01_Componente si circuite in telecomunicatii I elev.doc

8/17/2019 01_Componente si circuite in telecomunicatii I elev.doc

1/180

Învăţământul profesional şi tehnic în domeniul TIC

Proiect cofinanţat din Fondul Social European în cadrul POS DRU 2007-2013

Beneficiar – Centrul Naţional de Dezvoltare a Învăţământului Profesional şi Tehnic

str. !iru "aret nr. #$%#&' sector #' Bucureşti%$#$#()' tel. $%*####)&' fa+. $%*#&,-/' vet0tvet.ro

Titlul odulului - !oponente "i circuite electronice în

telecounicaţii

#aterial de în$%ţare & partea '

Doeniul( Electronic% "i autoati)%ri!alificarea( Te*nician de telecounicaţii

+i$el 3

200,

mailto:[email protected]:[email protected]


2/180

UTOR(

+DRE' P'.'/O'& Profesor 1rad didactic definitivat

!OORDO+TOR(

#'RE 'E & !rofesor 1rad didactic 2

!O+SUT+.(

'O+ !RSTE – e+!ert CND2PT

/R'E !'O+U – e+!ert CND2PT

+/E POPES!U – e+!ert CND2PT

D+ STRO'E – e+!ert CND2PT

3cest material a fost ela4orat 5n cadrul !roiectului Învăţământul profesional şi tehnic îndomeniul TIC, !roiect cofinanţat din 6ondul ocial 7uro!ean 5n cadrul P8 D9: &$$(%

&$#*

2


3/180

!uprin4I. Introducere...................................................................................................................................5

II. Resurse......................................................................................................................................15Tema 1. Componente analogice.....................................................................................................16

Fişa suport 1.1 Joncţiunea pn....................................................................................................16

Activitatea de nv!ţare 1.1.1..........................................................................................................1"Activitatea de nv!ţare 1.1.1..........................................................................................................2#

Activitatea de nv!ţare 1.1.2..........................................................................................................22Activitatea de nv!ţare 1.1.$..........................................................................................................2%

Activitatea de nv!ţare 1.1.%..........................................................................................................25

Tema 1. Componente analogice....................................................................................................26Fişa suport 1.2 Tipuri de diode semiconductoare......................................................................26

Activitatea de nv!ţare 1.2.1..........................................................................................................$$Activitatea de nv!ţare 1.2.2..........................................................................................................$%

Activitatea de nv!ţare 1.2.$..........................................................................................................$5

Activitatea de nv!ţare 1.2.%..........................................................................................................$&

Tema 1. Componente analogice.....................................................................................................$'Fişa suport 1.$ (tructura şi parametrii )uncţionali ai tran*istorului +ipolar..............................$'

Activitatea de nv!ţare 1.$.1..........................................................................................................%$

Activitatea de nv!ţare 1.$.2..........................................................................................................%%

Activitatea de nv!ţare 1.$.$..........................................................................................................%5Tema 1. Componente analogice.....................................................................................................%&

Fişa suport 1.% Tran*istorul +ipolar. Tipuri de cone,iuni. -cuaţii )undamentale.....................%&Activitatea de nv!ţare 1.%.1..........................................................................................................51

Activitatea de nv!ţare 1.%.2..........................................................................................................5$

Activitatea de nv!ţare 1.%.$..........................................................................................................5%Tema 1. Componente analogice.....................................................................................................55

Fişa suport 1.5 olari*area tran*istorului +ipolar. Regimuri de )uncţionare.............................55Activitatea de nv!ţare 1.5.1..........................................................................................................5'

Activitatea de nv!ţare 1.5.2..........................................................................................................6#

Activitatea de nv!ţare 1.5.$..........................................................................................................61Activitatea de nv!ţare 1.5.%..........................................................................................................62

Tema 1. Componente analogice.....................................................................................................6$Fişa suport 1.6 Caracteristici statice. unctul static de )uncţionare (F. Funcţionarea

tran*istorului ca ampli)icator.....................................................................................................6$

Activitatea de nv!ţare 1.6.1..........................................................................................................6&Activitatea de nv!ţare 1.6.2..........................................................................................................6'

Activitatea de nv!ţare 1.6.$..........................................................................................................Activitatea de nv!ţare 1.6.%..........................................................................................................&2

Tema 1. Componente analogice.....................................................................................................&%

Fişa suport 1.& Tipuri de dispo*itive optoelectronice................................................................&%Activitatea de nv!ţare 1.&.1..........................................................................................................'#

Activitatea de nv!ţare 1.&.2..........................................................................................................'2Activitatea de nv!ţare 1.&.$..........................................................................................................'%

Activitatea de nv!ţare 1.&.%..........................................................................................................'6

Tema 2. Circuite electronice cu componente analogice................................................................'&Fişa suport 2.1 Redresoare. Tipuri de redresoare......................................................................'&

Activitatea de nv!ţare 2.1.1......................................................................................................"%

Activitatea de nv!ţare 2.1.2.........................................................................................................."6Activitatea de nv!ţare 2.1.$.........................................................................................................."'

Activitatea de nv!ţare 2.1.%........................................................................................................1##

$


4/180

Tema 2. . Circuite electronice cu componente analogice............................................................1#1

Fişa suport 2.2. (ta+ili*atoare de tensiune. /eneralit!ţi. (ta+ili*atoare de tensiune parametrice..............................................................................................................................1#1

Activitatea de nv!ţare 2.2.1........................................................................................................1#5Activitatea de nv!ţare 2.2.2........................................................................................................1#&

Activitatea de nv!ţare 2.2.$........................................................................................................1#"

Activitatea de nv!ţare 2.2.%........................................................................................................11#Tema 2. Circuite electronice cu componente analogice...............................................................111

Fişa suport 2.$ (ta+ili*atoare electronice cu reacţie...............................................................111Activitatea de nv!ţare 2.$.1........................................................................................................116

Activitatea de nv!ţare 2.$.2........................................................................................................11'

Activitatea de nv!ţare 2.$.$........................................................................................................12#Activitatea de nv!ţare 2.$.%........................................................................................................121

Tema 2. Circuite electronice cu componente analogice..............................................................122Fişa suport 2.% arametrii ampli)icatoarelor. Ampli)icatoare de tensiune n monta0 -C.... ...122

Activitatea de nv!ţare 2.%.1........................................................................................................12"

Activitatea de nv!ţare 2.%.2........................................................................................................1$#

Activitatea de nv!ţare 2.%.$........................................................................................................1$2Activitatea de nv!ţare 2.%.%........................................................................................................1$$Tema 2. Circuite electronice cu componente analogice..............................................................1$%

Fişa suport 2.5 Clase de )uncţionare. Ampli)icatoare de putere n clas! A şi ......................1$%

Activitatea de nv!ţare 2.5.1........................................................................................................1$'Activitatea de nv!ţare 2.5.2........................................................................................................1$"

Activitatea de nv!ţare 2.5.$........................................................................................................1%1Tema $. Circuite integrate analogice...........................................................................................1%$

Fişa suport $.1 (ta+ili*atorul integrat A &2$........................................................................1%$

Activitatea de nv!ţare $.1.1........................................................................................................1%5Activitatea de nv!ţare $.1.2........................................................................................................1%&

Tema $. Circuite integrate analogice..........................................................................................1%'Fişa suport $.2 Ampli)icatorul operaţional inversor şi neinversor..........................................1%'

Activitatea de nv!ţare $.2.1........................................................................................................15$

Activitatea de nv!ţare $.2.2........................................................................................................15%Activitatea de nv!ţare $.2.$........................................................................................................155

Activitatea de nv!ţare $.2.%........................................................................................................15&Tema %. 3scilatoare.....................................................................................................................15"

Fişa suport %.1 /eneralit!ţi. 3scilatoare cu reacţie. 3scilatoare RC......................................15"

Activitatea de nv!ţare %.1.1........................................................................................................16%Activitatea de nv!ţare %.1.2........................................................................................................165

Activitatea de nv!ţare %.1.$........................................................................................................166Activitatea de nv!ţare %.1.%........................................................................................................16'

Tema %. 3scilatoare.....................................................................................................................1

Fişa suport %.2 3scilatoare cu cuarţ.........................................................................................1Activitatea de nv!ţare %.2.1........................................................................................................1&2

Activitatea de nv!ţare %.2.2........................................................................................................1&$Activitatea de nv!ţare %.2.$........................................................................................................1&%

III. /losar.....................................................................................................................................1&&

I4. i+liogra)ie............................................................................................................................1&'

%


5/180

'5 'ntroducere• ;aterialul de 5nvăţare are rolul de a conduce elevul la do4ândirea com!etentelor

