Działanie tyrystora można prześledzić korzystając z modelu dwu-tranzystorowego. Napięcie sterujące przykładamy między elektrody G i K U_gk. Napięcie zewnętrzne U_AK polaryzuje złacza tranzystorów wewnetrznych: a)wsteczny zapor.-wystepuje przy ujemnej polaryzacji anody wzgledem katody. W obwodzie A-K płynie mały prad wsteczny rzedu ųA.Przy zwiekszenia napiecia U_AK przy pewnej jego wartośći U_br natepuje przebicie wsteczne tyrystora i uszkodzenie. b)blokowania:-przy polaryzacji anody napieciem dodatnim względem katody są mozliwe dwa stany:blokowania i przewodzenia. Jeżeli napiecie sterujace U_gk jest mniejsze niż napiecie progowe złacze B-E tranzystora T2, to złacze nie przewodzi, w obwodzie A-K płynie prąd o wartości pradu wstecznego. Stan nazywa się stanem stabilnym blokowania. c)przewodzenia-załaczenie tyrystora odbywa się na dwa sposoby:-przez zwiekszenie napiecia U_ak w kierunku przewodzenia i osiagniecie przez tranzystory T1 i T2 stanu nasycenia.;przez złaczenie tranzystora T2 i impulsem pradowym bramki G przy polazryzacji tyrystora w kierunku przewodzenia.'' Załaczony tyrystor, w stanie przewodzenia może być wyłaczony przez spadek pradu tyrystora ponizej pradu podyrzymania Jh lub zmiane polaryzacji jak w stanie wstecznym. W praktyce najczesciej załaczenie tyrystora odbywa się impulsem pradowym bramki, zaś wyłaczenie tyrystora odbywa się zazwyczaj przez zmiane polaryzacji.''; Inne elementy przełaczajace: a) dioda spustowa-Diak, jest to element dwuzaciskowy, dwukierunkowy, działa tak samo niezaleznie od polaryzacji. Załaczenie odbywa się przez przekroczenie progu napieciowego, który jest wyraznie podany dla kazdego elementu.Diaki wykorzystuje się do wytwarzania impulsów załaczajacych tyrystory a w układach sterujacych spełniaja one funkcje szybkich przełaczników reagujachych na wartość chwilowa napiecia.''' Tranzystory JGBT-jest to tranzystor bipolarny z izolowana bramka. Ten półprzewodnikowy przyrząd mocy (PPM) uzywany jest w przekształceniach energoelektronicznych o mocach do kilku set kw. Łaczy zalezty dwóch typow tranzystorów:łatwośc sterowania tranzystorów unipolarnych i wysokie napiecie przebicia oraz szybkość przełaczenie tranzystorów bipolarnych. Umozliwia załaczenie pradu do 1 kA i blokowania napieć do 6kv. Tyrystor wyłaczalny GTO jest elementem może być załaczony dodatnim(wpływajacym) impulsem pradowym bramki G,wyłaczony ujemnym (wypływajacym) impulsem bramki.'' Układy pracy tranzystorów: podstawowa funkcja wzmacniania jest zwiekszenie mocy sygnałow. Układ taki można zbudować z elementów czynnych -tranzystory bipolarne i unipolarne i niektóre lampy elektronowe(posiadajace przynajmniej jedna siatke sterujaca).''' Trzy elektrody tranzystora bipolarnego mozna w rózny sposób dołączać do obciazenia i żródła sygnału wzmacnianego. Od sposobu tego połaczenia zależa właściwości wzmacniacza.Praktyczne zastosowanie znalazły 3 rodzaje połaczeń. Układ Wzmacniania o wspólnym emiterze WE(OE)-najpowszechniej stosowany układ trnazystora bipolarnego we wzmocnieniach małej mocy. W układzie tym zródła napiec stałych Ec i Eb słuza do spolaryzowania złaczy emiterowego kolektorowego tranzystora tak aby znajdował się w stanie aktywnym. Wartości tych napieć można odczytać z charakterystyk statycznych wybranego tranzystora. Załozmy ze do wejscia doprowadzono napiecie Uwe=ΔU_BE w skutek wystapienia tego napiecia ulegnie zmianie prad Bazy Δib=Uwe/r_be gdzie r_b- rezustancja mało sygnałowa B-E tranzysora. Zmiana pradu B zmieni prąd K:ΔIc=βo ΔIb= βo*Uwe/r βo-jest mało sygnałowym współczynnkiem wzmocnienia pradowego tranzystora. Z II prawa kirchoffa dla obwodu wyjsciowego wynika ze napiecie K-E wynosi:Uce=Ec-Urc Zmiana pradu kolektora ΔIc powoduje zmiane napiecia ΔUce. Zmiana tego napiecia jest sygnałem wyjsciowym i wynosi: Uwy=ΔUce=-RΔIc. Wzmocnienie napiecia układu WE: Ku=Uwy/Uwe. Rezystancja wejsciowa układu: r_we=r_be║Rb=r_be Rb/r_be+Rb. Rezystancja wyjsciowa układu: r_wy=r_CE║Rc=r_CE Rc/r_CE+Rc. Symbol R1║R2 oznacza równoległe połaczenie R1 i R2.Elementy optoelektroniczne-słuza do przetwarzannia sygnałow elektrycznych na sygnały optyczne i odwrotnie, wytwarzania, przetwarzania i magazynowania informacji niesionych przez promienieowanie. Promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie 380 do 780 nm jest promieniowaniem widzilanym. Długośc fali L i czestotliwosc f są zwiazane zaleznoscia Co=Lf. Stopień reakcji oka ludzkiego na światło monochromatyczne zalezy od długości fali.'' Półprzewodnikowe detektory promieniowania są elementami fotoczułymi reagującymi na światło widzialne lub podczerwień. Przekształcają energie promieniowania w energie elektryczna. Do fotodetektorów naleza fotorezystory, fotodiody, fototranzystory oraz ogniwa fotovoltaiczne.'' Wewnetrzne zjawisko fotoelektryczne. Jeżeli przez połprzewodnik zostaje pochłoniety foton o energi W=hf większej od szerokości przerwy energetycznej Wg to powstanie dodatkowa para nosników elektron-dziura. W wyniku tego wysapi zjawisko fotoprzewodnictwa czyli wzrost przewodnosci lub zjawisko fotovoltaiczne gdzie złacze P-N staje się żródłem napiecia elektrycznego. Z tego powodu elementy dzielimy