombinace probíhají současně, elektrony a díry konají neuspořádaný chaotický pohyb, hustota děr = hustota elektron

Question 17

Jak se chovají částice v polovodiči PO zapojení do zdroje napětí?

Answer 17

Pohyb elektronů a děr je najednou usměrněný, elektrony jdou k + a díry k -

Question 18

Jak zjistíme celkový proud v polovodičích?

Answer 18

I = Ie + Id (elektronový proud + děrový proud)

Question 19

Jak funguje příměsová polovodivost typu N?

Answer 19

K Si se čtyřmi valenčními elektrony přidáme atom, který jich má pět. Použijeme například As. Ten přinese do křemíku jeden volný elektron, 4 se navážou. Z As se stává donor a elektrický proud je tvořen usměrněným pohybem volných elektronů. Majoritní nosiči náboje jsou elektrony a menšinovými jsou díry

Question 20

Co se děje při zahřívání polovodiče typu N?

Answer 20

Vytváří další díry = negativní efekt, proto je chladíme

Question 21

Jak funguje příměsová polovodivost typu P?

Answer 21

K Si se čtyřmi valenčními elektrony přidáme atom, který je má tři. Použijeme například In. To přinese do křemíku 3 elektrony, ty se navážou, ale jedna vazba zůstane neobsazena. Takže vznikne díra. Indium se stává akceptorem a elektrický proud je tvořen děrami. Majoritní nosič náboje je díra, menšinový je elektron

Question 22

Co se děje při zahřívání polovodiče typu P?

Answer 22

vytváří se další volné elektrony = negativní efekt, proto chladíme

Question 23

Co je to PN přechod?

Answer 23

Vzniká spojením krystalů polovodiče typu P a N. V místě spojení vznikne hradlová vrstva - vznikla rekombinací sousedních elektronů a děr (elektrony naskákaly do děr), tato vrstva je nevodivá, neobsahuje elektrony ani díry

Question 24

Co se stane, když PN přechod připojíme do obvodu? (ohledně procházení proudu)

Answer 24

Prochází proud jen v jednom směru, ve druhém ne.

Question 25

Co je to polovodičová dioda?

Answer 25

Obsahuje PN přechod. P je anoda a N je katoda

Question 26

Jak se značí dioda v obvodu?

Answer 26

-►|-

Question 27

Za jaké podmínky propouští dioda proud?

Answer 27

Když je v propustném směru - anoda připojena na + a katoda na -

Question 28

Za jaké podmínky nepropouští dioda proud?

Answer 28

Když je v závěrném směru, anoda připojena na - a katoda na +

Question 29

Co se děje s PN přechodem, když ho připojíme ke zdroji napětí v PROPUSTNÉM směru?

Answer 29

Díry v anodě jsou odpuzovány kladným nábojem a přitahovány záporným - jdou na druhou stranu
Elektrony jsou v katodě odpuzovány záporným náboje a přitahovány kladným nábojem - tako jdou na druhou stranu
Hradlová vrstva mizí

Question 30

Co se děje s PN přechodem, když ho připojíme ke zdroji napětí v ZÁVĚRNÉM směru?

Answer 30

Hradlová vrstva se zvětší, díry se přitahují ke kladnému náboji a elektrony k zápornému, neprochází proud

Question 31

Co je to prahové napětí diody?

Answer 31

Když začne dioda v propustném směru propouště proud

Question 32

Co je to průrazné napětí zenerova diody?

Answer 32

Když začne dioda v závěrném směru propouštět proud

Question 33

Jaký je rozdíl mezi normální a zenerovou diodou?

Answer 33

Normální v závěrném směru nikdy nepustí elektrický proud a může začít hořet. Zenerova v závěrném proudu po dosažení průrazného napětí začne propouštět elektrický proud

Question 34

K čemu slouží tranzistor?

Answer 34

K zesílení signálu, také jako spínač (ale hlavně to zesílení)

Question 35

Jaké dva typy tranzistorů známe?

Answer 35

NPN a PNP

Question 36

Z jakých tří částí se tranzistor skládá (a jaké dvě části jsou mezi nimi)?

Answer 36

Z kolektoru, báze a emitoru. Mezi nimi je kolektorový a emitorový přechod.

Question 37

Kolik vychází z tranzistoru vývodů, pomocí kterých se zapojuje do obvodu?

Answer 37

Tři :)

Question 38

Jak značíme tranzistor (NPN i PNP) v obvodu?

Answer 38

Nemůžu vkládat obrázky, tak pokud to umíte ze sešitu, tak máte tuhle otázku správně :D

Question 39

Zapojení NPN tranzistoru do obvodu?

Answer 39

Nemůžu vkládat obrázky, tak pokud to umíte ze sešitu, tak máte tuhle otázku správně :D

Question 40

Co je to vstupní obvod?

Answer 40

Obvod báze (propustný směr)

Question 41

Co je to výstupní obvod?

Answer 41

Kolektorový obvod

Question 42

Vysvětli, jak fungují obvody tranzistoru NPN v obvodu?

Answer 42

Kolektor je zapojený k +, emitor k -, kolektorový přechod je v závěrném směru a kolektorovým obvodem proud neprochází
Báze je přes rezistor připojená k + pólu zdroje, emitorový přechod je v propustném směru, obvodem báze začne procházet malý proud B (I se spodním indexem B)
V okamžiku průchodu proudu bází začne kolektorovým obvodem taky procházet proud, ale mnohem větší = tranzistorový jev

Question 43

Co je tranzistorový jev?

Answer 43

Velmi malé napětí v obvodu báze vyvolá proud, který je příčinou mnohem většího proudu v kolektorovém obvodu → zesílení proudu

Question 44

Vysvětli, co se děje uvnitř tranzistoru NPN v obvodu?

Answer 44

Proud báze tvoří elektrony, které z emitoru pronikají do báze => do malého objemu báze proniká více elektronů, než je v bázi děr s nimiž by se mohly rekombinovat. Takže do děr naskáčou jenom některé. Dále asi 3 % elektronů projdou obvodem báze a zbytek nemůže jít nikam jinam než ke kladnému pólu kolektoru, který je přitahuje, takže jdou tam.