Независимо от вида кабельной связи в кабельную линию передаются электромагнитные сигналы различной частоты и формы. На передающем конце осуществляется преобразование звуковой (телефон, вещание, звуковое сопровождение), механической (телеграф, телемеханика) или световой энергии (телевидение, фототелеграфирование, видеотелефон) в электромагнитную, которая передается по линии. На приемном конце имеет место обратный процесс преобразования электромагнитной энергии в соответствующий вид энергии, воспроизводящий передаваемую информацию.

Задача 4. Дайте определение полупроводника. Приведите классификацию полупроводниковых материалов. Укажите, от каких факторов зависит электропроводность полупроводников. Кратко опишите Кремний КЭФ. Укажите назначение тиристора. Назовите основное свойство полупроводника, благодаря которому он применяется в этом приборе

Полупроводниками называют вещества, значения удельного сопротивления которых при нормальной температуре находятся между значениями удельного сопротивления проводников и диэлектриков (в диапазоне 10-3 – 1010 Ом·см). Основным свойством полупроводника является зависимость его электропроводности от воздействия температуры, электрического поля, излучения, механической энергии. Полупроводники в отличие от проводников имеют отрицательный температурный коэффициент удельного сопротивления, проводимость полупроводников с увеличением температуры увеличивается экспоненциально. В зависимости от наличия примесей различают собственные и примесные полупроводники.

Электропроводность полупроводников зависит от следующих факторов:

· Влияние тепловой энергии. Температурная зависимость удельной проводимости полупроводника есть результат изменения концентрации и подвижности носителей заряда. В области низких температур полупроводник характеризуется примесной электропроводностью, а в области высоких – собственной электропроводностью.

· Влияние деформации. Вследствие увеличения или уменьшения межатомных расстояний, происходит изменение концентрации и подвижности носителей, следовательно, изменяется и электропроводность. Величина, численно характеризующая изменение удельной проводимости полупроводников, - тензочувствительность.

· Влияние света. Световая энергия, поглощаемая полупроводником, вызывает появление в нем избыточного (по сравнению с равновесным при данной температуре) количества носителей зарядов, приводящего к возрастанию электропроводности.

· Электромагнитное излучение. Под его воздействием электрическая проводимость увеличивается – фотопроводимость.

· Сильные электрические поля. Под его влиянием проводимость увеличивается. Обуславливается это ростом числа носителей заряда, так как под влиянием поля они легче освобождаются тепловым возбуждением. При дальнейшем росте поля может появиться механизм ударной механизации, иногда приводящий к разрушению структуры проводника.

Исходным сырьем при получении кремния является природная двуокись (кремнезем), из которой кремний восстанавливают углеродсодержащим материалом в электрических печах. Технический кремний представляет собой мелкокристаллический спек, содержащий около 1 % примесей.

Технология получения кремния полупроводниковой чистоты включает в себя следующие операции:

§ превращение технического кремния в легколетучее соединение, которое после очистки может быть легко восстановлено;

§ очистка соединения физическими и химическими методами; 3) восстановление соединения с выделением чистого кремния;

§ окончательная кристаллизационная очистка и выращивание монокристаллов.

Кремний КЭФ – кремний электронный, легированный фосфором.

Тиристоры часто используются в различных силовых устройствах: электроприводе, источниках питания, мощных преобразовательных установках. Для снижения потерь эти приборы работают в основном в ключевом режиме. Основные требования, предъявляемые к тиристорам:

§ малые потери при коммутации;

§ большая скорость переключения из одного состояния в другое;

§ малое потребление в цепи управления;

§ большой коммутируемый ток;

§ высокое рабочее напряжение.

Тиристоры делятся на две группы: диодные тиристоры (динисторы) и триодные тиристоры (тринисторы). Для коммутации цепей переменного тока разработаны специальные симметричные тиристоры-симисторы.

Динистор - это двухэлектродный прибор диодного типа, имеющий три p-n перехода. Крайняя область p называется анодом. Другая крайняя область n — катодом.

Тринисторы. В отличие от динистора тринистор имеет кроме выводов анода и катода ещё и управляющий электрод (УЭ). В зависимости от расположения УЭ тиристоры делятся на тринисторы с катодным управлением (вывод УЭ из зоны, прилежащей к зоне катода типа p) и с анодным управлением (вывод УЭ из зоны, прилежащей к зоне анода типа n).