na:-parametryczne, gdzie nastepuje zmiana parametrów matriałow(fotorezystory, fototranzystory)- generacyjne,wytwarzajace energie elektryczna(fotoogniwa). Fotorezystory-rezystancja fotorezystora zmienia się pod wpływem padajacego promieniowania i nie zalezy od kierunku napiecia. Zmiany rezystancji mogą być duze. Stosunek rezystancji jasnej do ciemnej może być rzedu kilku tysiecy. Materiałem swiatłoczułym jest najcześciej materiał półprzewodnikowy samoistny(Si,PbS,PbSe), fotorezystowy wykonuje się najcześciej w postaci struktury grzebieniowej, pomiedzyelektrodami metalowymi o kształcie zachodzacych w siebie grzebieni, umieszcza się materiła swiatłoczuły. Fotodioda-ma budowe podobna do zwykłej diody. Różnice stanowi soczewka umozliwiajace oswietlenie jednego z obszaru złącza. Dioda pracuje przy polaryzacji w kierunku zaporowym. Przy braku oswietlenia w obwodzie płynie bardzo mały prad ciemny zwiazany z ruchem nosników mniejszościowych. Oswietlenie obszarów diody powoduje powstaniedodatkowych par elektron-dziura. Ma to dwojakie skutki:-zmniejsza wartość ładunku przestrzennego-zwieksza prad nosników mniejszosciowych. Skutkiem tych zjawosk prad wsteczny Ir w obwodzie wzrasta.Prad fotodiody wzrasta proporcjonalnie do mocy promieniowania Pe. Do podstawowych fotodiod naleza:-układy zdalnego sterownaia, łacza światłowodowe, pomiary wielkości elektryczny i nieelektrycznych. Fotorezystory-maja znacznie wieksza czułosc na zewnętrzne promieniowanie świetlne niż fotodiody. Dzieje się tak dlatego ponieważ wytworzony przez promieniowanie swietlne prad jest dodatkowo wzmacniany. Najczesciej budowane są jako NPN, oswietlanym obszarem bazy. Obszar ten zazwyczaj nie jest wprowadzany na zewnatrz obudowy osobna elektroda. Wielkościa sterujaca jest wówczas tylko promieniowanie.Prad kolektora zalezy czesciowo od napiecia K-E i znaczni od natezeni oswietlenia bazy.Przedstawiaja to charkterystyki. Do zaleznosci naleza:układy automatyki i zdalnego sterowania, układy łaczy optoelektronicznych, czytniki taśm i kart izodowych, transoptory i układy separacji galwanicznej obwodów. Działanie LED-przy spolaryzowaniu diody w kieruku przewodzenia przepływajace elektrony z obszaru N do P rekombinuja z wystepujacymi tam dziurami. W procesie rekombinacji elektron wykonuje skok z wyzszego poziomu energetycznego jakim jest pasmo porzewodnictwa do nizszego poziomu jakim jest pasmo podstawowe.taki przeskok oznacza ze elektron musi pozbyc się części posiadanej energii.Nadmiar energi przy przeskoku elektron może wyemitowac na dwa sposoby:w postaci ciepła dla półprzewodników o takiej samej przerwie energetycznej skosnej(Si,Ge) jest to rekombinacja niepromienista.-w postaci swiatła dla półprzewodnika o tak zwanej przerwie energetycznej prostej(GaP) jest to rekombinacja promienista. Parametr LED wynikaja one z charakterystyk pradowo napieciowych.Prad przeodzenia diody If nie powinien przekraczać 20-100mA zaleznie od rodzaju. W typowym układzie prad ten ogranicza się rezystorem. Transoptor-jest elementem półprzewodnikowym składajacym się z najmniej jednego fotoemitera i fotodetektora umieszczonych w jednej obudowie. Spręzenie swietlne między tymi elementami umożliwiwa swiatłowód.Fotoemiterem jest zawsze LED. Jako fotodetektory stosuje się rózne elementy:fotodiody,fototranzystory, fototyrystory. Transoptory pracuja najcześciej w zakresie podczerwieni a ich podstawowymi parametrami są:znamionowy prad wejściowy Ii, znamionowe napiecie na wejściu Ui, znamionowy prad wyjsciowy Io, zanmionowa przkładnia pradowa. Prostowniki sterowane najdogodniejsze jest zastosowanie w układach prostowniczych elementów Sterowanych, np.tyrystorów. Wartość napięcia stałego nastawia się, zmieniając przesunięcie fazowe sygnału bramkowego wyzwalającego tyrystor w stosunku do jego napięcia anodowego. Załączenie tyrystora, np. przez doprowadzenie do bramki dodatniego impulsu z układu wyzwalającego (nazywanego też układem sterującym), następuje w chwili t₁. Chwila ta odpowiada kątowi załączania nazywanemu również kątem opóźniania zapłonu. Tyrystor zostaje wyłączony w chwili zmiany polaryzacji napięcia zasilającego, co odpowiada kątowi wyłączania. Tyrystor przewodzi, więc w czasie odpowiadającym kątowi przewodzenia. W układach prostowniczych sterowanych jednorazowych najczęściej wykorzystuje się prostowanie całofalowe. Podobnie jak w układach niesterowanych mogą to być prostowniki z wyprowadzonym środkiem uzwojenia wtórnego transformatora lub też prostowniki mostkowe. Prostownik może być utworzony np. z czterech tyrystorów lub z dwóch tyrystorów i dwóch diod prostowniczych. Załączanie tyrystora w układach prostowniczych (nazywane też wyzwalaniem), czyli przejście ze stanu blokowania do stanu przewodzenia, jeśli najczęściej wywołane doprowadzeniem do bramki prądu o odpowiedniej wartości i krótkim czasie narastania. Wyłączanie tyrystora, czyli przejście stanu przewodzenia w stan blokowania lub zaworowy, w zakresie normalnie występujących prądów przewodzenia, odbywa się natomiast przez zmianę kierunku napięcia A-K. Wszystkie układy wyzwalania tyrystorów można sprowadzić do dwóch rodzajów. Układy pierwszego rodzaju składają się z regulowanego przesuwnika fazowego, sinusoidalnego przebiegu sterującego u oraz z układu formującego. Układ formujący przetwarza przebieg sinusoidalny na ciąg impulsów o odpowiednim kształcie i wartości. Może być on także generatorem impulsów. W układach drugiego rodzaju najpierw sinusoidalny przebieg sterujący przetwarzany na ciąg impulsów opóźnionych o kąt a. Impulsy te wyzwalają następnie generator impulsów bramkowych. Jako przesuwniki fazowe w układach z rysunku stosuje się proste układy RC i RL. Prostowniki niesterowane z obciążeniem pojemnościowym i indukcyjnym W celu poprawy właściwości układów prostowniczych stosuje się w nich elementy reaktancyjne C i L. Spełniają one dwie podstawowe funkcje: zmniejszają tętnienia oraz magazynują energię wówczas, gdy zmienne napięcie prostowane ma dużą wartość, i zwracają ją do obciążenia wtedy, gdy napięcie to maleje. Elementy te dołącza się w dwojaki sposób: pojemnościowe - równolegle do obciążenia, a indukcyjne - w szereg z obciążeniem. Otrzymuje się w ten sposób prostowniki z obciążeniem pojemnościowo-rezystancyjnym oraz z obciążeniem indukcyjno-rezystancyjnym.W układzie prostowniczym półfalowym z obciążeniem pojemnościowo-rezystancyjnym kondensator gromadzi energie podczas przewodzenia diody i oddaje, gdy dioda nie przewodzi. W stanie ustalonym, w czasie trwania dodatniej półfali napięcia wejściowego kondensator C doładowuje się ze stalą czasową. Parametry zależą od stałych czasowych ładowania i rozładowania. Jeżeli stała czasowa ładowania maleje, to ładowanie kondensatora odbywa się szybciej. Składowa stała napięcia wyjściowego wzrasta, natomiast tętnienia maleją.Z kolei im większa jest stała czasowa rozładowania tym wolniej rozładowuje się kondensator, co powoduje również zmniejszenie tętnień. Napięcie na kondensatorze dąży do wartości szczytowej napięcia zmiennego. Prostowanie zbliża się do tzw. prostowania szczytowego. Analogicznie działa układ całofalowy z tą tylko różnicą, że proces ładowania i rozładowania kondensatora odbywa się dwukrotnie częściej. Występują, więc mniejsze tętnienia i większa jest składowa stała napięcia. Z zależności wynika, że napięcie tętnień na wyjściu prostownika z obciążeniem pojemnościowo-rezystancyjnyrn zależy od prądu obciążenia.Małe tętnienia i dużą sprawność uzyskuje się przy małych prądach obciążenia, a więc przy dużych wartościach rezystancji obciążenia, czyli w układach malej mocy. Należy również zwrócić uwagę na to, że w chwili włączenia, gdy kondensator C nie jest naładowany, płynie duży prąd ładowania.Wartość prądu należy uwzględnić przy doborze diod układu prostowniczego. Ogranicza się go przez włączenie dodatkowych rezystorów, co jest w praktyce możliwe w układach małej mocy. Dlatego układy prostownicze z obciążeniem pojemnościowo- rezystancyjnym znajdują najszersze zastosowanie w zakresie niezbyt dużych mocy, np. w radiu.Układy prostownicze z obciążeniem indukcyjno-rezystancyjnym rzadziej stosowane przy małych mocach niż układy pojemnościowo-indukcyjne.W układach tych w szereg z obciążeniem jest włączony dławik I. Dławik przeciwdziała zmianom prądu.W układzie pól-falowym z obciążeniem rezystancyjno-indukcyjnym prąd przez obciążenie nie płynie w sposób ciągły.W układzie całofalowym niewystępuje zanik      prądu, gdyż wcześniej zaczyna przewodzić druga dioda. Dlatego też prostowniki tego rodzaju stosuje się przy dużych prądach , zwłaszcza w układach wielofazowych.

Działanie tyrystora można prześledzić korzystając z modelu dwu-tranzystorowego. Napięcie sterujące przykładamy między elektrody G i K U_gk. Napięcie zewnętrzne U_AK polaryzuje złacza tranzystorów wewnetrznych: a)wsteczny zapor.-wystepuje przy ujemnej polaryzacji anody wzgledem katody. W obwodzie A-K płynie mały prad wsteczny rzedu ųA.Przy zwiekszenia napiecia U_AK przy pewnej jego wartośći U_br natepuje przebicie wsteczne tyrystora i uszkodzenie. b)blokowania:-przy polaryzacji anody napieciem dodatnim względem katody są mozliwe dwa stany:blokowania i przewodzenia. Jeżeli napiecie sterujace U_gk jest mniejsze niż napiecie progowe złacze B-E tranzystora T2, to złacze nie przewodzi, w obwodzie A-K płynie prąd o wartości pradu wstecznego. Stan nazywa się stanem stabilnym blokowania. c)przewodzenia-załaczenie tyrystora odbywa się na dwa sposoby:-przez zwiekszenie napiecia U_ak w kierunku przewodzenia i osiagniecie przez tranzystory T1 i T2 stanu nasycenia.;przez złaczenie tranzystora T2 i impulsem pradowym bramki G przy polazryzacji tyrystora w kierunku przewodzenia.'' Załaczony tyrystor, w stanie przewodzenia może być wyłaczony przez spadek pradu tyrystora ponizej pradu podyrzymania Jh lub zmiane polaryzacji jak w stanie wstecznym. W praktyce najczesciej załaczenie tyrystora odbywa się impulsem pradowym bramki, zaś wyłaczenie tyrystora odbywa się zazwyczaj przez zmiane polaryzacji.''; Inne elementy przełaczajace: a) dioda spustowa-Diak, jest to element dwuzaciskowy, dwukierunkowy, działa tak samo niezaleznie od polaryzacji. Załaczenie odbywa się przez przekroczenie progu napieciowego, który jest wyraznie podany dla kazdego elementu.Diaki wykorzystuje się do wytwarzania impulsów załaczajacych