Воздействием температуры

Нелинейный элемент может управляться электрической или неэлектрической величиной. Так, например, терморезистор (см. § 1-10) можно рассматривать как управляемый н. э., для которого управляющим фактором служит температура окружающей среды. Фотоэлемент, находящийся под воздействием светового потока, также является управляемым элементом.

Фоторезисторы — это полупроводниковые приборы, сопротивление которых изменяется под воздействием светового потока. При облучени-и световым потоком в полупроводниковом материале возникает избыточная концентрация носителей заряда за счет перехода электронов в зону проводимости, что вызывает изменение проводимости полупроводника.

Запись и считывание информации в запоминающих устройствах на ПЗС можно осуществлять несколькими способами. Один из них заключается в накоплении заряда в потенциальной яме входного прибора за счет процессов термогенерации. Однако при этом быстродействие оказывается достаточно низким, так как время накопления заряда составляет десятки микросекунд. Другой способ, при котором скорость записи достигает единиц наносекунд, основан на инжекции дырок из р-области. При третьем способе происходит накопление заряда неосновных носителей под воздействием светового импульса. Считывание может осуществляться путем инжекции заряда в подложку и регистрации тока подложки, а также путем использования плавающего затвора, потенциал которого изменяется в зависимости от значения заряда.

Фоторезисторами называют светочувствительные полупроводниковые преобразователи, обладающие фоторезистивным эффектом и увеличивающие свою электропроводность под воздействием светового потока. Конструктивное оформление фоторезисторов и применяемые светочувствительные материалы разнообразны. В одних фоторезисторах полупроводниковый светочувствительный материал нанесен методом напыления в вакууме или химическим осаждением на изоляционную пластину, которая помещена в пластмассовую или металлическую оправу с окошком для пропускания света. У других фоторезисторов, например ФС-К, светочувствительный элемент изготовлен методом прессования из порошкообразного материала в виде прямоугольных или кольцевых пластинок с последующей наклейкой на изоляционную подложку. Светочувствительный элемент фоторезисторов ФСК-М изготовлен из монокристалла кадмия. Светочувствительный слой всех фоторезисторов покрыт прозрачной защитной лаковой пленкой.

испускание электронов раскаленным телом под воздействием электрического поля (термоэлектронная эмиссия); испускание электронов веществом под воздействием светового облучения (фотоэффект); испускание света под воздействием электронов (люминесценция); ионизация разряженного газа при прохождении потока быстродвижущихся электронов, сопровождающаяся резким увеличением электрической проводимости среды (газоразрядное явление);

Нелинейный элемент может управляться электрической или неэлектрической величиной. Так, например, термистор (см. § 1-10) можно рассматривать как управляемый н. э., для которого управляющим фактором служит температура окружающей среды. Фотоэлемент, находящийся под воздействием светового ПОТОКИ, Также ЯВЛЯбТСЯ управляемым элементом.

Фотоэлемент включают в цепь с источником постоян-"вых ного напряжения Е ( 4.1,6). Под воздействием светового

Первичные фотоэлектроны ионизируют молекулы газа, образующиеся при этом ионы бомбардируют фотокатод, создавая вторичную электронную эмиссию с него и увеличивая таким образом величину фототока. Так как количество образующихся ионов пропорционально количеству электронов, эмиттируемых под воздействием светового потока, то величина тока остается пропорциональной световому потоку. Чувствительность газонаполненных фотоэлементов превышает в 5—10 раз чувствительность вакуумных фотоэлементов с такими же фотокатодами.

Запись и считывание информации в запоминающих устройствах на ПЗС можно осуществлять несколькими способами. Один из них заключается в накоплении заряда в потенциальной яме входного прибора за счет процессов термогенерации. Однако при этом быстродействие оказывается достаточно низким, так как время накопления заряда составляет десятки микросекунд. Другой способ, при котором скорость записи достигает единиц наносекунд, основан на инжекции дырок из р-области. При третьем способе происходит накопление заряда неосновных носителей под воздействием светового импульса. Считывание может осуществляться путем инжекции заряда в подложку и регистрации тока подложки, а также путем использования плавающего затвора, потенциал которого изменяется в зависимости от величины заряда.

испускание электронов раскаленным телом под воздействием электрического поля (термоэлектронная эмиссия); испускание электронов веществом под воздействием светового облучения (фотоэффект); излучение света под действием электронов (люминесценция); ионизация разреженного газа при прохождении потока быстродвижущихся электронов, сопровождающаяся резким увеличением электрической проводимости среды (газоразрядное явление);

изолятора. В верхней части изолятора расположен фотоэлемент 9, включенный в цепь управления усилительного устройства 2. Под воздействием светового потока фотоэлемент открывает силовую цепь усилительного устройства, обеспечивая срабатывание электромагнита отключения 12, поворот защелки 3 и освобождение рабочей пружины 11. Пружина 11 с помощью рычагов 4 поворачивает подвижный контактный нож, вытягивающий при этом из патрона гибкую токове-дущую связь. Электрическая цепь разрывается контактным устройством. Гашение дуги происходит, как у обычного предохранителя. В качестве источника оперативного тока используется трансформатор тока /, который вместе с усилительным устройством, электромагнитом отключения и рабочей пружиной закрывается кожухом 13.

роля момента желатинизации измеряют объемное сопротивление изоляции склеивающих прокладок. Анализ показывает, что под воздействием температуры по мере разжижения связывающего вещества объемное сопротивление резко падает (кривая 3 на 9.18), достигая минимального значения в момент начала желатинизации, а затем по мере отверждения связывающего вещества увеличивается. Регистрация объемного сопротивления проводится датчиком, который изготавливается на технологических полях заготовок из фольги методом травления. При сборке пакета МПП слои располагают таким образом, чтобы электроды были обращены друг к другу, а между ними помещалась склеивающая прокладка. Использование датчиков контроля объемного сопротивления изоляции склеивающих прокладок создает возможности для автоматизации процесса прессования.

