Sxemotexnika va

Amaliy qismi


Nazariy qismda ko‘rib o‘tilgan sxemalarni yig‘ish va ishlash tamoyilini o‘rganish
Ish Proteus dasturida amalga oshiriladi.



Kuchlanish ostidagi rezistor R

Kuchlanish ostidagi kondensator C



Yuklama ostidagi transformator


Topshiriq:

a) bir nechta rezistorlar (o‘zaro parallel va ketma ket ulangan) va o‘zgarmas manbadan tashkil topgan sodda sxema yig‘ing hamda zanjirdagi tok va kuchlanishni ampremetr va voltmetr yordamida aniqlang.

b) kondensator va o‘zgarmas manbadan tashkil topgan sodda sxema yig‘ing hamda kondensator to‘playotgan zaryad qiymatini aniqlang.
c) bajarilgan laboratoriya yuzasidan hisobot tayyorlang.

Nazorat savollari

1. 
   Passiv komponentlarni aytib bering va ularni xossalarini tushuntiring.
   
2. 
   Rezistorlarning vazifasini aytib bering.
   
3. 
   Kondensator zanjiridan qanday shartlarda o‘zgarmas tok oqib o‘tishini tushuntiring.
   
4. 
   Induktivlik g‘altagida qarshilik yuzaga kelishini tushuntiring.
   
5. 
   Transformatordagi birlamchi tokning ikkilamchi cho‘lg‘amdagi yuklama qarshiligiga bog‘liqligini tushuntiring.
   

3-laboratoriya ishi

Proteus dasturi asosida diodli sxemalarni tadqiq etish


Ishning maqsadi: Diod va diodli sxemalarni ishlash tamoyili va asosiy xarakteristikalarini tadqiq etish.


Nazariy qism

Diodning asosiy hossasi bo‘lib bir tomonlama o‘tkazuvchanligi hisoblanadi. Bunda ma’lum qutblanishdagi kuchlanish ostida diod qarshiligi kichik, teskari qutblanishda esa – katta bo‘ladi, ya’ni diod to‘g‘rilash qobiliyatiga ega.

Diod deb hech bo‘lmaganda bitta elektron-kovak (p-n-o‘tish)ga ega bo‘lgan, elektr o‘zgartiruvchi asbobga aytiladi. Diodning ishlash tamoyili p-n-o‘tishdagi fizik hossalarning qo‘llanilishiga asoslangan.
3.1–rasmda p-n-o‘tish tuzilmasi va uning x uzunligi bo‘ylab elektr potensial taqsimlanishi keltirilgan. Bu taqsmiot shunga asoslanganki, p- va n-yarimo‘tkazgichlarning metall kontaktlarida asosiy zaryad tashuvchilar, jumladan n-yarimo‘tkazgichdagi ye elektronlar va p-yario‘tkazgichdagi d kovaklar diffuziyasi boshlanadi. Bu vaqtda har bir elektron n-sohani tark eta turib, bitta qo‘zg‘almas musbat ion і+ni, har bir kovak – manfiy zaryadlangan ion і–ni qoldiradi.
Natijada p- va n- sohalarning sirtida qo‘zg‘olmas і+ va і– ionlari qoladi. Shuning uchun p-n-o‘tish kengligi L da elektr zaryadlari qarama-qarshi bo‘lgan konsentrasiyaga ega sohalar yuzaga keladi. Bu zaryadlar kontakt potensiallar farqi ϕ_k ni ifodalaydi. Bu kattalik diffuziyalanuvchi elektronlar e va kovaklar p lar uchun tormozlovchi ta’sir ko‘rsatadi va natijada diffuziya to‘xtaydi.

3.1–rasm. p-n-o‘tish tuzilmasi (a), potensial diagrammasi (b)

Demak, diffuziya tugugach p-n-o‘tish kengligi Lda asosiy zaryad tashuvchilar uchun potensial to‘siq ϕ_k yuzaga keladi (n- soha uchun elektronlar va r-soha uchun kovaklar). Kontakt potensiallar farqi ϕ_k kattaligi germaniyda yuzaga kelgan p-n-o‘tish uchun G_e = 0,35 V va kremniyda yuzaga kelgan p-n-o‘tish uchun S_i = 0,7 Vni tashkil etadi (hozirgi kunga kelib germaniyli diodlar ishlab chiqarilmayotganligi sababli biz faqat kremniyli diolarni ko‘rib chiqamiz).

