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

Škola:

Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Jitka Novosadová MGV_F_SS_2S2_D16_Z_ELMAG_Polovodicove_soucastky_PL

Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma:

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

Obrázek 2: Vlevo dioda zapojená v propustném směru, vpravo dioda zapojená v závěrném směru

Hradlová vrstva

Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

1/6

Obrázek 3: Vznik hradlové vrstvy

Dioda v propustném směru

Obrázek 4: Dioda zapojená v propustném směru

Dioda v závěrném směru

Obrázek 5: Dioda zapojená v závěrném směru

Voltampérová charakteristika diody

Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

2/6

Obrázek 6: Voltampérová charakteristika polovodičové diody

Druhy polovodičových diod

2. Tranzistor

Obrázek 7: Struktura a schematická značka tranzistoru NPN a PNP

Zapojení tranzistoru do obvodu

Obrázek 8: Zapojení tranzistoru se společným emitorem

Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

3/6

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. Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

4/6

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 5.2.224, 5.2.225 3) Učebnice [01] – kapitola 4.5 Tranzistor – úloha 4.5.3

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, 4.4.4 2) Zjisti, jak se vyrábí tranzistory. 3) Učebnice [01] – kapitola 4.5 Tranzistor – úlohy 4.5.1, 4.5.4

Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

5/6

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 978-80-7196-202-1.

[02] LEPIL, O., BEDNAŘÍK, M., ŠIROKÁ, M. Sbírka úloh z fyziky pro střední školy. Dotisk 2. vydání. Praha : Prométheus, 1995. 270 s. ISBN 80–7196–204 [03] Wikipedie: Otevřená encyklopedie: Tranzistor [online]. c2012 [citováno 23. 10. 2012]. Dostupný z WWW:

METODICKÝ LIST Název školy Číslo projektu Autor Název šablony Název DUMu Stupeň a typ vzdělávání Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematický okruh Druh učebního materiálu Cílová skupina Anotace Vybavení, pomůcky Klíčová slova

Datum

Masarykovo gymnázium Vsetín CZ.1.07/1.5.00/34.0487 Mgr. Novosadová Jitka III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT MGV_F_SS_2S2_D16_Z_ELMAG_Polovodicove_soucastky_PL Gymnaziální vzdělávání Člověk a příroda Fyzika Elektřina a magnetismus – Elektrický proud v polovodičích Pracovní list Žák, 15 – 16 let Pracovní list určen do výuky studentům, podklad pro vlastní poznámky/sešit, náplň: Polovodičové součástky 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 13.10.2012

Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

6/6