2dentifică com!onente electronice 3nalizează montaoncţiunea !n

• 3ctivitatea de 5nvăţare #.#.#

Ti!uri de diode semiconductoare

• 3ctivitatea de 5nvăţare #.#.&

Caracteristica statică a diodei

semiconductoare

• 3ctivitatea de 5nvăţare #.#.*

;ontarea diodei semiconductoare

5ntr%un circuit de curent continuu

• 3ctivitatea de 5nvăţare #.#.-

emnificaţia notaţiilor din

caracteristica statică a diodei

semiconductoare

Com!etenţa #= • Tema #. • 6işa de documentare #.&

5


6/180

!opetenţa 6 Re)ultatul în$%ţ%rii Tee Eleente coponente

2dentifică com!onente

electronice

Com!etenţa &=

Planifică o activitate şi

cule1e date numerice 5n

le1ătură cu aceasta

Com!etenţa *=

2nter!retează rezultatele

o4ţinute şi

!rezintă concluzii

!oponente

analoice

Ti!uri de diode semiconductoare

• 3ctivitatea de 5nvăţare #.&.#

Construcţia diodei redresoare

• 3ctivitatea de 5nvăţare #.&.&

Polarizarea diodei redresoare

• 3ctivitatea de 5nvăţare #.&.*

ta4ilizator de tensiune cu dioda

?ener • 3ctivitatea de 5nvăţare #.&.-

Caracterizarea diodei

semiconductoare

Com!etenţa #=


electronice

Com!etenţa &=



le1ătură cu aceasta

•

Tema #.

!oponente

analoice

• 6işa de documentare #.*

tructura şi !arametrii funcţionali ai

tranzistorului 4i!olar

• 3ctivitatea de 5nvăţare #.*.#

Parametrii limită ai tranzistorului

4i!olar

• 3ctivitatea de 5nvăţare #.*.&

tructura tranzistorului 4i!olar

• 3ctivitatea de 5nvăţare #.*.*

Princi!iul de funcţionare al

tranzistorului 4i!olar

6


7/180


Com!etenţa #=


electronice

• Tema #.

!oponente

analoice

• 6işa de documentare #.-

Tranzistorul 4i!olar

Ti!uri de cone+iuni

7cuaţii fundamentale

• 3ctivitatea de 5nvăţare #.-.#

Ti!uri de cone+iuni

• 3ctivitatea de 5nvăţare #.-.&

;ărimi fizice ale cone+iunilor• 3ctivitatea de 5nvăţare #.-.*

7cuaţiile fundamentale

Com!etenţa #=


electronice

Com!etenţa &=

3nalizează monta


8/180


Com!etenţa #=


electronice

Com!etenţa &=

3nalizează monta


9/180


• 3ctivitatea de 5nvăţare #.(.*

Polarizarea ledului 5n c.a

• 3ctivitatea de 5nvăţare #.(.-

;ărimi fizice ale dis!ozitivelor

o!toelectronice

Com!etenţa #=

2dentifică com!onenteelectronice

Com!etenţa &=

3nalizează monta


10/180


Com!etenţa &=

3nalizează monta


11/180


o4ţinute şi !rezintă

concluziile

• 3ctivitatea de 5nvăţare &.*.-

ta4ilizatoare electronice

Com!etenţa #=


electronice

Com!etenţa &=

3nalizează monta


12/180


electronice

Com!etenţa &=

3nalizează monta


13/180


analo1ice

Com!etenţa *=



le1ătura cu aceasta

Com!etenţa -=



concluziile

• 3ctivitatea de 5nvăţare *.#.&

ta4ilizatorul inte1rat β 3 (&*

Com!etenţa #=


electronice

Com!etenţa &=

3nalizează monta


14/180


Com!etenţa #=


electronice

Com!etenţa &=

3nalizează monta


15/180


le1ătura cu aceasta

Com!etenţa -=



concluziile

• 3ctivitatea de 5nvăţare -.&.*

chema electrică echivalentăs!ecifică oscilatoarelor de cuarţ

15


16/180

''5 Re4ur4e

Prezentul material de 5nvăţare cu!rinde diferite ti!uri de resurse care !ot fi folosite

de elevi=

% fişe de documentare

% activităţi de 5nvăţare

7levii !ot folosi atât materialul !rezent A5n forma !rintată cât şi varianta echivalentă

on%line.


17/180

Tea 15 !oponente analoice

Fişa suport 1.1 Joncţiunea pn

15 8oncţiunea pn

a5 /eneralit%ţi

Definiţie( >oncţiunea !n re!rezintă su!rafaţa de contact dintre două re1iuni una

de ti! p şi cealaltă de ti! n' create 5ntr%un monocristal !ur de e sau i !rin im!urificare

cu alte elemente.

ermaniul e şi siliciul i sunt semiconductoare !ure Aintrinseci' tetravalente.

• Reiunea p Asemiconductor e+trinsec % se o4ţine !rin im!urificareA do!are cu

elemente trivalente ABor' aliu având 1olurile A purtători majoritari .

• Reiunea n – se o4ţine !rin im!urificare cu elemente !entavalente A3rsen'

Bismut având electronii A % purtători majoritari .

6i1. #.# >oncţiunea !n

8oncţiunea pn polari)at% direct

Definiţie( >oncţiunea pn este !olarizată direct dacă !olul !ozitiv al sursei de

tensiune se lea1ă !e re1iunea p9 iar !olul ne1ativ !e re1iunea n.


18/180

Funcţionare

• Prin


19/180

a5 !aracteri4tica 4tatic% a diodei 4eiconductoare

Definiţie( 9e!rezintă variaţia curentului !rin


20/180

!aracteri4tica in$er4%

• Dioda este !olarizată invers

• Dioda este !ractic:locat%

– a!are un curent

invers foarte mic de ordinul G3 la e şi n3 la

i' curent ce de!inde de tem!eratura

mediului şi nu de tensiunea de !olarizare.

• Ka tensiunea de stră!un1ere :str ' curentul

invers 2inv creşte 4rusc ducând la distru1erea

diodei.

• Creşterea 4ruscă a curentului invers se

datorează fenomenului de multi!licare 5n

avalanşă a !urtătorilor de sarcină sau

efectului ?ener Aacţiunea câm!ului electric

intens asu!ra electronilor de valenţă.

Caracteristica statică de!inde de tem!eratură.

Punctul 4tatic de funcţionare al diodei 4eiconductoare ;PSF<

Definiţie( PSF re!rezintă un !unct aflat !e

caracteristica directă a diodei la intersecţia cu drea!ta de

sarcină' având coordonatele 2D şi :D.

6i1. #.) Polarizareainversă

6i1. #.( PSF


21/180

cti$itatea de în$%ţare 15151

!opetenţ%=

'dentific% coponente electronice

!iective"#a sfârşitul acestei activităţi vei fi capa!il"

- 4% identifici tipurile de ateriale 4eiconductoare

- 4% preci)e)i coportarea =oncţiunii pn polari)at% direct "i in$er4

Tipul acti$it%ţii= Peer learnin1 – metoda

1ru!urilor de e+!erţi

Sue4tii=

% elevii se vor 5m!ărţi in * 1ru!e% tim! de lucru recomandat= 20 inute

!iectivul = Du!ă această activitate veţi fi ca!a4ili=

% să identificaţi ti!urile de materiale semiconductoare

% să !recizaţi com!ortarea

6iecare 1ru!a tre4uie să se documenteze des!re ti!uri de materiale semiconductoare şi

com!ortarea


22/180

Tipuri de

ateriale

4eiconductoare

!oportarea =oncţiunii pn

polari)at% direct

!oportarea =oncţiunii pn

polari)at% in$er4

Ti!uri de materiale

semiconductoare ..........

;aterialele

semiconductoare de ti! !

se o4ţin !rin do!area

semiconductorului !ur cu

elemente ..

;aterialele

semiconductoare de ti! nse o4ţin !rin do!area

semiconductorului !ur cu

elemente.

Ka oncţiunea pn este

!olarizată direct dacă

!lusul sursei detensiune se a!lică

!e ................... şi

minusul !e ..

9ezistenţa


23/180


!opetenţe=


Planific% o acti$itate "i culee date nuerice în le%tur% cu acea4ta

!iective"

#a sfârşitul acestei activităţi vei fi capa!il"

% 4% preci)e)i paraetrii caracteri4tici unei diode redre4oare

% 4% de4crii coportarea diodei în polari)are direct% "i in$er4%

Tipul acti$it%ţii= 7+!ansiune

Sue4tii=

% elevii se !ot or1aniza 5n 1ru!e mici A& – * elevi sau !ot lucra

individual

% tim! de lucru recomandat 20 inute

!iectivul = Du!ă această activitate veţi fi ca!a4ili să e+!licaţi com!ortarea diodei 5n

!olarizare directă şi inversă folosind re!rezentarea 1rafică a caracteristicii statice.

$nunţ =

În fi1ura #.#.# se re!rezintă caracteristica statică a diodei semiconductoare.


