SŁAWOMIR WIAK (redakcja)

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "SŁAWOMIR WIAK (redakcja)"

Transkrypt

1

2 SŁAWOMIR WIAK (redakcja) Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT

3 Recenzenci: Prof. Janusz Turowski Politechnika Łódzka Prof. Ewa Napieralska Juszczak University Lille Nord de France, LSEE, UA, Francja Autorzy rozdziałów: Prof. Sławomir Wiak (rozdz. 1, 2, 10) Dr inż. Krzysztof Smółka (rozdz. 1, 2, 10) Mgr inż. Anna Firych-Nowacka (rozdz. 2) Prof. Zbigniew Kołaciński (rozdz. 3, 5, 6, 13) Mgr inż. Andrzej Kubiak (rozdz. 4) Prof. Zbigniew Lisik (rozdz. 4) Dr hab. inż. Jacek Gołębiowski, prof. PŁ (rozdz. 7) Dr inż. Michał Szermer (rozdz. 8, 9) Dr inż. Przemysław Sękalski (rozdz. 8, 9) Prof. Andrzej Napieralski (rozdz. 8, 9) Dr hab. inż. Zbigniew Gmyrek (rozdz. 11) Dr hab. inż. Paweł Witczak, prof. PŁ (rozdz. 12) Podręcznik akademicki przygotowany w ramach projektu "Innowacyjna dydaktyka bez ograniczeń - zintegrowany rozwój Politechniki Łódzkiej - zarządzanie Uczelnią, nowoczesna oferta edukacyjna i wzmacniania zdolności do zatrudniania, także osób niepełnosprawnych", współfinansowanego przez Unię Europejską w ramach europejskiego Funduszu Społecznego - Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki "Priorytet IV, poddziałanie Wzmocnienie potencjału dydaktycznego uczelni". Utwór w całości ani we fragmentach nie może być powielany ani rozpowszechniany za pomocą urządzeń elektronicznych, mechanicznych, kopiujących, nagrywających i innych, w tym również nie może być umieszczany ani rozpowszechniany w postaci cyfrowej zarówno w Internecie, jak i w sieciach lokalnych bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich. ISBN Copyright by EXIT, Politechnika Łódzka Łódź 2009

4 Michał Szermer Przemysław Sękalski Andrzej Napieralski 8. Mikrosystemy 8.1. Wstęp Dynamiczny rozwój produkcji układów scalonych spowodował gwałtowny wzrost zainteresowania technologiami mikroelektronicznymi [18]. Nowe metody wytwarzania układów scalonych umożliwiają wykorzystanie nowoczesnych technologii do produkcji nie tylko układów elektronicznych ale również części mechanicznych w skali mikro. Zaowocowało to powstaniem nowej, prężnej gałęzi przemysłu mikroelektronicznego jaką są mikrosystemy scalone [2],[4]-[7],[9],[11]-[13]. Mikrosystem jest autonomiczną jednostką, składającą się z takich części jak mikroczujniki wielkości nieelektrycznych, układy przetwarzania i transmisji danych, układy pamięci oraz jednostek obliczeniowych, a także układów przesyłania danych z mikrosystemów do jednostek nadzorujących dany proces jak np. komputery na stanowiskach nadzorujących pracę całych złożonych systemów produkcyjnych czy innych. Ponadto trwają prace nad zastosowaniem układów zasilających, zintegrowanych z mikrosystemem scalonym, co zapewniłoby możliwość wykorzystania mikrosystemu jako kompletnego systemu odczytującego dane, przetwarzającego je oraz podejmowanie określonych działań przez inne układy mikrosystemu, takie jak aktuatory. W niniejszym opracowaniu zostaną przedstawione zagadnienia związane z projektowaniem poszczególnych układów wchodzących w skład mikrosystemów krzemowych. Główny nacisk zostanie położony na układy mikromaszynowe. Przedstawione będą takie układy jak: scalone czujniki termiczne, 255

5 scalone czujniki chemiczne, scalone czujniki magnetyczne, scalone czujniki optyczne, elementy oraz czujniki mechaniczne, mikropompy krzemowe, mikrosilniki krzemowe. W celu zrozumienia zagadnień dotyczących mikrosystemów krzemowych konieczne jest wprowadzenie kilku pojęć. Pierwszym jest definicja mikrosystemu. Mikrosystemy (ang. Microsystems) to układy zawierające różnego rodzaju czujniki wielkości nieelektrycznych bądź aktuatory, wykonane w technologiach mikroelektronicznych, zintegrowane na jednym podłożu krzemowym (ang. On-chip) ze standardowymi układami elektronicznymi. W celu zrozumienia definicji mikrosystemu konieczne jest podanie definicji czujnika (sensora) oraz aktuatora. Sensor (ang. Sensor) to urządzenie umożliwiające konwersję pewnej określonej wielkości fizycznej na wielkość elektryczną. Dzięki temu możliwy jest pośredni pomiar tej wielkości. Aktuator (ang. Actuator) to urządzenie umożliwiające wykonanie pewnej pracy poprzez przetworzenie sygnału sterującego w postaci wielkości elektrycznej na sygnał innego typu. Są to podstawowe elementy mikromechaniczne, stosowane w mikrosystemach krzemowych. To do nich dołącza się inne układy elektroniczne, takie, jak pamięci, mikrokontrolery, wzmacniacze operacyjne, które są odpowiedzialne za dalszą obróbkę danych pomiarowych Czujniki wielkości nieelektrycznych Pierwszą grupę elementów wchodzących w skład mikrosystemów tworzą czujniki wielkości nieelektrycznych 256

6 [2],[10],[17]. W tym punkcie zostaną przedstawione podstawowe czujniki scalone, takie, jak: termiczne, chemiczne, magnetyczne, optyczne, mechaniczne. Pierwszą grupę czujników tworzą sensory elektrotermiczne, których charakterystyka zostanie przedstawiona w następnym podpunkcie Sensory termiczne W tym podpunkcie zostaną opisane najczęściej stosowane rozwiązania czujników termicznych popularnie zwanych czujnikami temperatury. Istotą działania czujnika termicznego jest przetworzenie sygnału pochodzenia cieplnego na sygnał elektryczny. Można tutaj wyróżnić trzy fazy: zamiana energii dostarczanej do czujnika na strumień ciepła w strukturze, odczyt różnicy temperatur wywołanej przez strumień cieplny, zamiana różnicy temperatur na sygnał elektryczny przy pomocy przetworników termoelektrycznych. Scalone czujniki termiczne są rozwijane już od wielu lat [21]. Ostatnio pojawiły się przetworniki termoelektryczne w wersji mikromaszynowej. Zaletą scalonych czujników termicznych jest ich możliwa integracja z układami scalonymi, w których coraz bardziej wzrasta gęstość wydzielanej mocy. Powoduje to konieczność pomiaru temperatury już w samym układzie scalonym i podjęciu decyzji jakie należy zastosować chłodzenie. Podstawowe zalety stosowania scalonych czujników termicznych można przedstawić następująco: szeroki zakres pomiarowy (od 50 do C), małe wymiary geometryczne umożliwiające pomiar temperatury w ściśle określonym miejscu w układzie, 257

7 niski koszt produkcji ze względu na jej masowość i dostępność technologii. Podstawowym zastosowaniem tego typu czujników to układy mocy. Jednakże ciągły wzrost częstotliwości taktującej układy cyfrowe, takie jak mikroprocesory spowodował konieczność zastosowania czujników temperatury także w układach cyfrowych. Podstawowe rozwiązania czujników temperatury kształtują się następująco: badanie prądu złącza p n umieszczonego w punkcie pomiarowym, pomiar napięcia na złączu baza - emiter w tranzystorze bipolarnym, umieszczonym w punkcie pomiarowym, pomiar temperatury przy pomocy układów PTAT, pomiary rezystancji cienkowarstwowych rezystorów Złącze p n Pomiar temperatury za pomocą złącza p n opiera się o zależność temperaturową prądu przewodzenia diody. Prąd przewodzenia diody można zapisać w następującej postaci: U I = I 1 S exp UT (8.1) gdzie: I S - prąd nasycenia złącza, U T - potencjał elektrokinetyczny k - stała Boltzmana, q - ładunek elektronu. U T k T =, q Pomiar temperatury odbywa się przy przepustowo spolaryzowanym złączu diodowym. Zmiany temperatury są wówczas kompensowane zmianami napięcia U złącza. Napięcie to informuje bezpośrednio o temperaturze w danym punkcie układu. Jego zależność w funkcji temperatury przedstawiono na rysunku Rys

8 2,0 1,8 1,6 1,4 Napięcie [V] 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0, Temperatura [K] Rys. 8.1 Charakterystyka temperaturowa złącza p-n Układy PTAT Czujniki temperatury typu PTAT (ang. Proportional To Absolute Temperature) to urządzenia, których napięciowy sygnał wyjściowy zależy liniowo od temperatury. Istnieje wiele rozwiązań czujników typu PTAT rozróżnialnych pod względem budowy jak i elementów wchodzących w ich skład. Można wyróżnić czujniki PTAT wykonane wyłącznie w oparciu o tranzystory bipolarne, czujniki oparte na tranzystorach MOS z lateralnymi tranzystorami bipolarnymi oraz czujniki oparte wyłącznie na tranzystorach unipolarnych. Innym kryterium podziału czujników PTAT jest rodzaj sygnału wyjściowego czujnika. W tym przypadku rozróżnić można czujniki z wyjściem prądowym oraz napięciowym. W realizacjach mikroelektronicznych czujniki te są wykonywane najczęściej w technologiach BiCMOS. Przykładowy schemat czujnika PTAT zrealizowanego z wykorzystaniem tranzystorów MOS oraz lateralnych tranzystorów bipolarnych przedstawiono na rysunku Rys Rys. 8.2 Schemat elektryczny czujnika typu PTAT 259

