Předkládaná učebnice čtenáře seznamuje se základními mechanismy vedení proudu v polovodiči a se součástkami, které těchto mechanismů využívají. Čtenář se tak může dozvědět o diodách, bipolárních a unipolárních tranzistorech, operačních zesilovačích, svítivých diodách a optoelektronických prvcích, senzorech a vícevrstvých spínacích součástkách. U popisovaných součástek je vždy uveden princip, základní vlastnosti, charakteristiky a možnosti využití.

Velkou předností učebnice je velké množství schémat, podrobných charakteristik a katalogových listů jednotlivých součástek, které spolu s vysvětlujícím textem umožňují úplné pochopení jejich funkce a orientaci ve vyráběných typech. Tak čtenář získá ucelený obraz nejen o principu činnosti uváděných součástek, ale i o možných způsobech jejich využití.

Každá kapitola textu je doplněna řadou vhodně volených příkladů, které usnadňují pochopení probíraných témat. Při jejich řešení jsou používány nenáročné matematické formulace, které neodradí ani studenty, kteří k matematice nemají zrovna nejvřelejší vztah.

Učebnice vychází z 9. celoněmeckého vydání. Jejími autory jsou vyučující na Institutu Heinze Piesta při univerzitě v Hannoveru. V Německu slouží jako jednotný studijní materiál pro uchazeče o získání průkazu o kvalifikaci v oboru "Elektronika" ve druhé etapě vzdělávání. V Německu je učebnice ještě doplněna pracovními listy a sbírkou kontrolních úloh.

Předkládaná učebnice může sloužit pro každodenní použití jako studijní materiál pro prohlubování a upevňování vědomostí, samostatné opakování učební látky nebo pouze jako přehledná příručka.

Historie vydání

• 1. vydání - březen 2006 - ISBN 80-7300-123-3
• 1. vydání - připravujeme (elektronická kniha ve formátu PDF)

Stručný obsah

1. Polovodičové diody
2. Bipolární tranzistory
3. Tranzistory řízené elektrickým polem
4. Tyristory, triaky a diaky
5. Optoelektronické součástky
6. Operační zesilovače
7. Senzory

Download

• podrobný obsah - ve formátu PDF
• ukázka knihy - ve formátu PDF

• rozsáhlejší opravenka pro 1. vydání (ISBN 80-7300-123-3) - ve formátu DOC (verze 2) - zazipováno [0,5 MB]
• předcházející opravenka pro 1. vydání (ISBN 80-7300-123-3) - ve formátu PDF (verze 1) - zahrnuto ve verzi 2

Recenze lektorů a reakce čtenářů

• Nezávislá recenze na hw.cz

Odkazy

• www.gme.cz - GM electronic s.r.o.