Как известно, полупроводниковыми называются материалы, удельная электропроводность которых лежит между электропроводностью металлов (0 > Шв См/м) и диэлектриков (сг<10~8 См/м). Особенность полупроводников состоит в том, что их электропроводность может изменяться в широких пределах под воздействием температуры, освещенности, ионизирующих излучений и т. д. Проводимость полупроводников можно изменять введением незначительных количеств примесей, такие примеси (донорные и акцепторные) .называют легирующими. В природе -известно более двух тысяч веществ, обладающих полупроводниковыми свойствами. Преимущественно это твердые вещества монокристаллической, поликристаллической или аморфной структуры. Наиболее широко применяют монокристаллы кремния Si, германия Ge, арсенида галлия GaAs, фосфида галлия GaP, сульфида кадмия CdS, сульфида цинка ZnS, карбида кремния SiC. В ближайшем будущем можно ожидать применение ..в качестве полупроводникового материала искусственного алмаза, обладающего свойствами легированного полупроводника с шириной запрещенной зоны около 5,6 эВ.

Существует три причины, влияющие на изменение тока /ко под воздействием температуры (или другого вида внешнего воздействия). Так, -при возрастании температуры, во-первых, увеличивается обратный ток коллекторного перехода, во-вторых, уменьшается напряжение и6эо и, в-третьих, возрастает коэффициент В.

Измерительные сигналы подвергаются дальнейшим преобразованиям, которые необходимы для извлечения измерительной информации. Все преобразования основаны на модуляции и кодировании. Модулируются определенные параметры переносчиков, а кодируется измерительная информация. Переносчиками могут служить и пассивные величины, размеры которых, как параметры переносчиков, модулируются активными величинами. Примером может служить модуляция сопротивления терморезистивного преобразователя под воздействием температуры. Модулированный пассивный переносчик становится носителем измерительной информации, но не является сигналом.

с «плавающими» (незакрепленными) зажимами 12, которые позволяют термоэлектродам удлиняться под воздействием температуры без возникновения механических напряжений, ведущих к быстрому разрушению термоэлектродов. Термоэлектроды крепятся к этим зажимам винтами 13, а соединительные провода — винтами 14. Эти провода проходят через штуцер 15 с асбестовым уплотнением.

Измерительные сигналы подвергаются дальнейшим преобразованиям, которые необходимы для извлечения измерительной информации. Все преобразования основаны на модуляции и кодировании. Модулируются определенные параметры переносчиков, а кодируется измерительная информация. Переносчиками могут служить и пассивные величины, размеры которых, как параметры переносчиков, модулируются активными величинами. Примером может служить модуляция сопротивления терморезистивного преобразователя под воздействием температуры. Модулированный пассивный переносчик становится носителем измерительной информации, но не является сигналом.

Соединение групповых заготовок слоев (замоноличивание). Для получения прочного и герметичного соединения слоев групповой заготовки из керамической ленты последнюю укладывают В специальное приспособление, ориентируя на технологические базовые отверстия и сдавливают между двумя подогретыми плитами / и 2 ( 10.9, в). Режим замоноли-чивания: температура 313—333 К, удельное давление 10—14 МПа, время 1—3 мин. Под воздействием температуры при наличии в заготовках пластификатора и растворителя слои склеиваются. После замоноличивания групповую заготовку разделяют на отдельные сырые основания корпусов. Деление проводится штампами на обычных эксцентриковых прессах или лезвиями. Последний метод менее точен, но позволяет регули-. ровать размер заготовок в зависимости от усадки при обжиге, а также получать чистый срез, что очень важно для нанесения металлизации-на месте среза, где будут в дальнейшем припаиваться выводы.

Наиболее слабым местом, вызывающим отказы под воздействием температуры, является соединение металла с металлом в слоистой структуре ПП, особенно металла внутренних слоев МПП со слоем металлизации в отверстии. Температура оказывает разрушительное действие из-за существенного различия в температурном коэффициенте расширения (ТК.Р) металла и пластмассы, входящих в структуру ПП. Действительно, ТКР стеклотекстолита 46-10~6 К"1, меди 16-Ю-6 К-1.

В качестве материала плавкого элемента обычно используется технически чистое серебро, которое более стойко к коррозии под воздействием температуры и имеет лучшую электропроводимость, чем, например, медь. Соединение его с медными выводами контактной сваркой не вызывает технологических трудностей. Ведутся работы по исследованию возможностей применения других материалов. Наиболее перспективным в этом отношении является стойкий к коррозии алюминий: образующаяся на его поверхности очень тонкая плотная оксидная пленка защищает основной металл от развития коррозии.

Для изоляции обмоточных проводов и отводов, а также межслоевой изоляции обмоток и других устройств применяют различные электроизоляционные бумаги, изготовленные из химически обработанной древесной целлюлозы на специальных бумагоделательных машинах. Помимо определенных требований в отношении диэлектрической проницаемости, угла диэлектрических потерь и электрической прочности одной из важных характеристик бумаг является стойкость их к старению под воздействием температуры, влаги, кислорода и каталитического воздействия металлов в масле. В мировой практике известно использование изоляционных бумаг и картона, 132

Стабильность конденсаторов характеризуется степенью изменения таких параметров, как емкость, добротность, сопротивление изоляции под воздействием температуры, влажности, атмосферного давления, механических усилий.