発光ダイオードとは
PN接合ダイオードの一種で、電流が流れると発光する半導体素子を発光ダイオード(LED)といいます。発光ダイオードは、順方向に電圧を加えると、P型半導体とN型半導体の接合部で正孔と自由電子が結合し、このとき発生するエネルギーが光となって放射されます。半導体の材料や加える電圧の大きさによって光の周波数が異なるため、赤色、黄色、緑色、青色等様々な色の光を生み出すことができるのです。皆さまがご存知のように発光ダイオードは、消費電力が少なく、小型が可能で、長寿命といった利点があり、最近では薄くなった信号機、電光掲示板、照明器具としてよく見受けられるようになってきました。
Date: 2016/05/16(月)


ダイオードとは
昨日無事に総会を開催させていただきました。ご出席いただきました皆様にはお忙しい中にもかかわらず誠にありがとうございました。今年は新たなる次世代に向けての改革の年の幕開けとなるように頑張っていきたいと考えています。近年の地球上の状態を鑑みるにつきどうしてもこの資格が必要と考えています。より良い制度とするように全力で推進していきます。さて本日もセミナーです。一歩一歩進んでいきます。
P型半導体とN型半導体を接合させた半導体素子をPN接合ダイオードといい、単にダイオードといえば通常このPN接合ダイオードのことを指します。このPN接合ダイオードはP型からN型には電流を流しますがN型からP型には電流を流さない、2極真空管と同様に、一方向にのみ電流を流す整流作用をもつものです。ダイオードは、交流から直流に変換するACアダプタや、ラジオの検波(高周波電流から音声信号を取り出す)などに利用されています。
Date: 2016/05/15(日)


N型半導体とP型半導体の構造
電子部品に使われる半導体のほとんどは、温度に関係なく電流が流れる不純物半導体です。真性半導体に混ぜる物質により、不純物半導体の性質は異なります。シリコン原子は最外殻に4つの価電子をもち、原子同士で共有結合しています。このシリコンの結晶に5つの価電子をもつリンをわずかに混入すると、シリコン原子と共有結合したリン原子の価電子が一つ余ります。これが自由電子となるため、電圧を加えるとプラス極に移動し、電流が流れます。このように電子が電気の運び手となる半導体をN型半導体といいます。同様に、シリコン結晶に3つの価電子をもつホウ素を混入すると、共有結合に必要な価電子が一つ不足して正孔ができます。この半導体では、正孔がキャリアとなるため、P型半導体といいます。
Date: 2016/05/14(土)


電子とホール(正孔)
真性半導体は、ダイヤモンド構造と呼ばれる結晶構造となっており、隣り合う原子同士で最外郭の電子を共有しあい、強固に結合している。低温ではほとんど電流を流さないが、高温になると熱エネルギーによって自由電子が生まれるため、導体の性質をもつようになります。このとき、電子の軌道(最外殻)には電子の空席ができます。これをホール(正孔)といいます。正孔とはプラスの電荷の孔という意味になります。この状態で電圧を加えると、正孔を埋めるように自由電子がプラス極に移っていきますが、正孔が自由電子とは逆方向、つまりマイナス極に移動していると考えることもできます。
Date: 2016/05/13(金)


真性半導体と不純物半導体
導体と絶縁体の中間の性質を持つ半導体はダイオードやトランジスターに応用されています。半導体には、シリコン、ゲルマニュウムなどの元素や、硫化カドミウム、ガリウムヒ素などの化合物があります。純度の高い半導体を真性半導体といい、これに微量の不純物を混ぜた(ドーピングした)ものを不純物半導体といいます。
Date: 2016/05/12(木)


真空管のしくみ
基礎的な2極真空管は、内部に金属板のプレートとフィラメント製のカソードという2つの電極が設置され、カソードにはヒーターがついており、熱すると電子を放出し、プレートは電子を受けとる働きを持ちます。交流電流を流すとプレートがプラス極になるとき、カソードから電子(熱電子)が飛び出してプレートに移動し、回路には電流が流れます。一方、プレートがマイナス極になるとき、カソードの電子はプレートのマイナス電荷に反発するため電流は流れません。2極真空管は交流を一方向にしか流さないことで、直流に変換する機能をもっています。これを整流作用といいます。2極真空管を経た電流は脈流となります。この時の波形を半波整流派といいます。
Date: 2016/05/11(水)


コイルとコンデンサを組み合わせた共振回路
磁気エネルギーを周期的に発するコイルと、電気エネルギーを周期的に発するコンデンサを組み合わせて交流の電圧を加えると、特定の周波数で共振(同調)という現象が起きます。これを利用したラジオの共振回路では、無数の周波数の電波の中から特定の周波数に選び出しています。
Date: 2016/05/10(火)


コンデンサに交流電流を流すと
コンデンサに交流電流を流すと、電流の向きが周期的に入れ替わることによりコンデンサは充電と放電を繰り返し、見かけ上、電流が流れ続けている状態となります。そして周波数が高いほど、電流の向きが変わる速度も速くなり、交流電流は流れやすくなります。コンデンサによる抵抗作用は容量リアクタンスといい、大きさは周波数に反比例します。高周波回路に使われるセラミックコンデンサで小型の電子機器に使用されるのはチップ型が主流となっています。
Date: 2016/05/09(月)


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