Хрулев А.К. Черепанов В.П. Справочник. Диоды и их зарубежные аналоги Том 3
Хрулев А.К. Черепанов В.П. Справочник. Диоды и их зарубежные аналоги Том 3
Предисловие
В справочнике приводятся электрические и эксплуатационные характеристики и параметры полупроводниковых приборов, используемых в различной аппаратуре для преобразования сигналов, в системах передачи и обработки информации: сверхвысокочастотных диодов, излучающих диодов ИК диапазона, светоизлучающих диодов, знакосинтезирующих индикаторов, oптoпap и оптоэлектронных интегральных микросхем.
Настоящий справочник является третьей книгой базового издания по полупроводниковым диодам. В первую книгу включены сведения по выпрямительным диодам и столбам, диодным сбор. кам и матрицам, во вторую – стабилитронам, ограничителем напряжения, импульсным и высокочастотным диодам, варикапам, туннельным и обращенным диодам, генераторам шума.
Настоящее издание отличается от предшествующих справочников расширенной номенклатурой приборов и большей полнотой сведений о параметрах и их зависимостях от режимов применения. В неrо включены как вновь разработанные, так и находящиеся в составе эксплуатируемой радиоэлектронной аппаратуры.
Справочные сведения составлены на основе данных, зафиксированных в государственных стандартах и технических условиях на конкретные типы приборов. Авторами сохранена также зарекомендовавшая себя структура представления данных, принятая 1 более ранних изданиях аналогичных справочников: приведены краткие сведения о технологии, основном назначении, габаритных и присоединительных размерах, маркировке (в том числе цветной), значениях параметров и их зависимостях от условий эксплуатации, о режимах измерения, предельных эксплуатационных режимах и условиях работы приборов.
В части «Общие сведения» приводятся особенности физики работы СВЧ диодов и оптоэлектронных приборов, классификация приборов и системы их условных обозначений. Для полноты сведений о приборах, помещенных в справочнике, дается перечень действующих стандартов.
Для удобства пользования книгой приведен цифро алфавитный указатель.
В настоящую редакцию справочника впервые включен раздел, содержащий зарубежные аналоги отечественных приборов, помещенных в справочнике.
Новый раздел, no мнению авторов, может облегчить радиолюбителям и специалистам ремонт зарубежных образцов радиоэлектронной аппаратуры.
Справочник не заменяет технических условий, утверждаемых в установленном порядке, и не является юридическим документам для предъявления рекламаций.
Электрические параметры Диод КД522А, Диод … / elektricheskie-parametru-diod-kd522a-diod.pdf / PDF4PRO
1 Диод КД522А, Диод КД522Б, Диод КД522В, ДИОД 2Д522БСправочник по отечественным диодам ДИОД КД522, ДИОД 2Д522 (кремниевый импульсный диод)Рекомендуемая замена: ДИОД 1N4148 аналог диода КД522 Диоды кремниевые, эпитаксиально-планарные, импульсные. Предназначены для применения в импульсных устройствах.Применяются в шлейфе охранно-пожарной сигнализации ОПС. Выпускаются в стеклянном корпусе с гибкими выводами.Для обозначения типа и полярности диодов используются условная маркировка черными кольцевыми полосами на корпусе со стороны положительного (анодного!) вывода:2Д522 Б(1) одной черной полосойКД522 А(2) двумя черными полосамиКД522 Б(3) тремя черными полосамиМасса диода не более 0,15 г. Габаритный чертеж:Диод КД522А, Диод КД522Б, Диод КД522В, ДИОД 2Д522БЭлектрические параметры :Диод КД522А, Диод КД522Б, Диод КД522В, ДИОД 2Д522БПостоянное прямое напряжение при Iпр.
2 = 100 мА:при T = +25 и +125 С, не более1,1 Впри T = +25 С для 2Д522 Б (типовое значение)0,95* Впри T = -60 С, не более1,5 ВПостоянный обратный ток при Uобр.:при T=-60 и +25 С для 2Д522 Б, КД522 Б, не более5 мкАпри T=-60 и +25 С для КД522 А, не более2 мкАпри Т= +25 С для 2Д522 Б (типовое значение)0,1* мкАпри T = +125 С для 2Д522 Б, не более100 мкАпри T= +125 С для КД522 А, КД522 Б, не более50 мкАЗаряд переключения:при Iпр.= 50 мА и Uобр.и = 10 В, не более400 пКлтиповое значение для 2Д522 Б175* пКлВремя обратного восстановления:при Iпр.
=10 мА, Uобр.,и =10 В и Iпр. = 2 мА для 2Д522 Б, не более4 нсОбщая емкость диода:при Uобр. = 0, не более4 пФтиповое значение для 2Д522 Б2,2* пФДИОДЫ КД522А КД522Б КД522В ИМПОРТНЫЕ АНАЛОГИ ЗАМЕНА 1N4148 Техническая информация datasheet pdf техническая документация технические характеристики описание фото рисунок маркировка габариты размер параметры применение МАРКИРОВКА ОБОЗНАЧЕНИЕ Диод КД522А, Диод КД522Б, Диод КД522В, ДИОД 2Д522Бг.
3 Минск тел.8(017) Диод КД522А, Диод КД522Б, Диод КД522В, ДИОД компонентысо склада и под заказЗависимость общей емкостидиода от напряженияЗависимости заряда переключенияот прямого токаЗависимость импульсногопрямого напряжения отимпульсного прямого токаЗависимости допустимогоимпульсного прямого токаот скважностиПредельные эксплуатационные параметрыДиод КД522А, Диод КД522Б, Диод КД522В, ДИОД 2Д522Б: Постоянное обратное напряжение:2Д522 Б, КД522 Б50 ВКД522 А30 ВИмпульсное обратное напряжение при Q>=10:2Д522 Б при tи <= 2 мкс75 ВКД522 А при tи <= 10 мкс40 ВКД522 Б при tи <= 10 мкс60 ВСредний прямой ток:2Д522 Б при Т= +50 С;КД522 А, КД522 Б при T= +35 С100 мАг.Минск тел.8(017) Диод КД522А, Диод КД522Б, Диод КД522В, ДИОД компонентысо склада и под заказ2Д522 Б при T=+125 С,КД522 А, КД522 Б при T=+85 С50 мАИмпульсный прямой ток при tи <= 10 мкс:2Д522 Б при T= +50 С;КД522 А, КД522 Б при Т= +35 С1500 мА2Д522 Б при T=+125 С500 мАКД522 А, КД522 Б при T=+85 С850 мАТемпература перехода:2Д522 Б+150 СКД522 А, КД522 Б+125 СКД522 А, КД522 Б при T=+85 С850 мАТемпература окружающей среды:2Д522 Б +125 СКД522 А, КД522 Б +85 СПримечания:Диод КД522А, Диод КД522Б, Диод КД522В, ДИОД 2Д522Б1.
4 В интервале температур окружающей среды + +125 С ( + + 85 С для КД522А, КД522Б)допустимые значения прямых токов снижаются линейно.2. Изгиб выводов допускается не ближе 3 мм от корпуса с радиусом закругления не менее 1,5 мм.Растягивающая выводы сила не должна превышать 4,9 Н.3. Пайка выводов рекомендуется не ближе 5 мм от корпуса.Температура пайки не должна превышать +250 С, время ее воздействия на выводы 3 с.