tyrystory a w układach sterujacych spełniaja one funkcje szybkich przełaczników reagujachych na wartość chwilowa napiecia.''' Tranzystory JGBT-jest to tranzystor bipolarny z izolowana bramka. Ten półprzewodnikowy przyrząd mocy (PPM) uzywany jest w przekształceniach energoelektronicznych o mocach do kilku set kw. Łaczy zalezty dwóch typow tranzystorów:łatwośc sterowania tranzystorów unipolarnych i wysokie napiecie przebicia oraz szybkość przełaczenie tranzystorów bipolarnych. Umozliwia załaczenie pradu do 1 kA i blokowania napieć do 6kv. Tyrystor wyłaczalny GTO jest elementem może być załaczony dodatnim(wpływajacym) impulsem pradowym bramki G,wyłaczony ujemnym (wypływajacym) impulsem bramki.'' Układy pracy tranzystorów: podstawowa funkcja wzmacniania jest zwiekszenie mocy sygnałow. Układ taki można zbudować z elementów czynnych -tranzystory bipolarne i unipolarne i niektóre lampy elektronowe(posiadajace przynajmniej jedna siatke sterujaca).''' Trzy elektrody tranzystora bipolarnego mozna w rózny sposób dołączać do obciazenia i żródła sygnału wzmacnianego. Od sposobu tego połaczenia zależa właściwości wzmacniacza.Praktyczne zastosowanie znalazły 3 rodzaje połaczeń. Układ Wzmacniania o wspólnym emiterze WE(OE)-najpowszechniej stosowany układ trnazystora bipolarnego we wzmocnieniach małej mocy. W układzie tym zródła napiec stałych Ec i Eb słuza do spolaryzowania złaczy emiterowego kolektorowego tranzystora tak aby znajdował się w stanie aktywnym. Wartości tych napieć można odczytać z charakterystyk statycznych wybranego tranzystora. Załozmy ze do wejscia doprowadzono napiecie Uwe=ΔU_BE w skutek wystapienia tego napiecia ulegnie zmianie prad Bazy Δib=Uwe/r_be gdzie r_b- rezustancja mało sygnałowa B-E tranzysora. Zmiana pradu B zmieni prąd K:ΔIc=βo ΔIb= βo*Uwe/r βo-jest mało sygnałowym współczynnkiem wzmocnienia pradowego tranzystora. Z II prawa kirchoffa dla obwodu wyjsciowego wynika ze napiecie K-E wynosi:Uce=Ec-Urc Zmiana pradu kolektora ΔIc powoduje zmiane napiecia ΔUce. Zmiana tego napiecia jest sygnałem wyjsciowym i wynosi: Uwy=ΔUce=-RΔIc. Wzmocnienie napiecia układu WE: Ku=Uwy/Uwe. Rezystancja wejsciowa układu: r_we=r_be║Rb=r_be Rb/r_be+Rb. Rezystancja wyjsciowa układu: r_wy=r_CE║Rc=r_CE Rc/r_CE+Rc. Symbol R1║R2 oznacza równoległe połaczenie R1 i R2.Elementy optoelektroniczne-słuza do przetwarzannia sygnałow elektrycznych na sygnały optyczne i odwrotnie, wytwarzania, przetwarzania i magazynowania informacji niesionych przez promienieowanie. Promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie 380 do 780 nm jest promieniowaniem widzilanym. Długośc fali L i czestotliwosc f są zwiazane zaleznoscia Co=Lf. Stopień reakcji oka ludzkiego na światło monochromatyczne zalezy od długości fali.'' Półprzewodnikowe detektory promieniowania są elementami fotoczułymi reagującymi na światło widzialne lub podczerwień. Przekształcają energie promieniowania w energie elektryczna. Do fotodetektorów naleza fotorezystory, fotodiody, fototranzystory oraz ogniwa fotovoltaiczne.'' Wewnetrzne zjawisko fotoelektryczne. Jeżeli przez połprzewodnik zostaje pochłoniety foton o energi W=hf większej od szerokości przerwy energetycznej Wg to powstanie dodatkowa para nosników elektron-dziura. W wyniku tego wysapi zjawisko fotoprzewodnictwa czyli wzrost przewodnosci lub zjawisko fotovoltaiczne gdzie złacze P-N staje się żródłem napiecia elektrycznego. Z tego powodu elementy dzielimy na:-parametryczne, gdzie nastepuje zmiana parametrów matriałow(fotorezystory, fototranzystory)- generacyjne,wytwarzajace energie elektryczna(fotoogniwa). Fotorezystory-rezystancja fotorezystora zmienia się pod wpływem padajacego promieniowania i nie zalezy od kierunku napiecia. Zmiany rezystancji mogą być duze. Stosunek rezystancji jasnej do ciemnej może być rzedu kilku tysiecy. Materiałem swiatłoczułym jest najcześciej materiał półprzewodnikowy samoistny(Si,PbS,PbSe), fotorezystowy wykonuje się najcześciej w postaci struktury grzebieniowej, pomiedzyelektrodami metalowymi o kształcie zachodzacych w siebie grzebieni, umieszcza się materiła swiatłoczuły. Fotodioda-ma budowe podobna do zwykłej diody. Różnice stanowi soczewka umozliwiajace oswietlenie jednego z obszaru złącza. Dioda pracuje przy polaryzacji w kierunku zaporowym. Przy braku oswietlenia w obwodzie płynie bardzo mały prad ciemny zwiazany z ruchem nosników mniejszościowych. Oswietlenie obszarów diody powoduje powstaniedodatkowych par elektron-dziura. Ma to dwojakie skutki:-zmniejsza wartość ładunku przestrzennego-zwieksza prad nosników mniejszosciowych. Skutkiem tych zjawosk prad wsteczny Ir w obwodzie wzrasta.Prad fotodiody wzrasta proporcjonalnie do mocy promieniowania Pe. Do podstawowych fotodiod naleza:-układy zdalnego sterownaia, łacza światłowodowe, pomiary wielkości elektryczny i nieelektrycznych. Fotorezystory-maja znacznie wieksza czułosc na zewnętrzne promieniowanie świetlne niż fotodiody. Dzieje się tak dlatego ponieważ wytworzony przez promieniowanie swietlne prad jest dodatkowo wzmacniany. Najczesciej budowane są jako NPN, oswietlanym obszarem bazy. Obszar ten zazwyczaj nie jest wprowadzany na zewnatrz obudowy osobna elektroda. Wielkościa sterujaca jest wówczas tylko promieniowanie.Prad kolektora zalezy czesciowo od napiecia K-E i znaczni od natezeni oswietlenia bazy.Przedstawiaja to charkterystyki. Do zaleznosci naleza:układy automatyki i zdalnego sterowania, układy łaczy optoelektronicznych, czytniki taśm i kart izodowych, transoptory i układy separacji galwanicznej obwodów. Działanie LED-przy spolaryzowaniu diody w kieruku przewodzenia przepływajace elektrony z obszaru N do P rekombinuja z wystepujacymi tam dziurami. W procesie rekombinacji elektron wykonuje skok z wyzszego poziomu energetycznego jakim jest pasmo porzewodnictwa do nizszego poziomu jakim jest pasmo podstawowe.taki przeskok oznacza ze elektron musi pozbyc się części posiadanej energii.Nadmiar energi przy przeskoku elektron może wyemitowac na dwa sposoby:w postaci ciepła dla półprzewodników o takiej samej przerwie energetycznej skosnej(Si,Ge) jest to rekombinacja niepromienista.-w postaci swiatła dla półprzewodnika o tak zwanej przerwie energetycznej prostej(GaP) jest to rekombinacja promienista. Parametr LED wynikaja one z charakterystyk pradowo napieciowych.Prad przeodzenia diody If nie powinien przekraczać 20-100mA zaleznie od rodzaju. W typowym układzie prad ten ogranicza się rezystorem. Transoptor-jest elementem półprzewodnikowym składajacym się z najmniej jednego fotoemitera i fotodetektora umieszczonych w jednej obudowie. Spręzenie swietlne między tymi elementami umożliwiwa swiatłowód.Fotoemiterem jest zawsze LED. Jako fotodetektory stosuje się rózne elementy:fotodiody,fototranzystory, fototyrystory. Transoptory pracuja najcześciej w zakresie podczerwieni a ich podstawowymi parametrami są:znamionowy prad wejściowy Ii, znamionowe napiecie na wejściu Ui, znamionowy prad wyjsciowy Io, zanmionowa przkładnia pradowa. Prostowniki sterowane najdogodniejsze jest zastosowanie w układach prostowniczych elementów Sterowanych, np.tyrystorów. Wartość napięcia stałego nastawia się, zmieniając przesunięcie fazowe sygnału bramkowego wyzwalającego tyrystor w stosunku do jego napięcia anodowego. Załączenie tyrystora, np. przez doprowadzenie do bramki dodatniego impulsu z układu wyzwalającego (nazywanego też układem sterującym), następuje w chwili t₁. Chwila ta odpowiada kątowi załączania nazywanemu również kątem opóźniania zapłonu. Tyrystor zostaje wyłączony w chwili zmiany polaryzacji napięcia zasilającego, co odpowiada kątowi wyłączania. Tyrystor przewodzi, więc w czasie odpowiadającym kątowi przewodzenia. W układach prostowniczych sterowanych jednorazowych najczęściej wykorzystuje się prostowanie całofalowe. Podobnie jak w układach niesterowanych mogą to być prostowniki z wyprowadzonym środkiem uzwojenia wtórnego transformatora lub też prostowniki mostkowe. Prostownik może być utworzony np. z czterech tyrystorów lub z dwóch tyrystorów i dwóch diod prostowniczych. Załączanie tyrystora w układach prostowniczych (nazywane też wyzwalaniem), czyli przejście ze stanu blokowania do stanu przewodzenia, jeśli najczęściej wywołane doprowadzeniem do bramki prądu o odpowiedniej wartości i krótkim czasie narastania. Wyłączanie tyrystora, czyli przejście stanu przewodzenia w stan blokowania lub zaworowy, w zakresie normalnie występujących prądów przewodzenia, odbywa się natomiast przez zmianę kierunku napięcia A-K. Wszystkie układy wyzwalania tyrystorów można sprowadzić do dwóch rodzajów. Układy pierwszego rodzaju składają się z regulowanego przesuwnika fazowego, sinusoidalnego przebiegu sterującego u oraz z układu formującego. Układ formujący przetwarza przebieg sinusoidalny na ciąg impulsów o odpowiednim kształcie i wartości. Może być on także generatorem impulsów. W układach drugiego rodzaju najpierw sinusoidalny przebieg sterujący przetwarzany na ciąg impulsów opóźnionych o kąt a. Impulsy te wyzwalają następnie generator impulsów bramkowych. Jako przesuwniki fazowe w układach z rysunku stosuje się proste układy RC i RL. Prostowniki niesterowane z obciążeniem pojemnościowym i indukcyjnym W celu poprawy właściwości układów prostowniczych stosuje się w nich elementy reaktancyjne C i L. Spełniają one dwie podstawowe funkcje: zmniejszają tętnienia oraz magazynują energię wówczas, gdy zmienne napięcie prostowane ma dużą wartość, i zwracają ją do obciążenia wtedy, gdy napięcie to maleje. Elementy te dołącza się w dwojaki sposób: pojemnościowe - równolegle do obciążenia, a indukcyjne - w szereg z obciążeniem. Otrzymuje się w ten sposób prostowniki z obciążeniem pojemnościowo-rezystancyjnym oraz z obciążeniem indukcyjno-rezystancyjnym.W układzie prostowniczym półfalowym z obciążeniem pojemnościowo-rezystancyjnym kondensator gromadzi energie podczas przewodzenia diody i oddaje, gdy dioda nie przewodzi. W stanie ustalonym, w czasie trwania dodatniej półfali napięcia wejściowego kondensator C doładowuje się ze stalą czasową. Parametry zależą od stałych czasowych ładowania i rozładowania. Jeżeli stała czasowa ładowania maleje, to ładowanie kondensatora odbywa się szybciej. Składowa stała napięcia wyjściowego wzrasta, natomiast tętnienia maleją.Z kolei im większa jest stała czasowa rozładowania tym wolniej