Agar p- va n-sohalardan metall chiqishlar yasalsa, u holda yarimo‘tkazgichli diod hosil bo‘ladi (3.2–rasm). “Metall-yarimo‘tkazgich” kontaktlari MN_rva MN_n omikdir, ya’ni to‘g‘rilanmaydigandir. Shuning uchun ularning maydonlari zaryad tashuvchilar enregiyasi bilan almashmaydilar va keyinchalik ularni inobatga olmasa ham bo‘ladi. Diodning ishlash tamoyili hususiy bir tomonlama o‘tkazuvchanlik yuzaga keltirishiga asoslangan.



a) (b)

3.2–rasm. Diod tuzilmasi (a) va shartli belgisi (b)

Diod VD ning asosiy ulanish sxemasi 3.3, a–rasmda keltirilgan. U albatta qarshilik R ga ketma-ket ulanishi lozim. To‘g‘rilagichlarda R – yuklama qarshiligi bo‘lib, to‘g‘rilangan kuchlanishdan manba oladi, boshqa sxeamlarda esa biror rezistorni anglatadi.
Kirxgof qonuniga asosan kirishdagi kuchlanish U_kir diod VD va qarshilik R o‘rtasida taqsimlanadi:


. (3.1)

3.3, b–rasmdan ko‘rinib turganidek, dioddagi to‘g‘ri kuchlanish Uto‘g‘ ko‘rsatilgan qutlanganlikda kontakt potensiallar farqi ϕ_k tomon yo‘nalgan.

Ogoh bo‘ling.Qarshilik R mavjud bo‘lmasa dioddagi tok cheksiz marta ortishi va diod kuyib ketiishi mumkin.
Bu vaqtdagi diod kuchlanishi to‘g‘ri kuchlanish deb ataladi va “U_to‘g‘” belgilanadi. Bu kuchlanish ϕ_k ga qarama- qarshi ta’sir ko‘rsatadi (3.3, b–rasm) va shu sababli p-n-o‘tish kengligi L da potensial to‘siqni ϕ_k dan (ϕ_k – U_to‘g‘) gacha pasaytiradi. Bunda p-n-o‘tish orqali asosiy zaryad tashuvchilar diffuziyasi tiklanadi, natijada to‘g‘ri tok І_to‘g‘ yuzaga keladi (3.3, b–rasm). Ammo asosiy zaryad tashuvchilar konsentrasiyasi (n-dagi elektronlar va r-dagi kovaklar) yuqori bo‘lganligi sababli, to‘g‘ri tok І_to‘g‘ cheksiz bo‘lishi mumkin.
To‘g‘ri kuchlanish U_to‘g‘ ga kelsak, u kontakt potensiallar farqi ϕ_k = 0,7 dan katta bo‘lishi mumkin emas. Bu quyidagicha tushuntiriladi: to‘g‘ri tok І_to‘g‘ ortishi natijasida p-n-o‘tish harakatchan zaryad tashuvchilar (elektronlar va kovaklar) bilan boiydi, uning qarshiligi kamayadi va to‘g‘ri kuchlanish U_to‘g‘ bir oz ortadi, natijada 0,7 Vdan oshmaydi, ya’ni doim nisbatan kichikligicha qoladi.

3.3–rasm. Diod: to‘g‘ri kuchlanish ostidagi sxema (a), uning potensial diagrammasi (b)	3.4–rasm. Diod: teskari kuchlanish ostidagi sxema (a), uning potensial diagrammasi (b)

(3.1) ifodadan ko‘rinib turibdi-ki, to‘g‘ri kuchlanish ostida yuklama qarshiligi R ga quyidagi kuchlanish beriladi:


, (3.2)

ya’ni, U_to‘g‘ = 0,7 V dan tashqari qolgan kirish kuchlanishi U_kir.

Agar kirishdagi kuchlanish qutbi teskarisiga o‘zgarsa, u holda diod VD teskari kuchlanish ostida qoladi (3.4, b–rasm). Teskari kuchlanish U_teskari diodga kontakt potensiallar farqi ϕ_k ga mos berilgan bo‘lib (3.4, b–rasm) va shu sababli p-n-o‘tish kengligi L da potensial to‘siqni ϕ_k dan (ϕ_k + U_to‘g‘) gacha orttiradi. Shuningu chun asosiy zaryad tashuvchilar diffuziyasi bo‘lishi mumkin emas. To‘g‘ri tok oqib o‘tmaydi І_to‘g‘ = 0.
Teskari kuchlanish ϕ_k bilan birgalikda p-n-o‘tishda asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar uchun tezlatuvchi elektr maydon yuzaga keltiradi (n-dagi kovaklar va r-dagi elektronlar). Faqat shu zaryad tashuvchilar harakati tyfayli teskari tok І_teskari yuzaga keladi. Asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar konsentrasiyasi juda kichik bo‘lganligi sababli, teskari tok І_teskari ham juda kichik bo‘ladi.