Температура корпуса при пайке не должна превышать +150 С.г.Минск тел.8(017) Диод КД522А, Диод КД522Б, Диод КД522В, ДИОД компонентысо склада и под заказсравнение параметры технические характеристики диодов кд521 кд522
| серия | функциональное назначение | число приборов |
|---|---|---|
| 2В1хх | Семейство варикапов | 53 |
| 2Д1хх | Семейство выпрямительных диодов | 9 |
| 2Д2хх | Семейство выпрямительных диодов | 87 |
| 2Д4хх | Семейство выпрямительных диодов | 7 |
| 2Д5хх | Семейство быстровосстанавливающихся диодов | 1 |
| 2Д6хх | Семейство быстровосстанавливающихся диодов | 24 |
| 2Д8хх | Семейство импульсных диодов | 1 |
| 2ДВ1хх | Семейство быстрых диодов | 19 |
| 2ДВ2хх | Семейство быстрых диодов | 2 |
| 2ДШ1хх | Семейство диодов Шоттки | 5 |
| 2ДШ2хх | Семейство диодов Шоттки | 20 |
| 2Е7хх | Семейство IGBT транзисторов | 13 |
| 2Е8хх | Семейство IGBT транзисторов | 1 |
| 2МЕ1хх | Семейство IGBT транзисторов | 3 |
| 2П1хх | Семейство МОП транзисторов | 1 |
| 2П2хх | Семейство полевых транзисторов малой мощности низкой частоты | 1 |
| 2П3хх | Семейство МОП транзисторов | 1 |
| 2П5хх | Семейство полевых транзисторов малой мощности средней частоты | 11 |
| 2П7хх | Семейство полевых транзисторов большой мощности низкой частоты | 128 |
| 2П8хх | Семейство полевых транзисторов большой мощности средней частоты | 36 |
| 2П9хх | Семейство полевых транзисторов большой мощности высокой частоты | 65 |
| 2C4хх | Семейство стабилитронов | 16 |
| 2Т2хх | Семейство транзисторов малой мощности в smd-корпусах | 9 |
| 2Т3хх | Семейство транзисторов малой мощности средней частоты | 65 |
| 2Т5хх | Семейство транзисторов средней мощности средней частоты | 21 |
| 2Т6хх | Семейство транзисторов средней мощности высокой частоты | 51 |
| 2Т7хх | Семейство транзисторов большой мощности низкой частоты | 24 |
| 2Т8хх | Семейство транзисторов большой мощности средней частоты | 196 |
| 2Т9хх | Семейство транзисторов большой мощности высокой частоты | 130 |
| 2ТД1хх | Семейство биполярных Дарлингтон-транзисторов | 5 |
| 2ТЕ3хх | Семейство IGBT транзисторов | 11 |
| 2У1хх | Семейство тиристоров малой мощности | 8 |
| 2У2хх | Семейство тиристоров средней мощности | 26 |
| 2У4хх | Семейство тиристоров средней мощности | 1 |
| 2У5хх | Семейство тиристоров средней мощности | 1 |
| 2У6хх | Семейство тиристоров средней мощности | 1 |
| 2У7хх | Семейство тиристоров большой мощности | 7 |
| 3П3хх | Семейство малошумящих GaAs полевых транзисторов с барьером Шоттки | 2 |
| 3Тxхх | Семейство гетеробиполярных арсенид-галлиевых СВЧ транзисторов | 3 |
| 5Д2хх | Семейство карбид-кремниевых диодов | 9 |
| 5ДШ4хх | Семейство карбид-кремниевых диодов Шоттки | 3 |
| 6П9хх | Семейство нитрид-галлиевых СВЧ транзисторов | 11 |
| ТНГххх | Семейство импульсных нитрид-галлиевых СВЧ транзисторов | 6 |
Не все, что не блестит — не золото – Компоненты и технологии
Несмотря на неоднократно провозглашенный близкий конец отечественных производителей электронных компонентов, они пока еще живы и продолжают нелегкую борьбу за существование на рынке.
При этом многие руководители этих предприятий и их отделов маркетинга начали понимать, что важно не только произвести продукт, но и донести информацию о нем до потребителя, сломать устоявшиеся представления о невозможности использования отечественной элементной базы в серьезных разработках. Примером подобной попытки является приводимая ниже статья — в ней авторы пытаются не только рассказать о продукции одного из отечественных производителей, но и указывают на отличия выпускаемых изделий от импортных аналогов, а также на то, в каких случаях эта разница является существенной, а в каких — нет.
На рынке электронных компонентов одной из самых актуальных проблем остается соответствие импортной и отечественной элементных баз. Да, предприятия электронной промышленности в своих каталогах выпускаемой продукции предпочитают указывать зарубежный аналог производимым изделиям. Но всегда ли декларируемая сопоставимость приборов оказывается реальностью? Ответ на этот вопрос кроется в задачах, которые ставят перед собой разработчики электронных компонентов. При всем их разнообразии существуют лишь два варианта направлений разработки. Первый — максимально полно воссоздать характеристики зарубежного прибора, а второй — разработать собственный прибор, который бы удовлетворял специфическим запросам потребителей.
В первом случае, по идее, совпадение характеристик должно быть абсолютным. Однако на практике так получается далеко не всегда. Например, при полном совпадении электрических параметров цоколевка или корпусировка могут отличаться. Или, наоборот, количество и назначение выводов, а также тип корпуса могут полностью совпадать, а по току, напряжению и (или) другой электрической характеристике могут наблюдаться различия с зарубежным аналогом, иногда довольно существенные. Причины таких различий вполне естественны: либо потребитель требует оптимизирующих изменений по сравнению с импортным аналогом, либо технологические возможности отечественного предприятия не позволяют создать, что называется, абсолютный аналог.
Отдельно следует рассмотреть показатели качества. В технической документации зарубежных электронных компонентов особо указываются варианты упаковки. Отечественные же предприятия не всегда готовы обеспечить вариант упаковки интегральных схем в кассеты, а полупроводниковых приборов — в блистер-ленту. Примерно так же обстоит дело и с маркировкой. Лишь небольшая часть производителей электронных компонентов стран СНГ маркирует интегральные схемы столь же качественно, сколь подав- ляющее большинство зарубежных предприятий микроэлектронной промышленности. Вопросы качества упаковки, маркировки, в целом внешнего вида электронных компонентов являются решающими лишь для 3–10 % потребителей (по различным оценкам), причем в основном стран дальнего зарубежья. Другое дело — показатели надежности, от которых зависит качество работы конечного изделия. Мотивация отечественных и зарубежных предприятий при разработке электронных компонентов заданного уровня надежности в значительной мере различна. Отличается она на долю приборов, которые применяются данным производителем при изготовлении собственных изделий бытовой, промышленной, автомобильной электроники. А у крупных мировых производителей электронных компонентов эта доля значительна. Их отечественным коллегам суждено жить в постоянном, скрытом или явном, конфликте со своими потребителями по поводу вопросов надежности выпускаемых изделий, часто оказываясь в узле неблагоприятных взаимоувязанных обстоятельств: низкий уровень технологии — недостаток квалифицированных разработчиков — недостаточная надежность — высокая себестоимость — цена. Ибо цена и является тем фактором, ради которого потребители ищут отечественные аналоги импортным компонентам.
Впрочем, и при разработке вроде бы уникального прибора отечественный производитель может столкнуться с тем, что этот прибор все-таки имеет зарубежный аналог, пусть последний пока и не вышел на наш рынок.
Очень высока вероятность такого «попадания» для дискретных приборов. Например, ежегодно публикуемый издательством D.A.T.A. Business Publishing каталог Discrete Semiconductors содержит информацию о десятках тысяч дискретных полупроводниковых компонентов, охватывающий практически весь спектр возможных сочетаний электрических параметров. Здесь можно найти аналог в принципе любому отечественному дискретному прибору. Различия могут касаться только типа корпуса. Немного труднее бывает подобрать соответствия для новых интегральных схем. Однако с возрастанием сложности микросхемы падает вероятность того, что отечественные конструкторы при ее создании не оглядывались на параметры зарубежных разработок.
Интерес представляет и сама технология поиска аналогов отечественным или зарубежным электронным компонентам. Импортный аналог найти гораздо проще, если под рукой имеется иностранный справочник вроде того, о котором говорилось выше. Такие справочники (в отличие от отечественных, с которыми мы работали) очень удобны и предоставляют возможность поиска нужного компонента в достаточно широком диапазоне при хотя бы одном заданном условии: наименовании компонента, техническом параметре, производителе или типе корпуса. Мощные опции поиска представляют специализированные сайты сети Интернет — например, www. questlink.com. Они предлагают практически ту же информацию, что и справочники, плюс возможность онлайн-заказа и сведения о наличии.
Гораздо сложнее найти отечественный аналог. Отечественные справочники и Интернет-ресурсы пока не выдерживают критики. Ни удобство поиска, ни объем и качество информации печатных или электронных баз данных не могут удовлетворить тех, кто находится в поиске нужного вида компонентов. Достаточно быстро найти схожий отечественный прибор может тот, у кого есть перечни выпускаемой продукции всех предприятий-производителей, причем постоянно обновляемые. Такой информацией владеют единицы потребителей электронных компонентов, имеющие развитую сеть сбора информации о рынке.
Допустим все же, что вы нашли на отечественном рынке производителя аналога зарубежного прибора, то есть того самого, у кого в перечне продукции соотнесены отечественный и импортный продукт. Насколько полным будет такой аналог? Ответим на этот вопрос, рассмотрев спектр электронных компонентов, которые выпускает наше предприятие.
Выбор именно «Орбиты» можно аргументировать следующим образом:
1. Перечень выпускаемой продукции включает в себя достаточно широкий спектр полупроводниковых приборов и интегральных схем, характерных именно для отечественной электронной промышленности: аналоговые интегральные схемы и полупроводниковые приборы низкой и средней мощности.
2. Уровень технологии производства, а соответственно и производственные возможности, вполне могут быть названы среднеотраслевыми.
Около двух третей интегральных схем, представленных в каталоге ОАО «Орбита», имеют импортные аналоги. Так, для микросхемы усилителя НЧ К174УН30 представлен аналог фирмы STMicroelectronics TDA2050. Сравним, насколько эти микросхемы соответствуют друг другу (табл. 1).
