Reja: Elektr o`tkazuvchanlik guruhi


Download 422.34 Kb.
Pdf ko'rish
bet2/4
Sana04.04.2023
Hajmi422.34 Kb.
#1329333
1   2   3   4
Bog'liq
3-ma\'ruza Elektron qurilmalarning aktiv komponentlari.Yarim o’tkazgichlarning fizik asoslari

berkituvchi qatlam yoki p-n o`tish deb ataladi. 
Agar p-n o`tishga tashqi kuchlanish manbai U
Tes
shunday ulangan bo`lsinki, 
uning musbat qutbi n-sohaga, manfiy qutbi p-sohaga, ya`ni uning qutblari 
bekituvchi qatlam qutblariga mos kelsin (2, b-rasm). Bu holda tashqi kuchlanish 
maydoni bekituvchi qatlam maydonini kuchaytiradi. Bu holda n-sohadagi ortiqcha 
elektronlar tashqi manbaning musbat qutbiga, p-sohadagi ortiqcha teshiklar - 
manfiy qutbiga intiladi. Berkituvchi qatlam kengayadi, uning qarshiligi oshadi va 
chegaradan asosiy tok tashuvchilar o`tmaydi. Katta tezlikka ega bo`lgan, kam 
sonlik asosiy bo`lmagan tok tashuvchilar(n-sohadagi teshiklaar, p-sohadagi 
elektronlar) berkituvchi qatlamdan o`tadi va zanjirda teskari tok I
Tes
. deb atalgan 
juda kichik tokni hosil qiladi. 
Agar p-n o`tishga tashqi manba U
To`g`
qutblarini (2, v-rasm) ya`ni musbat
qutbni p-sohaga, manfiysini n-sohaga ulasak, tashqi elektr maydoni berkituvchi 
qatlam maydoniga qarshi yo`nalgan bo`lib, uni zaiflashtiradi. Berkituvchi qatlam 
torayadi, uning qarshiliga keskin kamayadi, chegaradan ko`p miqdorda asosiy tok 
tashuvchi zaryadlar o`tadi va zanjirda to`g`ri tok I
To`g`
deb atalgan katta tok hosil 
qiladi. Shunday qilib, p-n o`tishning U
Tes
ulangan holati berk holat, U
to`g`
, ulangan
holati ochiq holat deyiladi. Bu hodisa p-n o`tishning bir tomonlama elektr 
o`tkazuvchanlik hodisasi deb ataladi.
Diodlar, tranzistorlar va boshqa ko`pgina yarim o`tkazgichli asboblarning
ishlashi p-n o`tishda ro`y beruvchi ana shu hodisalarga asoslangan.
Diodlar 
Bir p-n o`tishli va ikki elektrodli, bir tomonlama tok o`tkazish xusysiyatiga
ega bo`lgan yarim o`tkazgichli asbob yarim o`tkazgichli diod deyiladi(26-rasm).
Ishlash sharti: 
Agar U ak > 0
i
a
> 0 - diod ochiq holatda; 
Agar U ak < 0 
i

≈ 0- diod yopiq holatda. 
Diodning bir tomonlama tok o`tkazish xusuxiyatiga ega ekanligini uning vol`t - 
amper xarakteristikasidan ko`rish mumkin. Diod orqali o`tuvchi tok unga
qo`yilgan kuchlanish qiymati va qutbliligiga bog`liqligi diodning vol`t - amper
xarakteristikasi deb ataladigan egri chiziq orqali tasvirlanadi (27-rasm). 
Xarakteristikadan ko`rinib turibdiki, diod to`g`ri kuchlanish berilganda 
ochiladi va u oraliq tok o`ta boshlaydi. To`g`ri kuchlanish miqdori ortishi bilan 
to`g`ri tok tez ortadi. Teskari kuchlanish berilganda esa diod yopiq, ammo teskari
-


kuchlanish ortishi bilan ozgina miqdorda teskari tok paydo bo`ladi va u juda sekin 
ortadi. Teskari kuchlanish qiymati yo`l qo`yilgan yuqori qiymatdan U
Tes
. maks = 
U
Tesh
. ortib ketsa, p – n o`tish teshilishi va diod o`zining to`g`rilovchi xossasini 
yo`qotishi, ya`ni ishdan chiqishi mumkin. Deyarli hamma yarim o`tkazgichli
diodlar taxminan shunday ko`rinishdagi vol`t- amper U
tes.max 
xarakteristikasiga 
ega bo`ladilar.