24/180

9ealizaţi un eseu de a!ro+imativ #$ rânduri 5n care să e+!licaţi com!ortarea diodei 5n

!olarizare inversă şi 5n !olarizare directă.

$valuare=

e va !uncta% utilizarea corectă a termenilor tehniciO

% e+!licarea com!ortamentului diodei şi e+!licarea semnificaţiei notaţiilor din fi1ură.

Dacă aţi realizat cerinţa' !uteţi trece la următoarea activitate' 5n caz contrar' consultaţi fişa

de documentare #.# şi refaceţi activitatea.


25/180


!opetenţe=


Planific% o acti$itate "i culee date nuerice în le%tur% cu acea4ta!iective"


- 4% identifici coponentele electronice dup% 4i:ol

- 4% identifici funcţionarea coponentelor

- 4% utili)e)i aparatele de %4urat

Tipul acti$it%ţii= imularea

Sue4tii=


individual% tim! de lucru recomandat 20 inute

!iectivul = Du!ă această activitate veţi fi ca!a4ili să identificaţi com!onentele

electronice du!ă sim4ol

$nunţ =

În fi1ura #.#.& de mai


26/180

cti$itatea de în$%ţare 1515?

!opetenţe=



!iective"

#a sfârşitul acestei activităţi vei fi capa!il să"

% 4% identifici notaţiile %riilor fi)ice 4pecifice diodelor 4eiconductoare

% 4% identifici %riile fi)ice 4pecifice diodelor 4eiconductoare

% Tipul acti$it%ţii= Învăţarea !rin cate1orisire

Sue4tii=



!iectivul = Du!ă această activitate veţi fi ca!a4ili să corelaţi notaţiile mărimilor fizice

care caracterizează funcţionarea diodei şi semnificaţia acestora.

$nunţ =

9ealizaţi asocierile corecte dintre notaţiile din coloana 3 şi semnificaţiile acestora din

coloana B.

+otaţie

Senificaţie

a5 :str 15 Tensiune inversă:5 :D 25 Curent directc5 2inv 35 Tensiune de !ra1d5 :P ?5 Tensiune directă

e5 :inv @5 Curent inversf5 2D A5 Tensiune de stră!un1ere75 Curent de saturaţie

$valuare=

#',! % !entru fiecare asociere corectă

Dacă aţi realizat corect cele ) asociaţii' !uteţi trece la următoarea activitate' 5n caz contrar

consultaţi fişa de documentare #.# şi refaceţi activitatea.


27/180


Fişa suport 1.& Tipuri de diode semiconductoare

Tipuri de diode 4eiconductoare15 Dioda redre4oare

Definiţie( Dioda este o


28/180

:5 Principiul de funcţionare

Ka a!licarea unei tensiuni alternative' dioda conduce curentul numai când alternanţa

!ozitivă a tensiunii se a!lică !e anod.

a polari)are direct%

• I 3IC I 3 – !otenţialul anodului' IC % !otenţialul

catodului

• Dioda conduce curentul de la la !

• 9ezistenţa internă 9D este foarte mică' de ordinul J

a polari)are in$er4%

• I 3 Q IC

• Dioda este 4locată

• 9ezistenţa internă este foarte mare'

de ordinul RJ % ;J

c5 Paraetri liit%

Parametri limită sunt s!ecificaţi 5n cataloa1ele firmelor constructoare' iar de!ăşirea

acestora !oate duce la distru1erea diodei.

• 2D ma+% intensitatea ma+imă a curentului direct• :inv ma+ – tensiunea inversă ma+imă• Pd ma+ – !uterea disi!ată ma+imă• T < ma+ – tem!eratura ma+imă a


29/180


30/180

!arcaj

Pe ca!sula diodei ?ener se marchează catodul cu un inel.

#spect fi$ic

unt marcate cu literele PK şi D?.

6i1. #.#, ;arcare dioda ?ener


Dioda ?ener funcţionează cu polari)are in$er4%9 5n zona de stră!un1ere controlată'

unde tensiunea la 4orne este a!ro+imativ constantă.

Dacă se !olarizează direct' se com!ortă ca o diodă o4işnuită.

Dioda 4uport% o $ariaţie are de curent ' pro$ocat% fie de $ariaţia ten4iunii

de alientare9 fie de re)i4tenţa de 4arcin%9 în tip ce $ariaţia de ten4iune U e4te

foarte ic%5

U:? QQ U2?' !ractic U:? H $.

c5 Paraetri 4pecifici(• Tensiunea nominală de sta4ilizare la care a!are stră!un1erea :?n H &', – &,$ I

• Curentul ma+im de sta4ilizare 2?;

• Puterea disi!ată ma+imă Pd ma+ H $'& – ,$ V

6i1. #.#) Polarizarea inversă şi caracteristica statică


31/180

• Coeficientul de tem!eratură al tensiunii de sta4ilizare W?

• 9ezistenţa dinamică 5n re1iunea de sta4ilizare 9? 789:7I9

d5 Failii de diode ener

• Diode de $'- V=- unt marcate cu sim4olul D?

- ama de tensiuni nominale este $'(, I – ,$ I

%&emplu= D?-I( la care :? H -'( I

• Diode de # V- unt marcate cu PK

- ama de tensiuni nominale este *'* I – &$$ I

%&emplu= PK*I*? la care :? H *'* I

• Diode de - V

- unt marcate cu - D?

- ama de tensiuni nominale este #$ I – #/$ I

%&emplu= -D?#$ la care :? H #$ I

e5 Funcţionarea ca 4ta:ili)ator de ten4iune

•

Kucrează 5n !olarizare inversă' 5n re1im de stră!un1ere controlată

•

;enţine tensiunea constantă la 4orne

•

e montează 5n !aralel cu 9s. :? H :

•

9olul rezistenţei 9 este de a limita curentul !rin dioda ?ener la valori mai mici

decât 2?;

6i1. #.#( Circuit de sta4ilizare cu D?


32/180

f5 Defecte po4i:ile

De!istarea defectelor se face cu ohmmetrul' măsurând rezistenţa internă 9 D 5n re1im

de !olarizare directă şi 9i 5n re1im de !olarizare inversă.

Diod% 4curtcircuitat% RD G 09 Ri G 0Diod% întrerupt% RD G H9 Ri G H

35 Dioda Iaricap ;Iaractor<

Definiţie( 7ste o diodă cu


33/180

c5 Paraetri 4pecifici

a 4

e construiesc mai ales din i

• Ca!acitatea nominală Cnom H !6 %zeci !6

• Tensiunea ma+imă admisi4ilă de !olarizare inversă : inv ma+

d5 Utili)%ri

• ;odulatoare !entru modulaţia 5n frecvenţă

• Circuite de re1la< automat al frecvenţei

• În circuite de schim4are a frecvenţei' 5n selectoare de canale TI

O:4er$aţii( Pot fi studiate şi alte ti!uri de diode' dioda cu contact !unctiform' diodatunel' 5n funcţie de tim!ul avut la dis!oziţie.

6i1. #.&$ a. PolarizareaO 4. caracteristica statică


34/180


!opetent%=



- 4% preci)e)i principiul de funcţionare al diodelor redre4oare

- 4% identifici defectele diodelor redre4oare

Tipul acti$it%ţii= "arta !ăian


35/180


!opetenţ%=


!iective"


- 4% preci)e)i notaţiile %riilor fi)ice 4pecifice diodelor redre4oare

- 4% identifici %riile fi)ice 4pecifice diodelor redre4oare


Sue4tii=% elevii se !ot or1aniza 5n 1ru!e mici A &%* elevi sau !ot lucra

individual% tim! de lucru recomandat= 20 inute


care caracterizează funcţionarea diodei redresoare şi semnificaţia acestora.

$nunţ = 9ealizaţi asocierile corecte dintre notaţiile mărimilor fizice din coloana 3 şi

semnificaţiile acestora din coloana B.

+otaţie

Senificaţie

a5 2Dma+ 15 Potenţialul anodului:5 :invma+ 25 9ezistenţa internăc5 Pdma+ 35 2ntensitatea ma+imă a curentului directd5 T


36/180


37/180

>

?

1

2 $8

$valuare=

&! –!entru fiecare element !oziţionat corect

Dacă aţi !oziţionat corect trei elemente' !uteţi trece la următoarea activitate' 5n caz

contrar' vizualizaţi fi1ura #.&.#. şi refaceţi activitatea.