Таблица 1
| Параметры интегральных схем | К174УН30 | TDA2050 | Причины несоответствия |
| Внешний вид | |||
| Маркировка | Краской | Лазерная | Отсутствие мощностей для лазерной маркировки в ОАО «Орбита» |
| Корпус | Pentawatt | Pentawatt | — |
| Вывода | обычные | горячее обслуживание выводов | Отсутствие технологии горячего обслуживания, материал ленты для выводов отличается по причине несоответствия стандартов промышленности |
| Основные электрические параметры (при t=25±10° C) | |||
| Ucc Диапазон напряжения питания, В | ±18 | ±15 | Особенности технологии |
| Р, максимальная мощность, Вт | 32 | 32 | — |
| Kh, Коэффициент гармоник, % | 0,5 | 0,5 | — |
| RI, Сопротивление нагрузки, Ом | 4 | 4 | — |
| DT, диапазон рабочих температур, °С | -10…+70 | -40…+150 | Особенности материала выводов |
| Специальные черты | |||
| назначение выводов | соответствуют | соответствуют | — |
| Выходная мощность в 50 Вт | + | + | — |
| Низкий коэффициент гармоник | + | + | — |
| Наличие радиатора | + | + | — |
| Защита от КЗ | + | + | — |
Как видно из таблицы, различия между интегральными схемами касаются в основном внешнего вида интегральной схемы.
У К174УН30 шире диапазон напряжения питания. Характерным отличием является разница тепловых характеристик микросхем, например, не указанного в таблице теплового сопротивления. Несоответствие тепловых параметров связано с двумя факторами: материалом ленты, из которой изготовлена микросхема (отечественные производители ленты не позволяют выйти на мировые показатели), и разницей стандартов по диапазону рабочих температур. Для всех отечественных интегральных схем с приемкой «5» диапазон шире соответствующего зарубежного.
Типичные различия проявляются для микросхем с корпусами Dip. Расстояние между соседними выводами отечественных микросхем 2,5 мм, у импортных — 2,54 мм (рассчитывается по дюймовой шкале), то есть 0,1 дюйма. Для приборов с небольшим количеством выводов такая разница незаметна и скрадывается диаметром посадочного места для ножки на плате. Если же выводов больше 28, то есть более 14 с одной стороны, микросхема может не подойти под дюймовые (или отечественные) стандарты. Есть и другие особенности корпусов. Между корпусом Dip-8 и аналогичным ему MiniDip имеется разница в толщине выводов, их длине и т. п. Последнее, видимо, обусловлено стандартами упаковки микросхем в пеналы и стандартами посадочных мест при установке на плату. Различия могут быть связаны и с их количеством, предлагаемым для той или иной интегральной схемы. Скажем, «Орбита» предлагает один корпус для микросхемы КР1055ГП1 (генератор сигналов указателей поворота и аварийной сигнализации) — Dip8, а STMicroelectronics для аналогичной микросхемы L9686 — MiniDip и SO-8.
Отличаются друг от друга отечественные и зарубежные частоты кодировок PAL и SECAM соответственно, при одинаковых схемных функциях (декодер PAL, SECAM) различаются частотными характеристиками такие микросхемы «Орбиты» и зарубежных производителей, как К174ХА32 и TDA4555.
В принципе даже изначально очень близкая к зарубежным аналогам отечественная микросхема может при доработке по требованиям потребителей приобрести новый тип корпуса, параметры, показатели надежности.
Особенно это характерно для автомобильных микросхем. Факторами таких замен также становятся специфические стандарты отрасли, особенности совместимости с электронными компонентами. В настоящее время в схеме вклю- чения интегральных схем в отечественной промышленности подчас применяются разнородные активные и пассивные приборы разных уровней качества и стран-производителей.
Отдельно хотелось бы упомянуть об интегральных схемах, которые указаны в каталоге «Орбиты» как не имеющие аналогов. Их тоже можно подразделить на несколько типов. Во-первых, это модификации интегральных схем, соответствующих зарубежным (К174ХА32А— декодер PAL/SECAM, модификация К174ХА32). Во-вторых, это микросхемы, которые созданы «без оглядки» на зарубежные, но для которых, при соответствующих временных затратах, можно найти аналог, полный или близкий. В-третьих, это микросхемы, разработанные под потребителя/группу потребителей. Данные изделия в принципе являются новинкой, хотя не исключается, что кто-либо в мире выпускал или выпускает схожие изделия. К таким принадлежат: частотный компаратор блока управления экономайзером принудительного холостого хода карбюратора автомобилей КР1086СС1, двухканальный УНЧ К174УН20, двухканальный усилитель воспроизведения К157УЛ1, ряд транзисторных сборок, интегральные прерыватели и др. интегральные схемы.
Иначе обстоит дело с полупроводниковыми приборами. Как уже отмечалось, даже если производитель не указывает в каталоге аналог, найти его несложно. Например, у диода КД522Б, достаточно популярного на отечественном рынке полупроводникового прибора, который выпускает и «Орбита», и брестский «Цветотрон», наиболее близким аналогом является импульсный диод BAW62 фирмы Philips, с тем же типом корпуса. Сравнительные вольтамперные характеристики данных диодов приведены на рис. 1.
Целая серия BZX83 указана в каталоге «Орбиты» как аналогичная для стабилитронов КС417, КС528. Однако это не означает, что не существует других стабилитронов с аналогичными параметрами.
Стабилитрону КС528А по всем показателям соответствуют такие приборы, как 05Z11 (Toshiba) и 1N6001 (Microsemi, Motorola). Единственное отличие перечисленных и целого ряда других приборов от зарубежных субститутов составляет корпус. В мире принят корпус DO-35 (отечественное обозначение КД-3), а у «Орбиты» корпус КД-2, который ни по качеству, ни внешне не отличается, но максимальная длина его вывода на 2,5 мм короче. Это не позволяет упаковывать диоды и стабилитроны в корпусе КД-2 в блистер-ленту (для автоматизированных процессов сборки плат). Отличием от зарубежных аналогов также может являться более тусклый цвет выводов из-за другой, как и у микросхем, технологии лужения.
С другими сериями полупроводниковых приборов ОАО «Орбита» ситуация складывается примерно таким же образом, поскольку для всех типов корпусов существуют зарубежные аналоги, а разнообразие предлагаемых параметров позволяет найти необходимое соответствие. Чуть сложнее дело обстоит только с лавинными диодами по типу КД29ХХ, аналоги по электрическим параметрам для которых существуют, а тип корпуса DO-21 мировыми производителями при изготовлении аналогичных лавинных диодов не используется.
Подводя итог, отметим, что отечественные электронные компоненты в целом вполне соответствуют заявляемым зарубежным аналогам, поскольку технология производства на предприятиях отрасли, как правило, достаточно отработана. Развиваясь обособленно от общемировой магистрали, российская электроника удовлетворяла и удовлетворяет те же потребности, что и общемировая, поэтому практически любому отечественному прибору можно найти достаточно полно соответствующий иностранный аналог, и, как правило, не один. К сожалению, обратная логика на 100 % в настоящее время по понятным причинам не действует. Последнее замечание в большей мере касается высокотехнологичных полупроводниковых приборов и интегральных схем, например СВЧ-приборов или цифровых микросхем с высокой степенью интеграции элементов.
Наиболее типичными различиями отечественного прибора и зарубежного аналога являются внешний вид (маркировка, материал выводов и технология их обработки), а также количество вариантов корпусирования, в част- ности, возможность поверхностного монтажа прибора, которые предоставляет производитель.
Впрочем, данное различие не является непреодолимым, и при росте принципиальности для потребителя параметров внешнего вида, упаковки и корпусировки, может быть преодолено отечественными производителями по одиночке или сообща.
Разумеется, ключевой вопрос — соответствие показателей надежности. Пока он решается нашими предприятиями индивидуально, то есть по отдельным приборам, с отдельным потребителем, в каждом отдельном случае. Именно поэтому отечественные приборы вызывают, как правило, незаслуженное недоверие на новых рынках, у новых потребителей. Кардинальным решением проблемы является стандартизация и сертификация выпускаемой продукции, причем по требованиям общемирового уровня. Только в этом случае соответствие полным или рекомендуемым зарубежным аналогам, обозначенное в каталогах наших предприятий, станет законом. Довольно большая часть производителей электронных компонентов в России и странах СНГ уже выбрала путь внедрения систем ИСО, другие вынуждены будут это сделать. А значит, довольно унизительный для отечественных предприятий электронной отрасли вопрос, соответствуют ли их приборы зарубежным аналогам, в новом веке должен окончательно и бесповоротно получить утвердительный ответ.
Маркировка отечественных и импортных стабилитронов и их детальное описание
Полупроводниковые элементы, служащие для выпрямления и стабилизации переменного тока от электрической сети, называются стабилитронами. Сами стабилитроны являются разновидностями диодов, но в радиоэлектронных схемах выполняют несколько другую задачу. Эти устройства применяются в радиоэлектронных схемах для получения стабильного выходного напряжения и имеют свой класс по пропускному току. Стабилитроны имеют разные технические характеристики, и, как правило, применяются в слаботочных электрических цепях. Поэтому в цепях с большим электрическим током применять диоды и стабилитроны нельзя. Чаще всего стабилитроны используют в блоках питания постоянного тока.
Для применения в электросхемах используются различные типы стабилитронов и диодов. Для того чтобы правильно подобрать стабилитрон или диод по требуемым характеристикам, необходимо установить их по маркировке на корпусе — цифровой или цветовой.
Корпуса стабилитронов чаще всего делаются из тонкого металла и стекла, некоторые виды этих элементов выпускаются в пластмассовых оболочках. Ввиду того что корпуса большинства этих полупроводниковых элементов имеют малые размеры, нанесение цифровых параметров на них возможно только мелким шрифтом. Не каждый радиолюбитель сможет прочесть такой мелкий текст на корпусе радиоэлемента размером меньше половины спичечной головки! Поэтому, уже с 90-х годов для обозначения необходимых технических характеристик на корпуса диодов и стабилитронов стали наносить цветовую маркировку.
На пластиковые и стеклянные корпуса этих радиоэлектронных элементов производитель наносит разметку в виде цветных полосок или точек. По данным цветовым обозначениям через справочную электротехническую литературу и можно определить тип и назначение каждого полупроводникового элемента.
Цветовая маркировка на полупроводниковых элементах позволяет упростить техническое обозначение радиодеталей, по цветовой разметке диода и стабилитрона в стеклянном корпусе можно легко установить его технические характеристики, просто используя нужный радиотехнический справочник.
Цветовое обозначение радиоэлементовМаркировка стабилитронов в стеклянном корпусе наносится непосредственно на корпус изделия на заводе в стерильных условиях с помощью специальной краски . Состав краски для нанесения цветовой маркировки на стекло полупроводникового радио-элемента подобран таким образом, чтобы она не выгорала и не осыпалась в процессе эксплуатации элемента. В случае замены стабилитрона в электросхеме необходимо подбирать аналогичный элемент именно по цветовой маркировке.
Рисунок маркировки на изделиях бывает в виде цветных полосок и точек, поэтому из различных комбинаций этих цветографических обозначений выстраивается техническая характеристика полупроводниковых элементов.
За счет различных цветовых комбинаций производится техническое обозначение параметров радиоэлектронных компонентов. Это бесспорно не только позволяет упростить процессы изготовления элементов на производственных предприятиях, но и значительно облегчает визуальное определение технических характеристик радиодеталей.
Технологическая маркировка радиодеталей состоит не только из комбинаций разноцветных полосок и точек. Но и разные формы корпусов также находят применение для маркировки определенных параметров радиоэлектронного изделия. Поэтому, корпуса стабилитронов и диодов делают в форме прямоугольника, овала, круглой или скругленной формы. Каждый из элементов имеет свое назначение для применения в схемах радиоэлектроники.
Маркировка цветовая и цифровая диодов и стабилитроновТакое цветографическое нанесение маркировки вместо текстовой информации позволяет упростить, облегчить процесс обозначения и распознавания технических характеристик. Микротекст с указанием типа изделия на корпуса диодов и стабилитронов наносить гораздо сложнее. Для этого требуется разработка дополнительного техпроцесса с применением дорогого и сверхточного печатного оборудования.
Цветографическое обозначение полупроводниковых элементов принято не только в России, оно также широко применяется в Европейских странах. Такая маркировка электронных деталей имеет международный формат обозначения технических характеристик. Поэтому и позволяет достаточно точно подобрать необходимый полупроводниковый элемент из импортных компонентов или из отечественных аналогов. Маркировка SMD импортных диодов или стабилитронов устанавливается по радиотехническому справочнику.
Кроме того, элементы, близкие по характеристикам, также можно подбирать исходя из цветовых обозначений на корпусах. Выбор элементов отечественного производства и их импортных аналогов ведется по их маркировке цветом. Как видите, подобрать нужный элемент по цветовой маркировке не составляет большого труда используя энциклопедические справочники или информацию на интернет-порталах, где можно довольно точно установить тип и характеристику полупроводникового элемента (диода или стабилитрона в стеклянном корпусе).
В цветографическое обозначение закладываются все необходимые технические параметры электротехнического изделия, например, указываются параметры рабочего напряжения и пропускаемого тока (прямое и обратное направление) через радиоэлемент.
Помимо этого, в цветовой комбинации из цветных точек и полосок, которые производитель нанес на стеклянный или пластиковый корпус изделия, заложены Коды технических характеристик стабилитрона или диода. Следует учесть, что чтение маркировки стабилитронов или диодов ведется со стороны анодного вывода элемента, считывание цифровых полосок или точек производится слева направо в сторону катода. По этим признакам устанавливается материал основы полупроводникового изделия — Кремний (К), Германий (Г), Арсенид-галлия (А), Селен (С), а также его рабочие токи (прямой и обратный), величина рабочего и стабилизирующего напряжения.
Как уже говорилось ранее, именно по комбинациям цветографических точек и полосок, нанесенных на стеклянные или металлостеклянные корпуса стабилитронов или диодов, все технические параметры радиоэлектронного изделия расшифровываются в буквенно-цифровое обозначение при помощи таблиц из технических справочников.
Следует отметить, что полупроводники из Германия применяются в слаботочных схемах, ввиду того что они не выносят высокие температуры (при перегреве большим током они быстро выходят из строя). Полупроводниковые элементы из Кремния, наоборот, предназначены для работы в цепях с более высокими токами и выдерживают продолжительную работу под нагрузками, при этом не выходят из строя.
Помимо вышеуказанных полупроводниковых приборов бывают полупроводники из Селена – радиодетали, которые также неплохо зарекомендовали себя в схемах управления питанием электротехнической аппаратуры. Полупроводники из Селена в основном применяются в электросхемах со средней токовой нагрузкой или в импульсных блоках питания. Цветовая маркировка на корпуса селеновых элементов наносится также в соответствии с принятыми стандартами производителей полупроводниковых радиокомпонентов.
В большинстве обозначений радиоэлементов среди прочих применяются цветные полоски в различных комбинациях – черные, синие, голубые, серые, белые. Из справочника радиолюбителя можно узнать, какой тип и характеристики заложены в цветографическую составляющую элемента для использования его в схемах регулирования и управления электронными устройствами.
В заключении хочется отметить, что подобная цветографическая маркировка используется не только для обозначений стабилитронов, диодов, но и широко применяется для указания характеристик резисторов, транзисторов, тиристоров и множества других полупроводниковых изделий. Цветографическое комбинированное нанесение значков на корпуса радиодеталей является в настоящее время наиболее простым, экономичным и удобным видом обозначения технических характеристик элементов электросхем в радиотехнике.
Москатов Е.А. – Справочник по полупроводниковым приборам » СтудИзба
А. Справочник по полупроводниковым приборам. http://moskatov.narod.ruВыпрямительные и импульсные диодыТаблица П2.2. Расшифровкаимпульсных диодов.Цвет корпуса илиТип диодаметка на корпусенекоторыхмаркировоквыпрямительныхМетка у выводовРисунокАнода (+)Катода (-)Д9Б–красное кольцо–Д9В–оранжевое или красноекольцо + оранжевое–Д9Г–жёлтое или красное +жёлтое кольцо–Д9Д–белое или красное +белое кольцо–Д9Е–голубое или красное +голубое кольцо–Д9Ж–зелёное или красное +зелёное кольцо–Д9И–два жёлтых кольца–Д9К–два белых кольца–Д9Л–два зелёных кольца–Д9М–два голубых кольца–КД102А–зелёная точка–КД102Б–синяя точка–2Д102А–жёлтая точка–2Д102Б–оранжевая точка–КД103Ачёрныйсиняя точка–КД103Бзелёныйжёлтая точка–2Д103А–белая точка–КД105Бточка отсутствуетбелая или жёлтая полоса–КД105Взелёная точкабелая или жёлтая полоса–КД105Гкрасная точкабелая или жёлтая полоса–КД105Дбелая или жёлтаяточкабелая или жёлтая полоса–КД208Ажёлтая точкачёрная, зелёная илижёлтая точка–КД208Б–зелёная полоса–А (+)К (-)212иМоскатов Е.
А. Справочник по полупроводниковым приборам. http://moskatov.
narod.ruЦвет корпуса илиТип диодаметка на корпусеМетка у выводовРисунокАнода (+)Катода (-)КД209А–чёрная, зелёная илижёлтая точка–КД209Ббелая точкачёрная, зелёная илижёлтая точка–КД209Вчёрная точкачёрная, зелёная илижелтая точка–КД209Гзелёная точкачёрная, зелёная илижёлтая точка–2Д209А–красная полоса на торцекорпуса–2Д209Бзелёная точкакрасная полоса на торцекорпуса–2Д209Вкрасная точкакрасная полоса на торцекорпуса–2Д209Гбелая точкакрасная полоса на торцекорпуса–КД221А–голубая точка–КД221Ббелая точкаголубая точка–КД221Вчёрная точкаголубая точка–КД221Гзелёная точкаголубая точка–КД221Дбежевая точкаголубая точка–КД221Ежёлтая точкаголубая точка–КД226А––оранжевое кольцоКД226Б––красное кольцоКД226В––зелёное кольцоКД226Г––жёлтое кольцоКД226Д––белое кольцоКД226Е––голубое кольцоКД243А––фиолетовое кольцоКД243Б––оранжевое кольцоКД243В––красное кольцоКД243Г––зелёное кольцоКД243Д––жёлтое кольцоА (+)К (-)213Москатов Е.