– 

– 

– 

– 




– 

– 

– 

– 


– 

– 






I
Tes 

U
Tes 

– 

– 

– 
U
To`g` 
I
To`g` 
a) 
b) 
v) 

– 




-
-
-
-

2-rasm. p-n o`tish va uning ishlashi 
K
i

U
ak 
A



-
VD
3-rasm. Yarim o`tkazgichli diod, undagi kuchlanish va tokning 
shartli yo`nalishlari 

-
U
Tes
s
Yari 
o`tkazgi
chli 
diodlar 
quyidag
i
parame
trlarga
ega : 
- M
I
Tes 
Diod yopiq 


U
To`g` 
I
To`g` 
Diod ochiq 
40 
30 
20
0,,
,,,,
63

10 
10 
20
0,,
,,,,
63

40 

100

200 
0,5 1,0 
U
To`g`
,V 
U
Tes
,V 
I
To`g`
,mA 
I
Tes
,mkA 
3-rasm. Yarim o`tkazgichli diodning vol`t-amper xarakteristikasi 









Yari o`tkazgichli diodlar quyidagi parametrlarga ega : 
- Maksimal yo`l qo`yilgan to`g`rilangan o`rtacha tok I 
To`g`
.
max
. Bu 
parametrlarning ortib ketishi diod xizmat muddatini kamaytiradi. y`o`l 
Maksimal qo`yilgan teskari o`zgarmas kuchlanis U
Tes
.
max
.
Agar diod uchlarida yo`l qo`yilgan qiymatdan katta bo`lgan teskari kuchlanish 
paydo bo`lsa (hatto qisqa muddat bo`lsa ham), diod teshilishi (ishdan) chiqishi 
mumkin.
Diodda ishlatiladigan yarim o`tkazgich materiyallariga qarab diodlar ikki xil – 
germaniyli yoki kremniyli bo`ladilar.
Yarim o`tkazgichli diodlar p-n o`tishning tuzilishiga qarab nuqtaviy yoki 
yassi bo`ladilar. 4-rasmda nuqtaviy (4, a-rasm) va yassi (4, b-rasm) diodlarning
konstruksiyalari sxematik ravishda ko`rsatilgan. 
Nuqtaviy kontaktga ega bo`lgan germaniyli diod (4, a-rasm) germaniy kristali 
dan (1) iboratdir. Kristal elektron o`tkazuvchanlikka ega. Prujina 0,1 mm li
vol`fram simda (2) kontaktli tig` ostiga maxsus ishlov berish yo`li bilan teshikli
o`tkazuvchanlikka ega soha hosil qilinadi. Tig` yuzasi 200 mk
2
dan ham oz 
bo`ladi. Kristaldan chiqariladigan qismi (3) qo`rg`shin, qalay qotishmasi bilan 
payvandlanadi. 
Yassi kontaktga ega bo`lgan germaniyli diod (4, b-rasm) elektron
o`tkazuvchanlikka ega germaniy kristali (1)ga bir bo`lak indiy (2)ni maxsus usulda
yopishtirish yo`li bilan hosil qilinadi. Rasmda p-n o`tish uziq chiziq bilan 
ko`rsatilgan. Indiy (2) ning bir yog`iga tok o`tazadigan sim (3), ikkinchi tomoniga, 
ya`ni germaniy kristaliga qo`rg`oshin qalay qotishmasidan sim (4) payvandlanadi. 
Nuqtaviy diodlarda p-n otish juda kichik yuzaga ega bo`lgani uchun kam 
sig`imga ega va shuning uchun hamma chastotalarda ishlatilishi mumkin. Ammo 
ular kam (bir necha o`n mA) tokga mo`ljallangandfirlar. 


