Сопротивления последовательно

ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Многие методы измерения удельного электрического сопротивления полупроводниковых материалов основаны на .измерении разности электрических потенциалов на некотором участке образца, через который пропускается электрический ток. Исторически одним из первых методов измерения удельного сопротииления был двух-зондовый метод, применявшийся для измерения удельного сопротивления металлов. Измерения с помощью методов, для которых необходима строго определенная геометрия образца, сопряжены со значительными затратами времени, главным образом на изготов-

Четырехзондовый метод измерения удельного сопротивления полупроводников является самым распространенным. Кроме высоких метрологических показателей преимущество четырехзондового

Схемы устройств для измерения удельного электрического сопротивления полупроводников аналогичны схемам для неразрушающего контроля качества металлов с использованием вихревых токов. Однако измерение параметров полупроводников в отличие от металлов осуществляют при более высоких частотах (вплоть до сотен мегагерц), что обусловлено значительно меньшей их удельной проводимостью. Вместе с мостовыми схемами, в которых комплексное сопротивление датчика уравновешивается по активной и реактивной составляющим, осуществляют включение катушки в цепь обратной связи схемы высокочастотного генератора. С помощью датчика задают коэффициент обратной связи электронной схемы, в результате чего генератор является элементом, реагирующим на сопротивление образца.

ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ 7

Магниторезистивные преобразователи (преобразователи Гаусса). Принцип действия преобразователей Гаусса основан на изменении внутреннего сопротивления полупроводников в магнитном поле вследствие отклонения траектории движения носителей заряда от линейной.

Относительное изменение удельного сопротивления полупроводников с атомной решеткой и одним знаком носителей заряда, которые наиболее часто используются при изготовлении преобразователей Гаусса, описывается выражением

Магниторезистивные преобразователи (преобразователи Гаусса). Принцип действия преобразователей Гаусса основан на изменении внутреннего сопротивления полупроводников в магнитном поле вследствие отклонения траектории движения носителей заряда от линейной.

Относительное изменение удельного сопротивления полупроводников с атомной решеткой и одним знаком носителей заряда, которые наиболее часто используются при изготовлении преобразователей Гаусса, описывается выражением

где р0 — удельное сопротивление при температуре Т0 — 300 К. Изменение удельного сопротивления полупроводников с изменением температуры как правило, характеризуется иной зависимостью: с повышением температуры удельное сопротивление

Напряженность поля ёпроб. тун зависит как от приложенного напряжения U, так и от удельного сопротивления полупроводников. Значения {/проб, тун можно определить по эмпирическим формулам

При измерениях достаточно больших напряжений, когда измерительный прибор (вольтметр, милливольтметр) не рассчитан на такие напряжения, последовательно с прибором включается добавочное сопротивление /?д, на котором падает большая часть измеряемого напряжения. При включении добавочного сопротивления последовательно с вольтметром по ним протекает один и тот же ток, при этом- отношение подводимого к цепи напряжения U к падению напряжения U, на вольтметре равно отношению суммарного сопротивления цепи к сопротивлению Rt

Низкое значение параметра ти объясняется тем, что при увеличении числа ярусов схемы И требуются МДП-транзисторы с более высокой крутизной характеристик, чем в схемах ИЛИ — НЕ, для сохранения одинакового сопротивления последовательно включенных транзисторов. Кроме того, ярусное включение транзисторов усложняет топологию и уменьшает степень интеграции ИМС на МДП-транзисторах р-типа. Вместе с тем ярусное включение МДП-транзисторов позволяет создавать логические ИМС, обладающие большей гибкостью, чем ИМС на биполярных транзисторах при построении сложных функциональных узлов.

Регулирование угловой скорости изменением сопротивления резисторов в цепи якоря. Введением резисторов последовательно с обмоткой якоря двигателя можно ступенчато регулировать его угловую скорость вниз от основной. Жесткость характеристик при этом уменьшается по мере увеличения сопротивления резистора, т. е. стабильность угловой скорости невысокая, уменьшается по мере увеличения диапазона регулирования и зависит от момента сопротивления (см. 3.75). Диапазон регулирования угловой скорости не превышает (2 -*- 2,5) : 1 и зависит от нагрузки. Регулирование угловой скорости изменением сопротивления последовательно включенного резистора по условиям полного использования двигателя на всех угловых скоростях должно производиться при постоянном нагрузочном моменте, что соответствует работе двигателя с неизменным током якоря, равным номинальному. Как и в предыдущем случае, не учитывается ухудшение условий вентиляции при снижении угловой скорости. Несмотря на большие потери в резисторах, этот способ находит применение в крановых и тяговых установках, поскольку он является одним из простейших для двигателей последовательного возбуждения, применяемых в указанных приводах, а также потому, что работа этих установок происходит с перерывами.

где Л и б — постоянные; UВ — напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения сельсинов; z2, Rz, X2 — суммарные полное, активное и индуктивное сопротивления последовательно включенных фаз датчика и приемника (для сельсинов и с явновыраженными полюсами берутся значения z2, #2 и Х2, приведенные к поперечной оси сельсина). Взяв производную момента Ммакс по Х2 и приравняв ее нулю, можно определить значение Х2, при котором этот момент имеет наибольшую величину:

Для параллельного соединения силовые диоды одного типа следует тщательно отбирать по прямому падению напряжения — по группе. Разброс по прямому падению напряжения не должен превышать 0,05 В. Уравнительные сопротивления последовательно с каждым диодом нежелательны, так как они уменьшают к. п. д. схемы. Ток при параллельном соединении нужно снижать на 15—20% против номинального.

Таким образом, при переключении обмоток со звезды на треугольник пусковой ток и пусковой момент уменьшаются втрое. Пусковой ток и одновременно пусковой момент электродвигателя с короткозамкнутым ротором могут быть снижены включением дополнительного сопротивления последовательно с его статорными обмотками ( 5-1, б).

следует, что необходимо алгебраически складывать отдельно активные и отдельно реактивные сопротивления последовательно соединенных участков.

Регулирование скорости вращения двигателя. Как показывает уравнение (8.12), регулирование скорости вращения двигателя параллельного возбуждения можно осуществить двумя основными способами: 1) изменением тока возбуждения (или поля Фб); 2) изменением напряжения на зажимах якоря Uа посредством: а) включения сопротивления последовательно в цепь якоря или б) потенциометрического способа ( 8.8).

где га — сумма сопротивлений якорной цепи, куда входят сопротивления последовательно включенных обмоток якоря, добавочных полюсов и компенсационной, а также переходного контакта щеток и коллектора.

четырьмя основными способами. Электрические схемы регулирования частоты вращения представлены на 7.5: а — изменением напряжения, подводимого к двигателю; б — включением активного сопротивления параллельно обмотке возбуждения (шунтирование обмотки возбуждения), в — включением активного сопротивления параллельно якорю (шунтирование обмотки якоря); г — включением добавочного сопротивления последовательно с якорем.

соб шунтирования обмотки возбуждения. Изменение частоты вращения путем шунтирования обмотки якоря или включением добавочного сопротивления последовательно с якорем осуществляется просто, однако эти способы регулирования неэкономичны из-за электрических потерь в добавочных сопротивлениях. По этой же причине неэкономичен и способ регулирования частоты вращения изменением напряжения, подводимого к двигателю, если оно осуществляется с помощью реостата.