«Kompyuterning fizik asoslari» fanidan yakuniy nazorat -variant

15-Variant
1) Akustoelektronika
2) n-tipli aralashmali yarim o’tkazgichlar
3) Analog va raqamli signallar
1<sup>. Akustoelektronika – aku-stikaning qattiq jism akustikasi, yarim-oʻtkazgichlar fizikasi va radio-elektronika chegarasidagi qismi. A. radiosignallarni oʻzgartirish va ularga ishlov berish uchun UT (ultratovush) qurilmalarini yaratish prinsiplarini tadqiq qilish bilan shugʻullanadi. OʻYUT (oʻta yuqori takroriylik)li signalni toʻlqin uzunligi 105-marta kichik boʻlgan tovush signaliga aylantirish unga ish-lov berishni ancha yengillashtiradi. Signallar ustida amallarni bajarish uchun UTning oʻtkazuvchanlik elektronlari, elektromagnitik maydonlar, op-tik nurlanishlar, shuningdek, akustik toʻlqinlarning nochiziqli oʻzaro ta’sirlaridan foydalaniladi.Akustoelektron qurilmalar sig-nallar ustida quyidagi amallarni ba-jarish imkonini beradi: vaqt mobaynidagi oʻzgartirishlar (signallarni tutib turish, ularning davomiyligini oʻzgartirish), takroriylik (chasto-ta) boʻyicha va fazaviy oʻzgartirishlar (fazalarni siljitish, takroriylik va spektrni oʻzgartirish), amplitudani oʻzgartirish (kuchaytirish, modulyatsiya-lash), shuningdek, murakkabroq funksional oʻzgarishlarni amalga oshirish (integrallash, kodlash va kodsizlash, yigʻuv funksiyalarini hosil qilish, sig-nallarni korrelyatsiyalash va boshqalar). Bunday muolajalarni, koʻpincha, radiolokatsiyada, uzoq aloqa texnikasida, avtomatik boshqaruv tizimlarida, hisoblagich va boshqa radioelektron qurilmalarda bajarish lozim. Koʻpchilik hollarda radioelek-tron usullar ushbu amallarni ancha sodda va tejamli yoʻllar bilan amalga oshirish imkonini beradi.Ishlash zaminida yotuvchi fizik prinsiplar va vazifalariga koʻra, akustoelektron qurilmalar signallar chiziqli oʻzgartiriladigan (tutib qolish liniyalari, filtrlar va boshqalar) suct chiziqli qurilmalarga, faol chiziqli qurilmalarga (signal kuchaytirgichlari va generatorlari) hamda signalning generatsiyasi, modulyatsiyasi, oʻzaro koʻpaytirilishi va boshqa oʻzgarishlari sodir boʻladigan nochiziqli qurilmalarga boʻlinadi
2. Yarimo'tkazgichlar oʻtkazuvchanligi jihatidan metall va dielektriklar orasidagi moddalar boʻlib, oʻz fizik xususiyatlarini turli tashqi taʼsirlar (masalan yoritish, isitish va hokazo) natijasida keng intervalda oʻzgartira olish xususiyatiga ega. Yarimoʻtkazgichlar elektronika va mikroelektronikada juda keng qoʻllanilib, zamonaviy elektr jihozlarning deyarli hammasi - kompyuterlardan tortib to uyali aloqa telefonlarigacha barchasi yarimoʻtkazgichli texnologiyaga asoslangan. Eng keng qoʻllaniladigan yarimoʻtkazgich modda kremniy boʻlib, boshqa moddalar ham keng qoʻllaniladi. Yarimoʻtkazgichlar — elektr tokini yaxshi oʻtkazuvchi moddalar (oʻtkazgichlar, asosan, metallar) va elektr tokini amalda oʻtkazmaydigan moddalar (dielektriklar) orasidagi oraliq vaziyatni egallaydigan moddalar. Mendeleyev davriy sistemasida II, III, IV, V va VI guruhlarda joylashgan koʻpchilik elementlar. ularning bir qator birikmalari yarimo'tkazgichlar jumlasiga kiradi. Ya.da ham metallardagi kabi elektr oʻtkazuvchanlik elektronlarning harakati tufayli yuzaga keladi. Biroq elektronlarning harakatlanish sharoitlari metallar va Ya.da turlicha boʻladi. Ya. quyidagi asosiy xususiyatlarga ega: Ya.ning elektr oʻtkazuvchanligi temperatura koʻtarilishi bilan ortib boradi (mas, temperatura 1 K ga ortganda Ya.ning solishtirma oʻtkazuvchanligi 16—17 marta ortadi); Ya.ning elektr oʻtkazuvchanligida erkin elektronlardan tashqari atom bilan bogʻlangan elektronlar ham ishtirok etadi (baʼzi hollarda bogʻlangan elektronlar asosiy rol oʻynaydi); sof Ya.ga oz miqdorda qoʻshilma kiritib, uning oʻtkazuvchanligini keskin oʻzgartirish mumkin (mas, 0,01% qoʻshilma kiritilganda Ya. ning oʻtkazuvchanligi 10000 marta ortib ketadi).Past temperaturalarda Ya.ning solishtirma qarshiligi juda katta boʻladi va amalda ular izolyator hisoblanadi, lekin temperatura ortishi bilan ularda zaryad tashuvchilarning konsentratsiyasi keskin ortadi. Mas, sof kremniyda 20° trada erkin elektronlar konsentratsiyasi ~1017m~3boʻlsa. 