9 Mikromaszynowe czujniki temperatury Do powstania mikromaszynowych czujników temperatury przyczynił się przede wszystkim dynamiczny rozwój technologii mikroelektronicznych, a w szczególności możliwość integracji głębokiego trawienia krzemu, ze standardowymi procesami technologicznymi. Podstawowymi strukturami wykonywanymi w technologii mikromaszynowej są: różnego rodzaju belki i wysięgniki, membrany, mosty pojedyncze i krzyżowe. Najbardziej istotną cechą struktur mikromechanicznych jest możliwość izolacji termicznej źródła ciepła umieszczonego na strukturze od podłoża układu. Pomiar temperatury odbywa się za pośrednictwem układów opartych na termoparach. Poziom sygnału wyjściowego termopary jest wprost proporcjonalny do rezystancji termicznej. Dlatego też, im dłuższy i węższy wysięgnik lub most, tym lepsze parametry czujnika. W procesie projektowania należy jednak uwzględnić wytrzymałość fizyczną struktury a także inne elementy wpływające w istotny sposób na parametry wyjściowe czujnika. Wartościami ograniczającymi może być w tym przypadku wytrzymałość mechaniczna mostu oraz generacja szumów związana z długością termopar. Poglądowy widok termopary przedstawiono na rysunku Rys ZŁĄCZE GORĄCE ZŁĄCZE ZIMNE U 260 Rys. 8.3 Poglądowy rysunek termopary Istotą działania tychże układów jest przetworzenie sygnału termicznego na sygnał elektryczny zgodnie z efektem Seebeck a. Zjawisko Seebeck a zwane również zjawiskiem termoelektrycznym polega na powstawaniu siły elektromotorycznej w obwodzie zawierającym dwa metale lub półprzewodniki gdy ich złącza znajdują się w różnych temperaturach. Różnica temperatur między zimnymi złączami termopar, położonymi z dala od badanego obszaru o znanej temperaturze i gorącymi złączami termopar, położonymi blisko monitorowanego obszaru determinuje

10 proporcjonalny do niej sygnał wyjściowy zgodnie z równaniem Seebeck a: U = N ΔT ( α1 α 2 ) (8.2) gdzie: U - napięcie wyjściowe, ΔT - różnica temperatur pomiędzy gorącym a zimnym złączem, α 1,α 2 - współczynniki Seebeck a materiałów użytych do wytworzenia termopar, N - liczba użytych termopar. Oba ramiona termopary muszą być wykonane z różnych materiałów aby zapewnić niezerową różnicę współczynników Seebeck a. Wartości współczynników Seebeck a dla najczęściej stosowanych materiałów termopar przedstawiono w tabeli 8.1. Tab. 8.1 Współczynniki Seebeck a dla różnych materiałów stosowanych w technologiach mikroelektronicznych wyrażone w [μv/k] Materiał α (273 K) α (300 K) Krzem krystaliczny 300 do 1000 Antymon Chrom 18,8 17,3 Złoto 1,79 1,94 Miedź 1,7 1,83 Aluminium -1,7 Platyna -4,45-5,28 Nikiel -18 Bizmut Polikrzem -500 do -200 Jak można zauważyć, w technologiach mikroelektronicznych najkorzystniejsze do budowy termopar są materiały, takie, jak aluminium oraz polikrzem. Zapewniają one relatywnie wysoki poziom generowanego napięcia wyjściowego na stopień (znaczna różnica współczynników Seebeck a). Nie mniej ważną cechą jest to, że materiały te należą do standardowych warstw technologicznych w technologiach mikroelektronicznych. Standardowo termoparę wykonuje się więc z dwóch pasków wytworzonych z metalizacji (aluminium) i polikrzemu, połączonych razem kontaktem. 261

11 W strukturze osadzonej bezpośrednio na podłożu, główny strumień ciepła skierowany jest w głąb krzemu. Biorąc pod uwagę małą rezystancję termiczną podłoża, wszelkie pomiary temperatury mogą być obarczone dużymi błędami ze względu na szybkie wnikanie strumienia ciepła w głąb podłoża. W celu termicznego odizolowania czujników od podłoża umieszcza się je na mostach bądź wysięgnikach. W ten sposób możliwe jest uzyskanie dużego gradientu temperatury pomiędzy gorącym a zimnym złączem termopary, co daje dokładniejszy pomiar. Zdjęcia mikromaszynowego czujnika temperatury, zaprojektowanego w Katedrze Mikroelektroniki i Technik Informatycznych zostały przedstawione na rysunkach Rys. 8.4 i Rys Rys. 8.4 Zdjęcie mikromaszynowego czujnika temperatury Rys. 8.5 Zbliżenie na zestaw termopar Na rysunku Rys. 8.4 widoczne jest zdjęcie całego czujnika w widoku z góry. Widać wyraźnie most krzyżowy, na którym są umieszczone zestawy termopar. Pod mostem widoczne wyraźnie obszary wytrawione. Na rysunku Rys. 8.5 jest przedstawione zbliżenie na koniec jednego z ramion mostu, zawierające zestaw termopar Sensory chemiczne Definicja czujnika chemicznego często spotykana w literaturze określa go, jako urządzenie przetwarzające chemiczną informację ze środowiska zewnętrznego na sygnał użyteczny analitycznie. Składa się on z dwóch podstawowych elementów. Pierwszym z nich jest chemicznie selektywna warstwa receptorowa, drugim zaś element przetwornikowy. W części receptorowej sensora informacja niesiona przez badaną substancję chemiczną jest przekształcana w sygnał, 262

12 który może być przetworzony przez przetwornik. Zadaniem przetwornika jest natomiast konwersja mierzonej wartości na łatwy do dalszej obróbki sygnał: elektryczny, optyczny, akustyczny itd [3]. Półprzewodnikowe przetworniki stężeń substancji chemicznych zwane CSSD (ang. Chemically Sensitive Semiconductor Devices) są pomostem pomiędzy układami elektronicznymi a układami chemicznymi, a w szczególności układami elektrochemicznymi. Możliwość przetwarzania w tych urządzeniach wielkości chemicznych na sygnał elektryczny prądowy bądź napięciowy pozwala na późniejszą łatwą obróbkę tego sygnału i w efekcie na otrzymanie wielkości wyjściowej w dowolnej postaci analogowej bądź cyfrowej. Rozwój technologii planarnych oraz technik przetwarzania i transmisji sygnałów pozwala na tworzenie zintegrowanych układów na jednej płytce krzemu (ang. On-chip), znajdujących szerokie zastosowanie w monitorowaniu środowiska naturalnego, diagnostyce medycznej, biochemii i w wielu innych dziedzinach nauki i techniki [19]. Najbardziej rozpowszechnioną odmianą wspomnianych czujników są jonoczułe tranzystory polowe ISFET (ang. Ion Sensitive Field Effect Transistor). Czujniki te łączą w sobie cechy klasycznych czujników elektrochemicznych z cechami tranzystorów polowych FET. Mają one szereg istotnych zalet. Do najważniejszych należą: duża rezystancja wejściowa (100GΩ 1PΩ), mała rezystancja wyjściowa (100Ω 1kΩ), zwarta struktura mało wrażliwa na uszkodzenia mechaniczne, możliwość wytwarzania w postaci mikrosensorów w standardowej technologii NMOS bądź CMOS, redukcja do minimum zakłóceń pochodzących ze źródeł zewnętrznych, dzięki możliwości naniesienia na strukturę półprzewodnikową obok czujników elektronicznych układów kompensujących wpływ temperatury oraz układów przetwarzających wyjściowy sygnał sensora na postać cyfrową, niska cena (ze względu na masowość produkcji i ogólnie dostępną technologię). Pomysł wykorzystania zmodyfikowanego tranzystora polowego jako czujnika stężenia jonów wodorowych w elektrolitach podano już w 1970 roku. Zgodnie z pierwotną koncepcją z tranzystora MOS została usunięta elektroda metaliczna ponad bramką. Taką strukturę 263