38/180


!opetenţ%=


!iective"


- 4% preci)e)i principiul de funcţionare al diodelor redre4oare

- 4% preci)e)i principiul de funcţionare al diodelor ener

- 4% preci)e)i principiul de funcţionare al diodelor Iaricap

Tipul acti$it%ţii= 7+!ansiunea

Sue4tii=% elevii se !ot or1aniza 5n 1ru!e mici A &%* elevi sau !ot lucra


!iectivul = Du!ă această activitate veţi fi ca!a4ili să definiţi diodele semiconductoare

$nunţ =

Pornind de la următoarele două enunţuri incom!lete' realizaţi un eseu de a!ro+imativ

#$ rânduri 5n care dezvoltaţi ideile conţinute 5n enunţuri. În realizarea eseului tre4uie săfolosiţi minim , cuvinte din lista de mai


39/180


Fişa suport 1.' (tructura şi parametrii funcţionali ai tran)istorului

!ipolar

1. Structura "i paraetrii funcţionali

Definiţie( :n tranzistor cu


40/180

:5 #arca= "i a4pect fi)ic

Confi1uraţia terminalelor este diferită. Ka tranzistoarele 5n ca!sulă de metal' emitorul

este lân1ă indicator. unt folosite 5n am!lificatoare de !utere mică şi medie' sau 5n

circuite de comutaţie.

6 i1. #.&& 2dentificare terminale tranzistor 4i!olar

Producătorii de dis!ozitive clasifică tranzistoarele 5n trei mari cate1orii=

• Tranzistoare de semnal mic – de uz 1eneral

• Tranzistoare de !utere

• Tranzistoare de frecvenţă 5naltă

Tran$istoarele de semnal mic au ca!sule din material !lastic AT8%&' metal AT8–#/

sau ca!sulă 8T%&* !entru tranzistori 5n tehnolo1ia ;D Amontat !e su!rafaţă.

Pentru identificarea tranzistoarelor se folosesc diferite coduri( Priul od de arcare

• Prima literă semnifică ti!ul materialului semiconductor.

– e

– i

! – aliu – 3rsen

D – 2ndiu – 3ntimoniu

• 3 doua literă indică domeniul de utilizare

! – tranzistor de !utere mică şi


41/180

%&emple= BC #($O BD #*(O 3C #//

6i1. #.&* 7+em!le de tranzistoare 6i1. #.&- Tranzistor montat !e radiator

l doilea od de arcare începe cu 2+5

2 este sim4olul !entru tranzistor 5n tim! ce !entru diode este #.

+ este sim4olul !entru i. %&emplu= &N *$,,

l treilea od de arcare este format din trei litere şi două cifre !entru tranzistoare

destinate a!licaţiilor s!eciale.

%&emplu= T2P *# – tranzistor fa4ricat de Te+as 2nstruments Aliterele T şi 2 iar litera P

indică un tranzistor de !utere.

Tran)i4toarele de putere au ca!sule metalice sau ca!sule ceramice cu radiatoare. e

folosesc 5n circuite cu tensiuni' curenţi sau !uteri mari' cum ar fi eta


42/180

c5 Ten4iuni "i curenţi 4pecifici

27 – curent de emitor :C7 – tensiune colector % emitor 2B – curent de 4ază :CB – tensiune colector % 4ază2C – curent de colector :B7 – tensiune 4ază – emitor

6i1. #.&( Tranzistorul 4i!olar % sensul curenţilor şi tensiunilor

d5 Paraetri liit%

În cataloa1ele de tranzistoare se s!ecifică o serie de !arametri !entru fiecare ti! de

tranzistor. Cei mai im!ortanţi sunt !arametri – limită ce constituie valori ma+im

admisi4ile a căror de!ăşire duce la distru1erea tranzistorului.

• T = aK L M! N % tem!eratura ma+imă admisi4ilă a


43/180

• raficul arată că un tranzistor nu !oate funcţiona 5nre1iunea haşurată limitată de 2C ma+ şi :C7 ma+.

6i1. #.&/ raficul !uterii disi!ate

e5 Principiu de funcţionare

În re1im activ normal 8E 4e polari)ea)% direct cu o tensiune de ordinul zecimilor de

volţi' iar 8! 4e polari)ea)% in$er4 cu tensiuni de ordinul volţilor.

6i1 #.& Polarizarea şi funcţionarea tranzistorului 5n monta< BC

• >oncţiunea emitor % 4ază fiind !olarizată direct va fi stră4ătută de un curent de

difu)ie dat de 1olurile ma


44/180


!opetenţ%=



- 4% preci)e)i 4tructura tran)i4toarelor :ipolare

- 4% identifici %riile fi)ice care caracteri)ea)% tran)i4toarele :ipolare


Sue4tii=

% elevii se !ot or1aniza 5n 1ru!e mici A &%* elevi sau !ot lucra


!iectivul = 3ceastă activitate vă va aoncţiune emitor c5 >c 35 Tensiune colector%emitor d5 >7 ?5 9e1iune ne5 C @5 Colector f5 B A5 7mitor 5 7 75 9e1iune ! *5 :CB J5 >oncţiune colector i5 :C7 ,5 Bază

105 Tensiune colector%4ază$valuare=

&! –!entru fiecare asociere corectă

Dacă aţi !lasat corect elemente' !uteţi trece la următoarea activitate' 5n caz contrar'

consultaţi fişa de documentare #.* şi refaceţi activitatea.


45/180


!opetenţ%=


!iective"


- 4% identifici tran)i4toarele :ipolare dup% 4i:ol

- 4% 4orte)i tran)i4toarele :ipolare dup% a4pectul fi)ic

- 4% preci)e)i tipul tran)i4toarelor :ipolare dup% arca=



46/180


!opetenţ%=


!iective"


- 4% preci)e)i paraetrii liit% ai tran)i4torului :ipolar

- 4% preci)e)i principiul de funcţionare al tran)i4torului :ipolar



Sue4tii=

% elevii se vor 5m!ărţi 5n * 1ru!e

% tim! de lucru recomandat= 20 inute!iectivul = Du!ă această activitate veţi fi ca!a4ili sa identificaţi funcţionarea

tranzistoarelor 4i!olare.

$nunţ = !ercetaţi 4i aplicaţi>

6iecare 1ru!ă tre4uie să se documenteze des!re !arametrii limită' structură şi !rinci!iul

de funcţionare al tranzistoarelor 4i!olare' folosind materialul din fişa de documentare

#.* .

6iecare 1ru!ă tre4uie să com!leteze câte o coloană a ta4elului.Pentru acest lucru aveţi la dis!oziţie #$ minute. Du!ă ce aţi devenit Le+!erţiM 5n su4tema

studiată' reor1anizaţi 1ru!ele astfel 5ncât 5n 1ru!ele nou formate sa e+iste cel !uţin o

!ersoana din fiecare 1ru!a iniţială. Tim! de #$ minute veţi 5m!ărtăşi cu ceilalţi cole1i din

1ru!a nou formata cunoştinţele acumulate la !asul anterior.


47/180

Paraetri liit% Principiul de funcţionare Structur%

Cei mai im!ortanţi sunt

!arametri%limită ce constituie

valori

........................admisi4ile a

căror de!ăşire duce

la

...................................tranzis

torului.

T 7 se

!olarizează direct cu o

tensiune de

ordinul

..............................de volţi'

iar >C se !olarizează invers

cu tensiuni de

ordinul...........................

>oncţiune emitor%4ază fiind

!olarizată direct va fi

stră4ătută de un curent

de

......................................dat

de 1olurile ma


48/180


Fişa suport 1.* Tran)istorul !ipolar. Tipuri de cone+iuni. $cuaţiifundamentale

15 Tipuri de coneKiuni

Definiţie( cone+iunile re!rezintă moduri de conectare 5ntr%un circuit a unui

tranzistor.

Tipuri de coneKiuni

3vând trei 4orne' una dintre ele este comună intrării şi ieşirii. În funcţie de 4orna

comună e+istă trei ti!uri de cone+iuni.

a5 !oneKiunea :a)% coun% !

6i1. #.*$ Cone+iune 4ază comună BC

• Baza este comună intrării şi ieşirii

• emnalul de intrare este a!licat !e 7 şi cel de ieşire este cules !e C• 2m!edanţa de intrare ?int este mică – zeci de J

• 2m!edanţa de ieşire ?ieş este mare – sute de RJ

• Nu am!lifică 5n curent 3i Y #

• 3m!lifică 5n tensiune 3:

• emnalele de intrare şi de ieşire sunt 5n fază

• 6actorul de am!lificare 5n curent este Q G '! 6'E


49/180

:5 !oneKiunea eitor coun E!

6i1. #.*# Cone+iune emitor comun 7C• 7mitorul este comun intrării şi ieşirii

• 7ste cea mai folosită cone+iune' deoarece tranzistorul am!lifică 5n tensiune 3:' curent

32 şi !utere 3P • 2m!edanţa de intrare ?int este medie – sute de J

• 2m!edanţa de ieşire ?ieş este mare – sute de RJ sau ;J

• Curentul de intrare Ade 4ază este mic

• emnalul de ieşire este 5n o!oziţie de fază cu cel de intrare Acone+iunea 7C este

sin1ura cone+iune ce inversează faza semnalului

• 6actorul de am!lificare 5n curent este '! 6'

c5 !oneKiunea colector coun !!