700° da 1024 m"3gacha, yaʼni million martadan koʻproq ortadi. Ya.da erkin elektronlar konsentratsiyasining traga bunday keskin bogʻlikligi oʻtkazuvchanlik elektronlari issiqlik harakati taʼsirida hosil boʻlishini koʻrsatadi. Yarimoʻtkazgich kristallda atomlar valent elektronlari yordamida oʻzaro bogʻlangan. Atomlarning issiqlik tebranishlari vaqtida issiqlik energiyasi valent elektronlar orasida notekis taqsimlanadi. Ayrim elektronlar oʻz atomi bilan bogʻlanishni uzib, kristallda erkin koʻchib yurish imkonini beradigan yetarli miqdordagi issiqlik energiyasiga ega boʻlib qolishi va erkin elektronlarga aylanishi mumkin.Tashqi elektr maydon boʻlmaganda bu erkin elektronlar tartibsiz harakat qiladi. Elektr maydon taʼsirida esa maydonga qarshi yoʻnalishda tartiblangan harakatga kelib, Ya.da tok hosil qiladi. Erkin elektronlar yuzaga keltirgan oʻtkazuvchanlik elektron yoki p tip oʻtkazuvchanlik deb ataladi.Bogʻlangan elektronning oʻz atomini "tashlab ketishi" atomning elektr neytralligini buzadi. unda "ketib qolgan" elektron zaryadiga miqdoran teng musbat zaryad — teshik vujudga keladi. Tashqi elektr maydon boʻlmaganda elektronlar ham, teshiklar ham tartibsiz harakatlanadi, tashqi maydon boʻlganda esa elektronlar maydonga qarshi, teshiklar maydon boʻylab koʻchadi. Teshiklarning koʻchishi bilan bogliq oʻtkazuvchanlik teshikli yoki n tip oʻtkazuvchanlik deyiladi. Erkin elektronlar soni bilan teshiklar soni bir-biriga tengligi tushunarli. Aniklanishicha, ularning harakatlanish tezligi ham bir xil ekan. Demak, Ya.dagi tok ayni vaqtda ham elektron, ham teshikli oʻtkazuvchanlikdan vujudga keladi. Bunday elektronteshikli oʻtkazuvchanlik Ya.ning xususiy oʻtkazuvchanligi deyiladi. Xususiy oʻtkazuvchanlik sof Ya.da kuzatiladi. Biroq tabiatda sof Ya. yoʻq. Baʼzi qoʻshilmalar Ya.ni erkin elektronlar bilan boyitsa, boshqa baʼzi qoʻshilmalar teshiklar bilan boyitadi. Ya.da yuzaga keladigan bunday oʻtkazuvchanlik qoʻshilmali oʻtkazuvchanlik deb ataladi.Agar asosiy Ya. atomi oʻrniga elementlar davriy sistemasida undan keyingi guruhda turgan element atomi kiritilsa, bu qoʻshilma atomning bitta valent elektroni atomlararo bogʻlanishda ishtirok etmaydi va erkin elektronlar safiga qoʻshiladi, binobarin, itip oʻtkazuvchanlik ortadi. Va, aksincha, undan oldingi oʻrinda turgan element atomi kiritilsa, atomlararo toʻla bogʻlanishda 1 ta elektron yetishmaydi, teshik hosil boʻladi. Bunda rtip oʻtkazuvchanlik ortadi. Qoʻshimcha birinchi holda donor (elektron beruvchi) qoʻshilma, ikkinchi holda esa akseptor (elektron oluvchi) qoʻshilma deb ataladi.Shunday qilib, Ya.ning elektr oʻtkazuvchanligi xususiy va aralashmali oʻtkazuvchanliklar yigʻindisidan iborat boʻladi. Yuqori tralarda xususiy oʻtkazuvchanlik, past tralarda esa qoʻshilmali oʻtkazuvchanlik asosiy rol oʻynaydi
.Yarim o'tkazgichlarning tuzilishi Misol uchun yarim o'tkazgichning tipik vakili bo'lgan germaniyni qaraylik. Uning tartib nomeri 32 va to'rtta elektron qobig'i mavjud: 1-qobiqda 2 ta; 2-qobiqda 8ta, 3-qobiqda 18 ta, 4- qobiqda esa 4 ta elektron joylashgan. Uchta ichki qobiqdagi elektronlar turg'un bo'lib, kimyoviy reaksiya-larda ishtirok etmaydi. Oxirgi to'rtinchi qobiqdagi elektronlar esa atom yadrosi bilan juda kuchsiz bog'langan. Aynan shu elektronlar elementning boshqa atomlarining nechtasi bilan kimyoviy bog'lanishga kira olish qobiliyatini ko'rsatib, mazkur elementning valentligini aniqlaydi. Shuning uchun ham oxirgi qobiqdagi elektronlarga tashqi yoki valentli elektronlar deyiladi. Tashqi qobig'ida to'rtta elektroni mavjud bo'lgan germaniyning valentligi to'rtga teng. Mazkur atomga boshqa atomlar yaqinlashganida valent elektronlar boshqa atomning valent elektronlari bilan oson ta'sirlashadi va kimyoviy bog'lanish hosil qiladi. Atom qobig'iga ma'lum energiya berilganda atomnig ionlashuvi ro'y berishi mumkin. Aynan so'nggi qobiqdagi elektronni ozod qilish uchun eng kam energiya taqozo qilinadi. Germaniy, kremniy va yarim o'tkazgichlarning boshqa bir qancha vakillari kristall moddalar hisoblanadi. Ularning atomlari ma'lum qonuniyatlarga muvofiq joylashgan bo'ladi. O'tkazgichlar, yarim o'tkazgichlar, izolyatorlar