13 umieszczono następnie w elektrolicie. Zauważono, że na granicy tlenku nad bramką jakim był dwutlenek krzemu i elektrolitu, pojawia się w wyniku reakcji jonowymiennych różnica potencjałów określona równaniem Nernst a, sterująca pracą urządzenia. Różnica ta jest wprost proporcjonalna do logarytmu dziesiętnego stężenia bądź aktywności badanych jonów wodorowych i może służyć do wysterowania tranzystora. Dalszym krokiem w rozwoju struktur ISFET było zaprojektowanie czujnika czułego na jony potasu. Zrobiono to w roku 1975 poprzez wprowadzenie membrany z PVC umieszczonej nad tlenkiem bramki z zawieszonym w niej roztworem pełniącym rolę jonowymieniacza (ang. Ion Carrier) dla jonów potasowych. Rozwój technologii oraz szybki wzrost zainteresowania tymi strukturami przyczynił się do powstania struktur czułych na inne jony np. chlorkowe, jodkowe, bromkowe itd. Podjęto również prace nad czujnikami stężeń bardziej złożonych substancji. Dla tego rodzaju czujników przyjęła się nazwa CHEMFET (ang. Chemically Modified Field Effect Transistor). W tego typu strukturach między membraną jonowymienną a tlenkiem nad kanałem nakłada się specjalną warstwę o nazwie polyhema, mającą na celu lepsze przytwierdzenie membrany do podłoża krzemowego oraz minimalizację długookresowych zmian czułości membrany związanych ze starzeniem. Podstawowym problemem jaki napotyka się przy użytkowaniu czujników jonów, jest ich ograniczona trwałość. Dotyczy to głównie połączenia membran ze strukturą krzemową oraz wytrzymałości elektrody odniesienia. Membrany te nie mając dostatecznie silnych powiązań ze strukturą półprzewodnikową mogą po prostu odpaść bądź stracić swoje właściwości z powodu wypłukania składników membrany przez badany roztwór. Ten drugi efekt jest eliminowany przez zastosowanie hydrofobowych związków w membranach. Do tej pory nie znaleziono jeszcze optymalnego powiązania membrany ze struktura półprzewodnika. W tej chwili najczęściej stosuje się membrany polimerowe PVC, biomembrany itp. Przy stosowaniu tych pierwszych udało się osiągnąć stabilność i dryft na tak dobrym poziomie, że zaniechano dalszych prac mających na celu ulepszenie właściwości tego elementu. Wprowadzenie tranzystorów ISFET do praktycznych aplikacji wymaga dobrych metod pasywacji układu czujnika i jego hermetyzacji. Najczęściej jako materiał pasywacji stosuje się azotek krzemu grubości kilku dziesiątych mikrometra, nanoszony metodą chemicznego naparowywania z fazy gazowej pod niskim ciśnieniem 264

14 - LPCVD (ang. Low Pressure Chemical Vapour Deposition) i warstwę dwutlenku krzemu grubości kilku mikrometrów. Do hermetyzacji czujników stosuje się różne kompozycje żywic epoksydowych. Na rysunkach 8.6 i 8.7 przedstawiono poglądowy schemat tranzystora jonoczułego ISFET w porównaniu do standardowego tranzystora MOS [16]. Dren (D) Bramka (G) Źródło (S) Dren (D) Bramka (G) Źródło (S) Elektroda odniesienia Materiał Jonoselektywny n+ n+ n+ n+ Rys. 8.6 Przekrój przez strukturę tranzystora MOS p Rys. 8.7 Przekrój przez strukturę tranzystora ISFET p Tranzystor polowy jonoczuły jest strukturą półprzewodnikową, w której bramkę metaliczną zastąpiono elektrodą odniesienia, roztworem o badanym stężeniu i substancją selektywną. Rolę obszaru czynnego sterującego przepływem prądu dren-źródło przejęła zewnętrzna warstwa substancji jonoselektywnej. Pomiar wybranych jonów uzyskuje się poprzez dobranie odpowiedniego materiału selektywnego czułego na jony tylko jednego rodzaju. Materiały selektywne można sklasyfikować następująco: nieorganiczne izolatory czułe na jony wodoru lub krzemian glinu jako materiał czuły na jony sodu i potasu, membrany jonoselektywne (najczęściej polimerowe lub tzw. biomem-brany zawierające enzymy i inne złożone związki). Dwutlenek krzemu jako materiał jonoselektywny charakteryzuje się słabymi parametrami czułościowymi oraz dużym rozrzutem charakterystyk i dużą histerezą. Dlatego też najczęściej stosuje się materiały nie posiadające tych wad, np.: dwutlenek cyrkonu, dwutlenek hafnu, dwutlenek tytanu oraz szczególnie chętnie stosowane w technologiach krzemowych warstwy azotku krzemu i trójtlenek glinu należące do standardowych warstw stosowanych w technologiach mikroelekronicznych. 265

15 Proces wymiany jonów między powierzchnią materiału selektywnego a elektrolitem powoduje pojawienie się skoku potencjału E na granicy faz materiał selektywny-roztwór. Zmiana tego potencjału jest wprost proporcjonalna do zmiany stężenia jonów w badanym roztworze. Z dobrą dokładnością opisać można to zjawisko półempirycznym równaniem Nersnst a: 266 ( 10) U ( ph ph ) E = Ln κ T pzc (8.3) gdzie: ph - badane stężenie roztworu, ph pzc - wartość ph roztworu badanego w stanie zerowego ładunku na powierzchni materiału selektywnego, k - stała zwana selektywnością materiału, U T - potencjał elektrokinetyczny. Wartość ph pzc odpowiada takiemu stężeniu badanych jonów w roztworze, przy którym potencjał sterujący E wynosi zero. Jest to charakterystyczny parametr każdego materiału selektywnego. Bezpośredni pomiar potencjału powierzchniowego ze względów technicznych nie jest możliwy. Dlatego stosuje się pomiar pośredni wprowadzając do układu elektrodę odniesienia. Musi ona spełniać warunek obojętności względem roztworu tzn. wartość skoku potencjału między nią a elektrolitem musi być stała i niezależna od składu roztworu badanego. Nie może ona również wpływać na skład badanego roztworu. Opisany poprzednio tranzystor jonoczuły ISFET może być zmodyfikowany poprzez nałożenie na tlenek bramki jonoczułej membrany, która zawiera cząsteczki jonoforu (jonowymieniacza) oraz warstwy pośredniej (polihema). Membrana jonoselektywna jest w tym przypadku bardzo istotną częścią jonoczułych sensorów chemicznych. Odpowiednie dobranie jej składu chemicznego pozwala na opracowanie sensorów czułych na ściśle określone jony. Najważniejszym składnikiem membrany jest jonofor czyli związek chemiczny, który zdolny jest do odwracalnego wiązania jonów z roztworu badanego oraz ich transport przez fazę membrany. Drugim istotnym składnikiem membrany jest sól lipofilowa utrudniająca proces wnikania jonów przeciwnego znaku w stosunku do jonu głównego do fazy membrany. Związki te zawieszone są w matrycy polimerowej. Jeżeli granica membrana-roztwór jest przepuszczalna tylko dla jednego rodzaju jonów to nazywana jest wtedy selektywnie prze-

16 puszczalną. Różnica potencjałów na granicy faz, która steruje strukturą półprzewodnikową opisywana jest wtedy równaniem Nernst a, tak, jak w przypadku tranzystora ISFET. W przypadku struktur z naniesionymi membranami mamy do czynienia z pojęciem selektywności dla wielu rodzajów jonów. Wiąże się to z tym, że membrany jonoselektywne charakteryzują się przepuszczalnością zwykle dla kilku rodzajów jonów. Selektywność membrany zależy od względnych wielkości prądów wymiany dla oznaczonego jonu głównego i jonów przeszkadzających. Im większy jest ich stosunek, tym bardziej selektywna jest membrana. Podstawowe równanie opisujące układ dwóch jonów, głównego i przeszkadzającego, o takim samym ładunku i współczynniku selektywności K ij nosi nazwę równania Nikolskiego-Eisenmana i jest podane poniżej: R T = E + Ln a + K E 0 (8.4) i ij j z i F j gdzie: E 0 - stała różnica potencjałów, niezależna od elektrody odniesienia, temperatury oraz badanej próbki roztworu, a i, a j - aktywności jonów głównego i czyli tego, na którego detekcję nastawiony jest czujnik oraz przeszkadzającego j (zwanego też inaczej zakłócającym), z i, z j - ładunki jonów głównego i oraz przeszkadzającego j, K ij - współczynnik selektywności. Kilkunastoletnie badania odnoszące się do polowych tranzystorów jonoczułych doprowadziły do znacznego rozwoju czujników opartych na tranzystorach ISFET. Mimo, że podejmowano próby całościowego ujęcia problematyki dotyczącej zastosowań półprzewodnikowych struktur w pomiarach chemicznych, nie opracowano jednak monografii obejmującej całokształt tej tematyki. Obecnie rozwój badań nad tymi strukturami doprowadził do stosowania coraz bardziej zaawansowanych technicznie materiałów a w wyniku tego do znacznego zróżnicowania składu chemicznego materiałów jonoselektywnych. Wydaje się, że stworzenie jednego modelu dobrze odzwierciedlającego pracę struktury niezależnie od np. składu chemicznego membrany jonoczułej nie jest możliwe. a z i z j 267

