Количества элементов

Промышленностью выпускается множество различных типов фотоэлектронных умножителей. Наибольшее распространение получили фотоэлектронные умножители с электростатическим управлением и фокусировкой потоков электронов. Устройство фотоэлектронного умножителя такого типа показано на 4.24. Между фотокатодом К. и первым динодом Д^ часто располагают систему электродов, образующих электростатические линзы, которая называется входной камерой ФЭУ. Входная камера предназначена для фокусировки и ускорения электронов, эмиттируемых фотокатодом и направляемых на первый динод. Качество входной камеры характеризуется коэффициентом сбора электронов VK, равным отношению количества электронов, достигающих первого динода, к количеству электронов, эмиттируемых фотокатодом. Анод А изготов-

Этот ток имеет в основном три составляющие. Первая обусловлена попаданием во время работы на сетку лампы некоторого количества электронов из катода. Для устранения этого на сетку подают отрицательное напряжение смещение. Вторая составляющая вызвана ионизацией остатков газа в лампе или распылением катода, а третья — электронной эмиссией самой сетки. Для уменьшения второй составляющей сетка внутри лампы крепится на особых стеклянных держателях, защищающих от попадания на ее поверхность проводящих частиц. Уменьшение термоэлектронной эмиссии достигается снижением температуры внутри лампы, для чего понижают температуру катода, применяя специальные материалы. Электрометрическая лампа закрывается экраном от доступа света с целью устранения фотоэлектрсмного эффекта от внешних источников.

Наличие в идеальном кристалле одинакового количества электронов и дырок предопределяет оба вида электропроводности, поэтому беспримесный полупроводник называют собственным или полупроводником i -типа . Удельная проводимость собственного полупроводника, таким образом, слагается из двух составляющих

Рассмотрим принцип действия полевого транзистора на упрощенной модели ( 4.2), где сильнолегированные области истока и стока представлены как омические контакты. При отсутствии питающих напряжений ( 4.2,0) за счет диффузии некоторого количества электронов из канала в нем образуется объемный заряд "обнаженных" донорных ионов, в то время как в затворе возникает объемный заряд "обогащенных" акцепторных ионов. При равномерном распределении объемных зарядов вдоль перехода толщина обедненного слоя в высокоомном канале будет значительно большей, чем в подложке.

Сильно ионизированный газ при равенстве количества электронов и положительно заряженных ионов в единице объема является плазмой.

Поверхность катода покрывается оксидными веществами, легко отдающими электроны при подогреве с помощью НН. На сетку, имеющую форму цилиндра с отверстием в торце, подается отрицательное относительно катода и регулируемое напряжение, которое используется для изменения количества электронов в луче и регулирования за счет этого яркости пятна на экране. Указанная регулировка выносится на переднюю панель осциллографа и снабжается надписью «Яркость».

В результате изменения количества электронов в потоке

В результате изменения как скорости, так и количества электронов в потоке

17. Но это приведет к увеличению дсуправляющего действия поля анода. 18. Неверно. В пределах допустимых значений обратного напряжения обратное сопротивление близко к бесконечности и от напряжения не зависит. 19. Неверно. 20. Неверно. Диод выполняет ограниченные функции. 21. Правильно. 22. Неверно. 23. Неверно. Главная причина изменения анодного тока — это изменение количества электронов в потоке. 24. Неверно. Электромагнитная сила, возникающая при движении электро юв в магнитном поле, всегда перпендикулярна вектору скорости. Следовательно, изменяется только направление этого вектора, i его величина остается неизменной. 25. Неверно. Диод обладает односторонней проводимостью. 26. Экранир-ующее действие сетки Сг < овеем исчезнет при устранении емкости. 27. Неверно. Плотность витков сетки влияет на напряжение запирания лампы. Подумайте как. 28. Правильно. 29. Неверно. Вы забыли, что диэлектрики обладают очень малым количеством свободных электронов. 30. Это достоинство, но не главное. 31. Неверно. Ведь электроны испускаются только катодом; следовательно, анодный ток в триоде проходит только при положительном анодном напряжении. 32. Неверно. Ведь аног больше удален от электронного облака. 33. Правильно. Такая сетка обеспечит отталкивающее действие на вторичные электроны аноаа. 34. Правильно. 35. Неверно.

хо.рактер чисто металлической проеооимости. Облако, таким образом, является как бы продолжением катода. В этом облаке па-оа, нагретого до высокой температуры, электроны занимают высокие энергетические уровни зоны проводимости, превышающие уровень Ферми. Термоавтоэлектрочная эмиссия этих электронов и обеспечивает условия переноса тока в катодной зоне дуги. В условиях плотной заполненности верхних уровней зоны проводимости электронами резко снижаются требования к напряженности электрического поля, достаточного для эмиссии необходимого количества электронов, обеспечивающих перекос тока в зоне катода. Тогда можно не прибегать к эффекту усиления электрического поля нг: микроостриях в граничной зоне катодной области, что может иметь место в действительности.

Абсолютное значение тока насыщения /0 зависит от количества электронов, эмиттируемых катодом (интенсивность фотоэлектронной либо термоэлектронной эмиссии), или же от числа возникающих в междуэлектродном промежутке актов ионизации.

Недостатками являются: невысокие значения коэффициента полезного действия, не превышающие 0,5—0,6; большая сложность, а следовательно, меньшая надежность по сравнению с параметрическими стабилизаторами; значительные масса, габариты и стоимость стабилизаторов, что объясняется не только наличием большого количества элементов в стабилизаторе, но и применением радиаторов для обеспечения нормального теплоотвода регулирующего мощного транзистора.