Elektronni valent zonadan o'tkazish zonasiga o'tkazish uchun tashqaridan malum energiya berish kerak. Elektron turg'un holatdan (to'ldirilgan holatdan) . erkin holatga (o'tkazish zonasiga) o'tishda yengish kerak bo'lgan man qilingan zonanirtg kengligi qattiq jismlarni metallar, yarim o'tkazgichlar va izolyatorlarga ajratishning asosiy mezonlaridan biridir. Bunga keltirilgan sxemalardan osongina ishonch hosil qilish mumkin. Zonalarning elektronlar bilan to'ldirilganligi va man qilingan zonaning kengligiga qarab to'rtta hoi bo'lishi mumkin. Eng yuqori zona elektronlar bilan qisman to'ldirilgan, ya'ni unda bo'sh sathlar mavjud. Bu holda elektron juda kam energiya olganda ham shu zonaning yuqoriroq energetik sathiga o'tishi, ya'ni erkin bo'lib, tok o'tkazishda ishtirok etishi mumkin. Demak, qattiq jismda qisman to'ldirilgan zona mavjud bo'lsa, bu jism elektr tokini o'tkazadi. Aynan shu xususiyat metallarga xosdir. Agar valent zona va o'tkazish (erkin) zonasi bilan qisman ustma-ust tushsa ham, qattiq jism elektr tokini o'tkazuvchi bo'ladi. Bu Mendeleyev elementlar davriy sistemasidagi II guruh elementlari Be, Mg, Ca, Zn ....larga xos xususiyatdir. Energetik sathlari faqat valent zona va o'tkazish zonasidan iborat qattiq jismlar, man qilingan zonasining kengligiga qarab dielektriklar va yarim o'tkazgichlarga ajratiladi. Agar kristallning man qilingan zonasining kengligi bir necha elektron-volt bo'lsa, issiqlik harakati elektronni valent zonadan o'tkazish zonasiga sakrata olmaydi va bunday kristallarga dielektriklar deyiladi. Agar man qilingan zona uncha katta bo'lmasa (AE~ 1 eV), elektronni valent zonadan o'tkazish zonasiga issiqlik yoki biror boshqa ta'sir bilan ko'chirish mumkin. Bunday kristallarga yarim o'tkazgich-lar deyiladi. Masalan, germaniy uchun AE= 0,72 eV, kremniy uchun AE=1.11 eV ni tashkil qiladi. Shunday qilib, o'tkazgichlar uchun man qilingan zonaning keng¬ligi no'lga teng, yarim o'tkazgichlar uchun 2eV dan oshmaydi, dielektriklar uchun esa 2eV dan katta bo'ladi
3. Analog va raqamli signal nima. Analog va raqamli signallar. DAC-larni almashtirish idealmi? Raqamli elektronika endi an'anaviy analogni tobora ko'proq siqib chiqarmoqda. Turli xil elektron uskunalarni ishlab chiqaradigan etakchi kompaniyalar tobora raqamli texnologiyalarga to'liq o'tish to'g'risida e'lon qilishmoqda. Elektron mikrosxemalar ishlab chiqarish texnologiyasining yutuqlari raqamli texnologiyalar va qurilmalarning jadal rivojlanishini ta'minladi. Signalni qayta ishlash va uzatishning raqamli usullaridan foydalanish aloqa liniyalari sifatini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin. Telefoniyada signallarni qayta ishlash va almashtirishning raqamli usullari kommutatsiya moslamalarining og'irligi va o'lchamlari xususiyatlarini bir necha bor kamaytirishga, aloqa ishonchliligini oshirishga va qo'shimcha funktsiyalarni joriy qilishga imkon beradi.
Yuqori tezlikli mikroprotsessorlar, mikrosxemalarning paydo bo'lishi tasodifiy kirish xotirasi katta hajmli, qattiq hajmdagi qattiq disklarda kichik o'lchamdagi axborotni saqlash moslamalari juda arzon universal shaxsiy elektron kompyuterlarni (kompyuterlarni) yaratishga imkon berdi, ular kundalik hayotda va ishlab chiqarishda juda keng qo'llanilishini topdilar.
Raqamli texnologiyalar Avtomatlashtirilgan ishlab chiqarishda, masofaviy ob'ektlarni boshqarishda, masalan, kosmik kemalarda, gaz nasos stantsiyalarida va boshqalarni boshqarishda ishlatiladigan masofadan signalizatsiya va telekommunikatsiya tizimlarida ajralmas hisoblanadi. Raqamli texnologiyalar elektr radio o'lchash tizimlarida ham muhim o'rin egalladi. Signallarni yozib olish va ko'paytirish uchun zamonaviy qurilmalar raqamli qurilmalardan foydalanmasdan ham tasavvur qilib bo'lmaydi. Raqamli qurilmalar maishiy texnikada boshqarish uchun keng qo'llaniladi.
Kelajakda raqamli qurilmalar elektronika bozorida hukmronlik qilish ehtimoli katta.
