1. Tranzystor MOS

Powstał wraz z powstaniem komputerów, ma być oszczędnym tranzystorem, jak nie ma sygnału to prąd nie płynie. Tranzystor MOS (metal, oxide, semiconductor) polaryzuje się tak, żeby jeden rodzaj nośników (nie ma nośników większościowych i mniejszościowych - elektrony w kanale typu N, dziury w kanale typu P) płynęły od źródła do drenu.

2. Tranzystor - trójelektrodowy półprzewodnikowy element elektroniczny, posiadający zdolność wzmacniania sygnału elektrycznego. Wyróżnia się dwie główne grupy tranzystorów, różniące się zasadniczo zasadą działania:

-Tranzystory bipolarne, w których prąd wyjściowy jest funkcją prądu wejściowego (sterowanie prądowe).

-Tranzystory unipolarne (tranzystory polowe), w których prąd wyjściowy jest funkcją napięcia (sterowanie napięciowe).

Tranzystor bipolarny - tranzystor, który zbudowany jest z trzech warstw półprzewodników o różnym rodzaju przewodnictwa, tworzących dwa złącza PN; sposób polaryzacji złącz determinuje stan prac tranzystora.

Tranzystor posiada trzy końcówki przyłączone do warstw półprzewodnika, nazywane: emiter, baza, kolektor. Ze względu na kolejność warstw półprzewodnika rozróżnia się dwa typy tranzystorów: pnp oraz npn; w tranzystorach npn nośnikiem prądu są elektrony, w tranzystorach pnp dziury.

Zasada działania tranzystora bipolarnego polega na sterowaniu wartością prądu kolektora za pomocą prądu bazy. (Prąd emitera jest zawsze sumą prądu kolektora i prądu bazy). Prąd kolektora jest wprost proporcjonalny do prądu bazy, współczynnik proporcjonalności nazywamy wzmocnieniem tranzystora i oznaczamy grecką literą β.

Tranzystor polowy, tranzystor unipolarny, FET (ang. Field Effect Transistor) - tranzystor, w którym sterowanie prądem odbywa się za pomocą pola elektrycznego.

Zasadniczą częścią tranzystora polowego jest kryształ odpowiednio domieszkowanego półprzewodnika z dwiema elektrodami: źródłem (symbol S od angielskiej nazwy source) i drenem (D, drain). Pomiędzy nimi tworzy się tzw. kanał, którym płynie prąd. Wzdłuż kanału umieszczona jest trzecia elektroda, zwana bramką (G, gate).

3. Wzmacniacz - układ elektroniczny, którego zadaniem jest wytworzenie na wyjściu sygnału o wartości większej, proporcjonalnej do sygnału wejściowego. Dzieje się to kosztem energii pobieranej z zewnętrznego źródła zasilania.

4. Dioda LED - element półprzew przetwarzający energię elektryczną na energię promieniowania świetlnego.

Zjawisko fizyczne wykorzystywane w diodzie LED to luminescencja. Polega ona na emitowaniu przez materię promieniowania elektromagnetycznego pod wpływem czynnika pobudzającego, które dla pewnych długości fali przewyższa emitowane przez tę materię promieniowanie temperaturowe.

Zasada działania diody LED opiera się na zjawisku rekombinacji nośników ładunku. Występuje ono w półprzewodnikach, gdy elektrony przechodzące z wyższego poziomu energetycznego na niższy zachowują swój pęd. To przejście nazywamy prostym. W czasie tego przejścia energia elektronu zamienia się na kwant promieniowania elektromagnetycznego.

Budowa: Posiada ona 2 elektrody - anodę i katodę. Prąd elektryczny może płynąć przez diodę tylko wtedy, gdy dodatni biegun źródła zasilania podłączony jest z anodą, a do katody podłączony jest potencjał ujemny względem anody. Taki układ nazywamy polaryzacją przewodzenia. Jeżeli natomiast zmienimy polaryzację diody nie będzie przez nią płynął prąd elektryczny i taki stan pracy nazywamy zaporowym. Drugim elementem budowy diody LED jest obudowa. Stosuje się obudowy przeźroczyste, matowe, bezbarwne lub barwione na kolor świecenia.