6i1. #.*& Cone+iune colector comun CC

• Colectorul este comun intrării şi ieşirii

• 2m!edanţa de intrare ?int este mare – sute de RJ

• 2m!edanţa de ieşire ?ieş este mică de zeci % sute de J

• Cone+iunea CC se mai numeşte şi repetor de eitor9 deoarece tensiunea de la

ieşire este a!ro+imativ e1ală cu cea de intrare• 3m!lificarea 5n curent este mare 32#$


50/180

• Nu am!lifică 5n tensiune 3:Q#

2. Ecuaţiile fundaentale de !5!5 4pecifice tipurilor de coneKiuni

a5 !oneKiunea !

Pria ecuaţie fundaental%'E G ' '!

doua ecuaţie fundaental% '! G Q'E '!O

6i1. #.** Cone+iunea 5n BC a tranzistorului

27 – curent de intrare

2C% curent de ieşireW – factor de am!lificare 5n curent din 7 5n CW H $', – $'/ – 5n funcţie de ti!ul tranzistorului şi tehnolo1ieiO !ractic W Y #2CB8 – curent rezidual de colector cu 7 5n 1ol2CB8 H G3 !entru eO 2CB8 H n3 !entru i9int H zeci de J % mică9ieş H ;J % foarte mare

O:4er$aţii( Tranzistorul 5n monta< BC nu am!lifică 5n curent. 3cest lucru rezultă din

a doua ecuaţie fundamentală 2CY27.

:5 !oneKiunea E!

Pria ecuaţie fundaental% 'E G ''!

doua ecuaţie fundaental% '!G ' '!EO

6i1. #.*- Cone+iunea 5n 7C a tranzistorului

2B – curent de intrare2C – curent de ieşire@ – factor de am!lificare 5n curent din 4ază 5n colector @ H &$ – ,$$9elaţia dintre W şi @

2C78 – curent rezidual de colector

'!EO G '!O – curentul rezidual de colector 5n 7C este mult mai mare decât 5n monta


51/180

O:4er$aţii=• Parametrii W şi @ sunt date de catalo1 şi s!ecifici 5n c.c.

• În curent alternativ !arametrii cores!unzători lui W şi @ sunt !arametrii hi4rizi h

care se notează cu indici cores!unzători ti!ului de cone+iune.

Pentru monta< BC W H h

Pentru monta< 7C @ H he

De aceea notaţiile W şi @ se folosesc !entru factorii de am!lificare 5n curent atât 5n re1im

static Ade curent continuu' cât şi 5n re1im dinamic Ade curent alternativ.


52/180

cti$itatea de în$%ţare 15?51

!opetenţ%=



- 4% identifici coneKiunile tran)i4toarelor :ipolare

- 4% caracteri)aţi fiecare coneKiune



53/180

Puncta


54/180


!opetenţ%=


!iective"


- 4% corele)i notaţiile cu %riile fi)ice 4pecifice tran)i4toarelor :ipolare


Sue4tii=

% elevii se !ot or1aniza 5n 1ru!e mici A &%* elevi sau !ot lucraindividual

% tim! de lucru recomandat= 20 inute

!iectivul = 3ceastă activitate vă va a


55/180


!opetenţ%=


!iective"


- 4% identifici %riile fi)ice 4pecifice tipurilor de coneKiuni

- 4% identificie coneKiunile tran)i4toarelor :ipolare

- 4% identificepreci)e)i ecuaţiile fundaentale 4pecifice tran)i4toarelor

:ipolare

Tipul acti$it%ţii= tudiu de caz

Sue4tii=

% activitatea se !oate face individual' un elev la câte un

calculator % tim! de lucru recomandat= 20 inute



56/180


57/180


Fişa suport 1., -olari)area tran)istorului !ipolar. e/imuri de

funcţionare

15 Polari)area tran)i4torului :ipolar

Definiţie( Prin !olarizarea tranzistorului se 5nţele1e modul de conectare a surselor

de tensiune continuă la terminalele tranzistorului.

În fişa su!ort #.- ce a4ordează !rinci!iul de funcţionare al tranzistorului 4i!olar's%aconsiderat că


58/180

• Ialoarea rezistenţei 9B se determină cu teorema a doua a lui Zirchhoff 5n

ochiurile de circuit ce im!lică !e 9B

a52 !ircuit de polari)are cu di$i)or re)i4ti$ în :a)%

6i1. #.*) Circuit de !olarizare cu &9BO

• acest circuit se numeşte circuit cu ten4iune de :a)% con4tant%

• Divizorul de tensiune 9B# si 9B& are rolul de a asi1ura !e 4aza tranzistorului

un !otenţial constant care să determine funcţionarea tranzistoruluiO 9B# şi 9B&

se determină !rin a!licarea teoremei a doua a lui Zirchhoff 5n ochiurile de

reţea ce conţin cele două rezistenţe

• Curentul ce stră4ate !e 9B& le1ată masă se numeşte curent de divizor 2DO

2D H A,%&$2B

:5 Rolul re)i4tenţelor din colector "i din eitor

• 9ezistenţa 9C are rol de rezistenţă de sarcină

• 9ezistenţa 97 are rolul de sta4ilizare termică a !unctului static de funcţionare

PSF' adică a curentului 2C şi a tensiunii :C la variaţiile de tem!eratură. Creşterea

tem!eraturii duce la creşterea curentului rezidual 2C78 care va determina

creşterea lui 2C

• Condensatorul C7 numit condensator de decu!lare a emitorului intervine numai

5n c.a. !entru a scurtcircuita !e 97' !entru a evita !ierderile de semnal !e 97.

C7 se ale1e astfel 5ncât reactanţa ca!acitivă să 5nde!linească condiţia C!ERE 610


59/180

25Reiuri de funcţionare

Du!ă modul de !olarizare a celor două


60/180

R C

R 1

cti$itatea de în$%ţare 15@51

!opetenţ%=


nali)ea)% onta=e cu coponente electronice

!iective"


- 4% identific' coponente electronice analoice - 4% anali)e)i funcţionarea unor onta=e cu coponente analoice

Tipul acti$it%ţii= 7+erciţiu !ractic

Sue4tii=




electronice şi să e+ecutaţi monta


61/180

6i1ura #.,.& Com!onente electronice

$valuare=



contrar vizualizaţi fi1ura #.,.# şi refaceţi activitatea.

>

-

12

$


62/180


!opetenţ%=


nali)ea)% onta=e cu coponente electronice!iective"


- 4% corele)i notaţiile cu %riile fi)ice caracteri4tice circuitelor de polari)are


Sue4tii=





63/180

$valuare=


Dacă aţi 1ăsit toate mărimile fizice' !uteţi trece la următoarea activitate' 5n caz contrar'

consultaţi fişa de documentare #., şi refaceţi activitatea.


!opetenţ%=

'dentific% coponente electronice nali)ea)% onta=e cu coponente electronice

!iective"


% 4% identifici reiul de funcţionare al tran)i4torului :ipolar dup% tipul de

polari)are al =oncţiunilor

Tipul acti$it%ţii= Peer learnin1 – metoda1ru!urilor de e+!erţi

Sue4tii=

% elevii se vor 5m!ărţi 5n - 1ru!e


!iectivul = Du!ă aceasta activitate veţi fi ca!a4ili sa identificaţi re1imurile de

funcţionare ale tranzistoarelor 4i!olare

$nunţ = !ercetaţi 4i aplicaţi>6iecare 1ru!ă tre4uie să se documenteze des!re re1imurile de funcţionare ale

tranzistoarelor 4i!olare' folosind materialul din fişa de documentare #.,.

6iecare 1ru!ă tre4uie să com!leteze câte o coloană.

Pentru acest lucru aveţi la dis!oziţie #$ minute. Du!ă ce aţi devenit Le+!erţiM 5n su4tema

studiată' reor1anizaţi 1ru!ele astfel 5ncât 5n 1ru!ele nou formate să e+iste cel !uţin o


64/180

!ersoană din fiecare 1ru!ă iniţială. Tim! de #$ minute veţi 5m!ărtăşi cu ceilalţi cole1i din

1ru!a nou formată cunoştinţele acumulate la !asul anterior.

Reiuri de

funcţionare

Rei noral acti$ Rei de 4aturaţie Rei de :locare Rei acti$ in$er4

>7

>C

Domeniu de

utilizare$valuare=

Ka final fiecare elev va !rezenta cunoştinţele acumulate du!ă faza a doua a 1ru!elor'

altele decât cele studiate 5n !rima faza.

Dacă aţi o4ţinut suficiente informaţii' !uteţi trece la următoarea activitate' 5n caz contrar'consultaţi fişa de documentare #., şi refaceţi activitatea.