Dastlab, ba'zi bir asosiy ta'riflarni beraylik..
Signal - Vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan har qanday fizik miqdor (masalan, harorat, havo bosimi, yorug'lik intensivligi, oqim kuchi va boshqalar). Aynan shu vaqt o'zgarishi tufayli signal qandaydir ma'lumotlarni olib yurishi mumkin.
Elektr signali - Vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan elektr miqdori (masalan, kuchlanish, tok kuchi, quvvat). Barcha elektronika asosan elektr signallari bilan ishlaydi, garchi yaqin yaqinda yorug'lik signallari ko'proq qo'llanilayotgan bo’lsa ham. Bu vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan yorug'lik intensivligini anglatadi.
Analog signal - Bu har qanday qiymatlarni ma'lum chegaralar ichida qabul qilishi mumkin bo'lgan signal (masalan, kuchlanish noldan o'n voltgacha silliq o'zgarishi mumkin). Faqat analog signallarni qabul qiladigan qurilmalarga analog qurilmalar deyiladi.
Raqamli signal - Faqat ikkita qiymatni (ba'zan uchta qiymatni) qabul qila oladigan signaldir. Bundan tashqari, ushbu qiymatlardan ba'zi bir og'ishlarga yo'l qo'yiladi. Masalan, kuchlanish ikkita qiymatni olishi mumkin: 0 dan 0,5 V gacha (nol daraja) yoki 2,5 dan 5 V gacha (bitta daraja). Faqat raqamli signallar bilan ishlaydigan qurilmalarga raqamli qurilmalar deyiladi.
Tabiatda deyarli barcha signallar analog, ya'ni ular ma'lum chegaralar ichida doimiy ravishda o'zgarib turadi. Shuning uchun birinchi elektron qurilmalar analog edi. Ular fizik kattaliklarni ularga yoki mutanosib kuchlanishga yoki oqimga aylantirdilar, ular ustida ba'zi operatsiyalarni bajardilar, so'ngra teskari transformatsiyalarni fizik kattaliklarga o'tkazdilar. Masalan, odamning ovozi (havo tebranishlari) mikrofon yordamida elektr tebranishlariga aylantiriladi, keyin bu elektr signallari kuchaytiriladi elektron kuchaytirgich va yordami bilan karnay tizimi yana havo tebranishlariga, balandroq ovozga aylantiriladi.
Shakl: 1.1. Elektr signallari: analog (chapda) va raqamli (o'ngda).
Elektron qurilmalar tomonidan signallarda bajariladigan barcha operatsiyalarni taxminan uchta katta guruhga bo'lish mumkin:
Qayta ishlash (yoki o'zgartirish);
Translyatsiya;
Saqlash. Ushbu holatlarning barchasida foydali signallar parazit signallari bilan buziladi - shovqin, shovqin, shovqin. Bundan tashqari, signallarni qayta ishlashda (masalan, kuchaytirganda, filtrlashda) ularning shakli ham nomukammallik, nomukammallik tufayli buziladi elektron qurilmalar... Va uzoq masofalarga uzatilganda va saqlash vaqtida signallar ham zaiflashadi.
Shakl: 1.2. Analog signalning (chapda) va raqamli signalning (o'ngda) shovqin va aralashuvi bilan buzilish.
Analog signallarda bularning barchasi foydali signalni sezilarli darajada yomonlashtiradi, chunki uning barcha qiymatlariga ruxsat beriladi (1.2-rasm). Shuning uchun har bir transformatsiya, har bir oraliq saqlash, har bir kabel orqali yoki havo orqali uzatish analog signalni pasaytiradi, ba'zan uning to'liq yo'q qilinishiga qadar. Shuni ham hisobga olishimiz kerakki, barcha shovqinlarni, shovqinlarni va pikaplarni aniq hisoblash mumkin emas, shuning uchun har qanday analog qurilmalarning xatti-harakatlarini aniq ta'riflash mumkin emas. Bundan tashqari, vaqt o'tishi bilan barcha analog qurilmalarning parametrlari elementlarning qarishi tufayli o'zgaradi, shuning uchun ushbu qurilmalarning xarakteristikalari doimiy bo'lib qolmaydi.
Analog signallardan farqli o'laroq, faqat ikkita ruxsat etilgan qiymatga ega bo'lgan raqamli signallar shovqin, shovqin va shovqinlardan ancha yaxshi himoyalangan. Ruxsat etilgan qiymatlardan kichik og'ishlar raqamli signalni hech qanday buzmaydi, chunki har doim ham ruxsat etilgan og'ish zonalari mavjud (1.2-rasm). Shuning uchun raqamli signallar analoglarga qaraganda ancha murakkab va ko'p bosqichli ishlov berishga, uzoqroq yo'qotishsiz saqlashga va juda yaxshi uzatishga imkon beradi. Bundan tashqari, raqamli qurilmalarning xatti-harakatlarini har doim aniq hisoblash va bashorat qilish mumkin. Raqamli qurilmalar qarishga juda kam ta'sir qiladi, chunki ularning parametrlarining ozgina o'zgarishi ularning ishlashiga hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi. Bundan tashqari, raqamli qurilmalarni loyihalash va disk raskadrovka qilish osonroq. Ushbu afzalliklarning barchasi raqamli elektronikaning jadal rivojlanishini ta'minlayotgani aniq.