Yassi diodlar p- n o`tishning yuzasi nisbatan katta va yuza kattaligiga qarab, har 
xil sig`imga ega bo`ladi. Shuning uchun ular past chastotalarda ishlatiladi. Ulardan 
o`tadigan tokning qiymati bir necha o`n mA dan bir necha yuz A gacha bo`lishi 
mumkin. 
Ishlatilishiga qarab yarim o`tkazgichli diodlar quyidagilarga bo`linadi: 
To`g`irlagich diodlari – past chastotali o`zgaruvchan tokni to`g`rilashda
ishlatiladi. Bunday diodlar yassi bo`lib, 20 kGs chastotadan yuqorisida
ishlatilmaydilar . 
Yuqori chastota diodlari – yuqori chastotali signallarni o`zgartirishda
detektor, modulyator va boshqa sxemalarda ishlatiladi. Ularning p-n o`tishi 
nuqtaviydir. 
Impul`s diodlari – hisoblash mashinalari va shunga o`xshash impul`s rejimida
ishlaydigan sxemalarda ishlatiladi. Ular yuqori chastota diodlari xususiyatiga
ega bo`ladi. 
Stabilitronlar – o`zgarmas tok stabilizatorlarida kuchlanishni barqarorlashtirish
uchun ishlatiladi. 
Varikap –o`zgaruvchan sig`im sifatida ishlatiladi, sababi diodda teskari 
kuchlanish miqdori o`zgarganda , p-n o`tish qalinligi o`zgaradi. Natijada p-n 
o`tishning sig`imi o`zgaradi. Varikaplar tebranish zanjirlarida, chastota
modulyatorlari va boshqa sxemalarda ishlatiladi. 
Tunnel diodlari - vol`t - amper xarakteristikasida manfiy differensiyal
o`zgaruvchanlik uchastkasi bor. Ular elektr tebranishlari hosil qiluvchi 
generatorlarda qo`llaniladi. 
Fotodiodlar – yorug`lik energiyasini elektr energiyasiga aylantitish uchun 
ishlatiladi. 
Yirug`lik diodlari – elektr energiyasini yorug`lik energiyasiga aylantirish 
uchun xizmat qiladi. 
Optronlar – yorug`lik va fotodiod (fototranzistor, fototiristordan) dan iborat 
bo`lib, ikkita elektr zanjirini bir - biri bilan elektr bog`lanmaslik talab qilinadigan
holatlarda ishlatiladi.
Diod turlarini bir-biridan farqlash uchun ularning sirtiga shartli belgilar 
(marka) qo`yiladi. 
Tranzistorlar 
Ikki p-n o`tishli va uch elektrodli kuchaytirish xususiyatiga ega bo`lgan
yarim o`tkazgichli asbob tranzistor deyiladi. Tranzistorlar xuddi lampali
triodlar kabi elektr tebranishlarini kuchaytirish, generasiyalash va o`zgartirish 