65/180

cti$itatea de în$%ţare 15@5?

!opetenţ%=


!iective"

#a sfârşitul acestei activităţi vei fi capa!il "

- 4% de4crii funcţionarea circuitului de polari)are cu o re)i4tenţ% în :a)%

- 4% de4crii funcţionarea circuitului de polari)are cu di$i)or în :a)%



66/180

Puncta


67/180


Fişa suport 1.0 Caracteristici statice. -unctul static de funcţionare

-(F. Funcţionarea tran)istorului ca amplificator

15 !aracteri4tici 4tatice

Definiţie( Caracteristicile statice e+!rimă de!endenţa dintre tensiunile şi curenţii

ce caracterizează un anumit re1im de funcţionare.

a5 !aracteri4ticile 4tatice ale tran)i4torului în onta= E!

unt date 5n cataloa1e fiind cone+iunea cea mai utilizată.

6i1. #.*( Tranzistorul 4i!olar % mărimi de intrare şi de ieşire

• Caracteristicile de ieşire= 2C H f A :C7 !entru 2B H ct. O 2C H f A :C7 !entru :B7 H ct.

• Caracteristicile de transfer= 2C H f A 2B !entru : C7H ct O 2C H f A:B7 !entru : C7H ct

• Caracteristica de intrare = 2B H f A :B7 !entru : C7H ct

:5 !aracteri4tica de ie"ire '! G f ; U!E < pentru ' G ct5

Cea mai relevantă este caracteristica de ieşire ( '! G f ; U!E < pentru ' G ct5


68/180

6i1. #.*/ Caracteristica de ieşire a tranzistorului 4i!olar

• Pe caracteristică sunt evidenţiate cele * re1imuri de funcţionare

• Caracteristica este im!ortantă !entru determinarea !unctului static de funcţionare

PSF.

25 Punctul 4tatic de funcţionare PSF

Definiţie = Punctul static de funcţionare !entru cone+iunea 7C este un !unct de

coordonate 2C şi :C' PSFA2C':C' aflat la intersecţia unei caracteristici de ieşire cu drea!ta

de sarcină A drea!ta statică.


69/180


70/180

Deterinarea PSF pentru coneKiunea E!

• e trasează caracteristicile statice de ieşire 2C H f A :C7

• e determină coordonatele dre!tei statice şi se trasează 5n !lanul caracteristicilor de

ieşire ' folosind teorema a &%a a lui Zirchhoff 5n ochiul din colector

E! G R! '! U !E

Dacă :C7 H $ rezultă 2C H 7C [ 9C 2C se fi+ează !e 1rafic

Dacă 2C H $ rezultă : C7 H 7C : C7 se fi+ează !e 1rafic

• e unesc cele & !uncte şi rezultă dreapta de 4arcin%

• PSF A2C' :C7 se află la intersecţia unei caracteristici statice de ieşire cu drea!ta

statică.

Pentru deterinarea coordonatelor PSF 4e utili)ea)% (

- ecuaţiile fundaentale de c5c ale tran)i4torului

- teorea a doua a lui Virc**off în oc*iurile de reţea

6i1. #.* a. chema electrică !entru determinarea P6O 4. Caracteristica !entrudeterminarea P6


71/180

35 Funcţionarea tran)i4torului ca aplificator

Tran)i4torul are rol de aplificare a semnalelor dând la ieşire un semnal de

aceeaşi formă şi frecvenţă cu cel de la intrare' dar de am!litudine mărită.

Prin aplicarea 4enalului alternati$9 tran)i4torul e4te în rei dinaic

• Înainte de a vedea com!ortarea 5n re1im dinamic este im!ortant re1imul static

• 9e1imul static este un re1im de c.c. fără

semnal alternativ la intrare şi !resu!une

determinarea P6.

• n rei dinaic P6 se de!lasează 5nsus şi 5n


72/180


nali)ea)% onta=e cu coponente analoice

!iective"


- 4% identifici caracteri4ticile 4tatice ale tran)i4torului în onta= E!

- 4% anali)e)i onta=e cu coponente analoice


Sue4tii=





73/180

cti$itatea de în$%ţare 15A52

!opetenţe=


nali)ea)% onta=e cu coponente analoice

!iective"


% s% anali)e)i caracteri4tica de ie"ire a tran)i4torului :ipolar

% 4% identifici %riile fi)ice ale caracteri4ticii de ie"ire a tran)i4torului

:ipolar

Tipul acti$it%ţii= 7+!ansiune

Sue4tii=



!iectivul = Du!ă această activitate veţi fi ca!a4ili să analizaţi caracteristica de ieşire atranzistorului 4i!olar

$nunţ =

În fi1ura #.).# se re!rezintă caracteristica de ieşire a tranzistorului 4i!olar


74/180

Pornind de la fi1ura #.).#' com!letaţi s!aţiile !unctate din fi1ura de mai


75/180

cti$itatea de în$%ţare 15A53

!opetenţe=


nali)ea)% onta=e cu coponente analoice!iective"

#a sfârşitul acestei activităţi vei fi capa!il "



Tipul acti$it%ţii= imularea

Sue4tii=

% elevii se !ot or1aniza 5n 1ru!e mici A& – * elevi sau !ot lucra individual% tim! de lucru recomandat 20 inute

!iectivul = Du!ă această activitate veţi fi ca!a4ili să analizaţi monta


76/180

&!% !entru fiecare com!onenta analo1ică !oziţionată corect

Dacă aţi !lasat corect cele - elemente' !uteţi trece la următoarea activitate' 5n caz contrar

consultaţi fi1ura #.).&. şi refaceţi activitatea.


77/180

cti$itatea de în$%ţare 15A5?

!opetenţe=


nali)ea)% onta=e cu coponente analoice!iective"


- 4% define"ti caracteri4tica 4tatic% a unui tran)i4tor :ipolar

- 4% preci)e)i %riile care define4c punctului 4tatic de funcţionare PSF

- 4% de4crii funcţionarea tran)i4torului ca aplificator



Sue4tii=

% elevii se vor 5m!ărţi 5n * 1ru!e% tim! de lucru recomandat= 20 inute


% să identificaţi caracteristica statică

% să identificaţi !unctul static de funcţionare

% să identificaţi funcţionarea tranzistorului ca am!lificator

$nunţ = !ercetaţi 4i aplicaţi>

6iecare 1ru!a tre4uie să se documenteze des!re caracteristica statică' !unctul static de

funcţionare şi funcţionarea tranzistorului ca am!lificator' folosind materialul din fişa de

documentare #.).

6iecare 1ru!ă tre4uie să com!leteze câte o coloană.Pentru acest lucru aveţi la dis!oziţie #$ minute. Du!ă ce aţi devenit Le+!erţiM 5n su4tema



1ru!a nou formata cunoştinţele acumulate la !asul anterior.


78/180

!erinţe !aracteri4tici 4tatice Punctul 4tatic

de funcţionare

Funcţionarea

tran)i4torului

ca aplificator

Definiţie Caracteristica staticăe+!rimă...................dintre

tensiunile

şi .........................ce

caracterizează un

anumit........................de

funcţionare

Punctul static defuncţionare !entru

cone+iunea 7C este un

!unct de

coordonate.....................

aflate la intersecţia

unei ..........................de

ieşire cu

.....................de sarcină.

Tranzistorul are rol deam!lificare

a .......................dând la

ieşire un semnal

de ........................formă

şi ...............................cu

cel de la intrare' dar de

am!litudine ....................

...6uncţionare Cea mai relevantă este

caracteristica de

ieşire=...............................

..................

e trasează caracteristica

statică de

ieşire= ........................

e unesc cele & !uncte şi

rezultă ..............................

P6A2C' :C7 se află

la ..............uneicaracteristici statice de

ieşire cu .......................

9e1imul static este un

re1im de ...........fără

semnal..............la

intrare şi !resu!une

determinarea P6

În re1im dinamic P6

se de!lasează 5n ................şi

5n .........................!e

drea!ta statică.

$valuare=



Dacă aţi o4ţinut suficiente informaţii' !uteţi trece la următoarea activitate' 5n caz contrar'consultaţi fişa de documentare #.) şi refaceţi activitatea.


79/180


Fişa suport 1. Tipuri de dispo)itive optoelectronice

Tipuri de di4po)iti$e optoelectronice

Definiţie ( unt dis!ozitive ce realizează o!eraţia de transformare a ener1iei

luminoase Aradiaţie electroma1netică 5n ener1ie electrică' a ener1iei electrice 5n

radiaţie luminoasă sau care detectează radiaţia luminoasă !rin intermediul unor

!rocese luminoase.