Biroq, raqamli signallarning ham katta kamchiliklari bor. Haqiqat shundaki, raqamli signal har bir minimal darajadagi minimal vaqt oralig'ida har bir ruxsat etilgan darajasida qolishi kerak, aks holda uni tanib bo'lmaydi. Va analog signal har qanday qadriyatlarni cheksiz vaqt ichida qabul qilishi mumkin. Buni boshqa yo'l bilan aytish mumkin: analog signal uzluksiz vaqt ichida (ya'ni har qanday vaqtda), raqamli - diskret vaqt bilan (ya'ni faqat vaqtning tanlangan daqiqalarida) aniqlanadi. Shuning uchun analog qurilmalarning erishiladigan maksimal tezligi har doim raqamli qurilmalarga qaraganda ancha yuqori. Analog qurilmalar raqamli signallarga qaraganda tezroq o'zgaruvchan signallarni boshqarishi mumkin. Axborotni analog qurilmasi tomonidan qayta ishlash va uzatish tezligi har doim uni raqamli qurilma tomonidan qayta ishlash va uzatish tezligidan yuqori bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, raqamli signal ma'lumotni faqat ikki daraja va uning darajalaridan birini boshqasiga almashtirish orqali uzatadi va analog signal ham o'z darajasining har bir joriy qiymati bilan ma'lumotlarni uzatadi, ya'ni axborot uzatish nuqtai nazaridan u ko'proq imkoniyatga ega. Shuning uchun bitta analog signal tarkibidagi foydali ma'lumotlarning hajmini uzatish uchun ko'pincha bir nechta raqamli signallardan foydalanish kerak (odatda 4 dan 16 gacha).
Bundan tashqari, allaqachon ta'kidlab o'tilganidek, tabiatda barcha signallar analog-analog, ya'ni ularni raqamli signallarga aylantirish va teskari konvertatsiya qilish uchun maxsus uskunalardan (analog-raqamli va raqamli-analogli konvertorlar) foydalanish talab etiladi. Shunday qilib, hech narsa bepul berilmaydi va raqamli qurilmalarning afzalliklari uchun to'lovlar ba'zan qabul qilinishi mumkin bo'lmagan darajada yuqori bo'lishi mumkin.
16-Variant
1) Elekronikaning rivojlanish tarixi va qo’llanish sohalari.
2) CD va DVD disklar o’qish-yozish qurilmalari.
3) p-n o’tish hodisasida tunnelli effekti
1 . Bugungi kunda har qanday maishiy texnika yoki elektr ta'minotida temir ustidagi transformatorni topish allaqachon qiyin. 90-yillarda ular tezda o'tmishga qaytishni boshladilar, bu esa konvertorlarni almashtirish yoki quvvat manbalarini almashtirishga (SMPS sifatida qisqartirilgan) yo'l berdi.Kommutatsiya quvvat manbalari o'lchamlari, natijada paydo bo'ladigan doimiy kuchlanish sifati bo'yicha transformatorlardan ustundir, ular chiqish kuchlanishini va tokni sozlash uchun keng imkoniyatlarga ega va an'anaviy ravishda chiqish haddan tashqari yuk himoyasi bilan jihozlangan. Garchi quvvat manbalarini kommutatsiya qilish mumkin deb hisoblansa ham ...
Impuls texnologiyasidagi eng muhim miqdorlardan biri ish sikli S. Ish sikli S to'rtburchak pulsni xarakterlaydi va impuls davri T uning davomiyligi t1 dan necha marta uzunligini aniqlaydi. Shunday qilib, masalan, meanderning ish aylanishi 2 ga teng, chunki bunday ketma-ketlikdagi impulsning davomiyligi uning davrining yarmiga teng. VAhisoblagichda va maxrajda soniyalarda o'lchanadigan muddatlar mavjud, shuning uchun ish aylanishi o'lchovsiz miqdordir. Ma'lumot uchun, esda tutingki, meander pulsning shunday ketma-ketligi bo'lib, unda pulsning ijobiy qismining davomiyligi ...
Zanjirda ma'lum bir chastota spektrining o'zgaruvchan toklarini bostirish kerak bo'lganda, lekin ayni paytda ushbu spektrdan yuqori yoki past chastotali oqimlarni samarali o'tkazish kerak bo'lsa, reaktiv elementlarda passiv LC filtri - past chastotali past chastotali filtr. o'tish filtri (agar belgilangan chastotadan past bo'lgan tebranishlarni samarali o'tkazish zarur bo'lsa) yoki HPF yuqori o'tkazuvchan filtri (agar kerak bo'lsa, belgilangan chastotadan yuqori chastotali tebranishlarni samarali o'tkazib yuboring).Ushbu filtrlarni qurish printsipi induktorlar va kondansatörlarning xususiyatlariga asoslanadi ... Oldingi maqolalardan birida biz faol quvvat omili tuzatuvchilarining (PFC yoki PFC) ishlashning umumiy tamoyilini ko'rib chiqdik. Shu bilan birga, bitta tuzatuvchi sxema kontrollersiz ishlamaydi, uning vazifasi umumiy sxemada dala effektli tranzistorni boshqarishni to'g'ri tashkil etishdir.PFCni amalga oshirish uchun universal PFC kontrollerining yorqin misoli sifatida SO-8 va DIP-8 paketlarida ishlab chiqarilgan va nominal qiymatga ega tarmoq quvvat koeffitsientini to'g'rilash bloklarini qurish uchun mo'ljallangan mashhur L6561 mikrosxemasini keltirish mumkin. 400 Vt gacha ...
