Радио и телевидение?.. Это очень просто! - [41]

Л. — Эта регулировка осуществляется после детектирования с помощью потенциометра, позволяющего передавать на следующий каскад УНЧ большую или меньшую часть получаемого напряжения.

На схеме, которую я нарисовал тебе для объяснения задержанной АРУ, ты видишь такой потенциометр R, включенный в цепь детектора. Его также можно установить между первым и вторым каскадами УНЧ (рис. 116).

Рис. 116.Потенциометр R позволяет регулировать громкость звука приемника.

Комментарий профессора Радиоля ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ

Прежде всего он напоминает физические основы электричества и строение проводников, полупроводников и диэлектриков. Затем он объясняет характеристики полупроводников типов n и р и поведение перехода между ними в зависимости от полярности и величины прилагаемых напряжений.

Мои дорогие друзья, вы сделали почти полный обзор различных радиотехнических схем на лампах. Единственное, что вы не рассмотрели, это частотную модуляцию. Я полагаю, что позднее мы изучим и это. Теперь пора приступить к обширной области полупроводниковых приборов.

Преимущества полупроводниковых приборов

Преимущество этих приборов в первую очередь в том, что они работают при напряжениях значительно более низких, чем лампы. На анод ламп необходимо подавать напряжение 100 В и более. Транзистор же довольствуется напряжением ниже 10 В, которое он получает от небольшой батареи. Еще более важно то, что транзистор не требует накала, столь необходимого для ламп.

По сравнению с лампами полупроводниковые приборы обладают высокой надежностью: срок их службы значительно больше.

Транзисторы также не столь прожорливы по сравнению с лампами: они довольствуются мощностью в сотню раз меньше той, которую потребляют электронные лампы.

И наконец, использование полупроводников позволило осуществить миниатюризацию и, я бы сказал даже, микроминиатюризацию электронного оборудования. В самом деле, объем транзисторов и других полупроводниковых приборов можно сделать очень маленьким. Стало возможным создание интегральных схем, представляющих собой комбинацию нескольких полупроводниковых приборов с резисторами и конденсаторами, где каждый из этих элементов имеет микроскопические размеры.

Проводники, диэлектрики и полупроводники

О микроэлектронике мы поговорим позднее. Сегодня же я хочу изложить тебе основы полупроводниковой электроники. Я надеюсь, Незнайкин, что ты ничего не забыл из моих объяснений о строении вещества. Я напомню тебе, что атом нейтрален, когда он имеет электронов столько же, сколько и протонов. Если количество электронов больше количества протонов, то он отрицательный. При обратном соотношении атом положительный.

Перемещаться могут лишь те электроны, которые находятся на внешней оболочке атома. Если эта оболочка в нормальных условиях содержит меньше четырех электронов, то они способны покинуть ее; в частности, их могут увлечь другие атомы, заряженные положительно. Поэтому вещества, атомы которых имеют на внешней оболочке меньше четырех электронов, представляют собой проводники. Высвобожденные электроны и образуют электрический ток.

Когда электрон покидает нейтральный атом, последний ионизируется положительно. Если внешняя оболочка содержит более четырех электронов, то они упорно отказываются ее покинуть. Вещество, не располагающее свободными электронами, представляет собой диэлектрик.

Наконец, существуют такие вещества, как кремний или германий, атомы которых имеют на внешней оболочке по четыре электрона. Это и не проводники, и не диэлектрики; такие вещества называют полупроводниками. Это название хорошо оправдано удельным электрическим сопротивлением этих веществ. Я напомню тебе, что этот термин обозначает сопротивление кубика вещества с ребром длиной 1 см.

Удельное электрическое сопротивление проводников составляет (1 — 100)·10^-6 Ом. У полупроводников этот показатель находится в пределах от 0,01 до 1000 Ом, а у диэлектриков — от 10 до 10⁶ МОм (удельное электрическое сопротивление кварца). Как видишь, полупроводники занимают место между проводниками и диэлектриками.

Собственная проводимость

На чем основана собственная проводимость полупроводников? Очень просто, на тепловом движении их атомов. Молекулы находятся в беспорядочном движении, которое по мере повышения температуры усиливается. Так, в германии при температуре окружающей среды + 22 °C под воздействием движения молекул освобождаются два электрона на один миллиард атомов. Это, разумеется, не очень много, но вспомни, что 1 мг германия содержит 10²⁶ атомов. Это означает, что в этом количестве содержится два миллиарда свободных электронов, создающих очень слабый ток, имеющий величину 10^-9 А. С повышением температуры полупроводника этот ток усиливается. Этого, однако, следует избегать, потому что, как сейчас увидим, в полупроводниковых приборах используется не собственная проводимость, создаваемая тепловым движением. И в этом кроется причина более частого использования кремния, который менее германия чувствителен к повышению температуры: удельное электрическое сопротивление кремния изменяется значительно меньше, чем у германия.