КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!
КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто! читать книгу онлайн
… С чего начать будущему электронщику, какое направление выбрать? Компьютеры, телевизоры, видики?… Но, учитывая их колоссальную сложность и специфику — это задача сомнительная! Правда, можно «лепить» целые системы из готовых компьютерных плат. Но где же тут особое творчество?
Да и микросхемы большого уровня интеграции, поверьте, мало чем могут помочь для развития у радиолюбителя умения «читать» любые схемы… Необходима такая область, такое направление электроники, которое, обеспечивая накопления бесценного опыта в конструировании, имело бы и самостоятельную ценность.
Такая область существует — это создание высокочувствительных (как коротковолновых, так и всеволновых) приемников, основанных на современной профессиональной идеологии создания подобной аппаратуры.
От азов электроники и радиотехники — к современному высокочувствительному супергетеродинному приемнику с двойным преобразованием частот и верхней первой ПЧ… Оснащенному высокоэффективной цифровой шкалой настройки — вот о чем эта книга! Те, кто хочет самостоятельно изготовить и отладить приемник мирового уровня — эта книга для вас!
Внимание! Книга может содержать контент только для совершеннолетних. Для несовершеннолетних чтение данного контента СТРОГО ЗАПРЕЩЕНО! Если в книге присутствует наличие пропаганды ЛГБТ и другого, запрещенного контента - просьба написать на почту [email protected] для удаления материала
«Незнайкин»: И часто такое происходит?
«Спец»: При комнатной температуре подобное нарушение ковалентной связи для германия, скажем, характерно таким соотношением: два электрона на 10 миллиардов атомов!
«Незнайкин»: И часто такое происходит?
«Спец»: При комнатной температуре подобное нарушение ковалентной связи для германия, скажем, характерно таким соотношением: два электрона на 10 миллиардов атомов!
«Незнайкин»: И такое соотношение заслуживает того, чтобы о нем упоминать?
«Спец»: Даже более того! Ведь поскольку в одном грамме того же германия содержится 10 в 22 степени атомов, это значит, что в любой момент при комнатной температуре в нем содержится около 2x10 в 12 степени свободных электронов!
«А»: А ведь это уже кое-что в смысле тока!
«С»: Да, конечно! Но примите во внимание тот факт, что я вам сейчас рассказал о причине СОБСТВЕННОЙ ПРОВОДИМОСТИ полупроводника.
Отметьте также, что я дважды подчеркнул, что это соотношение справедливо только при комнатной температуре! Поскольку повышение температуры повышает и собственную проводимость!
«Н»: А какая же еще проводимость может быть помимо собственной, вот чего я не могу понять?
«С»: Сейчас-сейчас! Во-первых, мы с самого начала несколько идеализировали картину. Поскольку жизнь (как наша, так и полупроводниковых кристаллов) проходит в реальном мире, то пусть в ничтожных количествах, но в самых чистых монокристаллах германия и кремния содержатся атомы примеси, то есть веществ, не являющихся ни германием и ни кремнием!
«А»: Я где-то читал, что количество примесных атомов в искусственно выращиваемых монокристаллах полупроводников исключительно невелико?!
«С»: Да, в германии, который употребляется в полупроводниковой технологии, количество примесных атомов должно быть не более одного на миллиард, а в кремнии еще меньше. Почти на два порядка.
«Н»: А зачем такая обалденная чистота?
«С»: Да по той причине, чтобы не оказывать существенное влияние на собственную проводимость! Поскольку самое интересное начинается тогда, когда в эти сверхчистые полупроводники искусственно добавляют или трехвалентные атомы индия, или пятивалентные атомы мышьяка. Давайте, к примеру, рассмотрим, что произойдет, если аккуратно внедрить в состав кристаллической решетки пятивалентный атом мышьяка (или сурьмы).
«Н»: Атом станет грязным!
«С»: Ничего подобного, Незнайкин! Пятый валентный электрон не сможет образовать ковалентную связь, поскольку создать ее будет не с кем! Вокруг «нормальные» атомы германия (или кремния). Этот пятый электрон, фактически, остается свободным. Достаточно малейшего воздействия, чтобы он начал свое путешествие по кристаллу.
«Н»: Но в этом случае получается, что в таком полупроводнике будет ИЗБЫТОК электронов!
«С»: Это действительно так. Принято называть такие полупроводники — полупроводниками n-типа (от слова negative — отрицательный). На всякий случай запомним, что пятивалентные примеси называются ДОНОРАМИ, поскольку они обеспечивают избыток свободных электронов!