17 8.4. Sensory magnetyczne Czujniki pola magnetycznego mogą być zdefiniowane jako elementy, które generują sygnał elektryczny w obecności pola magnetycznego. Sygnał ten jest skorelowany z natężeniem pola magnetycznego oraz z jego kierunkiem. Istnieje bardzo duża różnorodność urządzeń mogących wytworzyć taki sygnał w obecności pola magnetycznego począwszy od prostej cewki aż po urządzenia, w których zastosowano materiały nadprzewodzące [1], [8]. Różnorodność aplikacji takich urządzeń pozwala wyodrębnić dwie podstawowe ich grupy: zastosowania bezpośrednie gdzie czujniki pola magnetycznego są używane jako magnetometry służące do pomiarów ziemskiego pola magnetycznego, odczytywania oraz zapisywania informacji na taśmach i dyskach magnetycznych, rozpoznawania kodów magnetycznych itp., zastosowania pośrednie gdzie sygnały niemagnetyczne są wykrywane przez pomiar pola magnetycznego, więc czujnik pola jest w rzeczywistości przetwornikiem sygnału magnetycznego na sygnał innego rodzaju. Zastosowanie czujników pola magnetycznego w tak szerokim zakresie stało się możliwe dzięki dynamicznemu rozwojowi materiałoznawstwa i technologii. Zakres wykrywania wartości pól magnetycznych występujących w powyższych aplikacjach rozciąga się od 1fT aż do 1MT. Szeroki segment zastosowań przemysłowych mieści się jednak w znacznie węższym paśmie z reguły w mt i może być wykrywany przez nowoczesne czujniki półprzewodnikowe. Zawierają one w sobie płytki Halla, magnetodiody, magnetotranzystory, itd. W niniejszym punkcie zostaną przedstawione tylko wybrane konstrukcje czujników realizowanych w technologiach krzemowych. Czujniki takie są coraz powszechniej stosowane w różnych dziedzinach życia codziennego oraz szybkość rozwoju technologii mikroelektronicznych umożliwia wykonywanie ich w olbrzymich ilościach, co znacznie zmniejsza koszt pojedynczego egzemplarza. Ponadto wszechobecna miniaturyzacja oraz rozwój układów elektronicznych skłania do integracji wszystkich urządzeń w pojedynczym mikrosystemie. 268

18 Efekt Halla jest podstawowym zjawiskiem wykorzystywanym w scalonych czujnikach pola magnetycznego. Dlatego zostanie ono wyjaśnione. Otóż jeśli przez długi przewodnik lub półprzewodnik położony w płaszczyźnie XY przepływa prąd elektryczny I w kierunku Y w wyniku przyłożenia pola elektrycznego, a przewodnik lub półprzewodnik ten będzie umieszczony w prostopadłym do jego powierzchni polu magnetycznym o indukcji magnetycznej B, to siła Lorentza odchyli nośniki prądu od pierwotnego kierunku Y wskutek czego na krawędziach powstanie napięcie będące wynikiem powstania dodatkowego pola elektrycznego w kierunku X. Poglądowa struktura obrazująca to zjawisko jest zamieszczona na rysunku 8.8. Y B X Θ H I Rys. 8.8 Efekt Halla w płytce półprzewodnikowej Siła, która działa na elementarny ładunek elektryczny w zewnętrznym polu magnetycznym nazywana jest siłą Lorentza i jest opisana wzorem: r r r F = q v B (8.5) gdzie: q - ładunek, v r - prędkość poruszania się ładunku q, B r - indukcja magnetyczna. W kolejnych punktach zostaną omówione najczęściej spotykane scalone czujniki pola magnetycznego. Można tutaj wyróżnić następujące elementy: magnetotranzystor lateralny, czujnik Halla, MAGFET. ( ) 269

19 Magnetotranzystor lateralny Jednym z pierwszych czujników pola magntycznego był bipolarny magnetotranzystor poziomy [15]. Wykorzystanie go jako czujnika pola wymagało zastosowania dwóch kolektorów. W chwili obecnej wyparcie technologii bipolarnych przez technologie CMOS ze względu na niską konsumpcję mocy w układach tego typu doprowadziło do powstania odmiany tego tranzystora przystosowanego do wykonania w tej właśnie technologii. Podstawowa struktura takiego tranzystora jest przedstawiona na rysunku 8.9. Podłoże (S) Emiter (E) Baza (B1) Kolektor (C) Baza (B2) n n+ p p+ n+ n+ p+ 270 Rys. 8.9 Tranzystor poziomy npn wykonany w technologii CMOS Przyrząd ten jest umiejscowiony w studni typu p, która stanowi bazę tranzystora. Dwa kontakty bazy p+ są wykorzystywane do spolaryzowania i wytworzenia stałego pola elektrycznego. Dwa obszary typu n+ stanowią emiter i kolektor tranzystora. Są one odseparowane przez bazę na długości L. Złącze p-n pomiędzy bazą a podłożem jest spolaryzowane zaporowo. W przypadku działania tego przyrządu w obszarze aktywnym (tzn. gdy złącze emiter-baza jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia natomiast złącze kolektor-baza w kierunku zaporowym) elektrony wstrzykiwane w bazę poruszają się w kierunkach zarówno pionowym jak i poziomym i są odbierane zarówno przez kolektor jak i podłoże. Jeśli potencjał bazy B1 jest większy niż potencjał bazy B2, poziome pole elektryczne kieruje elektrony do kolektora. Prąd kolektora dla zerowej wartości natężenia pola magnetycznego jest równy IC0. Jeśli pole magnetyczne jest prostopadłe do struktury tranzystora będzie ono wpływało na zmianę prądu kolektora. Wektor prędkości nośników ładunku v r i indukcja magnetyczna B r są prostopadłe powodując odchylenie nośników ładunku w kierunku powierzchni tranzystora zwiększając w ten sposób prąd kolektora. Gdy kierunek indukcji magnetycznej jest odwrotny, elektrony są odchylane

20 w kierunku podłoża. Zmiana prądu kolektora jest bezpośrednio powiązana z wartością oraz kierunkiem wektora indukcji magnetycznej B r Czujnik Halla Czujniki oparte na zjawisku Halla są najczęściej prostokątną płytką krzemu o relatywnie wysokiej rezystywności. Jej poglądowa struktura jest przedstawiona na rysunku Znajdują się na niej cztery kontakty omowe: dwa prądowe i dwa napięciowe, będące kontaktami czujnika, na których odkłada się napięcie Halla U H. Napięcie to jest proporcjonalne do prostopadłego wektora indukcji pola magnetycznego B r. Jego wartość jest wyrażona następującym wzorem: U H = R H G I B t gdzie: G - współczynnik geometrii, t - grubość warstwy epitaksjalnej płytki Halla, R H - współczynnik Halla. (8.6) Współczynnik geometrii dla krótkich prostokątnych płytek, gdzie L < W, z kontaktami położonymi w połowie długości płytki i małym kątem Halla, może być dobrze aproksymowany przez wzór: L G 0, 74 (8.7) W Płytki Halla powinny być długie, cienkie i słabo domieszkowane. Kontakty prądowe Kontakty napięciowe n n+ n+ n+ Rys Płytka Halla 271

21 MAGFET Skrót MAGFET dotyczy całej rodziny czujników pola magnetycznego, których budowa jest oparta na tranzystorze MOS. Wynika to z faktu, że warstwa inwersyjna lub kanał tranzystora MOS może być użyta jako aktywny region czujnika Halla. Taki czujnik jest kompatybilny z obwodami tranzystorów MOS. Urządzenia te wykorzystują efekt Halla lub zjawisko odchylenia ładunków przez siłę Lorentza. Czujniki te obok swych dużych zalet posiadają jednak wady. Najpoważniejszą z nich jest szum 1/f, który jest najczęściej wyższy od szumów tego typu pojawiających się w płytkach Halla. Inną wadą jest niska ruchliwość nośników ładunku w kanale. Poniżej zostanie omówiona podstawowa struktura MAGFET a z rozszczepionym drenem, przedstawiona na rysunku Bramka (G) B r Źródło (S) Dren (D1) Dren (D2) n+ n+ p Rys MAGFET z rozszczepionym drenem Jego zasada działania jest następująca. Jeżeli tranzystor nie jest umieszczony w polu magnetycznym prądy obu drenów są równe. Natomiast gdy czujnik znajdzie się w działaniu pola magnetycznego, prostopadłego do jego powierzchni, nośniki ładunków przepływające przez kanał tranzystora zostaną odchylone, prąd jednego z drenów wzrasta, a drugiego maleje. Różnica prądów na podstawie której można określić wartość indukcji pola magnetycznego wyraża się wzorem: ΔI D L = Gμ Hn BI W D gdzie: I D - prąd drenu przy zerowym polu magnetycznym. (8.8) 272

Mikrosystemy Wprowadzenie. Prezentacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt.

Mikrosystemy Wprowadzenie. Prezentacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt. Mikrosystemy Wprowadzenie Prezentacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt. Innowacyjna dydaktyka bez ograniczeń - zintegrowany rozwój

Bardziej szczegółowo

Budowa. Metoda wytwarzania

Budowa. Metoda wytwarzania Budowa Tranzystor JFET (zwany też PNFET) zbudowany jest z płytki z jednego typu półprzewodnika (p lub n), która stanowi tzw. kanał. Na jego końcach znajdują się styki źródła (ang. source - S) i drenu (ang.

Bardziej szczegółowo

(zwane również sensorami)

(zwane również sensorami) Czujniki (zwane również sensorami) Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Czujniki Czujniki służą do

Bardziej szczegółowo

Mikrosystemy Czujniki magnetyczne. Prezentacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt.

Mikrosystemy Czujniki magnetyczne. Prezentacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt. Mikrosystemy Czujniki magnetyczne Prezentacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt. Innowacyjna dydaktyka bez ograniczeń - zintegrowany

Bardziej szczegółowo

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 170013 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 297079 (22) Data zgłoszenia: 17.12.1992 (51) IntCl6: H01L 29/792 (

Bardziej szczegółowo

Czujniki. Czujniki służą do przetwarzania interesującej nas wielkości fizycznej na wielkość elektryczną łatwą do pomiaru. Najczęściej spotykane są

Czujniki. Czujniki służą do przetwarzania interesującej nas wielkości fizycznej na wielkość elektryczną łatwą do pomiaru. Najczęściej spotykane są Czujniki Ryszard J. Barczyński, 2010 2015 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Czujniki Czujniki służą do przetwarzania interesującej

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 4. Parametry statyczne tranzystorów polowych JFET i MOSFET

Ćwiczenie 4. Parametry statyczne tranzystorów polowych JFET i MOSFET Ćwiczenie 4 Parametry statyczne tranzystorów polowych JFET i MOSFET Cel ćwiczenia Podstawowym celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk statycznych tranzystorów polowych złączowych oraz z izolowaną

Bardziej szczegółowo

IV. TRANZYSTOR POLOWY

IV. TRANZYSTOR POLOWY 1 IV. TRANZYSTOR POLOWY Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyk statycznych tranzystora polowego złączowego. Zagadnienia: zasada działania tranzystora FET 1. Wprowadzenie Nazwa tranzystor pochodzi z

Bardziej szczegółowo

Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE. Badanie tranzystorów unipolarnych typu JFET i MOSFET

Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE. Badanie tranzystorów unipolarnych typu JFET i MOSFET Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej TIA ZIENNE LAORATORIM PRZYRZĄÓW PÓŁPRZEWONIKOWYCH Ćwiczenie nr 8 adanie tranzystorów unipolarnych typu JFET i MOFET I. Zagadnienia

Bardziej szczegółowo

Politechnika Białostocka

Politechnika Białostocka Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: ELEKTRONIKA EKS1A300024 BADANIE TRANZYSTORÓW BIAŁYSTOK 2015 1. CEL I ZAKRES

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

LABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH LABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 Parametry statyczne tranzystorów polowych złączowych Cel ćwiczenia Podstawowym celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk tranzystorów polowych złączowych

Bardziej szczegółowo

Politechnika Białostocka

Politechnika Białostocka Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: ELEKTRONIKA 2 (EZ1C500 055) BADANIE DIOD I TRANZYSTORÓW Białystok 2006

Bardziej szczegółowo

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska 1947 r. pierwszy tranzystor ostrzowy John Bradeen (z lewej), William Shockley (w środku) i Walter Brattain (z prawej) (Bell Labs) Zygmunt Kubiak

Bardziej szczegółowo

Zjawisko Halla Referujący: Tomasz Winiarski

Zjawisko Halla Referujący: Tomasz Winiarski Plan referatu Zjawisko Halla Referujący: Tomasz Winiarski 1. Podstawowe definicje ffl wektory: E, B, ffl nośniki ładunku: elektrony i dziury, ffl podział ciał stałych ze względu na własności elektryczne:

Bardziej szczegółowo

PL B1. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL BUP 19/09. MACIEJ KOKOT, Gdynia, PL WUP 03/14. rzecz. pat.

PL B1. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL BUP 19/09. MACIEJ KOKOT, Gdynia, PL WUP 03/14. rzecz. pat. PL 216395 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 216395 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 384627 (51) Int.Cl. G01N 27/00 (2006.01) H01L 21/00 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej

Bardziej szczegółowo

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Aktory

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Aktory Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne Aktory 1 Definicja aktora Aktor (ang. actuator) -elektronicznie sterowany człon wykonawczy. Aktor jest łącznikiem między urządzeniem przetwarzającym informację

Bardziej szczegółowo

Badanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych

Badanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych Badanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych W ramach ćwiczenia student poznaje praktyczne właściwości elementów półprzewodnikowych stosowanych w elektronice przez badanie charakterystyk diody oraz

Bardziej szczegółowo

ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI 1 ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI 15.1. CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych właściwości wzmacniaczy mocy małej częstotliwości oraz przyswojenie umiejętności

Bardziej szczegółowo

Przyrządy półprzewodnikowe część 5 FET

Przyrządy półprzewodnikowe część 5 FET Przyrządy półprzewodnikowe część 5 FET r inż. Bogusław Boratyński Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechnika Wrocławska 2011 Literatura i źródła rysunków G. Rizzoni, Fundamentals of Electrical

Bardziej szczegółowo

Zasada działania tranzystora bipolarnego

Zasada działania tranzystora bipolarnego Tranzystor bipolarny Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Zasada działania tranzystora bipolarnego

Bardziej szczegółowo

RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 174002 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 300055 (22) Data zgłoszenia: 12.08.1993 (5 1) IntCl6: H01L21/76 (54)

Bardziej szczegółowo

Tranzystory. 1. Tranzystory bipolarne 2. Tranzystory unipolarne. unipolarne. bipolarny

Tranzystory. 1. Tranzystory bipolarne 2. Tranzystory unipolarne. unipolarne. bipolarny POLTEHNKA AŁOSTOKA Tranzystory WYDZAŁ ELEKTYZNY 1. Tranzystory bipolarne 2. Tranzystory unipolarne bipolarny unipolarne Trójkońcówkowy (czterokońcówkowy) półprzewodnikowy element elektroniczny, posiadający

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 2 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Ćwiczenie 2 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH LABORATORIUM LKTRONIKI Ćwiczenie Parametry statyczne tranzystorów bipolarnych el ćwiczenia Podstawowym celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk tranzystorów bipolarnych oraz metod identyfikacji

Bardziej szczegółowo

Politechnika Białostocka

Politechnika Białostocka Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: ELEKTRONIKA ENS1C300 022 BADANIE TRANZYSTORÓW BIAŁYSTOK 2013 1. CEL I ZAKRES

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 2a. Pomiar napięcia z izolacją galwaniczną Doświadczalne badania charakterystyk układów pomiarowych CZUJNIKI POMIAROWE I ELEMENTY WYKONAWCZE

Ćwiczenie 2a. Pomiar napięcia z izolacją galwaniczną Doświadczalne badania charakterystyk układów pomiarowych CZUJNIKI POMIAROWE I ELEMENTY WYKONAWCZE Politechnika Łódzka Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych 90-924 Łódź, ul. Wólczańska 221/223, bud. B18 tel. 42 631 26 28 faks 42 636 03 27 e-mail secretary@dmcs.p.lodz.pl http://www.dmcs.p.lodz.pl

Bardziej szczegółowo

ELEMENTY ELEKTRONICZNE. Układy polaryzacji i stabilizacji punktu pracy tranzystora

ELEMENTY ELEKTRONICZNE. Układy polaryzacji i stabilizacji punktu pracy tranzystora Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: ELEMENTY ELEKTRONICZNE TS1C300 018 Układy polaryzacji i stabilizacji punktu

Bardziej szczegółowo

Proste układy wykonawcze

Proste układy wykonawcze Proste układy wykonawcze sterowanie przekaźnikami, tyrystorami i małymi silnikami elektrycznymi Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne

Bardziej szczegółowo

Czym jest prąd elektryczny

Czym jest prąd elektryczny Prąd elektryczny Ruch elektronów w przewodniku Wektor gęstości prądu Przewodność elektryczna Prawo Ohma Klasyczny model przewodnictwa w metalach Zależność przewodności/oporności od temperatury dla metali,

Bardziej szczegółowo

Analogowy sterownik silnika krokowego oparty na układzie avt 1314

Analogowy sterownik silnika krokowego oparty na układzie avt 1314 Katedra Energoelektroniki i Automatyki Systemów Przetwarzania Energii 51 Konferencja Studenckich Kół Naukowych Bartłomiej Dąbek Adrian Durak - Elektrotechnika 3 rok - Elektrotechnika 3 rok Analogowy sterownik

Bardziej szczegółowo

BADANIA MODELOWE OGNIW SŁONECZNYCH

BADANIA MODELOWE OGNIW SŁONECZNYCH POZNAN UNIVE RSITY OF TE CHNOLOGY ACADE MIC JOURNALS No 70 Electrical Engineering 2012 Bartosz CERAN* BADANIA MODELOWE OGNIW SŁONECZNYCH W artykule przedstawiono model matematyczny modułu fotowoltaicznego.