uchun mo`ljallangan . lekin ularning elektron lampalarga qaraganda qator 
afzalliklari bor. Bular qatoriga ular ish muddatining uzoqligi; o`lchamlarining
kichikligi, mehanik jihatdan juda mustahkamligi, cho`g`lantirish uchun energiya
sarf bo`lmasligi, energiyani oz istemol qilish kabilar kiradi. 
Tranzistorlar bipolyar va maydoniylarga bo`linadi. Bipolyar tranzistorlar deb 
atalishga sabab – ularda elektron ham, teshiklar ham tok tashuvchi bo`lib xizmat 
qilishi mumkin , maydoniy tranzistorlarda esa faqat elektron yoki faqat teshiklar 
tok tashuvchi bo`lib xizmat qiladi. Uzoq vaqtlardan beri faqat bipolyar 
tranzistorlar ishlatilib kelgani sababli, ular maydoniy tranzistorlardan farq qilib, 
oddiygina tranzistorlar deb yuritiladi. 
Bipolyar tranzistorlar ikkita p-n o`tishning biriktirilishidan hosil qilinadi. 
O`rtadagi sohasi elektronli o`tkazuvchanlikka ega bo`lgan tranzistorlar qisqacha
p-n-p tipli, o`rtadagi sohasiteshikli o`tkazuvchanlikka ega bo`lganlarqisqacha n-p-
n tipli tranzistorlar deb ataladi. Ularning tuzilishi va sxemada belgilanishlari 29-
rasmda ko`rsatilgan. 
Tranzistorlarda har bir sohaning nomi bor. O`zidan asosiy tok tashuvchi 
zaryadlar chiqaradigan chap tomondagi soha emitter deb, zaryadlarni yig`uvchi 
o`ng tomondagi soha kollektor deb, o`rtadagi soha esa asos yoki baza deb ataladi.
Tashqi o`zgarmas kuchlanish manbai U
eb
to`g`ri ulangan p-n o`tish P1 emitter 
deb, tashqi o`zgarmas kuchlanish manbai U kb teskari ulangan p-n o`tish P2 
kollektor o`tish deb ataladi. P1 o`tishning qarshiligi yo`q hisob, P2 o`tishning 
qarshiligi esa juda kattadir. 
Kuchlanish manbalarining bunday ulanishi tranzistor elektr tebranishlari 
kuchaytirish shartlaridan biri bo`lsa, ikkinchisi ikkala o`tish orasidagi masofani 
qisqa bo`lishi, ya`ni baza sohasining hajmi kichik bo`lishidir. 
Tranzistorlarning bu ikkila tipida yuz beradigan fizik hodisalar bir xildir, 
shuning uchun quyida faqat n-p-n tipli tranzistorning ishlashi bilan tanishamiz 
(30-rasm). 
Emitter P1 o`tish to`g`ri kuchlanish U
eb
ostida bo`lgani uchun, chap n- 
sohadan elektronlarning ko`p qismi o`rtadagi tor p - sohaga o`tadi. Bu elektronlar
emitter toki I
e
ni hosil qiladi. Bazaga o`tgan elektronlarning ozgina qismi 
bazadagi teshiklar bilan to`qnashib, o`z zaryadini yo`qotadi. Bu teshiklar o`rniga 
tashqi manbadan kirgan teshiklar baza toki I
b
ni hosil qiladi. Bazaga o`tgan 
elektronlarning ko`p qismi kollektor o`tish P2 tomon harakatini davom ettiradi va 
ular P2 ga yaqinlashishi bilan U
kb
ning musbat kuchlanishi hosil qilgan elektr 
maydoni ta`sirida o`ngdagi n - sohaga o`tib, kolletor toki I
k
ni hosil qiladi.








P1 
P1 
P2 
P2 



U
kb 
I

I

E

I

U
eb 
+


+
VT

E
(p) 
(p) 
(n) 

a) 

E
(n) 
(n) 
(p) 

b) 
VT
+



I

I

U
eb 
U
kb 

5-rasm. p-n-p tipli (a) va n-p-n tipli (b) bipolyar tranzistorlarning
tuzilishi va shartli belgisi 








P1 
P2 



I

I

I

U
kb 
U
eb 


– 
– 
Kirish 
zanjiri 
Chiqishz
anjiri 
6 – rasm . Tranzistorning tuzililishi va ulanish sxemasi 

U
kir 
U
eb 
U
kb 
R
yu 
VT
I

I

+

I

+

I

+

+


I

+

+


I

I

I

I

VT
VT
U
kir 
U
eb 
U
ek 
U
bk 
U
ek 
a)
b)
v)
7 – rasm. Tranzistorning umumiy baza (a), umumiy emitter (b) va 
umumiy kollektor (v) ulanish sxemalari 
U
kir 
R
yu 
R
yu 


Demak, I
e
= I
b
+ I
k
bo`lgani uchun, doimo I
k
< I
e
, bu nisbat tranzistorning tok
bo`yicha uzatish koeffisientini izohlaydi: 
,

Download 422.34 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling