Светодиоды. Назначение и принцип работы, виды светодиодов, область применения.

Светодио́д или светоизлучающийдиод (СД, СИД; англ. light-emitting diode, LED) — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.

При пропускании электрического тока через p-n переход в прямом направлении, носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой). Виды светодиодов:

· Светодиод с пластиковой оболочкой-корпусом.

· Светодиодный фонарь (панель) для сценического направленного освещения.

·
Современный люминофорный светодиод в ручном электрическом фонаре.

· Современные мощные сверхъяркие светодиоды на теплоотводящей пластине с контактами для монтажа.

· Мощный белый светодиод 20Вт в сравнении с красным индикаторным 5 мм светодиодом.

27. Последовательные диодные ограничители: схемы, принцип работы, форма входных и выходных сигналов.

Диод ограничителя включается между входом и выходом схемы, последовательно с нагрузкой. На катод диода подано напряжение смещения Е. Очевидно, что диод будет работать на прямой ветви характеристики, если напряжение на его аноде больше напряжения на катоде, то есть когда Uвх˃ Е. Тогда сигнал через открытый диод переходит на выход не меняя своей формы.

В схемах статьи применяется обозначение обычного диода. Ток ограничения может отклоняться от номинального тока на величину до двадцати процентов. При изменении напряжения от двух вольт до напряжения пробоя ток ограничения также меняется на пять процентов. Чем выше ток ограничения, тем больше отклонение при увеличении напряжения. При параллельном включении нескольких диодных ограничителей можно получить тот же ток ограничения, что и при использовании одного, но при этом уменьшить минимально возможное рабочее напряжение при этом диапазон напряжения, в котором работает ограничитель, увеличивается.

28. Триггеры: общие сведения, структура и процессы в нем происходящие.

Триггер (триггерная система) — класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. Каждое состояние триггера легко распознаётся по значению выходного напряжения. По характеру действия триггеры относятся к импульсным устройствам — их активные элементы (транзисторы, лампы) работают в ключевом режиме, а смена состояний длится очень короткое время. Триггеры подразделяются на две большие группы — динамические и статические. Названы они так по способу представления выходной информации.

29. Транзисторный электронный ключ: схема, принцип работы.

Ключ (переключатель, выключатель) — электрический коммутационный аппарат, служащий для замыкания и размыкания электрической цепи. Принцип работы транзисторного ключа, включающего ток на нагрузку R2. В роли S1 обычно выступают логические элементы или микроконтроллеры

30. Триггеры: общие сведения, структура и процессы в них происходящие.

Электронные ключи основаны на работе биполярных транзисторов. Когда на базе транзистора «0» относительно эмиттера, транзистор «закрыт», ток через него не идёт, на коллекторе транзистора всё напряжение питания (сигнал высокого уровня — «1»). Когда на базе транзистора «1», он «открыт», возникает ток коллектор-эмиттер и падение напряжения на сопротивлении коллектора, напряжение на коллекторе, а с ним и напряжение на выходе, уменьшается до низкого уровня «0».

Также возможно использование полевых транзисторов. Принцип их работы схож с принцип работы электронных ключей на биполярных транзисторах. Цифровые ключи на полевых транзисторах потребляют меньший ток управления, обеспечивают гальваническую развязку входных и выходных цепей, однако быстродействие их ниже по сравнению с биполярными.

Транзисторный ключ — токовый ключ, выполненный на одном или нескольких транзисторах, работающих в ключевом режиме. Изменение электропроводности транзистора, обусловливающее переключение тока в нагрузке, обеспечивается подачей на его базу управляющего напряжения (сигнала) определённой полярности и уровня. Нагрузка, подключённая к транзисторному ключу, оказывается зашунтированной большим или малым сопротивлением транзистора. В ключевом режиме могут работать как обычные (полевые и биполярные) транзисторы, так и транзисторы, специально разработанные для работы в ключевом режиме (IGBT-транзисторы).