А. Справочник по полупроводниковым приборам. http://moskatov.narod.ruЦвет корпуса илиТип диодаметка на корпусеМетка у выводовРисунокАнода (+)Катода (-)КД243Е––белое кольцоКД243Ж––голубое кольцоКД247А––два оранжевыхкольцаКД247Б––два красных кольцаКД247В––два зелёных кольцаКД247Г––два жёлтых кольцаКД247Д––два белых кольцаКД247Е––два фиолетовыхкольцаКД410А–красная точка–КД410Б–синяя точка–КД509А–синее узкое кольцосинее широкоекольцо2Д509А–синие точка и кольцосинее широкоекольцоКД510А–два зелёных узких кольцазелёное широкоекольцо2Д510А–зелёные точка и кольцозелёное широкоекольцоКД521А–два синих узких кольцасинее широкоекольцоКД521Б–два серых узких кольцасерое широкоекольцоКД521В–два жёлтых узких кольцажёлтое широкоекольцоКД521Г–два белых узких кольцабелое широкоекольцоКД522А–чёрное широкое кольцочёрное узкое кольцоКД522Б–чёрное широкое кольцодва чёрных узкихкольца2Д522А–чёрное широкое кольцочёрная точка1N4148––чёрное кольцоКД906белая полоса у 4вывода––А (+)К (-)2134214Москатов Е.
А. Справочник по полупроводниковым приборам. http://moskatov.narod.ruЦвет корпуса илиТип диодаметка на корпусеМетка у выводовРисунокАнода (+)Катода (-)КДС111Акрасная точка––КДС111Бзелёная точка––КДС111Бжёлтая точка––КЦ422Аточка отсутствует–чёрная точкаКЦ422Ббелая точка–чёрная точкаКЦ422Вчёрная точка–чёрная точкаКЦ422Гзелёная точка–чёрная точкаА (+)К (-)~+-~~+-~~+-~~+-~215Москатов Е.
А. Справочник по полупроводниковым приборам. http://moskatov.narod.ruЛитература1. Баркан В. Ф., Жданов В. К. Радиоприёмные устройства. Издание 5-епереработанное и дополненное.
– М.: Советское радио, 1979. – 464 стр., ил.2. Бирюков С. Микросхемные стабилизаторы напряжения широкого применения.Радио, №2, 1999.3. Бирюков С. Оптроны серии АОУ115А. Радио, №5, 2000.4. Богданович Б. М., Ваксер Э. Б. Краткий радиотехнический справочник. – Минск:Беларусь, 1976. – 335 с., ил.5. Горелов С. Операционные усилители. Радио, 1989, №10, с. 91 – 94 и №12, с. 83.6. Диоды: Справочник / Григорьев О. П., Замятин В. Я., Кондратьев Б. В., ПожидаевС. Л. – М.: Радио и связь, 1990.
– 336 с., ил. – (Массовая радиобиблиотека.Выпуск 1158).7. Замятин В. Я. и др. Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры:Справочник / В. Я. Замятин, Б. В. Кондратьев, В. М. Петухов. – М.: Радио и связь,1987. – 576 с., ил.8. Интегральные микросхемы: микросхемы для импульсных источников питания иих применение. Издание 2-е. – М.: ДОДЭКА, 2000. – 608 с., ил.9. Интегральные микросхемы: микросхемы для линейных источников питания и ихприменение. Издание 2-е, исправленное и дополненное.
– М.: ДОДЭКА, 1998. –400 с., ил.10.Кизлюк А. И. Справочник по устройству и ремонту телефонных аппаратовзарубежного и отечественного производства. – М.: Антелком, 2000.11.Киселёв В. Транзисторы серий КТ520 и КТ521. Радио, №9, 2001.12.Ломакин Л. Транзисторы серии КП705. Радио, №7, 1996.13.Ломакин Л. Транзисторы серии 2П706.
Радио, №7, 1996.14.Митрофанов А. В., Щеголев А. И. Импульсные источники вторичногоэлектропитания в бытовой радиоаппаратуре. – М.: Радио и связь, 1985 – 72 с., ил.15.Москатов Е. А. Электронная техника. – Таганрог, 2004. – 121 с., ил.ftp://ftp.radio.ru/pub/2005/04/Electronic_technician.pdfhttp://www.moskatov.narod.ru/Books/Electronic_technician.pdfhttp://www.qrz.ru/books/free/electronic/Electronic_technician.zip16.Мощные полупроводниковые приборы.
Транзисторы: Справочник. Бородин Б.А., Ломакин В.
М., Мокряков В. В. и другие. Под редакцией Голомедова А. В. –М.: Радио и связь, 1985 – 560 с., ил.17.Нефедов А. В., Гордеева В. И. Отечественные полупроводниковые приборы и ихзарубежные аналоги. – М.: Энергия, 1978 – 208 с., ил.18.Нефедов А. В., Гордеева В. И. Отечественные полупроводниковые приборы и ихзарубежные аналоги: Справочник.
– 3 издание переработанное и дополненное. –М.: Радио и связь, 1990 – 400 с., ил. (Массовая радиобиблиотека; выпуск 1154).19.Овсянников Н. Транзисторы КТ972А, КТ972Б. Радио, №10, 1985.20.Отраслевой руководящий документ. Микросхемы интегральные. Серия К174(К174УН10, К174УН12). Руководство по применению РД II 342.919-82.216Москатов Е. А. Справочник по полупроводниковым приборам. http://moskatov.narod.ru21.Перечень интегральных микросхем, рекомендованных для применения приразработке и модернизации аппаратуры народнохозяйственного назначения, 2003– 176 с. ФГУП “ЦКБ Дейтон”.22.Петухов В.
М. Биполярные транзисторы средней и большой мощностисверхвысокочастотные и их зарубежные аналоги. Справочник. Т.4 – М.: КУбК-а,1997. – 544 с., ил.23.Петухов В. М. Транзисторы и их зарубежные аналоги. Полевые ивысокочастотные биполярные транзисторы средней и большой мощности.Справочник. В 4 томах. Издание второе, исправленное. – М.: ИП РадиоСофт,2000.
– 672 с., ил.24.Полупроводниковые приборы. Диоды выпрямительные, стабилитроны,тиристоры: Справочник – 2 – е издание стереотипное. – / А. Б. Гитцевич, А. А.Зайцев, В. В. Мокряков и др. Под ред. А. В. Голомедова. – М.: КУбК-а, 1994 – 528стр., ил.25.Полупроводниковые приборы: диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы.Справочник. Под общей редакцией Н.
Н. Горюнова. Издание 3-е, переработанное.– М.: Энергоатомиздат, 1987, ил.26.Полупроводниковые приборы: Транзисторы. Справочник. Аронов В. А., БаюковА. В., Зайцев А. А. и другие. Под общей редакцией Н. Н. Горюнова. – М.:Энергоиздат, 1982. – 904 с., ил.27.Полупроводниковые приборы. Справочник. Тома с I по XVIII. ВНИИ МЭПСССР. Издание 2.28.Ровдо А.
А. Полупроводниковые диоды и схемы с диодами.
– М.: Лайт Лтд.,2000. – 288 с., ил.29.Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральнымсхемам. Горюнов Н. Н., Клейман А. Ю., Комков Н. Н. и др. Под общей редакциейН. Н. Горюнова. – 5-е изд., стереотипное. – М.: Энергия, 1979. – 744 с., ил.30.Справочник радиолюбителя – конструктора. Составитель Роман МихайловичМалинин. Изд. 2 – е, переработанное и дополненное. – М.: Энергия, 1978.
– 752с., ил.31.Справочник по интегральным микросхемам. Тарабрин Б. В., Якубовский С. В.,Барканов Н. А., Вородин Б. А., Кудряшов Б. П., Назаров Ю. В., Смирнов Ю. Н.Редактор – Р. М. Малинин. – М.: Энергия, 1977. – 584 с., ил.32.Справочные данные по стабилитронам.http://www.akik.com.ua/techinfo/files/105.pdf33.Справочные данные по стабилитронам.http://www.rlocman.com.ru/comp/koz/diodes/dih20.htm34.Справочные данные по стабилитронам.http://www.chipinfo.ru/dsheets/diodes/stabpr.html35.Справочные данные по стабилитронам и транзисторам.
http://kazus.ru/36.Справочные данные по транзисторам.http://www.semiconductors.philips.com/acrobat_download/datasheets/BC546_547_4.pdf37.Справочные данные по биполярным транзисторам.http://www.qrz.ru/reference/kozak/BIPOL/bih23.htm217Москатов Е. А. Справочник по полупроводниковым приборам. http://moskatov.narod.ru38.Тиристоры: Справочник / Григорьев О. П., Замятин В. Я., Кондратьев Б.
В.,Пожидаев С. Л. – М.: Радио и связь, 1990. – 272 с., ил.39.Транзисторы: Справочник / Григорьев О. П., Замятин В. Я., Кондратьев Б. В.,Пожидаев С. Л. – М.: Радио и связь, 1989. – 272 с., ил.40.Хрулев А. К., Черепанов В. П. Диоды и их зарубежные аналоги. Справочник. В 3томах. – М.: ИП РадиоСофт, 2001. – 640 с., ил.41.Хрулев А. К., Черепанов В.
В справочнике в удобной для пользователей табличной форме даны характеристики и эксплуатационные параметры наиболее распространенных и широко применяемых в бытовой и промышленной радиоэлектронной аппаратуре отечественных аналоговых и цифровых микросхем, транзисторов, диодов и их зарубежных аналогов.