rozładowuje się kondensator, co powoduje również zmniejszenie tętnień. Napięcie na kondensatorze dąży do wartości szczytowej napięcia zmiennego. Prostowanie zbliża się do tzw. prostowania szczytowego. Analogicznie działa układ całofalowy z tą tylko różnicą, że proces ładowania i rozładowania kondensatora odbywa się dwukrotnie częściej. Występują, więc mniejsze tętnienia i większa jest składowa stała napięcia. Z zależności wynika, że napięcie tętnień na wyjściu prostownika z obciążeniem pojemnościowo-rezystancyjnyrn zależy od prądu obciążenia.Małe tętnienia i dużą sprawność uzyskuje się przy małych prądach obciążenia, a więc przy dużych wartościach rezystancji obciążenia, czyli w układach malej mocy. Należy również zwrócić uwagę na to, że w chwili włączenia, gdy kondensator C nie jest naładowany, płynie duży prąd ładowania.Wartość prądu należy uwzględnić przy doborze diod układu prostowniczego. Ogranicza się go przez włączenie dodatkowych rezystorów, co jest w praktyce możliwe w układach małej mocy. Dlatego układy prostownicze z obciążeniem pojemnościowo- rezystancyjnym znajdują najszersze zastosowanie w zakresie niezbyt dużych mocy, np. w radiu.Układy prostownicze z obciążeniem indukcyjno-rezystancyjnym rzadziej stosowane przy małych mocach niż układy pojemnościowo-indukcyjne.W układach tych w szereg z obciążeniem jest włączony dławik I. Dławik przeciwdziała zmianom prądu.W układzie pól-falowym z obciążeniem rezystancyjno-indukcyjnym prąd przez obciążenie nie płynie w sposób ciągły.W układzie całofalowym niewystępuje zanik      prądu, gdyż wcześniej zaczyna przewodzić druga dioda. Dlatego też prostowniki tego rodzaju stosuje się przy dużych prądach , zwłaszcza w układach wielofazowych.

Działanie tyrystora można prześledzić korzystając z modelu dwu-tranzystorowego. Napięcie sterujące przykładamy między elektrody G i K U_gk. Napięcie zewnętrzne U_AK polaryzuje złacza tranzystorów wewnetrznych: a)wsteczny zapor.-wystepuje przy ujemnej polaryzacji anody wzgledem katody. W obwodzie A-K płynie mały prad wsteczny rzedu ųA.Przy zwiekszenia napiecia U_AK przy pewnej jego wartośći U_br natepuje przebicie wsteczne tyrystora i uszkodzenie. b)blokowania:-przy polaryzacji anody napieciem dodatnim względem katody są mozliwe dwa stany:blokowania i przewodzenia. Jeżeli napiecie sterujace U_gk jest mniejsze niż napiecie progowe złacze B-E tranzystora T2, to złacze nie przewodzi, w obwodzie A-K płynie prąd o wartości pradu wstecznego. Stan nazywa się stanem stabilnym blokowania. c)przewodzenia-załaczenie tyrystora odbywa się na dwa sposoby:-przez zwiekszenie napiecia U_ak w kierunku przewodzenia i osiagniecie przez tranzystory T1 i T2 stanu nasycenia.;przez złaczenie tranzystora T2 i impulsem pradowym bramki G przy polazryzacji tyrystora w kierunku przewodzenia.'' Załaczony tyrystor, w stanie przewodzenia może być wyłaczony przez spadek pradu tyrystora ponizej pradu podyrzymania Jh lub zmiane polaryzacji jak w stanie wstecznym. W praktyce najczesciej załaczenie tyrystora odbywa się impulsem pradowym bramki, zaś wyłaczenie tyrystora odbywa się zazwyczaj przez zmiane polaryzacji.''; Inne elementy przełaczajace: a) dioda spustowa-Diak, jest to element dwuzaciskowy, dwukierunkowy, działa tak samo niezaleznie od polaryzacji. Załaczenie odbywa się przez przekroczenie progu napieciowego, który jest wyraznie podany dla kazdego elementu.Diaki wykorzystuje się do wytwarzania impulsów załaczajacych tyrystory a w układach sterujacych spełniaja one funkcje szybkich przełaczników reagujachych na wartość chwilowa napiecia.''' Tranzystory JGBT-jest to tranzystor bipolarny z izolowana bramka. Ten półprzewodnikowy przyrząd mocy (PPM) uzywany jest w przekształceniach energoelektronicznych o mocach do kilku set kw. Łaczy zalezty dwóch typow tranzystorów:łatwośc sterowania tranzystorów unipolarnych i wysokie napiecie przebicia oraz szybkość przełaczenie tranzystorów bipolarnych. Umozliwia załaczenie pradu do 1 kA i blokowania napieć do 6kv. Tyrystor wyłaczalny GTO jest elementem może być załaczony dodatnim(wpływajacym) impulsem pradowym bramki G,wyłaczony ujemnym (wypływajacym) impulsem bramki.'' Układy pracy tranzystorów: podstawowa funkcja wzmacniania jest zwiekszenie mocy sygnałow. Układ taki można zbudować z elementów czynnych -tranzystory bipolarne i unipolarne i niektóre lampy elektronowe(posiadajace przynajmniej jedna siatke sterujaca).''' Trzy elektrody tranzystora bipolarnego mozna w rózny sposób dołączać do obciazenia i żródła sygnału wzmacnianego. Od sposobu tego połaczenia zależa właściwości wzmacniacza.Praktyczne zastosowanie znalazły 3 rodzaje połaczeń. Układ Wzmacniania o wspólnym emiterze WE(OE)-najpowszechniej stosowany układ trnazystora bipolarnego we wzmocnieniach małej mocy. W układzie tym zródła napiec stałych Ec i Eb słuza do spolaryzowania złaczy emiterowego kolektorowego tranzystora tak aby znajdował się w stanie aktywnym. Wartości tych napieć można odczytać z charakterystyk statycznych wybranego tranzystora. Załozmy ze do wejscia doprowadzono napiecie Uwe=ΔU_BE w skutek wystapienia tego napiecia ulegnie zmianie prad Bazy Δib=Uwe/r_be gdzie r_b- rezustancja