5. Generatory - są układami służącymi do wytwarzania zmiennych przebiegów elektrycznych bez konieczności doprowadzania z zewnątrz jakiegokolwiek sygnału pobudzającego. Przetwarzają energię prądu stałego (z zasilacza) na energie drgań.

Aby układ rozpoczął generację muszą zostać spełnione dwa warunki: amplitudy i fazy. Warunek amplitudy mówi o tym, że sygnał na wejściu wzmacniacza podawany z układu sprzężenia zwrotnego musi być na tyle duży, aby na wyjściu wzmacniacza otrzymać sygnał o takim samym lub większym poziomie. Oznacza to, że tłumienie układu sprzężenia zwrotnego nie może być większe niż wzmocnienie wzmacniacza. Warunek fazy oznacza, że chwila maksimum sygnału na wejściu wzmacniacza, po przejściu przez wzmacniacz i układ sprzężenie zwrotnego wypadało zawsze w tym samym momencie. Oznacza to, że przesunięcie fazy całego układu musi być równe wielokrotności 2π (360°).

(RYS)Układ generatora zawiera:

- wzmacniacz o wzmocnieniu K,
- obwód pobudzany do drgań (ustalający częstotliwość),
- pętlę dodatniego sprzężenia zwrotnego b.

6. CCD - Kiedy foton uderzy w atom, może spowodować przeskoczenie elektronu na wyższą powłokę, a w niektórych przypadkach uwolnienie nośnika ładunku (dziur lub elektronów, w zależności od użytego materiału półprzewodnikowego) - jest to tzw. efekt fotoelektryczny wewnętrzny. Kiedy powierzchnia matrycy CCD jest oświetlona, uwolnione zostają nośniki, które gromadzą się w kondensatorach. Nośniki te zostają przesunięte w miarowych impulsach elektrycznych oraz zostają "przeliczone" przez obwód, który wyłapuje nośniki z każdego elementu światłoczułego, przekazuje je do kondensatorów, mierzy, wzmacnia napięcie i ponownie opróżnia kondensatory. Ilość nośników zebranych w ten sposób w pewnym przedziale czasu zależy od natężenia światła. W efekcie otrzymujemy dla każdego elementu światłoczułego informację o wartości natężenia padającego na nie światła, czyli w praktyce informację o jasności obserwowanej w danym punkcie barwy.

7. Modulacja częstotliwości - czyli kodowanie informacji w fali nośnej przez zmiany jej chwilowej częstotliwości, w zależności od sygnału wejściowego. Zaletą modulacji częstotliwości jest znacznie mniejsza niż dla AM wrażliwość transmisji na zakłócenia zewnętrzne, zmieniające chwilową amplitudę sygnału zmodulowanego. Ponadto jakość sygnału jest lepsza. System umożliwia odfiltrowanie po stronie odbiornika znacznie więcej zakłóceń niż w systemie AM. Sygnał po odebraniu i wzmocnieniu może być ograniczony do takiej samej amplitudy, w ten sposób redukuje się większość zakłóceń.

8. Sprzężenie zwrotne - Sprzężenie zwrotne w układach elektronicznych polega na doprowadzeniu części sygnału wyjściowego z powrotem do wejścia. Część sygnału wyjściowego, zwana sygnałem zwrotnym, zostaje skierowana do wejścia układu i zsumowana z sygnałem wejściowym, wskutek czego ulegają zmianie warunki sterowania układu. Ujemne sprzężenie zwrotne ma miejsce, gdy fazy sygnału wejściowego i sygnału sprzężenia zwrotnego są przeciwne. Dla dodatniego sprzężenia zwrotnego fazy te są zgodne.