• vlnová délka - kalkulačka
• vlnová délka vzorec

Keywords

• obsah knihy
  Polovodičové diody, Všeobecné poznatky, Fyzika polovodičů, Polovodičové materiály, Vlastní vodivost, Dotovaný polovodič, Nevlastní vodivost, Polovodič typu N, Polovodič typu P, Přechod PN, Vytvoření přechodu PN, Přechod PN bez připojeného napětí, Přechod PN v propustném směru, Přechod PN v závěrném směru, Usměrňovací a spínací diody, Charakteristiky, Charakteristické hodnoty, Mezní hodnoty, Parametry, Teplotní závislost, Charakteristické vlastnosti křemíkových, germaniových a selenových diod, Značení diod, Značení podle normy "JEDEC", Značení podle normy "Pro-Electron", Příklady použití usměrňovacích a spínacích diod, Zapojení usměrňovačů, Jednocestný usměrňovač, Dvoucestné usměrňovače, Filtrace výstupního napětí usměrňovače, Zdvojovače a násobiče napětí, Diodové spínače, Základní princip, Logické operace, Omezovače, Zenerovy diody, Základní princip a činnost, Charakteristické hodnoty, Charakteristiky, Velikosti Zenerových napětí, Teplotní závislost, Diferenciální odpor, Charakteristické a mezní hodnoty, Příklady originálních katalogových listů, Příklady použití, Stabilizace napětí, Omezovače napětí se Zenerovýmí diodami, Kapacitní diody, Základní princip a činnost, Charakteristické hodnoty, Příklad použití, Schottkyho diody, Bipolární tranzistory, Všeobecné poznatky, Základní princip, Princip funkce NPN a PNP tranzistorů, Porovnání germaniových a křemíkových tranzistorů, Charakteristiky, Vstupní charakteristika, Charakteristika proudového zesílení, Výstupní charakteristika, Převodní charakteristika, Charakteristické hodnoty, Všeobecné poznatky, Mezní hodnoty, Mezní hodnoty napětí a proudů, Mezní hodnoty ztrátového výkonu, Mezní hodnoty teploty přechodů, Mezní hodnoty teploty okolí, Přípustná pracovní oblast, Parametry, Provedení tranzistorů, Druhy tranzistorů, Systém značení polovodičových součástek, Nastavení a stabilizace klidového pracovního bodu, Určení velikosti kolektorového rezistoru, Získávání napětí na bázi, Teplotní stabilizace klidového pracovního bodu, Stabilizace pomocí termistoru NTC, Stabilizace emitorovým rezistorem, Stabilizace napěťovou zápornou zpětnou vazbou, Základní zapojení tranzistoru, Zapojení se společným emitorem (SE), Zapojení se společným kolektorem (SC), Shrnutí a vzájemné porovnání vlastností zesilovacích stupňů, Příklady použití, Stejnosměrné zesilovače, Zesilovač střídavého napětí, Výkonové zesilovače, Spínací zesilovače, Unipolární tranzistory, Obecný popis, Unipolární tranzistory s přechodovým hradlem (JFET), Provedení a funkce, Označení a schematické značky, Charakteristiky, Převodní charakteristika, Výstupní charakteristika, Teplotní závislost, Charakteristické hodnoty, Mezní hodnoty, Typické hodnoty, Tepelný odpor, MOSFET, MOSFET s vodivým kanálem, Provedení a funkce, Označení a schematické značky, Charakteristiky, MOSFET s nevodivým kanálem, Provedení a funkce, Označení a schematické značky, Charakteristiky, Charakteristické hodnoty, Mezní hodnoty, Typické hodnoty, Tepelný odpor, Porovnání, MOSFET zvláštní konstrukce, MOSFET s dvěma hradly (Dual Gate MOSFET), VMOSFET, SIPMOSFET, Nastavení pracovního bodu, Základní zapojení FET, Zapojení se společnou elektrodou S (source), Zapojení se společnou elektrodou D (drain), Shrnutí a porovnání, Příklady použití, Zesilovač střídavého signálu, Zesilovač stejnosměrného napětí, Zdroj konstantního proudu, Řízený odpor, MOSFET jako spínač, Tyristory, triaky a diaky, Všeobecné poznatky, Tyristory, Technologie výroby a funkce, Spínání