Bardziej szczegółowo

Silniki prądu stałego z komutacją bezstykową (elektroniczną)

Silniki prądu stałego z komutacją bezstykową (elektroniczną) Silniki prądu stałego z komutacją bezstykową (elektroniczną) Silnik bezkomutatorowy z fototranzystorami Schemat układu przekształtnikowego zasilającego trójpasmowy silnik bezszczotkowy Pojedynczy cykl

Bardziej szczegółowo

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 14/12

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 14/12 PL 218560 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 218560 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 393408 (51) Int.Cl. H03F 3/18 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia:

Bardziej szczegółowo

BADANIE PRZERZUTNIKÓW ASTABILNEGO, MONOSTABILNEGO I BISTABILNEGO

BADANIE PRZERZUTNIKÓW ASTABILNEGO, MONOSTABILNEGO I BISTABILNEGO Ćwiczenie 11 BADANIE PRZERZUTNIKÓW ASTABILNEGO, MONOSTABILNEGO I BISTABILNEGO 11.1 Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie rodzajów, budowy i właściwości przerzutników astabilnych, monostabilnych oraz

Bardziej szczegółowo

Właściwości tranzystora MOSFET jako przyrządu (klucza) mocy

Właściwości tranzystora MOSFET jako przyrządu (klucza) mocy Właściwości tranzystora MOSFET jako przyrządu (klucza) mocy Zalety sterowanie polowe niska moc sterowania wyłącznie nośniki większościowe krótki czas przełączania wysoka maksymalna częstotliwość pracy

Bardziej szczegółowo

SŁAWOMIR WIAK (redakcja)

SŁAWOMIR WIAK (redakcja) SŁAWOMIR WIAK (redakcja) Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT Recenzenci: Prof. Janusz Turowski Politechnika Łódzka Prof. Ewa Napieralska Juszczak University Lille Nord de France, LSEE, UA, Francja Autorzy

Bardziej szczegółowo

Liniowe układy scalone w technice cyfrowej

Liniowe układy scalone w technice cyfrowej Liniowe układy scalone w technice cyfrowej Wykład 6 Zastosowania wzmacniaczy operacyjnych: konwertery prąd-napięcie i napięcie-prąd, źródła prądowe i napięciowe, przesuwnik fazowy Konwerter prąd-napięcie

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 1 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Ćwiczenie 1 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH LABORAORUM ELEKRONK Ćwiczenie 1 Parametry statyczne diod półprzewodnikowych Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk podstawowych typów diod półprzewodnikowych oraz zapoznanie

Bardziej szczegółowo

Wprowadzenie do techniki Cyfrowej i Mikroelektroniki

Wprowadzenie do techniki Cyfrowej i Mikroelektroniki Wprowadzenie do techniki Cyfrowej i Mikroelektroniki Małgorzata Napieralska Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych tel. 26-55 mnapier@dmcs.p.lodz.pl Literatura W. Marciniak Przyrządy półprzewodnikowe

Bardziej szczegółowo

Elementy półprzewodnikowe. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Elementy półprzewodnikowe. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Elementy półprzewodnikowe Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Elementy elektroniczne i ich zastosowanie. Elementy stosowane w elektronice w większości

Bardziej szczegółowo

Tranzystory bipolarne elementarne układy pracy i polaryzacji

Tranzystory bipolarne elementarne układy pracy i polaryzacji Tranzystory bipolarne elementarne układy pracy i polaryzacji Ryszard J. Barczyński, 2010 2014 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego

Bardziej szczegółowo

Elektronika. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.

Elektronika. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej. Elektronika Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej. Zadania elektroniki: Urządzenia elektroniczne służą do przetwarzania i przesyłania informacji w postaci

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie - 3. Parametry i charakterystyki tranzystorów

Ćwiczenie - 3. Parametry i charakterystyki tranzystorów Spis treści Ćwiczenie - 3 Parametry i charakterystyki tranzystorów 1 Cel ćwiczenia 1 2 Podstawy teoretyczne 2 2.1 Tranzystor bipolarny................................. 2 2.1.1 Charakterystyki statyczne

Bardziej szczegółowo

Czujniki temperatur, termopary

Czujniki temperatur, termopary Czujniki temperatur, termopary 1 Termopara Czujniki termoelektryczne są to przyrządy reagujące na zmianę temperatury zmianą siły termodynamicznej wbudowanego w nie termoelementu. Połączone na jednym końcu

Bardziej szczegółowo

WYDZIAŁ FIZYKI, MATEMATYKI I INFORMATYKI POLITECHNIKI KRAKOWSKIEJ

WYDZIAŁ FIZYKI, MATEMATYKI I INFORMATYKI POLITECHNIKI KRAKOWSKIEJ WYDZIAŁ FIZYKI, MATEMATYKI I INFORMATYKI POLITECHNIKI KRAKOWSKIEJ Instytut Fizyki LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI, ELEKTRONIKI I MIERNICTWA ĆWICZENIE 2 Charakterystyki tranzystora polowego POJĘCIA

Bardziej szczegółowo

TECHNOLOGIA WYKONANIA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWOD- NIKOWYCH WYK. 16 SMK Na pdstw.: W. Marciniak, WNT 1987: Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone,

TECHNOLOGIA WYKONANIA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWOD- NIKOWYCH WYK. 16 SMK Na pdstw.: W. Marciniak, WNT 1987: Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, TECHNOLOGIA WYKONANIA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWOD- NIKOWYCH WYK. 16 SMK Na pdstw.: W. Marciniak, WNT 1987: Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, 1. Technologia wykonania złącza p-n W rzeczywistych złączach

Bardziej szczegółowo

Elementy przełącznikowe

Elementy przełącznikowe Elementy przełącznikowe Dwie główne grupy: - niesterowane (diody p-n lub Schottky ego), - sterowane (tranzystory lub tyrystory) Idealnie: stan ON zwarcie, stan OFF rozwarcie, przełączanie bez opóźnienia

Bardziej szczegółowo

Liniowe układy scalone. Budowa scalonego wzmacniacza operacyjnego

Liniowe układy scalone. Budowa scalonego wzmacniacza operacyjnego Liniowe układy scalone Budowa scalonego wzmacniacza operacyjnego Wzmacniacze scalone Duża różnorodność Powtarzające się układy elementarne Układy elementarne zbliżone do odpowiedników dyskretnych, ale

Bardziej szczegółowo

E104. Badanie charakterystyk diod i tranzystorów

E104. Badanie charakterystyk diod i tranzystorów E104. Badanie charakterystyk diod i tranzystorów Cele: Wyznaczenie charakterystyk dla diod i tranzystorów. Dla diod określa się zależność I d =f(u d ) prądu od napięcia i napięcie progowe U p. Dla tranzystorów

Bardziej szczegółowo

Temat i cel wykładu. Tranzystory

Temat i cel wykładu. Tranzystory POLTECHNKA BAŁOSTOCKA Temat i cel wykładu WYDZAŁ ELEKTRYCZNY Tranzystory Celem wykładu jest przedstawienie: konstrukcji i działania tranzystora bipolarnego, punktu i zakresów pracy tranzystora, konfiguracji

Bardziej szczegółowo

INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ BADANIE PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH

INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ BADANIE PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ ZAKŁAD ELEKTROWNI LABORATORIUM POMIARÓW I AUTOMATYKI W ELEKTROWNIACH BADANIE PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH Instrukcja do ćwiczenia Łódź 1996 1. CEL ĆWICZENIA

Bardziej szczegółowo

płytka montażowa z tranzystorami i rezystorami, pokazana na rysunku 1. płytka montażowa do badania przerzutnika astabilnego U CC T 2 masa

płytka montażowa z tranzystorami i rezystorami, pokazana na rysunku 1. płytka montażowa do badania przerzutnika astabilnego U CC T 2 masa Tranzystor jako klucz elektroniczny - Ćwiczenie. Cel ćwiczenia Zapoznanie się z podstawowymi układami pracy tranzystora bipolarnego jako klucza elektronicznego. Bramki logiczne realizowane w technice RTL

Bardziej szczegółowo

ELEMENTY UKŁADÓW ENERGOELEKTRONICZNYCH

ELEMENTY UKŁADÓW ENERGOELEKTRONICZNYCH Politechnika Warszawska Wydział Elektryczny ELEMENTY UKŁADÓW ENERGOELEKTRONICZNYCH Piotr Grzejszczak Mieczysław Nowak P W Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej 2015 Wiadomości ogólne Tranzystor

Bardziej szczegółowo

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl 1 Program przedmiotu Wprowadzenie definicja, cel i zastosowania mechatroniki Urządzenie mechatroniczne - przykłady

Bardziej szczegółowo

Wykład X TRANZYSTOR BIPOLARNY

Wykład X TRANZYSTOR BIPOLARNY Wykład X TRANZYSTOR BIPOLARNY Tranzystor Trójkoocówkowy półprzewodnikowy element elektroniczny, posiadający zdolnośd wzmacniania sygnału elektrycznego. Nazwa tranzystor pochodzi z angielskiego zwrotu "transfer

Bardziej szczegółowo

SYMBOLE GRAFICZNE. Tyrystory. Struktura Charakterystyka Opis

SYMBOLE GRAFICZNE. Tyrystory. Struktura Charakterystyka Opis SYMBOLE GRAFICZNE y Nazwa triasowy blokujący wstecznie SCR asymetryczny ASCR Symbol graficzny Struktura Charakterystyka Opis triasowy blokujący wstecznie SCR ma strukturę czterowarstwową pnpn lub npnp.

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 2b. Pomiar napięcia i prądu z izolacją galwaniczną Symulacje układów pomiarowych CZUJNIKI POMIAROWE I ELEMENTY WYKONAWCZE

Ćwiczenie 2b. Pomiar napięcia i prądu z izolacją galwaniczną Symulacje układów pomiarowych CZUJNIKI POMIAROWE I ELEMENTY WYKONAWCZE Politechnika Łódzka Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych 90-924 Łódź, ul. Wólczańska 221/223, bud. B18 tel. 42 631 26 28 faks 42 636 03 27 e-mail secretary@dmcs.p.lodz.pl http://www.dmcs.p.lodz.pl

Bardziej szczegółowo

Złącza p-n, zastosowania. Własności złącza p-n Dioda LED Fotodioda Dioda laserowa Tranzystor MOSFET

Złącza p-n, zastosowania. Własności złącza p-n Dioda LED Fotodioda Dioda laserowa Tranzystor MOSFET Złącza p-n, zastosowania Własności złącza p-n Dioda LED Fotodioda Dioda laserowa Tranzystor MOSFET Złącze p-n, polaryzacja złącza, prąd dyfuzyjny (rekombinacyjny) Elektrony z obszaru n na złączu dyfundują

Bardziej szczegółowo

Laboratorium Metrologii

Laboratorium Metrologii Laboratorium Metrologii Ćwiczenie nr 3 Oddziaływanie przyrządów na badany obiekt I Zagadnienia do przygotowania na kartkówkę: 1 Zdefiniować pojęcie: prąd elektryczny Podać odpowiednią zależność fizyczną

Bardziej szczegółowo

7. Tyrystory. Tyrystor SCR (Silicon Controlled Rectifier)

7. Tyrystory. Tyrystor SCR (Silicon Controlled Rectifier) 7. Tyrystory 1 Tyrystory są półprzewodnikowymi przyrządami mocy pracującymi jako łączniki dwustanowe to znaczy posiadające stan włączenia (charakteryzujący się małą rezystancją) i stan wyłączenia (o dużej

Bardziej szczegółowo

Wzmacniacze operacyjne

Wzmacniacze operacyjne Wzmacniacze operacyjne Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest badanie podstawowych układów pracy wzmacniaczy operacyjnych. Wymagania Wstęp 1. Zasada działania wzmacniacza operacyjnego. 2. Ujemne sprzężenie

Bardziej szczegółowo

Laboratorium Podstaw Pomiarów

Laboratorium Podstaw Pomiarów Laboratorium Podstaw Pomiarów Ćwiczenie 5 Pomiary rezystancji Instrukcja Opracował: dr hab. inż. Grzegorz Pankanin, prof. PW Instytut Systemów Elektronicznych Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Bardziej szczegółowo

Elementy optoelektroniczne. Przygotował: Witold Skowroński

Elementy optoelektroniczne. Przygotował: Witold Skowroński Elementy optoelektroniczne Przygotował: Witold Skowroński Plan prezentacji Wstęp Diody świecące LED, Wyświetlacze LED Fotodiody Fotorezystory Fototranzystory Transoptory Dioda LED Dioda LED z elektrycznego

Bardziej szczegółowo

(54) (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 PL B1 C23F 13/04 C23F 13/22 H02M 7/155

(54) (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 PL B1 C23F 13/04 C23F 13/22 H02M 7/155 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 169318 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 296640 (22) Data zgłoszenia: 16.11.1992 (51) IntCl6: H02M 7/155 C23F

Bardziej szczegółowo

PL B1. INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU POLSKIEJ AKADEMII NAUK, Kraków, PL BUP 21/08. PAWEŁ LIGĘZA, Kraków, PL

PL B1. INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU POLSKIEJ AKADEMII NAUK, Kraków, PL BUP 21/08. PAWEŁ LIGĘZA, Kraków, PL RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 209493 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 382135 (51) Int.Cl. G01F 1/698 (2006.01) G01P 5/12 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22)

Bardziej szczegółowo

Tranzystor. C:\Program Files (x86)\cma\coach6\full.en\cma Coach Projects\PTSN Coach 6 \Elektronika\Tranzystor_cz2b.cmr

Tranzystor. C:\Program Files (x86)\cma\coach6\full.en\cma Coach Projects\PTSN Coach 6 \Elektronika\Tranzystor_cz2b.cmr Tranzystor Program: Coach 6 Projekt: komputer H : C:\Program Files (x86)\cma\coach6\full.en\cma Coach Projects\PTSN Coach 6 \Elektronika\Tranzystor_cz1.cmr C:\Program Files (x86)\cma\coach6\full.en\cma

Bardziej szczegółowo

Piezorezystancyjny czujnik ciśnienia: pomiar i wyznaczenie parametrów metrologicznych czujnika i przetwornika ciśnienia

Piezorezystancyjny czujnik ciśnienia: pomiar i wyznaczenie parametrów metrologicznych czujnika i przetwornika ciśnienia MIKROSYSTEMY - laboratorium Ćwiczenie 3 Piezorezystancyjny czujnik ciśnienia: pomiar i wyznaczenie parametrów metrologicznych czujnika i przetwornika ciśnienia Zadania i cel ćwiczenia. W ćwiczeniu zostaną

Bardziej szczegółowo

SILNIKI PRĄDU STAŁEGO

SILNIKI PRĄDU STAŁEGO SILNIKI PRĄDU STAŁEGO SILNIK ELEKTRYCZNY JEST MASZYNĄ, KTÓRA ZAMIENIA ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ NA ENERGIĘ MECHANICZNĄ BUDOWA I DZIAŁANIE SILNIKA PRĄDU STAŁEGO Moment obrotowy silnika powstaje na skutek oddziaływania

Bardziej szczegółowo

Elementy elektrotechniki i elektroniki dla wydziałów chemicznych / Zdzisław Gientkowski. Bydgoszcz, Spis treści

Elementy elektrotechniki i elektroniki dla wydziałów chemicznych / Zdzisław Gientkowski. Bydgoszcz, Spis treści Elementy elektrotechniki i elektroniki dla wydziałów chemicznych / Zdzisław Gientkowski. Bydgoszcz, 2015 Spis treści Przedmowa 7 Wstęp 9 1. PODSTAWY ELEKTROTECHNIKI 11 1.1. Prąd stały 11 1.1.1. Podstawowe

Bardziej szczegółowo

Politechnika Białostocka

Politechnika Białostocka Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: ELEKTRONIKA 2 Kod: ES1C400 026 BADANIE WYBRANYCH DIOD I TRANZYSTORÓW BIAŁYSTOK

Bardziej szczegółowo

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych. Ćwiczenie 4

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych. Ćwiczenie 4 Ćwiczenie 4 Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk statycznych układów scalonych CMOS oraz ich własności dynamicznych podczas procesu przełączania. Wiadomości podstawowe. Budowa i działanie

Bardziej szczegółowo

Tranzystory polowe FET(JFET), MOSFET

Tranzystory polowe FET(JFET), MOSFET Tranzystory polowe FET(JFET), MOSFET Ryszard J. Barczyński, 2009 2015 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Tranzystor polowy złączowy

Bardziej szczegółowo

TRANZYSTORY MOCY. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi tranzystorami i ich charakterystykami.

TRANZYSTORY MOCY. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi tranzystorami i ich charakterystykami. 12 Ć wiczenie 2 TRANZYSTORY MOCY Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi tranzystorami i ich charakterystykami. 1. Wiadomości wstępne Tranzystory są to trójelektrodowe przyrządy

Bardziej szczegółowo

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Sensory (czujniki)

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Sensory (czujniki) Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne Sensory (czujniki) 1 Zestawienie najważniejszych wielkości pomiarowych w układach mechatronicznych Położenie (pozycja), przemieszczenie Prędkość liniowa,

Bardziej szczegółowo

teoretyczne podstawy działania

teoretyczne podstawy działania Techniki Niskotemperaturowe w medycynie Seminarium Termoelektryczne urządzenia chłodnicze - teoretyczne podstawy działania Edyta Kamińska IMM II st. Sem I 1 Spis treści Termoelektryczność... 3 Zjawisko

Bardziej szczegółowo

II. STEROWANIE I REGULACJA AUTOMATYCZNA

II. STEROWANIE I REGULACJA AUTOMATYCZNA II. STEROWANIE I REGULACJA AUTOMATYCZNA 1. STEROWANIE RĘCZNE W UKŁADZIE ZAMKNIĘTYM Schemat zamkniętego układu sterowania ręcznego przedstawia rysunek 1. Centralnym elementem układu jest obiekt sterowania

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 5. Zastosowanie tranzystorów bipolarnych cd. Wzmacniacze MOSFET

Ćwiczenie 5. Zastosowanie tranzystorów bipolarnych cd. Wzmacniacze MOSFET Ćwiczenie 5 Zastosowanie tranzystorów bipolarnych cd. Wzmacniacze MOSFET Układ Super Alfa czyli tranzystory w układzie Darlingtona Zbuduj układ jak na rysunku i zaobserwuj dla jakiego położenia potencjometru

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM PODSTAW METROLOGII M-T Ćwiczenie nr 5 BADANIE CZUJNIKÓW CIŚNIENIA.