Zastosowanie ujemnego sprzężenia zwrotnego we wzmacniaczu powoduje rozszerzenie pasma przenoszonych przez wzmacniacz częstotliwości, dla których parametry całego układu będą stałe. Zmniejsza się dolna częstotliwość graniczna f_d, zwiększa się natomiast górna częstotliwość graniczna f_g. Dzięki temu pasmo przenoszenia układu zwiększa się.

9. Modulacja amplitudy AM - Polega na zakodowaniu sygnału informacyjnego (szerokopasmowego o małej częstotliwości) w chwilowych zmianach amplitudy sygnału nośnego (inaczej nazywanej falą nośną). Uzyskany w wyniku sygnał zmodulowany jest sygnałem wąskopasmowym, który nadaje się np. do transmisji drogą radiową.

10. Prostowanie prądu elektrycznego - zamiana prądu zmiennego na prąd stały (lub w przybliżeniu stały).

Prostowniki jednopołówkowe: Najprostszym prostownikiem jest pojedyncza dioda prostownicza wpięta w układ napięcia przemiennego. Pomimo prostoty takiego układu jest on bardzo rzadko stosowany z uwagi na występowanie dużego tętnienia napięcia wyjściowego. Dodatkowo, energia dostarczana przez źródło wykorzystywana jest tylko przez pół okresu - podczas drugiej połowy okresu napięcie jest po prostu blokowane i prąd w układzie nie płynie. Wprowadza to niesymetrię obciążenia układu prądu przemiennego, co jest niekorzystne dla sieci prądu przemiennego. Z powyższych powodów rozwiązanie stosowane tylko w układach niewielkiej mocy.

Prostowniki dwupołówkowe: umożliwiają wykorzystanie mocy źródła napięcia przemiennego przez cały okres. Napięcie wyjściowe takiego prostownika charakteryzuje się mniejszymi tętnieniami niż w przypadku prostowników jednopołówkowych. Jedyną wadą jest to, że układ elektryczny jest nieznacznie bardziej skomplikowany. Układ mostkowy, tzw. mostek Graetza, wykorzystuje cztery diody prostownicze, i pozwala na prostowanie napięcia z dowolnego źródła przemiennego.

11. Wspólny kolektor - Zasadniczą cechą tego rodzaju wzmacniaczy jest to, że wzmacniane napięcie sygnału wejściowego podawane jest pomiędzy bazę a kolektor tranzystora, natomiast sygnał po wzmocnieniu odbierany jest spomiędzy kolektora a emitera. Kolektor jest więc "wspólny" dla sygnałów wejściowego i wyjściowego - stąd nazwa układu.Wzmacniacz ze wspólnym kolektorem ma wzmocnienie napięciowe równe jeden (ściślej: nieznacznie mniej, niż jeden), wobec czego na wyjściu wzmacniacza otrzymuje się "powtórzone" napięcie z wejścia, stąd druga powszechnie używana nazwa takich wzmacniaczy - wtórnik emiterowy. Pomimo braku wzmocnienia napięciowego, wtórniki emiterowe charakteryzują się wysokim wzmocnieniem prądowym. Impedancja wejściowa wzmacniacza w tym układzie jest wysoka, a wyjściowa - niska. Układ często wykorzystywany wszędzie tam, gdzie zachodzi potrzeba wysterowania następnych stopni wzmacniacza wymagających stosunkowo dużego sygnału prądowego, np. do sterowania stopni końcowych wzmacniaczy dużej mocy.

Wspólna baza - Zasadniczą cechą tego rodzaju wzmacniaczy jest to, że wzmacniane napięcie sygnału wejściowego podawane jest pomiędzy bazę a emiter tranzystora, natomiast sygnał po wzmocnieniu odbierany jest spomiędzy bazy i kolektora. Baza jest więc "wspólna" dla sygnałów wejściowego i wyjściowego - stąd nazwa układu.

