сервер в сборке · 00:00:00
// 503 · ведутся паяльные работы

Здесь скоро будет сервис.
А пока — немного физики полупроводников.

Сервер включён, ток течёт, но сайт ещё не собран. Пока ждёте, можно разобраться, как работают диоды, транзисторы и прочие детали, на которых держится вся электроника.

$ systemctl status website
● website.service — активируется
  Vf = 0.65 V · Ic = β·Ib · τ = RC
$
BT1 5 V R1 220Ω D1 LED I = (5 − 2.0) / 220 ≈ 13.6 mA
01

Компоненты

Шесть деталей, из которых собрано почти всё вокруг.

D · диод

Диод

Электрический «обратный клапан» на p–n переходе. В прямом направлении открывается после ~0.6 В (кремний), в обратном — почти не проводит, пока не наступит пробой. Основа выпрямителей и защиты от переполюсовки.

Q · BJT

Биполярный транзистор

Малый ток базы управляет большим током коллектора: Ic = β·Ib, где β обычно 50–300. Работает как усилитель или ключ. Изобретён в Bell Labs в 1947 году.

Q · MOSFET

Полевой транзистор

Управляется напряжением на затворе, а не током: затвор изолирован тонким слоем оксида. Миллиарды MOSFET-ов в процессоре сервера, на котором однажды заработает этот сайт.

R · резистор

Резистор

Ограничивает ток и делит напряжение. Подчиняется закону Ома U = I·R и рассеивает мощность P = I²R в тепло, так что номинал по ваттам тоже важен.

C · конденсатор

Конденсатор

Накапливает заряд Q = C·U. Сглаживает пульсации питания, фильтрует помехи, задаёт время в RC-цепях: τ = RC, за это время заряд доходит до ~63 %.

U · ОУ

Операционный усилитель

Усилитель с огромным коэффициентом (10⁵ и выше), который почти всегда охватывают обратной связью. Тогда усиление задают всего два резистора: K = 1 + R2/R1.

02

Вольт-амперная характеристика диода

Уравнение Шокли вживую. Выберите материал, покрутите температуру и посмотрите, как сдвигается порог открытия.

Параметры

I = Is·(eU / nUT − 1)
UT = kT / q ≈ 25.7 мВ
Нагрев снижает прямое падение примерно на 2 мВ/°C.
03

Калькулятор закона Ома

Заполните любые два поля, третье и мощность посчитаются сами.

Введите два значения

Светодиоду нужен токоограничивающий резистор: R = (Uпит − ULED) / ILED.

04

Цветовая маркировка резисторов

Четыре полоски: две цифры, множитель, допуск.