В зависимости от количества элементов п в ИМС принято деление по степени интеграции К=1пп. Так, ИМС первой степени содержит до 10 элементов, второй степени—до 100, третьей—до 1000 и т. д. Интегральные схемы с К=2 + 3 называют большими интегральными схемами (БИС), а с К>3— сверхбольшими интегральными схемами (СБИС).

Второе поколение аппаратуры электронной техники появилось вслед за созданием в 1948 г. нового активного (усилительного) элемента — транзистора. Аппаратура этого поколения состоит из дискретных транзисторов и дискретных пассивных элементов. Развитие аппаратуры второго поколения происходило в двух основных направлениях — миниатюризация и микроминиатюризация. На этом этапе были созданы микромодули, выполняемые из микроминиатюрных элементов специальной формы, изготовленных или установленных на микроплатах. Однако миниатюризация на основе дискретных микроэлементов не позволила уменьшить количества элементов в аппаратуре и обеспечить более высокую ее надежность, дальнейшее уменьшение габаритов, массы и потребления энергии.

Основное отличие данного учебного пособия от уже изданной литературы заключается в попытке приблизить содержание и структуру излагаемого материала к реальным условиям проектирования и эксплуатации промышленных систем электроснабжения. Для этого выделяется главный принцип формирования электрического хозяйства промышленных предприятий во времени, заключающийся в построении его в направлении «сверху— вниз», и дается классификация систем электроснабжения по уровням в зависимости от количества элементов и их суммарной мощности.

Длительное время задачи электроснабжения промышленных предприятий решались в направлении «снизу—вверх» путем рассмотрения и расчетов каждого элемента системы электроснабжения. Определялись токи нагрузки каждого электроприемника, группы электроприемников, питающихся от одного силового распределительного шкафа, цеховой трансформаторной подстанции и т. д. до цеха и предприятия в целом. Однако поэтапный ввод производственных мощностей, усложнение систем электроснабжения, рост количества элементов, их единичной и суммарной мощности привели к тому, что решения по электроснабжению предприятий в целом (номинальное напряжение, число и мощность источников питания, их размещение и др.) стали принимать задолго до выработки решений собственно по схеме распределения электроэнергии на предприятии и по цеховым электрическим сетям (для питания конечных электроприемников). Многие физические понятия становятся при этом условными. Таким, например, является расчетный ток нагрузки цеха, так как физически нет кабеля, по которому проходит данный ток (современный цех получает энергию от нескольких цеховых трансформаторных подстанций, каждая из которых питается своим кабелем).

Представляется необходимым дать классификацию системы электроснабжения по уровням в зависимоети от количества элементов системы, их суммарной мощности, номинального напряжения. Такая классификация существует в реальлых условиях проектирования и эксплуатации электроустановок. Так, «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) разделяют электроустановки по номинальному напряжению на 2 группы: до и выше 1 кВ. В условиях эксплуатации электроустановки напряжением до 1 кВ обслуживают электрики цехов промышленного предприятия, напряжением выше 1 кВ — электротехнический персонал цеха сетей и подстанций. В проектных институтах проектирование электроснабжения цеховых потребителей электроэнергии осуществляется обычно отделом электрооборудования, а проектирование распределительных сетей 6—10 кВ, линий и подстанций, питающих предприятие, осуществляется отделом электроснабжения.

Вначале идея интеграции элементов в одной схеме подвергалась справедливой критике. Были вскрыты присущие ей недостатки: параметры каждого отдельного элемента схемы было невозможно оптимизировать; способ соединения элементов схемы не преодолевал трудностей, связанных со сборкой большого количества элементов; выход годных схем, рассчитанный как произведение выхода годных отдельных элементов, должен был теоретически составлять максимум несколько процентов; созданную схему практически было невозможно отремонтировать.

При оформлении бытовых РЭС требуется учитывать интересы предполагаемого потребителя: технические параметры (звуковые колонки, многодорожечная запись, регулировка качества звука, видеозапись и т. д.), технические и эстетические параметры («престижное» оформление), удовлетворение от самого процесса общения с аппаратурой (наличие большого количества элементов управления и индикации, «приборное» оформление). Цветовое оформление должно учитывать интерьер. Чтобы аппаратура подходила под любой интерьер, иногда идут на «нейтральное», приборное оформление бытовой аппаратуры.

Для определения количества элементов базовой схемы при известных численных значениях JVmax, LmzA, Л1тах, Rmax, Bmax выполняем следующие действия:

Из рассмотренных примеров следует, что общее резервирование (постоянное и замещением) целесообразно применять в тех случаях, когда не получается требуемое значение P(t) при (Р/Гср, близком или меньшем 0,1. Если значение tp/rcp приближается к единице, то в первую очередь следует рассматривать вопросы об упрощении схемы, уменьшении общего количества элементов, облегчении режимов и замене наименее надежных элементов.

Часто при проектировании устройств, состоящих из большого количества элементов и предназначенных для длительной работы, не удается достигнуть требуемой надежности при использовании рассмотренных методов резервирования в разумных пределах. Например, проектируемая аппаратура состоит из 10 000 элементов со средней интенсивностью отказов А, = 0.2' 10~б и должна при этом иметь среднюю наработку на отказ Гср=5000ч. Как следует из формул (2.6) и (2.4), интенсивность отказов всего аппарата