Лекция конспектісі в06101-«Ақпараттық технологиялар» ббб үшін Шымкент-2020 Әож 681. Ббк 32. 81

1. Электроника, электрондық құрылғы түсініктеріне анықтама беріңіз

2. Микроэлектроника нені зерттейді? Пәнді оқытудың мақсаты қандай?

3. Электрондық құрылғылардың дамуының негізгі сатыларын атаңыз

№ _2__ тақырып
Жартылай өткізгішті диодтар.

Жоспары:

(қаралатын сұрақтар тізімі)

1. 
   Электронды-текстік р-n өткелі. Негізгі физикалық үрдістер.
   
2. 
   Жартылай өткізгішті диодтардың жіктелуі. Түзеткіш, импульсті, аса жоғарғы жиілікті және тунельді диодтар.
   

Жартылай өткізгіштік диодтың негізгі элементі р-n- өту болып табылады, содықтан шынайы диодтың воль-амперлік си ттапамасы 2.3 суретінде келтірілген р-n- өтудің вольт-амперлік сипаттамасына жақын. Диодтың параметрлері және жұмыс режимі қосылған U кернеуінен I диод тогы арқылы ағатын байланысты иллюстрациялайтын оның вольт-амперлік сипаттамасымен анықталады. Аспаптың типтік воль-амперлік сипаттамасы 2-суретте көрсетілген.

Диодқа қосымша кернеудің полярлығы әр түрлі болады. Электродтардың арасындағы кернеу оң болып есептеледі. Ал аспаптың анодына оң таңбамен , катодқа теріс таңбамен қойылады. Кернеу ұлғайғанда тез өсетін оң таңбалы кернеуде диод тура ток арқылы өтеді. Теріс таңбалы кернеуде диод жабық болып есептеледі. Кері ток тура токтан бірнеше қатарға аз. Ол арқылы маңызды емес кері ток өтеді.

Жоғарыда қарастырылған шынайы жартылай өткізгішті диод және оның вольт-амперлік сипаттамасы p-n өтуден біршама өзгеше. Негізгі айырмашылықтар келесі себептермен айқындалады.

Біріншіден, шынайы диодтарда, ереже бойынша pp>>nn диодтың тура бағыттағы вольт-амперлік мінездемеге әсер ететін тек базаның кедергісін r_б қана есептейді.

Үшіншіден, шын диодтарда шектелген өлшемдер болады, сондықтан кристалдың үстінде жүретін процестерді есепке алу керек.Ағылу тоғы негізгі болып саналады, өйткені ол, диодтағы кері бағытты вольт-амперлік мінездемеге әсер етеді.

Соңғы екі себеп, диодтың тура тоғы р-n-өтуінен кем болуына, және кері тоғы тұрақты болмай, біртіндеп өсетініне, әкеліп соғады (сурет 3.2, в).

Жартылай өткізгіштерінін түрлері өте көп, класстануының негізгі белгілерінің бірі ол мақсатына р-n-өтуінің бір құбылысқа байланысты.

Түзеткіш немесе күштік диодтар, олардың негізінде вентиль эффектісі болып табылады (тура кернеуде тоқ үлкен,ал кері кернеуде тоқ аз) олар схемадағы айнымалы тоқты түзетуге арналған. Көбнесе олар өндірістік жиілікті тоқтарды 50Гц÷50кГц тұракты тоққа түрлендіруге арналған.Айнымалы кернеуінің параметрлеріне(жиілікке және пішініне)байланысты,диодтарды төменгіжиілікті жіне жоғарыжиілікті дап боледі. Үлкен қуатты түзеткіш диодттарды күштілік деп атайды. Оларға вентильдік қаситтері: тура және кері бағыттағы кернеу,статикалық параметірлері маңызды болып табылады. Диодтар қуатты болғандықтан, оларға максималды тура тоқ және шекті кері кернеу да маңызды.Түзеткіш диодтың негізгі параметрлері осылар болып табылады:

–турақты кері кернеу Uкері – диодтың ұзақ уақытта бұзылуысыз жұмыс істей алатының кері бағыттағы кернеудің мәні;

–орташа тура тоғы Iтура орт – тура бағытта диод арқылы ағатың турақты тоқтың максималдық мәні;

–шекті максималді импульстік тура тоқ I_{пр и} – тоқтың тапсырылған максималдық импульстін узақтығы;

–турақты кері тоқ Iкері;

–турақты тура кернеу U_пр–диод арқылы орташа тура тоқ өткен кезде кернеудің түсуі;

–орташа тарау қуаты P_ср – диодтың белгілі бір уақыт аралығындағы орташа тарау қуаты;

–максималдық жиілік F_макс – диодқа қойылған параметрлері қамтамасыз етілгенде максималдық жұмыс жиілігі.Егер диодқа берілген айнымалы кернеудің жиілігі F_макс тан жоғары болса,диодтағы жоғалулар өте жоғары өседі.

Шекті кері кернеуді жоғарлату үшін,түзеткіш диодтарды тізбектей жалғайды. Егер элементтердін жалғануы бір кристалда немесе бір корпуста орындалса,онда сол аспаб түзеткіш столб деп аталады. Схмадағы диодттардын тізбектей жалғануынан,жай диодқа қарағанда, кернеуінің түсуі көп болады.

Түзеткіш блоктар,бір корпуста жиналған қарапайым диодтық схемадан жасалынады. Көбнесе осы схема төрт бірдей диод арқылы орындалады.

Аз қуатты жоғары жиілікті диодтар вентиль эффектісін пайдаланады,бірақта оларға статикалық параметрлердің вентильдік қасиеттерімен қоса диодттың өзіндік сиымдылығы және шығарғыштардың индуктивтілігі маңызды. Индуктивтілігін және сиымдылығын азайту үшін,қысқа шығарғыштар мен р-n өтүі көлемі жағынан аз диодтарды пайдаланады. Көбнесе, нүктелік диодтарды кең қолданады.