mało sygnałowa B-E tranzysora. Zmiana pradu B zmieni prąd K:ΔIc=βo ΔIb= βo*Uwe/r βo-jest mało sygnałowym współczynnkiem wzmocnienia pradowego tranzystora. Z II prawa kirchoffa dla obwodu wyjsciowego wynika ze napiecie K-E wynosi:Uce=Ec-Urc Zmiana pradu kolektora ΔIc powoduje zmiane napiecia ΔUce. Zmiana tego napiecia jest sygnałem wyjsciowym i wynosi: Uwy=ΔUce=-RΔIc. Wzmocnienie napiecia układu WE: Ku=Uwy/Uwe. Rezystancja wejsciowa układu: r_we=r_be║Rb=r_be Rb/r_be+Rb. Rezystancja wyjsciowa układu: r_wy=r_CE║Rc=r_CE Rc/r_CE+Rc. Symbol R1║R2 oznacza równoległe połaczenie R1 i R2.Elementy optoelektroniczne-słuza do przetwarzannia sygnałow elektrycznych na sygnały optyczne i odwrotnie, wytwarzania, przetwarzania i magazynowania informacji niesionych przez promienieowanie. Promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie 380 do 780 nm jest promieniowaniem widzilanym. Długośc fali L i czestotliwosc f są zwiazane zaleznoscia Co=Lf. Stopień reakcji oka ludzkiego na światło monochromatyczne zalezy od długości fali.'' Półprzewodnikowe detektory promieniowania są elementami fotoczułymi reagującymi na światło widzialne lub podczerwień. Przekształcają energie promieniowania w energie elektryczna. Do fotodetektorów naleza fotorezystory, fotodiody, fototranzystory oraz ogniwa fotovoltaiczne.'' Wewnetrzne zjawisko fotoelektryczne. Jeżeli przez połprzewodnik zostaje pochłoniety foton o energi W=hf większej od szerokości przerwy energetycznej Wg to powstanie dodatkowa para nosników elektron-dziura. W wyniku tego wysapi zjawisko fotoprzewodnictwa czyli wzrost przewodnosci lub zjawisko fotovoltaiczne gdzie złacze P-N staje się żródłem napiecia elektrycznego. Z tego powodu elementy dzielimy na:-parametryczne, gdzie nastepuje zmiana parametrów matriałow(fotorezystory, fototranzystory)- generacyjne,wytwarzajace energie elektryczna(fotoogniwa). Fotorezystory-rezystancja fotorezystora zmienia się pod wpływem padajacego promieniowania i nie zalezy od kierunku napiecia. Zmiany rezystancji mogą być duze. Stosunek rezystancji jasnej do ciemnej może być rzedu kilku tysiecy. Materiałem swiatłoczułym jest najcześciej materiał półprzewodnikowy samoistny(Si,PbS,PbSe), fotorezystowy wykonuje się najcześciej w postaci struktury grzebieniowej, pomiedzyelektrodami metalowymi o kształcie zachodzacych w siebie grzebieni, umieszcza się materiła swiatłoczuły. Fotodioda-ma budowe podobna do zwykłej diody. Różnice stanowi soczewka umozliwiajace oswietlenie jednego z obszaru złącza. Dioda pracuje przy polaryzacji w kierunku zaporowym. Przy braku oswietlenia w obwodzie płynie bardzo mały prad ciemny zwiazany z ruchem nosników mniejszościowych. Oswietlenie obszarów diody powoduje powstaniedodatkowych par elektron-dziura. Ma to dwojakie skutki:-zmniejsza wartość ładunku przestrzennego-zwieksza prad nosników mniejszosciowych. Skutkiem tych zjawosk prad wsteczny Ir w obwodzie wzrasta.Prad fotodiody wzrasta proporcjonalnie do mocy promieniowania Pe. Do podstawowych fotodiod naleza:-układy zdalnego sterownaia, łacza światłowodowe, pomiary wielkości elektryczny i nieelektrycznych. Fotorezystory-maja znacznie wieksza czułosc na zewnętrzne promieniowanie świetlne niż fotodiody. Dzieje się tak dlatego ponieważ wytworzony przez promieniowanie swietlne prad jest dodatkowo wzmacniany. Najczesciej budowane są jako NPN, oswietlanym obszarem bazy. Obszar ten zazwyczaj nie jest wprowadzany na zewnatrz obudowy osobna elektroda. Wielkościa sterujaca jest wówczas tylko promieniowanie.Prad kolektora zalezy czesciowo od napiecia K-E i znaczni od natezeni oswietlenia bazy.Przedstawiaja to charkterystyki. Do zaleznosci naleza:układy automatyki i zdalnego sterowania, układy łaczy optoelektronicznych, czytniki taśm i kart izodowych, transoptory i układy separacji galwanicznej obwodów. Działanie LED-przy spolaryzowaniu diody w kieruku przewodzenia przepływajace elektrony z obszaru N do P rekombinuja z wystepujacymi tam dziurami. W procesie rekombinacji elektron wykonuje skok z wyzszego poziomu energetycznego jakim jest pasmo porzewodnictwa do nizszego poziomu jakim jest pasmo podstawowe.taki przeskok oznacza ze elektron musi pozbyc się części posiadanej energii.Nadmiar energi przy przeskoku elektron może wyemitowac na dwa sposoby:w postaci ciepła dla półprzewodników o takiej samej przerwie energetycznej skosnej(Si,Ge) jest to rekombinacja niepromienista.