Quvvat omili va tarmoq chastotasining garmonik koeffitsienti, ayniqsa, ushbu quvvat bilan ta'minlangan elektron uskunalar uchun energiya sifatining muhim ko'rsatkichlari hisoblanadi.AC etkazib beruvchisi uchun iste'molchilarning quvvat koeffitsienti birlikka yaqin bo'lishi ma'qul, va elektron qurilmalar uchun garmonik buzilish imkon qadar past bo'lishi muhimdir. Bunday sharoitda qurilmalarning elektron komponentlari uzoq umr ko'radi va yuk yanada qulay ishlaydi. Aslida, muammo bor, bu ...U shbu maqolada galvanik izolyatsiyasiz, pasaytiruvchi impulsli shahar konvertorining quvvat qismini loyihalash uchun zarur bo'lgan komponentlarni hisoblash va tanlash tartibi, buk-konvertor topologiyasi beriladi. Ushbu topologiyaning konvertorlari kirishda va 100 vattdan ko'p bo'lmagan yuk quvvatlarida 50 voltgacha bo'lgan doimiy kuchlanishni pasaytirish uchun juda mos keladi.Tekshirish moslamasi va drayver sxemasini, shuningdek dala effektli tranzistor turini tanlashga oid hamma narsa ushbu maqola doirasidan tashqarida qoladi, ammo biz sxema va ish rejimlarining xususiyatlarini batafsil tahlil qilamiz ...V aristor yarimo'tkazgich komponenti bo'lib, unga qo'llaniladigan kuchlanishning kattaligiga qarab o'zining faol qarshiligini nochiziqli tarzda o'zgartirishi mumkin. Aslida, bu shunday oqim kuchlanish xususiyatiga ega bo'lgan rezistor bo'lib, uning chiziqli qismi tor diapazon bilan cheklangan bo'lib, unga ma'lum bir chegaradan yuqori kuchlanish qo'llanilganda varistor qarshiligi keladi. Ayni paytda elementning qarshiligi bir necha marta kattalik bilan keskin o'zgaradi - u dastlabki o'nlab MŌ dan Ohm birliklariga kamayadi ... Optokupler optoelektron qurilma bo'lib, uning asosiy funktsional qismlari yorug'lik manbai va fotodetektor bo'lib, bir-biriga galvanik tarzda bog'lanmagan, lekin umumiy muhrlangan korpus ichida joylashgan. Optokuplning ishlash printsipi unga qo'llaniladigan elektr signali uzatuvchi tomonda porlashni keltirib chiqarishi va allaqachon yorug'lik shaklida signalni fotodetektor tomonidan qabul qilinishiga asoslanadi va qabul qiluvchida elektr signalini boshlaydi. tomoni. Ya'ni, signal optik aloqa orqali uzatiladi va qabul qilinadi ...Kommutatsiya kuchlanish konvertorlarining eng mashhur topologiyalaridan biri push-pull konvertori yoki push-pull (so'zma-so'z - surish-pull).Bir devirli uchuvchi konvertordan farqli o'laroq, push-hovuz yadrosida energiya saqlanmaydi, chunki bu holda u chok yadrosi emas, balki transformator yadrosi bo'lib, u bu erda o'z navbatida hosil bo'lgan o'zgaruvchan magnit oqim uchun o'tkazgich bo'lib xizmat qiladi. birlamchi o'rashning ikki yarmi ... Bu aniq sobit impulsli transformator ...Har qanday murakkab elektron qurilma oddiyroq faol va passiv komponentlardan iborat. Faol elementlarga tranzistorlar, diodlar, vakuum naychalari, quvvat jihatidan elektr signallarini kuchaytirishga qodir mikrosxemalar kiradi; passiv radio komponentlar rezistorlar, kondansatörler, transformatorlardir. Keling, elektronikaning shakllanish bosqichlarini tarixiy kesimda tahlil qilaylik.Elektronikaning rivojlanish tarixini taxminan to'rt davrga bo'lish mumkin. Birinchi davr 19-asr oxiriga toʻgʻri keladi... Bu davrda elektron qurilmalar faoliyatining asosiy fizik qonuniyatlari qadimiy manbalardan topildi yoki shifrlangan, ularning rivojlanishi va ishlatilishini rag`batlantirgan turli hodisalar kashf etilgan. Chiroq texnologiyasining rivojlanishining boshlanishi rossiyalik elektrotexnika muhandisi A. N. Lodygin tomonidan oddiy cho'g'lanma chiroqni kashf qilish deb hisoblanadi.Uning asosida 1883 yilda amerikalik muhandis T.A. Edison kashf etgan va tavsiflagan termion emissiya hodisasi va vakuum orqali elektr tokini o'tkazish. Fotoelektrik effektning asosiy qonuniyatlarini rus fizigi A.G.Stoletov 1888 yilda ochgan. Elektronikaning rivojlanishida rus olimlarining kashfiyoti eng muhim rol o'ynadi 1895 yil A.S. Popov imkoniyatlar radioto'lqinlarni masofadan uzatish... Bu kashfiyot turli elektron qurilmalarni ishlab chiqish va amaliyotga tatbiq etishga katta turtki berdi; elektr signallarini ishlab chiqarish, kuchaytirish va aniqlash uchun qurilmalarga talab shunday paydo bo'ldi.Elektronika taraqqiyoti tarixining ikkinchi bosqichi 20-asrning birinchi yarmini qamrab oladi. Bu davr elektrovakuum qurilmalarini ishlab chiqish va takomillashtirish va ularning fizik xususiyatlarini tizimli o'rganish bilan tavsiflanadi. 1904 yilda eng oddiy ikki elektrodli vakuum trubkasi - diod, bu elektr tebranishlarini aniqlash uchun radiotexnikada eng keng qo'llanilishini topdi. Bir necha yil o'tgach, 1907 yilda uch elektrodli chiroq - triod, elektr signallarini kuchaytirish. Rossiyada lampalarning birinchi namunalari 1914-1915 yillarda ishlab chiqarilgan. N. D. Papaleksi va M. A. Bonch-Bruevich boshchiligida.