LABORATORIUM PODSTAW METROLOGII M-T Ćwiczenie nr 5 BADANIE CZUJNIKÓW CIŚNIENIA. 1. Wprowadzenie LABORATORIUM PODSTAW METROLOGII M-T Ćwiczenie nr 5 BADANIE CZUJNIKÓW CIŚNIENIA. W przemyśle (także w praktyce laboratoryjnej) pomiary ciśnienia oprócz pomiarów temperatury należą do najczęściej

Bardziej szczegółowo

Dioda półprzewodnikowa

Dioda półprzewodnikowa mikrofalowe (np. Gunna) Dioda półprzewodnikowa Dioda półprzewodnikowa jest elementem elektronicznym wykonanym z materiałów półprzewodnikowych. Dioda jest zbudowana z dwóch różnie domieszkowanych warstw

Bardziej szczegółowo

Fotoelementy. Symbole graficzne półprzewodnikowych elementów optoelektronicznych: a) fotoogniwo b) fotorezystor

Fotoelementy. Symbole graficzne półprzewodnikowych elementów optoelektronicznych: a) fotoogniwo b) fotorezystor Fotoelementy Wstęp W wielu dziedzinach techniki zachodzi potrzeba rejestracji, wykrywania i pomiaru natężenia promieniowania elektromagnetycznego o różnych długościach fal, w tym i promieniowania widzialnego,

Bardziej szczegółowo

MIKRO- I NANO-SYSTEMY W CHEMII I DIAGNOSTYCE BIOMEDYCZNEJ MNS-DIAG

MIKRO- I NANO-SYSTEMY W CHEMII I DIAGNOSTYCE BIOMEDYCZNEJ MNS-DIAG MIKRO- I NANO-SYSTEMY W CHEMII I DIAGNOSTYCE BIOMEDYCZNEJ MNS-DIAG PROJEKT KLUCZOWY WSPÓŁFINANSOWANY PRZEZ UNIĘ EUROPEJSKĄ Z EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU ROZWOJU REGIONALNEGO; UMOWA Nr. POIG.01.03.01-00-014/08-00

Bardziej szczegółowo

F = e(v B) (2) F = evb (3)

F = e(v B) (2) F = evb (3) Sprawozdanie z fizyki współczesnej 1 1 Część teoretyczna Umieśćmy płytkę o szerokości a, grubości d i długości l, przez którą płynie prąd o natężeniu I, w poprzecznym polu magnetycznym o indukcji B. Wówczas

Bardziej szczegółowo

Urządzenia półprzewodnikowe

Urządzenia półprzewodnikowe Urządzenia półprzewodnikowe Diody: - prostownicza - Zenera - pojemnościowa - Schottky'ego - tunelowa - elektroluminescencyjna - LED - fotodioda półprzewodnikowa Tranzystory - tranzystor bipolarny - tranzystor

Bardziej szczegółowo

PL 203461 B1. Politechnika Warszawska,Warszawa,PL 15.12.2003 BUP 25/03. Mateusz Turkowski,Warszawa,PL Tadeusz Strzałkowski,Warszawa,PL

PL 203461 B1. Politechnika Warszawska,Warszawa,PL 15.12.2003 BUP 25/03. Mateusz Turkowski,Warszawa,PL Tadeusz Strzałkowski,Warszawa,PL RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 203461 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 354438 (51) Int.Cl. G01F 1/32 (2006.01) G01P 5/01 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data

Bardziej szczegółowo

ELEMENTY ELEKTRONICZNE TS1C300 018

ELEMENTY ELEKTRONICZNE TS1C300 018 Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: ELEMENY ELEKONICZNE S1C300 018 BIAŁYSOK 2013 1. CEL I ZAKES ĆWICZENIA LABOAOYJNEGO

Bardziej szczegółowo

Diody półprzewodnikowe

Diody półprzewodnikowe Diody półprzewodnikowe prostownicze detekcyjne impulsowe... Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Półprzewodniki

Bardziej szczegółowo

Gdy wzmacniacz dostarcz do obciążenia znaczącą moc, mówimy o wzmacniaczu mocy. Takim obciążeniem mogą być na przykład...

Gdy wzmacniacz dostarcz do obciążenia znaczącą moc, mówimy o wzmacniaczu mocy. Takim obciążeniem mogą być na przykład... Ryszard J. Barczyński, 2010 2015 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Gdy wzmacniacz dostarcz do obciążenia znaczącą moc, mówimy

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie: "Silnik indukcyjny"

Ćwiczenie: Silnik indukcyjny Ćwiczenie: "Silnik indukcyjny" Opracowane w ramach projektu: "Wirtualne Laboratoria Fizyczne nowoczesną metodą nauczania realizowanego przez Warszawską Wyższą Szkołę Informatyki. Zakres ćwiczenia: Zasada

Bardziej szczegółowo

SILNIK KROKOWY. w ploterach i małych obrabiarkach CNC.

SILNIK KROKOWY. w ploterach i małych obrabiarkach CNC. SILNIK KROKOWY Silniki krokowe umożliwiają łatwe sterowanie drogi i prędkości obrotowej w zakresie do kilkuset obrotów na minutę, zależnie od parametrów silnika i sterownika. Charakterystyczną cechą silnika

Bardziej szczegółowo

Materiały używane w elektronice

Materiały używane w elektronice Materiały używane w elektronice Typ Rezystywność [Wm] Izolatory (dielektryki) Over 10 5 półprzewodniki 10-5 10 5 przewodniki poniżej 10-5 nadprzewodniki (poniżej 20K) poniżej 10-15 Model pasm energetycznych

Bardziej szczegółowo

Obliczenia polowe silnika przełączalnego reluktancyjnego (SRM) w celu jego optymalizacji

Obliczenia polowe silnika przełączalnego reluktancyjnego (SRM) w celu jego optymalizacji Akademia Górniczo Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Studenckie Koło Naukowe Maszyn Elektrycznych Magnesik Obliczenia polowe silnika

Bardziej szczegółowo

SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC

SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC Własności Driver dwóch silników DC Zasilanie: 6 30V DC Prąd ciągły (dla jednego silnika): do 7A (bez radiatora) Prąd ciągły (dla jednego silnika): do

Bardziej szczegółowo

Wyjścia analogowe w sterownikach, regulatorach

Wyjścia analogowe w sterownikach, regulatorach Wyjścia analogowe w sterownikach, regulatorach 1 Sygnały wejściowe/wyjściowe w sterowniku PLC Izolacja galwaniczna obwodów sterownika Zasilanie sterownika Elementy sygnalizacyjne Wejścia logiczne (dwustanowe)

Bardziej szczegółowo

Zapoznanie się z podstawowymi strukturami funktorów logicznych realizowanymi w technice RTL (Resistor Transistor Logic) oraz zasadą ich działania.

Zapoznanie się z podstawowymi strukturami funktorów logicznych realizowanymi w technice RTL (Resistor Transistor Logic) oraz zasadą ich działania. adanie funktorów logicznych RTL - Ćwiczenie. Cel ćwiczenia Zapoznanie się z podstawowymi strukturami funktorów logicznych realizowanymi w technice RTL (Resistor Transistor Logic) oraz zasadą ich działania..

Bardziej szczegółowo

Klasyczny efekt Halla

Klasyczny efekt Halla Klasyczny efekt Halla Rysunek pochodzi z artykułu pt. W dwuwymiarowym świecie elektronów, autor: Tadeusz Figielski, Wiedza i Życie, nr 4, 1999 r. Pełny tekst artykułu dostępny na stronie http://archiwum.wiz.pl/1999/99044800.asp

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie sił działających na przewodnik z prądem w polu magnetycznym

Wyznaczanie sił działających na przewodnik z prądem w polu magnetycznym Ćwiczenie 11A Wyznaczanie sił działających na przewodnik z prądem w polu magnetycznym 11A.1. Zasada ćwiczenia W ćwiczeniu mierzy się przy pomocy wagi siłę elektrodynamiczną, działającą na odcinek przewodnika

Bardziej szczegółowo

Tranzystory bipolarne elementarne układy pracy i polaryzacji

Tranzystory bipolarne elementarne układy pracy i polaryzacji Tranzystory bipolarne elementarne układy pracy i polaryzacji Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Układy

Bardziej szczegółowo

Badanie elementów składowych monolitycznych układów scalonych II

Badanie elementów składowych monolitycznych układów scalonych II 1 Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE Ćwiczenie nr 14 LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Badanie elementów składowych monolitycznych układów scalonych

Bardziej szczegółowo

NAGRZEWANIE ELEKTRODOWE

NAGRZEWANIE ELEKTRODOWE INSTYTUT INFORMATYKI STOSOWANEJ POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ Ćwiczenia Nr 7 NAGRZEWANIE ELEKTRODOWE 1.WPROWADZENIE. Nagrzewanie elektrodowe jest to nagrzewanie elektryczne oparte na wydzielaniu, ciepła przy przepływie

Bardziej szczegółowo

W książce tej przedstawiono:

W książce tej przedstawiono: Elektronika jest jednym z ważniejszych i zarazem najtrudniejszych przedmiotów wykładanych na studiach technicznych. Co istotne, dogłębne zrozumienie jej prawideł, jak również opanowanie pewnej wiedzy praktycznej,

Bardziej szczegółowo

Miernictwo - W10 - dr Adam Polak Notatki: Marcin Chwedziak. Miernictwo I. dr Adam Polak WYKŁAD 10

Miernictwo - W10 - dr Adam Polak Notatki: Marcin Chwedziak. Miernictwo I. dr Adam Polak WYKŁAD 10 Miernictwo I dr Adam Polak WYKŁAD 10 Pomiary wielkości elektrycznych stałych w czasie Pomiary prądu stałego: Technika pomiaru prądu: Zakresy od pa do setek A Czynniki wpływające na wynik pomiaru (jest

Bardziej szczegółowo