Досаева Б. Т., Койшыбаев Н., Жаугашева С. А
жүктеу/скачать 4.06 Mb.
|
| Жартылай өткізгіш диод .Енді р-n-өткелі бар кристалл арқылы тоқтың қалай өтетіндігін анықтайық. 3.32-суретте схемалық түрде осындай кристалл көрсетілген. Сыртқы кернеу жоқ кезде (3.32,а-сурет) зарядтардың барлық қозғалғыш тасымалдаушыларының өткел арқылы барлық ағыны теңгерілген және тоқ нөлге тең болады.
Енді сыртқы өрісті өткелдің өрісіне қарсы бағытта болатындай етіп, кристалды тізбектей қосайық (3.32,б -сурет). р-n- өткелдегі өріс әлсірейді және негізгі тасымалдаушылардың диффузиялық ағыны өткел арқылы өтуге ұмтылады (қуыстар р-облыстан және электрондар n-облыстан). Негізгі емес тасымалдаушылардың қарсы ағындары өзгермейді дерлік. Осының нәтижесінде өткел арқылы үлкен тоқ жүреді. Түсірілген кернеу және тоқ бұл жағдайда тура деп аталады. Кернеу артқан кезде тоқ күші тез артады (3.33-сурет) және де Ом заңын бұл жерде қолдануға болмайды. Енді кристалға кері полярлықтағы кернеу берейік (3.40,в-сурет). Бұл жағдайда сыртқы кернеу таңбасы бойынша потенциалдардың жанасым айырымымен бірдей болады. Сыртқы өріс р-n-өткелдің өрісін күшейтеді және өткел арқылы негізгі тасымалдаушылардың диффузиялық ағыны бірталай кемиді. Сыртқы өріс жоқ кездегімен шамалас болатын негізгі емес тасымалдаушылардың ағындары өткел арқылы әлсіз тоқ тудырады. Бұл жағдайда түсірілген кернеу және тоқ кері деп аталады. Тура кернеу кезінде р- n-өткел арқылы тоқ кері кернеу кезіндегіге қарағанда миллиондаған есе артық болып шығады (3.33-сурет). Бұл дегеніміз р- n-өткел вентиль тәрізді жұмыс атқарады деген сөз, яғни тоқты бір бағытта өткізеді (өткел ашық) және кері бағытта өткізбейді (өткел жабық). Демек, р- n-өткелі бар кристалды айнымалы тоқ тізбегіне жүктеме R кедергіге тізбектей қосатын болсақ, онда осы кедергідегі тоқ бағыты жағынан тұрақты болады дерлік (3.34-сурет). Сондықтан р- n-өткелі бар кристалды жартылай өткізгіштік түзеткіш немесе жартылай өткізгіштік диод деп атайды (3.33-суретте орташа қуатты кремнийлік диодтың вольт-амперлік сипаттамасы көрсетілген; тура және кері бағыттағы тоқ пен кернеу масштабтары түрліше). 3.34-суреттегі тізбектегі кернеудің диод пен R жүктем-енің арасында қалай таралатындығын қарастырайық (шартты белгілеуде диодтағы үшкір жақ тура тоқтың бағытын көрсетеді). Тізбектегі айнымалы кернеу графигі 3.35, а-суретте өрнектелген. Диод тоқты тек тура бағытта ғана дерлік өткізеді деуге болады (3.35,б-сурет). Тізбектей қосылған кезде кернеудің кедергілерге пропорционал таралатындығын білеміз. Тоқтың диод арқылы тура бағытта өтіп жататын кезіне сәйкес келетін периодтың бірінші жартысында диодтың кедергісі өте аз болады да, кернеу түгелдей дерлік R жүктемеге келеді. Периодтың екінші жартысында диодтың кедергісі өте үлкен және барлық кернеу енді диодқа түседі. Диодтағы кернеудің өзгерісі 3.35,в-суретте, ал R жүтемедегі кернеудің өзгерісі 3.35,г-суретте көрсетілген. Жартылай өткізгіштік диодтардың ПӘК-і жоғары (98%-ке дейін жетеді), мөлшерлері кішкентай және ұзақ уақыт пайдалануға болады. Жартылай өткізгіш диодтардың кемшіліктеріне температура артқан кезде олардың жұмыс қабылетінің төмендеуі жатады. Жоғарыда айтқандай, р-n-өткел арқылы кері тоқтың негізгі емес тасымалдаушылардың көмегімен пайда болатындығын білеміз, олардың концентрациясы байырғы температура кезінде аз да, ал температура артқан кезде электрон-қуыс қосақтарының генерациясының арқасында тез артады. Сондықтан жартылай өткізгіш диодтардағы кері тоқ температура артқан кезде тез артады: кремнийлік диодтар тоқты түзетуді 2000 шамасында тоқтатады, ал германийлік диод үшін шектік температура бұдан да төмен. Жартылай өткізгіштік диодты тізбекке жүктеме кедергісіз қосуға болмайды. 3.33-суреттегі жүктемені алып тастаса, онда барлық кернеу диодқа түседі. Диод тура бағытта қосылған кезде сыртқы кернеу потенциалдың жанаспа айырымынан артық болады да, р-n-өткел жоғалып кетеді деуге болады, диод арқылы үлкен тоқ өтіп, ол істен шығады. жүктеу/скачать 4.06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|