2. CD – disklarning hajmi odatda 700mb gacha bo`ladi. Shu sabab ularga ko'p ma'lumot yozdirib bo'lmaydi. CD disklar asosan qo'shiqlar va kichik hajmdagi ma'lumotlarni yozish uchun mo'ljallangan. CD diskning asosiy turlari:
- CD-ROM – Compact Disk-Read Only Memory (kompakt disk – faqat o'qish uchun) – odatda ma'lum korxonalarda ichiga tayyor dastur yoki shu kabi mahsulot yozdirilgan disk;
- CR-R – Compact Disk – Recordable (kompakt disk – bir martalik yozish uchun)-sotuvda aylanuvchi, ichi bo'sh bo'lgan disk;
- CD-RW — Compact Disk-Re Writable (kompakt disk – ko'p martalik qayta yozuv uchun) – sotuvda aylanuvchi, yozilgan ma'lumotlarni o'chirib, qayta yozishga mo'ljallangan disk.
- DVD-disklar o'rtacha 4,5 gigabayt hajmdagi joyga ega. Ular asosan hajmi katta bo'lgan film va ma'lumotlarni saqlash uchun mo'ljallangan. DVD diskning asosiy turlari:
- DVD-ROM – huddi CD-ROM kabi disk, faqat hajm jihatdan kattaroq;
- DVD-Video – ixchamlshgan shakldagi audio, video formatlarni yozishga mo'ljalangan disk;
- DVD-Audio – bu formatdagi disk, yuqori sifatli, ixchamlangamagan holdagi audioni yozishga mo'ljallangan;
- DVD-R(G) – bir martalik yozishga mo'ljallangan disk;
- DVD-R(A) – faqat maxsus qurilma yordamida o'qish uchun mo'ljallangan disk;
- DVD+R(G) – bir martalik axborot yozishga mo'ljallangan disk;
- DVD-RAM – ko'p martalik qayta yozishga mo'ljallangan disk, CD-RW texnologiyasiga asoslangan, «Hitachi» firmasi tomonidan ishlab chiqilgan, ko'p bor qayta yozishga mo'ljallangan;
- DVD-RW — «Pioner» firmasi tomonidan ishlab chiqilgan va CD-RW texnologiyasiga asoslangan, u darajada ko`p qayta yozishga mo`ljallanmagan;
- DVD+RW – «Philips», «Sony» firmalari va «Hewlet-Packard» — korporatsiyasi tomonidan ishlab chiqilgan. DVD-RW – formatiga mos kelmaydi;
- DVD-VR –MPEG2 formatidagi real vaqtdagi videolarni yozishga mo'ljallangan.
- HD-DVD – yuqori sifatli video formatlarini saqlashga mo'ljallangan, bundan tashqari uning hajmi oddiy DVD disklardan ancha katta — 15 gigabayt.
- CD va DVD disklar haqida gapirarkanmiz, ularni fizik hajmi haqida ham aytish darkor. HD-DVD va BD disklar qanchalik katta saqlash hajmiga ega bo`lmasin, ular oddiy DVD va CD disklari kabi 12 sm diametr o'lchamida bo'ladi. Lekin shunga qaramay, 8 sm diametr o`lchamdagi DVD disklar ham mavjud, ularning hajmi odatda 1 gigabayt atrofida va turli qurilmalar uchun qo`shimcha dasturlar yozishda foydalaniladi.
3. P - n birikmasi - bu bir xil kristallning teshik va elektron mintaqalari orasidagi chegarada joylashgan mintaqa. O'tish p va n tipli yarimo'tkazgichli plastinalarning oddiy aloqasi orqali yaratilmaydi. U bitta kristalda ikki xil ifloslik kiritib, unda elektron va teshik mintaqasini yaratish orqali hosil bo'ladi.
Shakl.1. P - n birikmaning shakllanishi va ta'sir mexanizmi.
a - yarimo'tkazgichli hududlarda katta va kichik tashuvchilar.
b - p - n birikmaning shakllanishi.
c - diffuziya oqimi va o'tkazuvchanlik oqimi yo'nalishi.
d - p - n tashqi teskari kuchlanish ta'sirida.
1 - elektronlar; 2 - teshiklar; 3 - interfeys; 4 - harakatsiz ionlar.