Wzmocnienie napięciowe układu ze wspólną bazą jest większe od jedności, charakteryzuje się natomiast niską impedancją wejściową. Często wykorzystywany jest tam, gdzie zachodzi potrzeba dopasowania do źródeł sygnału o małej impedancji wyjściowej, np. w przedwzmacniaczach do mikrofonów magnetoelektycznych z ruchomą cewką. Inna cecha wzmacniaczy ze wspólną bazą to fakt, że wolne są one od efektu Millera (we wzmacniaczach ze wspólnym emiterem zwiększa on pojemność wejściową niekorzystnie wpływając na parametry w zakresie wyższych częstotliwości), dzięki czemu układ może być wykorzystywany we wzmacniaczach w.cz., np. w głowicach UKF i VHF.

Wspólny emiter - Zasadniczą cechą tego rodzaju wzmacniaczy jest to, że wzmacniane napięcie sygnału wejściowego podawane jest pomiędzy bazę a emiter tranzystora, natomiast sygnał po wzmocnieniu odbierany jest spomiędzy kolektora a emitera. Emiter jest więc "wspólny" dla sygnałów wejściowego i wyjściowego - stąd nazwa układu.

Wzmacniacze ze wspólnym emiterem są najczęściej wykorzystywanym typem wzmacniaczy, szczególnie w zakresie niezbyt wysokich częstotliwości, np. we wzmacniaczach częstotliwości akustycznych. Zapewniają stosunkowo wysokie wzmocnienie napięciowe; wzmocnienie prądowe jest także znacznie większe od jedności.

12. MOS: Przepływ prądu następuje pomiędzy źródłem i drenem, przez tzw. kanał, sterowanie tym prądem następuje na skutek zmiany napięcia bramka-źródło. Rozróżnia się dwa typy tranzystorów MOS:

- z kanałem zubożanym (z kanałem wbudowanym) - normalnie włączone, tj. takie, w których istnieje kanał przy zerowym napięciu bramka-źródło;

- z kanałem wzbogacanym (z kanałem indukowanym) - normalnie wyłączone, kanał tworzy się dopiero, gdy napięcie bramka-źródło przekroczy charakterystyczną wartość UT (napięcie progowe).

Ponieważ bramka jest izolowana od kanału to nie płynie przez nią żaden prąd - dla prądu stałego oporność wejściowa jest nieskończenie duża. Tranzystory MOS są elementami bardzo szybkimi w porównaniu z tranzystorami bipolarnymi, gdyż zachodzące w nich zjawiska są czysto elektrostatyczne. Głównym czynnikiem zwiększającym czas przełączania jest obecność pojemności bramki, którą trzeba przeładować przy przełączaniu.

13. Wyłączanie tranzystora - W stanie nasycenia w bazie koncentrują się nośniki mniejszościowe. Dlatego też wyłączenie tranzystora nie następuje natychmiast. Po nadejściu zbocza opadającego sygnału sterującego prąd bazy zmienia kierunek na przeciwny, ponieważ po zmianie polaryzacji nadmiarowe pary elektron - dziura wracają do warstwy zaporowej i tam się rozpadają. Do momentu usunięcia tych par prąd bazy utrzymuje się tworząc charakterystyczną "półeczkę" przebiegu. Długość "półeczki" określa nam tzw. czas magazynowania. W tym czasie napięcie na bazie powoli opada na skutek odprowadzania nośników mniejszościowych. Po usunięciu owych nośników tranzystor odzyskuje właściwości wzmacniające ( stan aktywny), prąd bazy dąży do zera, spada też napięcie bazy. Spadek prądu bazy powoduje spadek prądu kolektora ( po pewnym czasie zwanym czasem przeciągania) oraz narastanie napięcia na kolektorze. Po osiągnięciu napięcia Uc
Ec tranzystor jest wyłączony.

---