tyristorů, Chování tyristorů v propustném směru, Vypínání tyristorů, Charakteristické hodnoty, Charakteristické parametry, Mezní hodnoty, Ztrátový výkon, Tepelné charakteristické hodnoty, Dynamické charakteristické hodnoty, Ochranné obvody, Ochrana proti nadměrnému proudu, Ochrana proti přepětí, Typy pouzder a značení tyristorů, Typy pouzder, Značení, Triaky, Provedení a funkce, Charakteristické parametry, Ochranné obvody, Typy pouzder a značení triaků, Způsoby spouštění tyristorů a triaků, Provoz tyristoru při spouštění stejnosměrným napětím na řídicí elektrodě, Provoz tyristoru při spouštění střídavým napětím na řídicí elektrodě, Impulzní spouštění, Impulzní spouštění s jednosměrnými tyristorovými diodami, Impulzní spouštění s obousměrnými tyristorovými diodami, Impulzní spouštění pomocí integrovaných obvodů, Možnosti využití, Fázové řízení tyristorů a triaků, Fázové řízení tyristoru pomocí členu RC, Fázové řízení tyristorů a triaků pomocí členů RC a diaků, Fázové řízení tyristorů a triaků pomocí integrovaných obvodů, Regulace výkonu v obvodu stejnosměrného proudu, Optoelektronické součásti, Obecný popis, Polovodičové součásti emitující světlo, Základní princip, Svítivé diody pro viditelné světlo, Infračervené svítivé diody, Příklady použití, LED jako optická signalizace, Optické vazební členy, Světelné závory, Světelné dálkové ovládání, Optický přenos signálu, Optická vlákna, Výkonové LED a lasery jako zdroje záření, Výkonové LED, Laserové LED, Fotodioda PIN a fototranzistor jako přijímač záření, Příklady použití, Zobrazovací jednotky, Zobrazovače LED, Zobrazovače LCD, Vakuové fluorescenční zobrazovací jednotky, Operační zesilovače, Obecný popis, Princip a základní parametry operačních zesilovačů, Základní zapojení operačních zesilovačů, Parametry a konstrukční provedení, Základní zapojení operačních zesilovačů, Vstupní a výstupní napětí, Komparátor, Invertující zapojení OZ, Neinvertující zapojení OZ, Kompenzace rušivých vlivů, Kompenzace vstupních klidových proudů, Kompenzace napěťové nesymetrie, Frekvenční kompenzace, Rychlost změny výstupního napětí, Operační zesilovače s frekvenčně nezávislou zpětnou vazbou, Invertující zesilovač, Základní princip invertujícího zesilovače, Příklad použití, Neinvertující zesilovač, Základní princip neinvertujícího zesilovače, Sledovač napětí, Příklady použití, Sčítací zesilovač, Základní princip sčítacího zesilovače, Příklad použití, Rozdílový zesilovač, Základní princip rozdílového zesilovače, Příklad použití, Operační zesilovače s frekvenčně závislou zpětnou, 360, Integrátor, Derivátor, Zesilovače střídavého napětí, Princip zesilovače střídavého napětí s frekvenčně závislou zápornou zpětnou vazbou , Příklady použití, Aktivní filtry, Aktivní dolní propust, Aktivní horní propust, Operační zesilovače s výkonovým koncovým stupněm, Koncový stupeň s tranzistory, OZ s integrovaným koncovým stupněm, Senzory, Všeobecné poznatky, Varistory, Princip činnosti a charakteristiky, Příklady použití, Senzory pro snímání teploty, Odporové senzory, Princip činnosti a konstrukce, Příklady použití a kritéria pro výběr, Termistory, Termistory NTC, Termistory PTC (pozistory), Křemíkové teplotní senzory, Princip a charakteristiky, Korekce odporové charakteristiky, Parametry a provedení, Příklad použití, Integrované teplotní senzory, Senzory citlivé na magnetické pole, Magnetorezistory, Princip a činnost, Charakteristiky a vlastnosti, Provedení a možnosti využití, Příklady použití, Senzory využívající Hallova jevu, Princip a činnost, Charakteristiky a parametry, Provedení a možnosti použití, Senzory pro zjišťování mechanického namáhání, Piezorezistivní senzory, Odporové proužky pro měření prodloužení, Polovodičové proužky pro měření prodloužení, Piezoelektrické senzory, Princip a činnost, Senzory citlivé na světlo, Základní veličiny z techniky osvětlování, Polovodiče citlivé na světlo, Fotorezistor, Fotoelektrické a solární články, Fotodiody, Fototranzistory, Příklady použití.