-w postaci swiatła dla półprzewodnika o tak zwanej przerwie energetycznej prostej(GaP) jest to rekombinacja promienista. Parametr LED wynikaja one z charakterystyk pradowo napieciowych.Prad przeodzenia diody If nie powinien przekraczać 20-100mA zaleznie od rodzaju. W typowym układzie prad ten ogranicza się rezystorem. Transoptor-jest elementem półprzewodnikowym składajacym się z najmniej jednego fotoemitera i fotodetektora umieszczonych w jednej obudowie. Spręzenie swietlne między tymi elementami umożliwiwa swiatłowód.Fotoemiterem jest zawsze LED. Jako fotodetektory stosuje się rózne elementy:fotodiody,fototranzystory, fototyrystory. Transoptory pracuja najcześciej w zakresie podczerwieni a ich podstawowymi parametrami są:znamionowy prad wejściowy Ii, znamionowe napiecie na wejściu Ui, znamionowy prad wyjsciowy Io, zanmionowa przkładnia pradowa. Prostowniki sterowane najdogodniejsze jest zastosowanie w układach prostowniczych elementów Sterowanych, np.tyrystorów. Wartość napięcia stałego nastawia się, zmieniając przesunięcie fazowe sygnału bramkowego wyzwalającego tyrystor w stosunku do jego napięcia anodowego. Załączenie tyrystora, np. przez doprowadzenie do bramki dodatniego impulsu z układu wyzwalającego (nazywanego też układem sterującym), następuje w chwili t₁. Chwila ta odpowiada kątowi załączania nazywanemu również kątem opóźniania zapłonu. Tyrystor zostaje wyłączony w chwili zmiany polaryzacji napięcia zasilającego, co odpowiada kątowi wyłączania. Tyrystor przewodzi, więc w czasie odpowiadającym kątowi przewodzenia. W układach prostowniczych sterowanych jednorazowych najczęściej wykorzystuje się prostowanie całofalowe. Podobnie jak w układach niesterowanych mogą to być prostowniki z wyprowadzonym środkiem uzwojenia wtórnego transformatora lub też prostowniki mostkowe. Prostownik może być utworzony np. z czterech tyrystorów lub z dwóch tyrystorów i dwóch diod prostowniczych. Załączanie tyrystora w układach prostowniczych (nazywane też wyzwalaniem), czyli przejście ze stanu blokowania do stanu przewodzenia, jeśli najczęściej wywołane doprowadzeniem do bramki prądu o odpowiedniej wartości i krótkim czasie narastania. Wyłączanie tyrystora, czyli przejście stanu przewodzenia w stan blokowania lub zaworowy, w zakresie normalnie występujących prądów przewodzenia, odbywa się natomiast przez zmianę kierunku napięcia A-K. Wszystkie układy wyzwalania tyrystorów można sprowadzić do dwóch rodzajów. Układy pierwszego rodzaju składają się z regulowanego przesuwnika fazowego, sinusoidalnego przebiegu sterującego u oraz z układu formującego. Układ formujący przetwarza przebieg sinusoidalny na ciąg impulsów o odpowiednim kształcie i wartości. Może być on także generatorem impulsów. W układach drugiego rodzaju najpierw sinusoidalny przebieg sterujący przetwarzany na ciąg impulsów opóźnionych o kąt a. Impulsy te wyzwalają następnie generator impulsów bramkowych. Jako przesuwniki fazowe w układach z rysunku stosuje się proste układy RC i RL. Prostowniki niesterowane z obciążeniem pojemnościowym i indukcyjnym W celu poprawy właściwości układów prostowniczych stosuje się w nich elementy reaktancyjne C i L. Spełniają one dwie podstawowe funkcje: zmniejszają tętnienia oraz magazynują energię wówczas, gdy zmienne napięcie prostowane ma dużą wartość, i zwracają ją do obciążenia wtedy, gdy napięcie to maleje. Elementy te dołącza się w dwojaki sposób: pojemnościowe - równolegle do obciążenia, a indukcyjne - w szereg z obciążeniem. Otrzymuje się w ten sposób prostowniki z obciążeniem pojemnościowo-rezystancyjnym oraz z obciążeniem indukcyjno-rezystancyjnym.W układzie prostowniczym półfalowym z obciążeniem pojemnościowo-rezystancyjnym kondensator gromadzi energie podczas przewodzenia diody i oddaje, gdy dioda nie przewodzi. W stanie ustalonym, w czasie trwania dodatniej półfali napięcia wejściowego kondensator C doładowuje się ze stalą czasową. Parametry zależą od stałych czasowych ładowania i rozładowania. Jeżeli stała czasowa ładowania maleje, to ładowanie kondensatora odbywa się szybciej. Składowa stała napięcia wyjściowego wzrasta, natomiast tętnienia maleją.Z kolei im większa jest stała czasowa rozładowania tym wolniej rozładowuje się kondensator, co powoduje również zmniejszenie tętnień. Napięcie na kondensatorze dąży do wartości szczytowej napięcia zmiennego. Prostowanie zbliża się do tzw. prostowania szczytowego. Analogicznie działa układ całofalowy z tą tylko różnicą, że proces ładowania i rozładowania kondensatora odbywa się dwukrotnie częściej. Występują, więc mniejsze tętnienia i większa jest składowa stała napięcia. Z zależności wynika, że napięcie tętnień na wyjściu prostownika z obciążeniem pojemnościowo-rezystancyjnyrn zależy od prądu obciążenia.Małe tętnienia i dużą sprawność uzyskuje się przy małych prądach obciążenia, a więc przy dużych wartościach rezystancji obciążenia, czyli w układach malej mocy. Należy również zwrócić uwagę na to, że w chwili włączenia, gdy kondensator C nie jest naładowany, płynie duży prąd ładowania.Wartość prądu należy uwzględnić przy doborze diod układu prostowniczego. Ogranicza się go przez włączenie dodatkowych rezystorów, co jest w praktyce możliwe w układach małej mocy. Dlatego układy prostownicze z obciążeniem pojemnościowo- rezystancyjnym znajdują najszersze zastosowanie w zakresie niezbyt dużych mocy, np. w radiu.Układy prostownicze z obciążeniem indukcyjno-rezystancyjnym rzadziej stosowane przy małych mocach niż układy pojemnościowo-indukcyjne.W układach tych w szereg z obciążeniem jest włączony dławik I. Dławik przeciwdziała zmianom prądu.W układzie pól-falowym z obciążeniem rezystancyjno-indukcyjnym prąd przez obciążenie nie płynie w sposób ciągły.W układzie całofalowym niewystępuje zanik      prądu, gdyż wcześniej zaczyna przewodzić druga dioda. Dlatego też prostowniki tego rodzaju stosuje się przy dużych prądach , zwłaszcza w układach wielofazowych.