Название: Микросхемы, диоды, транзисторы. Справочник Авторы: Триполитов С.В., Ермилов А.В. Год издания: 1994 Страниц: 388 Язык: русский Формат: DJVU Размер: 2,9 Mб
Скачать книгу Микросхемы, диоды, транзисторы. Справочник
|
По всем рассмотренным приборам приведены сведения об их габаритных размерах, типе корпуса, цоколевке, буквенных и цветовых обозначениях. Указатель справочника позволяет быстро найти сведения о нужном приборе.
Операционные усилителиНепрерывные лазерные диоды для быстрой оптоакустической визуализации
Антониос Стилогианнис имеет диплом по прикладной физике Афинского национального технического университета (NTUA) с 2013 года и степень магистра наук. Имеет степень доктора физики в Мюнхенском университете Людвига-Максимилиана (LMU) с 2015 года. После этого он стал доктором философии. студент кафедры биологической визуализации (CBI) Технического университета Мюнхена (TUM) и работает в Институте биологической и медицинской визуализации (IBMI) в Helmholtz-Zentrum-Muenchen (HMGU) под руководством проф.Доктор Василис Нциахристос до сих пор. Его основное внимание в исследованиях уделяется разработке новых небольших по размеру и недорогих источников света, таких как лазерные диоды, для оптоакустических изображений и датчиков в биологии и окружающей среде.
Людвиг Праде имеет диплом по технической физике Технического университета Мюнхена с 2013 года.
С 2014 года он является членом Института биологической и медицинской визуализации (BIMI) Технического университета Мюнхена и Центра Гельмгольца Мюнхена, Мюнхен, Германия. , где он работает докторантом профессора Василиса Нциахристоса.Его основные исследовательские интересы – оптоакустическая визуализация в частотной области с использованием инновационных источников света, таких как лазерные диоды, для получения изображений без этикеток, высокой скорости и высокого разрешения.
Доктор Андреас Бюлер изучал физику в трехнациональной европейской магистерской программе Саар-Лор-Люкс Саарландского университета (Германия), Университета Нанси (Франция) и Университета Люксембурга (Люксембург). После окончания университета он специализировался в области медицинской физики в Гейдельбергском университете, включая исследовательскую стажировку в Бригаме и женской больнице в Бостоне (США), где он работал над визуализацией изображений для установок облучения груди.В 2008 году он присоединился к Институту биологической и медицинской визуализации (IBMI) в Центре Гельмгольца Мюнхена, получив докторскую степень по мультиспектральной оптоакустической томографии для визуализации мелких животных. С 2013 года он возглавляет группу клинической оптоакустики в IBMI. Его текущая исследовательская деятельность сосредоточена на переводе технологии MSOT в клинические приложения, в частности в эндоскопию и визуализацию сердечно-сосудистой системы.
Доктор Хуан Агирре получил степень магистра наук. степень доктора физики в Автономном университете Мадрида в 2007 году и его M.Sc. получил степень в области математической инженерии в Мадридском университете Комплутенсе в 2011 году. С 2007 по 2012 год он защитил докторскую диссертацию в лаборатории молекулярной визуализации больницы Грегорио Мараниона в Мадриде, временно останавливался в Фонде исследований и технологий Греции и Пенсильванский университет в ЕАЭС. После получения докторской степени он поступил в Институт биологических и медицинских изображений (IBMI) в Центре им.
Гельмгольца в Мюнхене, получив индивидуальную стипендию Марии Кюри от ЕС.В настоящее время он является руководителем младшей группы в IBMI. Его исследовательские интересы включают разработку и применение методов оптоакустической визуализации для решения неудовлетворенных клинических потребностей.
Джордж Серджиадис получил диплом электротехники в Университете Аристотеля в Салониках, Греция, и докторскую степень в Высшей национальной школе телекоммуникаций, Париж, Франция. До 2015 года он работал в Университете Аристотеля в Салониках, Греция, преподавал телекоммуникации и биомедицинскую инженерию, в настоящее время находится в отпуске.В 2004–2005 годах он был приглашенным исследователем в Media Lab, Массачусетский технологический институт, в 2010–2011 годах – приглашенным исследователем в IBMI, Мюнхен, а в 2015–2016 годах – приглашенным профессором Августа-Вильгельма-Шера в TUM, Мюнхен, Германия. В настоящее время он является приглашенным исследователем в IBMI, а также заслуженным профессором SIBET, Сучжоу, Китай. Его текущие исследовательские интересы включают медицинскую визуализацию.
Профессор Василис Нциахристос получил докторскую степень в области электротехники в Университете Пенсильвании, США, а затем получил докторскую степень в Центре исследований молекулярной визуализации при Гарвардской медицинской школе.Впоследствии он стал инструктором, а затем доцентом и директором лаборатории биооптики и молекулярной визуализации Гарвардского университета и Массачусетской больницы общего профиля, Бостон, США. В настоящее время он является директором Института биологической и медицинской визуализации в Центре им. Гельмгольца в Мюнхене, Германия, а также профессором электротехники, профессором медицины и кафедрой биологической визуализации в Техническом университете Мюнхена. Его работа сосредоточена на новых инновационных методах оптической и оптоакустической визуализации для изучения биологических процессов и заболеваний, а также на применении этих результатов в клинике.
© 2018 Авторы. Опубликовано Elsevier GmbH.
4 – Диодная матрица для защиты от электростатических разрядов, низкое напряжение фиксации
% PDF-1.4 % 1 0 obj > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > поток 2017-11-03T14: 37: 07 + 01: 00BroadVision, Inc.2020-09-29T13: 16: 01 + 02: 002020-09-29T13: 16: 01 + 02: 00 Приложение Acrobat Distiller 10.0.0 (Windows) / pdf
Ƭmf> | W_IV.k 㣯 UQ) cJ) vʛt) CL “a) ‘O9a ܨ y٠T ܇ OY13r \ MA! CPɏ = rY3fq-UKDK> b mE} F \ sbo` (KB \ c] t: U! ֭ ϪzMӔ _lU (ÒBwc | Y-fN: 9:; m9stKGc: SlaY8 ~ “z8yV; @E \ ged, LDg (Z zXS * V |` xu4hFm09X6 =
nUn
m ٽ s (JʠrsA 쥾 Z: 7m ன- = Q ո ݷ G5 榗 q: re ظ U; q 煾 Q
: e [nQ-P “+. | M ܣФотоакустическая томография с высокоэнергетическими импульсными лазерными диодами | (2020) | Kalva | Публикации
- 1 Введение
- 1.1 Введение в фотоакустическую визуализацию
- 1.2 Основы фотоакустического эффекта
- 1.3 Обнаружение фотоакустического сигнала
- 1.4 Различные конфигурации фотоакустического изображения
- 1.4.1 Фотоакустическая компьютерная томография / фотоакустическая томография
- 1.4.2 Фотоакустическая микроскопия
- 1.4.3 Фотоакустическая эндоскопия
- 1,5 Пространственное разрешение, глубина изображения, скорость изображения и контраст
- 1.6 Источники света, используемые в фотоакустической визуализации
- 1,7 Формирование фотоакустического изображения
- 1.7.1 Реконструкция изображения в фотоакустической компьютерной томографии
- 1.7.2 Формирование изображения в фотоакустической микроскопии
- 2 Система визуализации фотоакустической компьютерной томографии
- 2.1 Приборы
- 2.2 Коммерциализация PAT
- 2.3 Проблемы, с которыми сталкиваются системы визуализации PAT
- 3 импульсных лазерных диода для фотоакустической визуализации
- 3.1 Одноэлементные системы PLD-PAT на основе ультразвуковых преобразователей
- 3.2 Клиническая система PLD-PAT на основе линейного преобразователя
- 3.3 Переносные системы PLD-PAT
- 3.4 Использование PLD в фотоакустической микроскопии
- 3.5 Длительность импульса, отношение сигнал / шум и меры безопасности при использовании PLD
- 4 Обсуждение и заключение
Предисловие
Изображения высокого разрешения с хорошим оптическим контрастом всегда были приоритетом для
клиницисты и исследователи для диагностики и терапевтического мониторинга заболеваний.
За последние два десятилетия фотоакустическая визуализация (PAI) – уникальный гибридный биомедицинский
метод визуализации, сочетающий как оптическую, так и ультразвуковую визуализацию, – это
привлекает большое внимание исследователей. PAI обеспечивает богатый оптический контраст
с изображениями высокого разрешения ультразвука при большей глубине изображения, чем чисто оптический
изображения не могу даже представить. PAI работает по принципу фотоакустической
эффект, при котором волны давления генерируются при поглощении короткого лазерного импульса
хромофорами ткани, таким образом преобразуя падающую оптическую энергию в
звуковые волны.Эти звуковые волны (также называемые фотоакустическими волнами) несут
структурная и функциональная информация о внутренних частях тела. С годами
используя этот основной принцип, ученые и инженеры построили различные типы
системы фотоакустической визуализации для ряда биомедицинских приложений в онкологии,
дерматология, кардиология, нефрология, неврология, молекулярная визуализация, кислород
метаболизм, экспрессия генов, биомаркеры и т. д.