15 Fotodioda

Definiţie( 6otodioda este un dis!ozitiv o!toelectronic format dintr%o


80/180

iW G SP W P % sensi4ilitate s!ectrală

• Deoarece curentul !rin fotodiodă nu de!inde de tensiunea de !olarizare inversă'

fotodioda 4e coport% ca un enerator de curent' al cărui curent de!inde de flu+ul

luminos incident \.

c5 Paraetri fotodiodei • ensi4ilitatea s!ectrală P % răs!unsul la diferite lun1imi de undă ale luminii

• Tensiunea inversă ma+imă

• Curentul de 5ntuneric' i sat % indicat de !roducător la o anumită valoare a tensiunii.

d5 Utili)%ri

• Ca detectoare de radiaţie

• Ca celulă fotovoltaică' dacă lucrează fără !olarizare din e+terior

• În circuite de comandă şi echi!amente de automatizare

• Comanda automată a iluminatului e+terior

25 Fotoeleentul

Definiţie( 6otoelementul este o fotodiodă ce lucrează f%r% polari)are din e+terior.

a5 Si:ol9 a4pect fi)ic "i arca=

;arcarea se face cu sim4oluri' de e+em!lu ;9D' BP]' 5n funcţie de fa4ricant.

6i1. #.-& 6otoelementul – sim4ol şi as!ect fizic

:5 Funcţionare


81/180

• u4 influenţa unui flu+ luminos' la 4ornele lui a!are o tensiune electromotoare

• 6otoelementul 4e coport% ca un enerator de ten4iune ce !oate de4ita !utere

• e realizează cu su!rafaţă cât mai mare de e+!unere la lumină

• Deoarece sursa luminoasă este de o4icei soarele' fotoelementele se mai numesc:aterii 4olare

35 Fototran)i4torul

Definiţie( 6ototranzistorul este un dis!ozitiv o!toelectronic format dintr%un

tranzistor' al cărui curent de colector este comandat de un flu+ luminos.

a5 Si:ol9 a4pect fi)ic "i arca=

;arcarea se face cu aceleaşi litere ca la fotodiodă' diferă doar cifrele.

6i1.#.-* 6ototranzistor – im4ol' confi1uraţie terminale

6i1. #.-- 6ototranzistor – as!ect fizic


• Deoarece comanda curentului de colector 2c revine flu+ului luminos \' structura se

realizează "i f%r% electrodul :a)%

• 6ototranzistorul cu 4ază !oate sta4iliza PSF la variaţiile de tem!eratură

• Polarizarea se face ca la un tranzistor o4işnuit


82/180

• Tranzistorul se !lasează 5ntr%o ca!sulă !revăzută cu o fereastră 5n care este

montată o lentilă !entru focalizarea flu+ului luminos.

c5 Paraetri liit%

• Tensiunea ma+imă colector % emitor :C7ma+

• Curentul de colector ma+im 2Cma+

• Puterea disi!ată ma+imă Pdma+

• ensi4ilitatea H 2c [ \

35 Dioda electroluini4cenţ% ED

Definiţie( K7D % ul este un dis!ozitiv fotoelectronic format dintr%o


83/180

• :6 – tensiunea de deschidere 'este 5ntre #'& I şi *'& I

• :invma+ A :9 – tensiunea inversă ce !oate avea valori de câţiva I

d5 Polari)area ED - ului

În curent continuu

6i1 #.-) a. K7D – !olarizarea 5n c.c.

• În c.c.' curentul !rin diodă este limitat de rezistenţa 9' conectată 5n serie cuK7D % ul

• : H :9 :D

• În curent alternativ

6i1. #.-( a. K7D – !olarizare 5n c.a.

• 3lternanţa ne1ativă este su!rimată cu o diodă ra!idă montată 5n anti!aralel.

e5 Utili)%ri

• indicativ luminos

• !entru o4ţinerea dis!ozitivelor de afişa< numerice' realizate cu şa!te

se1mente ce conţin câte un K7D' aşezate su4 forma cifrei

• K7D – ul necesită o tensiune de alimentare de #') I la &$ m3.


84/180

?5Optocuploare

Definiţie( 8!tocu!lorul este un ansam4lu de două dis!ozitive o!toelectrice' un

emiţător de radiaţie K7D şi un rece!tor de lumină Afotodiodă' fototranzistor am!lasate

5n aceeaşi incintă astfel ca radiaţia emisă de K7D să comande fototranzistorul.

a5 Si:ol9 a4pect fi)ic

6i1. #.-/ 8!tocu!lor – sim4ol şi as!ect fizic


• emnalul o!tic este transmis 5ntre cele două com!onente !rin aer' material !lastic sau

fi4ră o!tică

• Ka !olarizarea directă a K7D%ului' lumina emisă a


85/180


!opetenţ%=


!iective"


- 4% identifici fotodioda dup% 4i:ol 4i:olul

- 4% preci)e)i odul de arcare al fotodiodei

- 4% preci)e)i paraetrii fotodiodei



86/180

$valuare=

Puncta


87/180


!opetenţ%=


!iective"


- 4% preci)e)i 4tructura fotoeleentului

- 4% identifici eleentele con4tructi$e ale fototran)i4torului

- 4% preci)e)i 4tructura optocuplorului


1ru!urilor de e+!erţiSue4tii=

% elevii se vor 5m!ărţi 5n - 1ru!e% tim! de lucru recomandat= 20 inute


% să caracterizaţi fotoelementul

% să caracterizaţi fototranzistorul

% să caracterizaţi o!tocu!lorul

$nunţ = !ercetaţi 4i aplicaţi>6iecare 1ru!a tre4uie sa se documenteze des!re fotoelementul' fototranzistorul şi

o!tocu!lorul' folosind materialul din fişa de documentare #.(. 6iecare 1ru!ă tre4uie să

com!leteze câte o linie.

Pentru acest lucru aveţi la dis!oziţie #$ minute. Du!ă ce aţi devenit Le+!erţiM 5n su4tema



1ru!a nou formata cunoştinţele acumulate la !asul anterior.!erinţe Fotoeleentul Fototran)i4torul Optocuplorul

Definiţie6uncţionare

3s!ect fizic


88/180

$valuare=



Dacă aţi o4ţinut suficiente informaţii' !uteţi trece la următoarea activitate' 5n caz contrar'

consultaţi fişa de documentare #.( şi refaceţi activitatea.


89/180


!opetenţ%=



- 4% identifici coponente electronice



Sue4tii=

% elevii se !ot or1aniza 5n 1ru!e mici A &%* elevi sau !ot lucraindividual



electronice şi să e+ecutaţi monta


90/180

$valuare=&! –!entru fiecare element !oziţionat corect


contrar' vizualizaţi fi1ura #.(.#. şi refaceţi activitatea.

8re) @

2$

1


91/180


!opetenţ%=



- 4% identifici notaţiile %riilor fi)ice care caracteri)ea)% funcţionarea

di4po)iti$elor optoelectronice

XTipul acti$it%ţii= Învăţarea !rin cate1orisire

Sue4tii=




care caracterizează dis!ozitivele o!toelectronice şi semnificaţia acestora.

$nunţ = 9ealizaţi asocierile corecte dintre notaţiile din coloana 3 şi semnificaţiile

acestora din coloana B.

+otaţie

Senificaţiea5 ! 15 ensi4ilitate:5 isat 25 Tensiune de deschiderec5 35 Curent ma+im directd5 2Dma+ ?5 ensi4ilitate s!ectralăe5 :invma+ @5 Tensiune inversă ma+imăf5 :6 A5 Curent de 5ntuneric5 2Cma+ 75 Curent de saturaţie

J5 Curent de colector ma+im$valuare=


Dacă aţi !lasat corect ( elemente' !uteţi trece la următoarea activitate' 5n caz contrar'

consultaţi fişa de documentare #.( şi refaceţi activitatea.


92/180

Tea 25 !ircuite electronice cu coponente analoice

Fişa suport &.1 edresoare. Tipuri de redresoare

15/eneralit%ţi

Definiţie( 9edresorul este un circuit electronic care transformă ener1ia electrică

de curent alternativ 5n ener1ie de curent continuu.