Yarimo'tkazgichni ikkita hududga qarang: elektron va teshik. Birinchisida - elektronlarning yuqori kontsentratsiyasi, ikkinchisida - teshiklarning yuqori konsentratsiyasi. Konsentratsiyani tenglashtirish qonuniga ko'ra, elektronlar n - mintaqadan o'tishga (tarqalishga) moyil, bu erda ularning kontsentratsiyasi p - mintaqada, teshiklar esa - aksincha. Zaryadlarning bu harakati diffuziya deb ataladi. Bu holda paydo bo'ladigan oqim diffuziondir. Teshiklar va elektronlar teng taqsimlanmaguncha kontsentratsiya tenglashtiriladi, lekin bunga ichki elektr maydonining kuchlari to'sqinlik qiladi. P - mintaqasidan chiqib ketadigan teshiklar unda salbiy ionlangan atomlarni qoldiradi va n mintaqadan chiqib ketadigan elektronlar - musbat ionlangan atomlarni qoldiradi. Natijada, teshik maydoni manfiy zaryadga, elektronlar esa musbat zaryadga aylanadi. Hududlar o'rtasida ikki qatlamli zaryadlar hosil qilgan elektr maydon paydo bo'ladi. Shunday qilib, yarimo'tkazgichning elektron va teshik mintaqalari orasidagi interfeys yaqinida, p - n birikmasi deb ataladigan qarama -qarshi zaryadlarning ikki qatlamidan iborat bo'lgan hudud paydo bo'ladi. P va n mintaqalar o'rtasida potentsial to'siq o'rnatiladi. Ko'rib chiqilayotgan holatda, elektr maydoni E, tomonidan yaratilgan qarama -qarshi zaryadlarning ikki qatlami. Agar elektr maydonida ushlangan elektronlarning yo'nalishi unga to'g'ri kelsa, u holda elektronlar sekinlashadi. Teshiklar uchun buning aksi to'g'ri. Shunday qilib, hosil bo'lgan elektr maydoni tufayli diffuziya jarayoni to'xtaydi. 1-rasmda n- va p-mintaqalarda ham katta, ham kichik zaryad tashuvchilar borligi ko'rsatilgan. Ozchilik tashuvchilar o'zlarining o'tkazuvchanligi tufayli hosil bo'ladi. Termal xaotik harakatni amalga oshiruvchi p - mintaqadagi elektronlar p - n birikmaning elektr maydoniga tushadi va n mintaqaga o'tkaziladi. Xuddi shu narsa n-mintaqadagi teshiklar bilan sodir bo'ladi. Asosiy tashuvchilar hosil qilgan tok diffuzion tok, kichiklar esa utkazuvchi tok deb ataladi. Bu oqimlar bir -biriga yo'naltirilgan va izolyatsiyalangan o'tkazgichdagi umumiy oqim nol bo'lgani uchun ular tengdir. Keling, n - mintaqaga ortiqcha va p - mintaqaga ortiqcha bilan o'tishga tashqi kuchlanishni qo'llaylik. Tashqi manba tomonidan yaratilgan maydon p - n birikmaning ichki maydonining ta'sirini kuchaytiradi. Tarqatish oqimi nolga kamayadi, chunki n - mintaqadagi elektronlar va p - mintaqadagi teshiklar p - n birikmasidan tashqi kontaktlarga ko'chiriladi, buning natijasida p - n birikmasi kengayadi. Birlashma orqali faqat o'tkazuvchanlik oqimi o'tadi, uni teskari deyiladi. U elektron va teshik o'tkazuvchanlik oqimlaridan iborat. Shu tarzda qo'llaniladigan kuchlanish teskari kuchlanish deb ataladi. Oqimning kuchlanishga bog'liqligi rasmda ko'rsatilgan.Guruch. Volt-amperning xususiyatlari p-n birikmasi lekin. 2 - tekis filial; 1 - teskari filial.Agar tashqi kuchlanish p - mintaqaga plyus bilan, n - mintaqaga minus bilan qo'llanilsa, manba elektr maydoni p - n birikmasining maydoniga yo'naltiriladi va uning ta'sirini susaytiradi. Bu diffuziya (to'g'ridan -to'g'ri) oqimini oshiradi (2). Bu hodisa yarimo'tkazgichli diodning ishlashiga asoslanadi.Yarimo'tkazgichli qurilmalarning ko'pchiligining asosiy elementi - elektron o'tkazgichli o'tish joyi (pn birikmasi), bu yarimo'tkazgichning ikkita mintaqasi orasidagi o'tish qatlami bo'lib, ulardan biri elektron o'tkazuvchanlikka ega, ikkinchisi - teshik.Haqiqatan ham, elektron va n-tipli plastinkalarni oddiy aloqa qilish orqali elektron teshikli ulanishni yaratish mumkin emas, chunki havoning oraliq qatlami, oksidlar yoki sirt ifloslanishi muqarrar, kristall panjaralarning bir-biriga to'liq mos kelishi mumkin emas va hokazo. Bu o'tishlar yarimo'tkazgichning bitta kristalli plastinkalariga tegishli aralashmalarni eritib yuborish yoki tarqatish yoki nazorat qilinadigan miqdordagi aralashmalar bilan yarimo'tkazgich eritmasidan pn birikmasini o'stirish yo'li bilan olinadi. Ishlab chiqarish usuliga qarab, pn birikmalari qotishma, diffuziya va hokazo. Biroq, o'tish jarayonining tahlilini soddalashtirish uchun, biz har xil o'tkazuvchanlik (n va p turlari) bir xil konsentratsiyali donor va akseptor aralashmalar bilan va ideal sirt va kristall panjarali. Ularning chegarasida yuz beradigan hodisalarni ko'rib chiqing.</sup>