Среди трех основных типов систем фотоакустической визуализации, а именно: фотоакустическая компьютерная томография / фотоакустическая томография (PACT / PAT), фотоакустическая микроскопия (PAM) и фотоакустическая эндоскопия (PAE-PACT / PAT широко используется для визуализации глубоких тканей.Использование ближнего инфракрасного (NIR) длины волн дополнительно улучшают глубину изображения, поскольку рассеяние и поглощение ближнего инфракрасного света в биологических тканях слабые. Обычные лазеры (например, Nd: YAG с модуляцией добротности) источники возбуждения для PACT / PAT приводят к очень громоздким, тяжелые, дорогие, непортативные системы визуализации, не работающие в режиме реального времени. Поэтому в В последние годы высокоэнергетические импульсные лазерные диоды (PLD) находят все больше и больше использование в системах фотоакустической визуализации. Эти ПЛИС очень компактны, легки по весу, недорогой и может использоваться для портативных систем визуализации в реальном времени, тем самым делая PAT более клинически переводимым.
В этом обзоре мы познакомим вас с основами фотоакустической визуализации, различными Методы PAI и их реализации, а затем сосредоточиться на разработке компактных системы фотоакустической томографии с использованием импульсных лазерных диодов. Мы обсуждаем ограничения обычных систем визуализации PAT на основе Nd: YAG и как преодолеть некоторые из этих проблем с помощью визуализации PAT на основе PLD системы. Затем мы рассматриваем преимущества и ограничения PLD для PAI и предлагаем будущие возможности.
Мы благодарны редакторам серии SPIE Spotlight. Без их поддержки этот Прожектор был бы невозможен. Благодарим судей за их ценные комментарии. Мы также благодарим Аруниму, Правин и Пола за вычитку. рукопись.
Сандип Кумар Калва
Маноджит Праманик
Апрель 2020
(PDF) Генерация пикосекундных импульсов за счет внутреннего переключения усиления в лазерных диодах
начинает развиваться.Примечательно то, что концентрация
в правой скважине уменьшается, когда начинается стимулированное излучение
, тогда как концентрация в левой скважине продолжает увеличиваться. Причина такого поведения следующая. В начале генерации
плотность носителей в левой яме все еще низкая, а развитое стимулированное излучение частично сорбируется в этой лунке, что приводит к резкому увеличению плотности носителей
.Таким образом, в этом случае стимулированная эмиссия
служит дополнительным фактором, выравнивающим плотности носителей
в скважинах. Следует отметить, что прирост режима продолжает расти до
даже после того, как концентрация в правой скважине начинает снижаться до
. Причина в том, что после начала развития стимулированного излучения
носители по-прежнему поступают в правую скважину
током накачки, но они также интенсивно подаются в левую скважину из-за поглощения стимулированной
эмиссия и сверхбарьерный ток.В результате в режиме
приростпродолжает увеличиваться. Наконец, скорость стимулированной эмиссии
становится настолько высокой, что она поглощает носители в обеих скважинах
и подавляет рост модового усиления.
На рисунке 7 показаны временные зависимости модального оптического усиления
, рассчитанные для структур с xÀ0,2
и 0,4. Этот рисунок показывает, что при оптимальных для каждой структуры условиях накачки
более высокий потенциальный барьер вызывает более длительную задержку включения на
, а также большую производную по времени
модального усиления в момент пересечения уровня потерь.
Оба эти фактора приводят к значительному превышению коэффициента усиления выше
уровня потерь и, соответственно, более высокой оптической мощности в
структуре с более высоким барьером в активной области.
Выше было упомянуто, что нагрев носителя может снизить прирост материала пресса и облегчить накопление носителя. Для исследования влияния нагрева носителей заряда на генерируемую структурой оптическую мощность
, мы моделируем динамическое поведение лазера
, используя модель, разработанную в [4].10. В соответствии с этой моделью
вводится температура носителей, отличная от температуры решетки, и уравнения неразрывности для концентраций носителей
дополняются уравнениями для плотности энергии носителей
. В этом моделировании максимальная средняя температура носителя
, достигнутая при амплитуде импульса тока
1,32 А и длительности 0,6 нс, составляет около 308 К. Это показывает, что
ток инжекции слишком мал и скорость потерь энергии
через излучение LO-фононов слишком велико для достижения значительного нагрева
носителей заряда в гетероструктурах AlGaAs / GaAs.Таким образом, мы исключили эффект нагрева носителя
из рассмотрения
, представленного в этой статье.
IV. ВЫВОДЫ
Предложен подход для генерации мощных пикосекундных
оптических импульсов в режиме переключения усиления в лазерном диоде
. Этот подход основан на внутреннем управлении усилением
, обеспечиваемом тонким потенциальным барьером, встроенным в активную область la-
ser. Моделирование, проведенное для лазера с двойной гетероструктурой AlGaAs / GaAs
с барьером AlGaAs в области ac-
, демонстрирует значительное увеличение генерируемой оптической мощности
при увеличении высоты барьера.Оптическая мощность
около 1 Вт прогнозируется для ширины барьера 0,1
м, состава барьера xÀ0,4, общей ширины активной области
0,3
м и ширины полосы 12
г. Максимальная мощность
достигается при использовании импульсов тока длительностью порядка
дер в одну наносекунду. Сверхбыстрые импульсы тока накачки
не требуются для достижения высокой оптической мощности.
Для сравнения характеристик исследуемой структуры
с характеристиками одногетероструктурных лазеров с насыщенным поглотителем 5 рассчитываем оптическую мощность PS на единицу
площади лазерной грани: PSÀ1 Вт / (12
мÀ0.2
м)
⫽0,416W /
м2. Здесь ширина активной области берется как сумма
ширин двух узкополосных областей, которые вносят
дань в усиление. Типичное значение PS для лазеров, приведенное в [
]. 5 – PS⫽0,33 Вт /
м2. Таким образом, предложенная нами структура
представляется перспективной для генерации мощных оптических импульсов
. Правильный дизайн профиля оптического режима может позволить
дополнительно подавить модальное усиление и увеличить накопленную плотность несущих
.Дальнейшее увеличение оптической мощности
ожидается для многобарьерных структур. Подход
может быть применен к другой материальной системе, например, структурам InGaAsP / InP гетеро-
, для реализации генерации мощных оптических импульсов
на длине волны 1,5
м.
БЛАГОДАРНОСТИ
Финансовая поддержка NorFA 共 000384 兲, INTAS 01-0364,
INTAS YSF 2002-95, STINT 共 99/527 共 02 兲 兲 и грант для
российских научных школ 2192.2003,2 兲 признается.
Авторы выражают благодарность И. Ясиевичу за очень ценные обсуждения, А. Ковшу и А. Жукову за образец
ростом, А. Блому за критическое прочтение рукописи.
1А. Килпела, Р. Пеннала и Дж. Костамоваара, Rev. Sci. Instrum. 72, 2197
共 2001 兲.
2А. Biernat, G. Kompa, J. Opt. 29, 225 共 1998 兲.
3С. Н. Вайнштейн, Ю. Т. Костамоваара, J. Appl. Phys. 84,1843 共 1998 兲.
4С.Вайнштейн, В. Россин, А. Килпела, Дж. Костамоваара, Р. Мюллюла, К.
Маатта, IEEE J. Quantum Electron. 31, 1015 共 1995 兲.
5E. Портной, Н. Стельмах, А. Челноков, Сов. Tech. Phys. Lett. 15, 432
共 1989 兲.
6Е. Л. Портной, Г. Б. Венера, А.А. Хазан, И.М. Гаджиев, А. Ю. Shmarcev,
J. Frahm, D. Kuhl, IEEE J. Sel. Вершина. Квантовая электроника. 3,256
共 1997 兲.
7В. И. Толстихин, М. Вилландер, IEEE J. Quantum Electron.31 814
共 1995 兲.
8S. Вайнштейн Н., Шестак Л., Свердлов М., Третьяков В., Коста Я. Т.
movaara, Прил. Phys. Lett. 80, 4483 共 2002 兲.
9S. Зе, Физика полупроводниковых приборов, 2-е изд.共 Wiley, New York,
1981 兲.
10Б. Голубев Е., Чистяков В.М., Гуревич С.А. // Тр. SPIE 4354,34
共 2001 兲.
2229J. Прил. Phys., Vol. 95, № 5, 1 марта 2004 г. Тараканов
и др.
Загружено 25 сен 2013 на 202.116.1.148. Эта статья защищена авторским правом, как указано в аннотации. Повторное использование содержимого AIP регулируется условиями по адресу: http://jap.aip.org/about/rights_and_permissions
Широкополосный перестраиваемый интегрированный КМОП-генератор с минимальной длительностью импульса 80 пс для полупроводниковых лазеров с переключением усиления
Характеристики генерации лазерный диод был впервые исследован с инжекцией непрерывного (CW) тока. На рис. 2 показан график зависимости выходной мощности от тока инжекции. Показано, что лазерный диод имеет пороговый ток 11 мА, квантовую эффективность 0.17 Вт / А, длина волны генерации 1310 нм.