• rejstřík knihy
  akceptor aktivní filtr barevné značení podle normy JEDEC podle typového klíče Pro-Electron barva světla báze Burrus-LED citlivost fotoelektrického prvku fototranzistoru CMRR common-mode rejection ratio CTR čidlo tenkovrstvé činitel nasycení stabilizace vyhlazení95 dálkové ovládání Darlingtonova dvojice tranzistorů defektní elektron Delonův násobič napětí derivátor diak difuzní pochody dioda čtyřvrstvá hrotová kapacitní laserová PIN plošná rychlá spínací Schottkyho spínací svítivá teplotně kompenzovaná referenční tunelová univerzální usměrňovací výkonová výkonová Schottkyho vysokofrekvenční Zenerova díra doba náběhu sestupu spínací spínání vypínání zotavení dolní propust donor dotování krystalů křemíku Dual-Gate MOSFET emitor fázové řízení tyristorů a triaků fázový posuv FET princip činnosti s přechodovým hradlem filtrační člen LC filtrační člen RC fluorescenční displej fotodioda451 fotodioda PIN455 fotoelektrický článek fotometrický zákon fotorezistor fototranzistor fyzika polovodičů galium-arsenid galium-fosfid generace germanium GTO Hallova sonda Hallovo napětí Hallův činitel hodnota teplotního koeficientu horní mezní kmitočet zesilovacího stupně horní propust hradlová vrstva hranice nasycení chladicí plech chladič chlazení IG-FET impulzní zatižitelnost index lomu indium-antimonid indium-arsenid indium-fosfid infračervené záření integrátor integrovaný obvod pro řízení tyristoru a triaku intenzita osvětlení záření intermetalická sloučenina invertující zapojení operačního zesilovače IR-LED izolant jakost kapacitní diody paralelního rezonančního obvodu naprázdno provozní jakostní třída Zenerovy diody JEDEC jednočinný koncový stupeň JFET s kanálem N s kanálem P kanál děrový elektronový kapacita diody tranzistoru závěrné vrstvy kapalný krystal katalogový list klidový pracovní bod tranzistoru kmitočet dolní mezní kolektor komparátor kompenzace frekvenční napěťové nesymetrie vstupního klidového proudu komplementární Darlingtonova dvojice konstrukce křemíkového teplotního senzoru konstrukční provedení kovalentní vazba kritická strmost nárůstu napětí nárůstu proudu krystalová mřížka křemík monokrystalický laser LCD LED blikající infračervené laserové výkonové Light Emitting Diode linearizace odporové charakteristiky Liquid Crystal Display magnetorezistor diferenciální plochý materiál chladiče s vodivostí N typu P maximálně přípustné závěrné napětí maximální teplota okolí měření mechanických veličin minoritní nositel náboje MISFET MOSFET obohacovaný ochuzovaný s dvěma hradly s nevodivým kanálem s vodivým kanálem možnosti řízení triaku náboj kladný kladný prostorový negativní prostorový záporný prostorový napětí brumové difuzní prahové průrazné průraznév závěrném směru překlápěcíbez řízení řídicí elektrodou pulzující stejnosměrné saturační v propustném směru zapalovací Zenerovo nastavení pracovního bodu neinvertující zapojení operačního zesilovače největší hodnota kapacity vyhlazovacího kondenzátoru nejvýše přípustné nárazové vrcholové napětí nejvýše přípustný proud v propustném směru nejvyšší periodický vrcholový proud NTC oblast nasycení ochuzená vyprázdněná obvod filtrační logický náhradnítyristoru ochranný rezonanční odpor diferenciální dynamickýv propustném směru dynamickýv závěrném směru kanálu měrný ochranný řízený statickýv propustném směru statickýv závěrném směru tepelný tepelnýchladiče vstupní vstupnípro střídavý signál vstupnítranzistoru výstupní výstupnípro střídavý signál výstupnítranzistoru za světla za tmy odporová charakteristika odporová přímka ve výstupních charakteristikách tranzistoru odrušovací filtr stmívače ochranný prvek okrajovač omezovač amplitudy omezování stejnosměrného a střídavého napětí operační zesilovač ideální reálný s výkonovým koncovým stupněm optická signalizace optická vlákna z plastických hmot optický útlum optočlen ořezávač osvětlení ozáření pár elektron-díra periodické vrcholové napětí v závěrném směru pinch-off-voltage PN-FET (= JFET) počáteční prodleva pohyb způsobený driftem polarizační filtr poloměr ohybu pólování diody polovodič typu N typu P polovodičové materiály potenciálová bariéra potenciálový val potlačování rušivé napěťové špičky pouzdro tyristoru pracovní bod pracovní oblast tranzistoru Zenerovy diody princip značení proud přídržný řídicí elektrodou pro sepnutí teplotní trvalý mezní v propustném směru v uzavřeném stavu v závěrném směru za tmy zbytkový zbytkovýhradla provedení pouzdra transmisní transreflexní tranzistoru Pro-Electron průběh útlumu průchod paprsku přední směr přechod PN polovodič-kov přenos audiosignálu přesah impulzu převodní charakteristika převodní charakteristika tranzistoru PTC působení elektrického pole reflexní provedení rekombinace relativní spektrální citlivost rezonanční impedance rezonanční kmitočet rovina polarizace rovnovážný stav rozkmit výstupního napětí rychlost šíření světla rychlost změny výstupního napětí řízení tyristoru senzor citlivý na magnetické pole drátový tenzometrický integrovaný teplotní křemíkový teplotní odporový piezoelektrický piezorezistivní polovodičový tenzometrický tenzometrický sepnutí tyristoru sféra K sféra L sféra M schematická značka Darlingtonova dvojice tranzistorů diak dioda čtyřvrstvá dioda kapacitní dioda Schottkyho dioda tunelová dioda usměrňovací dioda Zenerova Dual-Gate-MOSFET fotodioda fotoelektrický článek fotoelement fotorezistor fototranzistor fototranzistor s vyvedenou bází GTO Hallova sonda Hallův generátor JFET magnetorezistor MOSFET s nevodivým kanálem MOSFET s vodivým kanálem operační zesilovač optočlen pozistor senzor integrovaný senzor křemíkový senzor odporový senzor piezoelektrický senzor piezorezistivní solární článek tenkovrstvý platinový měřicí odpor termistor tranzistor bipolární NPN tranzistor bipolární PNP tranzistor unipolární triak tyristor varistor vícevrstvý polovodičový prvek VMOSFET SIPMOSFET sledovač napětí sloupcový indikátor LED složka proudu děrová elektronová směrová charakteristika LED snímač snímání otáček solární článek spektrální charakteristika lidského oka spektrální závislost relativní citlivosti fotorezistoru spektrum elektromagnetického vlnění spínací charakteristika tyristoru spínač diodový elektronický rychlý s induktivní zátěží se zátěží kapacitního charakteru spínání ohmické zátěže spotřeba energie spouštění impulzní stejnosměrným napětím střídavým napětím stabilizace emitorovým rezistorem napětí napěťovou zápornou zpětnou vazbou pomocí termistoru NTC stabilizační účinek Zenerovy diody statické měření charakteristiky diody strmost tranzistoru struktura DH střední hodnota výstupního napětí stupeň ve třídě AB světelná energie světelná účinnost LED světelná závora s