«А»: Но в состав атома внедряют и трехвалентные атомы индия. И вот здесь я что-то не совсем понимаю ситуацию! Ведь в этом случае имеющиеся у индия ТРИ валентных электрона образуют связи с тремя из четырех эквидистантных атомов. В этом случае, как мне представляется, один из атомов германия (либо кремния) не сможет пристроить один из четырех электронов и этот четвертый электрон, в свою очередь, оторвавшись, сможет блуждать по кристаллу! А значит, и в этом случае проводимость должна быть n!?
«С»: Я понял твои сомнения, дорогой Аматор! Виноваты в них, прежде всего, плохие популяризаторы. Они, почему-то забывают указать один существенный нюанс. Действительно, «лишний электрон», как может по казаться, появляется у одного из атомов германия… Но Природа устроена очень интересно! Этот электрон не отправляется в путешествие по кристаллу! Он хитрым квантовым образом взаимодействует… с атомом индия. А поскольку образовать ковалентную связь с электронами индия, как мы уже говорили, он не может (все валентные электроны индия уже заняты), то возникает своего рода «ловушка», которая как бы «привязывает» этот «лишний» электрон. А в результате — в создании проводимости этот электрон не участвует!
«А»: Но атом германия (или кремния), «потерявший» таким образом один из своих электронов становится электроположительным?
«С»: Ну конечно! У него образуется незаполненная ковалентная связь, которая ВСЕГДА готова принять свободный электрон. И она его принимает… от соседнего атома германия (либо кремния)! Вот почему эту вакансию или брешь в физике полупроводников почетно именуют ДЫРКА! А теперь обратите внимание на рис. 11.1, который показывает фазы ДЫРОЧНОЙ ПРОВОДИМОСТИ, когда к полупроводнику p-типа (positive — положительный) приложено напряжение.
«А»: Пожалуй, я попробую рассказать о динамике изображенного процесса. В полупроводнике p-типа дырка, представляющая собой положительный заряд, перемещается от положительного полюса к отрицательному. На предложенных рисунках рассматриваются последовательные фазы этого процесса. В последнем из рисунков, электрон, поступивший от источника тока, заполняет ближайшую к отрицательному полюсу дырку. Одновременно с этим, другой электрон покидает ближайший к положительному полюсу атом. На месте этого электрона возникает новая «дырка»! Ну и так далее!
«С»: А что еще можно сказать по этому поводу?
«А»: Разве что отметить тот интересный факт, что когда электроны, в полном соответствии с физикой, перемещаются внутри кристалла к положительному полюсу, дырки перемещаются к… отрицательному!
«С»: И делают это так, как будто они являются РЕАЛЬНЫМИ частицами с положительным зарядом!
«Н»: Только теперь до меня дошло, почему раньше вместо ясного и четкого выражения «движение электрона», Аматор часто употреблял выражение — «носитель электрического заряда».
«А»: Слава Богу, Незнайкин, слава Богу! Но, дорогой Спец, разъясните нам понятнее, что такое р-n-переход?
«С»: Давайте проделаем мысленный эксперимент. Но еще прежде уясним себе, что именно на физических свойствах контактов между полупроводниками p-типа и n-типа, а также на контактах металл — полупроводник базируются принципы действия подавляющего большинства современных электронных элементов. Так вот, на границе раздела между двумя различными по типу электропроводности полупроводниками возникают ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ БАРЬЕРЫ. А сама зона разграничения носит название Р-N-ПЕРЕХОДА. Информация к размышлению — его толщина порядка 0,3 микрона и меньше.
«Н»: И эти различные области взаимодействуют между собой?
«С»: И еще как! Во-первых, отрицательно ионизированные акцепторы оттолкнут от р-n-перехода свободные электроны области n (см. рис. 11.2)!
«А»: По этой же причине ионизированные доноры будут противодействовать дыркам области р приближаться к р-n-переходу! Ведь одноименные заряды отталкиваются!
«С»: Но, кроме того, доноры n-области притягивают к р-n-переходу электроны из области р, в результате чего в районе самого р-n-перехода избытка дырок отнюдь не наблюдается. Можно сказать и иначе — дырки области р уходят от р-n-перехода!
«А»: Иными словами, в прилегающем к р-n-переходу объеме области р все акцепторы будут заполнены, то есть ионизированы отрицательно. Точно так же в области n все доноры вблизи перехода потеряют по электрону. И станут положительно заряженными ионами.