Рис. 2Входные-выходные характеристики лазерного диода, использованного в данном исследовании. На вставке показан спектр генерации лазера с входным током 20 мА.
Результаты электрических измерений, выполненных на интегрированном КМОП-генераторе импульсов, показаны на рис. 3 (a) и (b). Регулируя напряжение, подаваемое на КМОП (TB), ширину выходного импульса можно непрерывно настраивать до 270 нс при минимальной длительности импульса 80 пс.Выходное напряжение можно настраивать от 0,8 до 1,5 В. На рис. 3 (b) показана форма сигнала электрического импульса длительностью 270 нс, генерируемого генератором КМОП-импульсов, а также соответствующего выходного оптического импульса лазерного диода. Можно видеть, что хотя формы электрических и оптических импульсов различаются на фронтах нарастания, спадающие фронты хорошо перекрываются друг с другом, что является результатом переходного процесса переключения усиления (похоже, что оптический импульс «обрезан» ”По заднему фронту электрического импульса).Рабочая частота системы зависит от генератора, используемого для генерации начального импульса, которая составляет примерно 1,8 МГц. Таким образом, эту частоту можно изменить, выбрав другой генератор.
Рисунок 3Результаты электрических измерений, выполненных на встроенном КМОП-генераторе. ( a ) Формы сигналов выходных импульсов с разной шириной импульса от генератора импульсов CMOS с различным напряжением TB от 0,66 до 0,48 В. Каждая форма волны помечена соответствующим напряжением.( b ) Форма волны электрического импульса от КМОП-генератора импульсов длительностью 270 нс и соответствующего оптического импульса от лазерного диода.
На рис. 4 показаны формы оптических импульсов лазерного диода, генерируемых в результате подачи электрических импульсов с разной длительностью. Выходное напряжение электрических импульсов зафиксировано на уровне 1,4 В. Из рис. 4 (а) мы можем видеть, что оптический импульс состоит из двух частей: начальный всплеск, за которым следует область установившегося состояния.Эта форма типична для оптических импульсов с переключением усиления, генерируемых с помощью возбуждения длинными электрическими импульсами 13 . Согласно нашим предыдущим исследованиям, время задержки первого выброса, которое также называется временем включения лазерного диода, зависит от коэффициента усиления лазерного диода 13, 24, 31 . Таким образом, увеличение коэффициента усиления лазерного диода может сократить время включения.
Рис. 4Осциллограммы выходного оптического сигнала лазерного диода, генерируемые в результате применения электрических импульсов с разной длительностью.( a ) Формы сигналов управляющего электрического импульса длительностью 4,3 нс и соответствующего оптического импульса длительностью 3,0 нс. ( b ) Осциллограммы управляющего электрического импульса длительностью 2,7 нс и соответствующего оптического импульса длительностью 1,3 нс. ( c ) Формы сигналов управляющего электрического импульса длительностью 2,0 нс и соответствующего оптического импульса длительностью 0,7 нс. ( d ) Осциллограммы управляющего электрического импульса длительностью 1.7 нс и соответствующий оптический импульс длительностью 0,3 нс. ( e ) Формы сигналов управляющего электрического импульса длительностью 1,4 нс и соответствующего оптического импульса длительностью около 100 пс. На вставке в увеличенном масштабе показана форма волны оптического импульса.
Из рис. 4 (a, d) видно, что уменьшение длительности электрического импульса одновременно уменьшает (или сокращает) длительность установившегося состояния оптических импульсов, даже если время задержки оптических импульсов остается неизменным.Другими словами, ширина оптического импульса регулируется путем настройки ширины электрического импульса. Рисунок 4 (d) показывает, что это установившееся состояние можно значительно уменьшить, оставив только начальный всплеск оптического импульса, минимальная длительность которого составляет примерно 100 пс. Собственная минимальная длительность первого всплеска зависит от коэффициента усиления и структурных свойств полупроводникового лазерного диода и может быть дополнительно уменьшена путем оптимизации параметров лазерного диода. На вставке показан увеличенный рисунок формы волны первого всплеска, что указывает на то, что эта форма волны содержит много джиттеров.
Были проведены дальнейшие эксперименты по измерению джиттера (см. Дополнительную информацию). На рис. 5 (а) показаны фазовые шумы входного и выходного сигналов КМОП-генератора соответственно. Среднеквадратичное значение джиттера составляет 34,208 пс и 39,450 пс соответственно, что означает, что дополнительный джиттер, вносимый схемой генератора импульсов, составляет всего 5,242 пс. Между тем, мы также измеряем фазовый шум входного импульса и оптических выходов лазерного диода, как показано на рис. 5 (b), среднеквадратичное значение джиттера составляет 33.421 пс и 35,552 пс, что означает, что полупроводниковые лазерные диоды дают только среднеквадратичное значение джиттера 2,131 пс. Следовательно, джиттер в основном вызван джиттером, свойственным генератору напряжения в цепях. Для будущей реализации можно использовать генератор улучшенного качества для уменьшения джиттера нашей схемы управления лазером.
Рисунок 5( a ) Сравнение фазового шума на входе и выходе генератора импульсов. ( b ) Сравнение фазового шума на входе и выходе полупроводникового лазерного диода.
Фиксированное время задержки на рис. 4 является результатом фиксированного управляющего напряжения; таким образом, изменение управляющего напряжения лазера приводит к изменению времени задержки. На рисунке 6 (а) показаны формы сигналов оптических импульсов, генерируемых при управляющих напряжениях от 0,9 до 1,4 В (для облегчения наблюдения за формами импульсов ширина электрических импульсов настроена на отсечку в установившемся состоянии). Из рис. 6 (b) видно, что при увеличении напряжения возбуждения время задержки оптических импульсов уменьшается, что также является типичным свойством переключения усиления полупроводниковых лазеров.
Рис. 6( a ) Формы сигналов оптических импульсов от лазерного диода, генерируемых при различных управляющих напряжениях от 0,9 до 1,4 В (для облегчения наблюдения за формами импульсов ширина электрических импульсов настроена так, чтобы отсекать устойчивое состояние). ( b ) Время задержки оптических импульсов лазерного диода, генерируемых при различных управляющих напряжениях от 0,9 до 1,4 В.
На рисунке 7 показаны возможности настройки полупроводниковой лазерной системы, управляемой генератором электрических импульсов.Диапазон перестройки электрического импульсного генератора составляет 8 пс – 270 нс, следовательно, длительность оптического импульса может быть изменена от 100 пс до 270 нс. Пиковая мощность оптического импульса составляет примерно 4 мВт, что является значением, подходящим для использования в качестве затравочных лазеров для волоконного усиления.
Рис. 7Ширина оптического импульса и средняя оптическая мощность в зависимости от ширины электрического импульса всей лазерной системы.
Обратите внимание, что минимальная длительность оптического импульса 100 пс генерируется из электрического импульса шириной 1.5 нс, что намного больше, чем минимум 80 пс, который может достичь электрический импульсный генератор. Ширина оптического импульса 100 пс ограничивается, в первую очередь, характеристиками полупроводникового лазера по переключению усиления; большое время задержки указывает на то, что используется полупроводниковый лазер с низким коэффициентом усиления 28, 29 . При наличии надлежащих высокоскоростных лазерных диодов 13, 21 с высоким коэффициентом усиления можно ожидать получения более коротких оптических импульсов с длительностью импульса в несколько пикосекунд с использованием электрического генератора импульсов тока.
Внутренняя точность времени для 40-нм процесса SMIC CMOS может составлять всего 9.4 пс 32 . Используемая внутренняя схема может генерировать аналогичный короткий импульс. Однако после значительной фильтрации паразитных параметров корпуса высокочастотные компоненты резко ослабляются. Таким образом, ширина электрического импульса 80 пс ограничена паразитами внешней согласующей цепи и корпуса. За счет системной интеграции или оптимизации конструкции печатной платы и корпуса можно генерировать более короткие электрические импульсы, достаточные для возбуждения полупроводниковых лазеров. Более того, если нам удастся объединить генератор импульсов и лазерный диод, влияние проблемы согласования и паразитных характеристик корпуса можно будет еще больше минимизировать.
Текущее максимальное выходное напряжение составляет примерно 1,5 В и зависит от толщины затвора КМОП. Если будет принят стандартный процесс CMOS с толстым затвором, можно ожидать максимального выходного напряжения 5 В; однако собственная ширина импульса может быть немного увеличена до примерно 10 пс. Кроме того, за счет применения метода рассеянного в поперечном направлении полупроводникового оксида металла (LDMOS) можно достичь еще более высокого напряжения возбуждения (> 25 В), что полезно для лазерных диодов большой мощности.
% PDF-1.6 % 24 0 obj> эндобдж xref 24 75 0000000016 00000 н. 0000002142 00000 н. 0000002293 00000 н. 0000002334 00000 н. 0000002404 00000 н. 0000002434 00000 н. 0000002518 00000 н. 0000002542 00000 н. 0000003119 00000 п. 0000003718 00000 н. 0000003879 00000 п. 0000005031 00000 н. 0000005281 00000 п. 0000005438 00000 н. 0000005576 00000 н.