optickými kabely vidlicová světelný tok světlovod šíře pásma šířka přenášeného pásma tepelný vířivý pohyb tepelný vlastní pohyb atomu teplota hradlové vrstvy teplotní koeficient měrného elektrického odporu teplotní součinitel Zenerovy diody teplotní stabilizace klidového pracovního bodu teplotní závislost proudu v propustném směru proudu v závěrném směru termistor transport náboje tranzistor bipolární NPN PNP pro malé signály unipolární výkonový triak třída zesilovače tvarování impulzu tyristor účinnost výkonového zesilovače úhel otevření ultrafialové záření usměrňovací blok usměrňovač dvoucestný dvoucestný s rozděleným sekundárním vinutím síťové jednocestný můstkový uspořádání tranzistorů NPN a PNP valenční elektron varikap varistor vazební kondenzátor vícevrstvé polovodičové součástky viditelné světlo vlnová délka VMOSFET vnitřní fotoelektrický jev vodič vodivost děrová elektronová měrná nevlastní přenosová vlastní výstupní voltampérová charakteristika triaku tyristoru vstupní charakteristika vyhlazovací kondenzátor výkon spotřebiče vstupní výstupní vyzařovaný ztrátový ztrátovýspínacího tranzistoru ztrátovýtranzistoru v sepnutém stavu výkonový stupeň ve třídě B vypínací tyristor základní veličiny z techniky osvětlování základní zapojení tranzistoru zapojení SB SC SD SE SS zářivá energie zářivý tok závěrný směr zbytkové zvlnění zdroj konstantního proudu zdroj referenčního napětí zdvojovač napětí Delonův Greinacherův zesílení bez zpětné vazby napěťové proudové proudovénakrátko rozdílového napětí souhlasného napětí stejnosměrné proudové zesilovací stupeň ve třídě C zesilovač invertující neinvertující nízkofrekvenční nízkofrekvenční výkonový rozdílový sčítací se silnou zápornou zpětnou vazbou selektivní spínací stejnosměrného napětí stejnosměrný střídavého napětí s operačním zesilovače střídavého signálu střídavý širokopásmový výkonový vysokofrekvenční výkonový značení diody odporového čidla triaku typové tyristoru usměrňovacího bloku zobrazení charakteristiky diody pomocí osciloskopu zobrazovací jednotka fluorescenční sedmisegmentová zobrazovač LCD zobrazovač LED s bodovou maticí sedmisegmentový zvlnění výstupního napětí žebrový chladič
• polovodičové součástky
  1N4001 1N4005 1N4148 1N821 1N935 1N941 2N3055 6101 709 741 748 761 90008 91008 93012 A34 AD590 B40C1000 B40C1500/1000 B40C3200/2200 B40C5000/3300 B40C800 B40Cxxxx BAW62 BAY44 BAY45 BAY46 BAY61 BAY93 BB105A BB105B BB105G BC140 BC160 BC237 BC237A BC238 BC239 BC307 BF245 BF245A BF245B BF245C BF255 BF545A BF545B BF545C BF961 BFR29 BPW32 BPW34 BPX38 BPX81 BPY11 BPY64 BRF29 BSS81 BStC1040 BTW48/200 BUZ10 BUZ23 BY195 BYS21 BZX55C9V1 BZX83 BZX83C0V8 BZX83C10 BZX83C11 BZX83C12 BZX83C13 BZX83C15 BZX83C16 BZX83C18 BZX83C20 BZX83C22 BZX83C24 BZX83C27 BZX83C2V4 BZX83C2V7 BZX83C30 BZX83C33 BZX83C36 BZX83C39 BZX83C3V0 BZX83C3V3 BZX83C3V6 BZX83C3V9 BZX83C43 BZX83C47 BZX83C4V3 BZX83C4V7 BZX83C5V1 BZX83C5V6 BZX83C6V2 BZX83C6V8 BZX83C7V5 BZX83C8V2 BZX83C9V1 BZX83C BZY97C15 CNY21N D3202Y E3F-5.. FA24 FP17D500E FP30D250E HD1075G HD1075O HD1075R HD1075Y HD1105G HD1105O HD1105R HD1105Y HD1131G HD1131O HD1131R HD1131Y K11 K252 K276 KMZ KPY KTY10 KTY18 KTY81 KTY86 KTY LD271 LDR LDR03 LF355 LF357 LM35 LM3914 LMX35 LPT80A LRL80A M822 M87 OPA501 OPA511 OPA512 OSAH200 OXAH203 RHY19 S231 SFH250 SFH350 SFH450 SFH451 SFH452 T2806M TAA761 TBA221 TBA222 TBA521 TBA709 TBA741 TCA105 TCA280A TCA785 TCST2104 TCST2203 TCST2301 TFA1001W TLBR4500 TLBV5380 TLHG4100 TLHG5100 TLHR4100 TLHR5100 TLHY4100 TLHY5100 TLUR4100 TLUR5100 U106BS U113 U237B U247B U267B ZTK9.