9edresarea tensiunii alternative de reţea cu frecvenţa f H ,$ "z este necesară !entru

alimentarea unor a!arate şi instalaţii de c.c.

a5 !la4ificarea redre4oarelor

• Du!ă ti!ul tensiunii alternative redresate=

% redresoare monofazate

% redresoare trifazate

• Du!ă numărul de alternanţe redresate=

% redresoare monoalternanţă

% redresoare 4ialternanţă

• Du!ă modul de variaţie a tensiunii redresate=

% redresoare necomandate – realizate cu diode' tensiunea redresată este constantă

% redresoare comandate – realizate cu tiristoare ' tensiunea redresată !oate fi variată

:5 Sc*ea :loc a unui redre4or

8 instalaţie de redresare este formată din =

• Transformator de reţea – cu a


93/180

• Staili$ator – care !oate li!si' dar care menţine tensiunea constantă !e rezistenţa de

sarcină

6i1. &.# chema 4loc a unei surse de tensiune continuă

25 Redre4orul onofa)at onoalternanţ%

Definiţie( 9edresorul monoalternanţă redresează o sin1ură alternanţă.

e utilizează !entru !uteri medii de ordinul sutelor de V.

a5 Sc*ea redre4orului5 Diaraa ten4iunilor

a 4 c

6i1. &.& 9edresorul monoalternanţă – a. schema electricăO 4. dia1rama tensiunilorO c.ca4la< im!rimat

:5 Funcţionare(

% Pe durata alternanţei po$itive a tensiunii din secundarul transformatorului' dioda

conduce curentul' iar !rin sarcină a!are un curent de aceeaşi formă cu tensiunea.


94/180

% Pe durata alternanţei negative, dioda este locată' iar curentul !rin sarcină este nul

% 9ezultă !e rezistenţa de sarcină 9 o tensiune pulsatorie şi un curent !ulsatoriu de

forma sinusoidală us H :ma+ sin ^t

c5 #%rii 4pecifice

8rice tensiune !eriodică se com!une dintr%o com!onentă continuă : o' o com!onentă

alternativă fundamentală :# de frecvenţă f şi mai multe com!onente alternative de

frecvenţe &f' *f' ş.a.m.d.

• Componenta continuă + O :$ H :m [ _ O :m – tensiunea redresată !e sarcină

• 3m!litudinea com!onentei alternative fundamentale :#m O :#m H :m [ &

• 6actorul de ondulaţie Ane arată cât de a!ro!iată este tensiune redresată de cea

continuă γ' γ H :#m [ :$ H #',(

• 9andamentul η ' η H P: [ Pa H Pcc [ ` Pc.a H -$

• Tensiunea inversă ma+imă !e diodă : inv ma+ H :#m O :# este tensiunea alternativă

a!licată diodei.

Ka un redresor ideal γ H $


95/180

35 Redre4orul onofa)at du:l% alternanţ% cu tran4forator cu

pri)% edian%

Definiţie( 9edresorul du4lă alternanţă' redresează am4ele alternanţe ale tensiuniialternative.


a 4 c 6i1.&.* 9edresorul 4ialternanţă – a. schema electricăO 4. dia1rama tensiunilorO c. ca4la<

im!rimat:5 Funcţionare

% Tensiunile 5n secundarul transformatorului sunt 5n o!oziţie de fază% Diodele conduc !e rând numai !e alternanţa !ozitivă a tensiunilor u# şi res!ectiv u&

% Tensiunea !e 9 este !ulsatorie

% Prin 9 curentul trece 5n acelaşi sens.

c5 #%rii 4pecifice

• Componenta continuă + - , se dulea$ă :8 H &:ma+ [ _

• 6actorul de ondulaţie γ' γ H $')(• 9andamentul η ' η H P: [ Pa H Pcc [ Pc.a H /$

• Tensiunea inversă ma+imă !e diodă :inv ma+ H &:#m


96/180

d5 $anta=e "i de)a$anta=e faţ% de redre4orul onoalternanţ%

3vanta


97/180

• Diodele conduc !e rând două câte două D# D*O D&D-.

• Prin rezistenţa de sarcină 9 ' curentul redresat are acelaşi sens format din im!ulsuri

de aceeaşi !olaritate.

• Diodele su!ortă o tensiune inversă ma+imă : inv ma+ H :#ma+

@5 Filtre de nete)ire

Definiţie( 6iltrele de netezire au rolul de a netezi !ulsaţiile tensiunii redresate 5n

vederea aducerii ei la o formă cât mai continuă. 7le micşorează com!onenta varia4ilă

care se menţine 5n tensiunea redresată la ieşire.

a5 Tipuri de filtre

• 6iltre sim!le cu 4o4ină

• 6iltre sim!le cu condensator

• 6iltre com!use KC

.oina are rolul de a se o!une variaţiilor de curent' deci menţine curentul constant.

6iltrul cu 4o4ină se montează 5n serie cu 9s.Condensatorul are !ro!rietatea de a se o!une variaţiilor de tensiune' deci menţine

tensiune constantă la 4ornele sale. 6iltru cu condensator se montează 5n !aralel cu

sarcina.

*iltrele compuse /C 5m4ină !ro!rietăţile am4elor filtre. Îm4unătăţiri su4stanţiale ale

factorului de !ulsaţie se o4ţin 5n cazul filtrelor de ti! _ format din două condensatoare

5ntre care se intercalează o 4o4ină sau o rezistenţă.


98/180

A5 Redre4orul onoalternanţ% cu filtru cu conden4ator

Definiţie( 9edresorul cu filtru este un circuit electronic care !roduce o tensiuneredresata de o formă cât mai continuă.


a : c6i1. &., 9edresor monoalternanţă cu filtru – a. schema electricăO 4. dia1rama tensiunilor

cu filtru şi fără filtruO c. ca4la< im!rimat:5 Funcţionare

• Condensatorul se montează 5n !aralel cu sarcina' :c H :s

• Condensatorul se 5ncarcă !ână la valoarea de vârf a tensiunii redresate

• Încărcarea condensatorului se face ra!id !rin rezistenţa diodei r D 5n conducţie' mică

Constanta de tim! de 5ncărcare t 5 H r DC este mică

• Descărcarea se face lent !e 9s care este de valoare mare

Constanta de tim! de descărcare td H 9sC este mare

• Dioda se deschide 5n momentul 5n care valoarea tensiunii !ozitive de la transformator

de!ăşeşte valoarea tensiunii de !e condensatorul de filtra


99/180

2ctivitatea de învăţare &.1.1!opetenţe=


nali)ea)% onta=e cu coponente electronice analoice

O:iecti$e(



- 4% preci)e)i definiţia redre4oarelor

- 4% cla4ifici redre4oarele

- 4% identifici :locurile coponente ale 4c*eei :loc a unei 4ur4e de ten4iune

continu%



100/180

$valuare=

Puncta


101/180

B..

B.B.B..B.

BB.

B.

BB.

B.

BB.B.

@

22#4

5#*

1

2


!opetenţe=


nali)ea)% onta=e cu coponente electronice analoice !iective"


- 4% identifici coponente electronice

- 4% anali)e)i diaraa ten4iunilor

- 4% preci)e)i principiul de funcţionare a redre4oarelor onofa)ate

onoalternanţ%

Tipul acti$it%ţii= tudiu de caz

Sue4tii=

% activitatea se !oate face individual' un elev la câte un

calculator

% tim! de lucru recomandat= 20 inute!iectivul = 3ceastă activitate vă va a


102/180

a. schema electrică 4. dia1rama tensiunilor

6i1ura &.#.# 9edresorul monoalternanţă

$valuare=

Puncta


103/180


!opetenţe=


nali)ea)% onta=e cu coponente electronice analoice!iective"



- 4% anali)e)i funcţionarea onta=elor cu coponente analoice


Sue4tii=





104/180

$valuare=


Dacă aţi !oziţionat corect cinci elemente' !uteţi trece la următoarea activitate' 5n caz

contrar' vizualizaţi fi1ura &.#.&. şi refaceţi activitatea.

8

Tr

1

2

$

%

5


105/180


!opetenţe=



!iective"


% 4% identifici notaţiile %riilor fi)ice 4pecifice redre4oarelor

% 4% preci)e)i %riile fi)ice 4pecifice redre4oarelor


Sue4tii=


individual% tim! de lucru recomandat &$ minute


care caracterizează funcţionarea redresoarelor şi semnificaţia acestora.

$nunţ" 9ealizaţi asocierile corecte dintre notaţiile din coloana 3 şi semnificaţiile

acestora din coloana B.

+otaţie

Senificaţie

a5 :$ 15 Tim! de descărcare:5 γ 25 Tim! de 5ncărcarec5 η 35 Com!onentă continuăd5 t 5 ?5 9andamente5 td @5 6actor de am!lificaref5 :invma+ A5 Curent de 5ntuneric5 f ! 75 Tensiune inversă ma+imă

J5 6recvenţa semnalului !ulsatoriu

$valuare=


Dacă aţi !lasat corect ( elemente' !uteţi trece la următoarea activitate' 5n caz contrar

consultaţi fişa de documentare &.# şi refaceţi activitatea.


106/180

Tea 25 !ircuite electronice cu coponente analoice

Fişa suport &.&. (ta!ili)atoare de tensiune. 3eneralităţi.

(ta!ili)atoare de tensiune parametrice

15/eneralit%ţi

Definiţie( ta4ilizatoarele sunt circuite electronice care se conectează 5ntre sursa

de tensiune nesta4ilizată şi s

Documents

01_Componente si circuite in telecomunicatii I elev.doc