Жартылай өткізгішті диод

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министірлігі

Семей қаласының Шәкәрім атындағы Мемлекеттік университеті

СӨЖ

Пән: Қолданбалы электроника

Тақырыбы: Жартылай өткізгішті диод

Орындаған: Айтқалиев Ж. Қ.

Топ: ТФ-319

Тексерген: Секербаева А. Б.

Семей 2015

Мазмұны:

Кіріспе3

1 Жартылай өткізгіштік диодтар4

1. 1 Жартылай өткізгіштік диодтар, түрлері, белгіленуі4

1. 2 Стабилитрондар6

1. 3 Импульсті диодтар және Шоттка диоды7

Қорытынды9

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ10

Кіріспе

Диод - екі электродты, электр тогының бағытына байланысты әр-түрлі өтімділігі бар электронды аспап.

Диодтарды дамыту бiрден екі бағытта XIX ғасырдың үшiншi ширегiнде басталды: 1873 жылы британдық ғалым Фредерик Гутри термиондық (вакуум шамды тікелей қыздыру арқылы), ал 1874 жылы германдық ғалымды Карл Фердинанд Браун (қатты денелi ) кристалды диодтарды жұмыс істеу принципн ашты. 1880 жылдың 13 ақпанында Томас Эдисонды қайтадан термионды диодтың жұмыс істеу принципін қайта ашты, және содан соң 1883 жылы патенттеген (№ 307031-шi АҚШ патентi) . Дегенменде Эдисон жұмыстарын ары қарай дамытуға идея болмады. 1899 жылы германдық ғалым Карлы Браун Фердинанд кристаллды түзеткiштi патенттады.

1 Жартылай өткізгіштік диодтар 1. 1 Жартылай өткізгіштік диодтар, түрлері, белгіленуі

Жартылай өткізгішті диод деп бір р-п өтуі және екі шығыстары болатын жартылай өткізгішті аспапты атайды. Мұндай диод технологиялық қабылдау бірімен р-п өту орындалатын жартылай өткізгіш кристаллын. Өтуді құрайтын кристаллдың екі әр түрлі облыстың беттер бөлігін сыртқы шығыстардың пісіретін немесе дәнекерлейтін маталл пленкамен жабады (1-сурет)

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.

1-сурет. Жартылай өткізгіштің құрылымы мен шартты белгіленуі

2-сурет. Диодтардың және оның вольт-амперлік сипаттамасының шартты графикалық белгіленуі.

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 кернеуUкеріU_{кері}- диодтың ұзақ уақытта бұзылуысыз жұмыс істей алатының кері бағыттағы кернеудің мәні;
орташа тура тоғыIтураортI_{тура\ орт}- тура бағытта диод арқылы ағатың турақты тоқтың максималдық мәні;
шекті максималді импульстік тура тоқIпр и- тоқтың тапсырылған максималдық импульстін узақтығы;
турақты кері тоқIкеріI_{кері};
турақты тура кернеуUпр-диод арқылы орташа тура тоқ өткен кезде кернеудің түсуі;
орташа тарау қуатыPср- диодтың белгілі бір уақыт аралығындағы орташа тарау қуаты;
максималдық жиілікFмакс- диодқа қойылған параметрлері қамтамасыз етілгенде максималдық жұмыс жиілігі. Егер диодқа берілген айнымалы кернеудің жиілігіFмакстан 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 [1] .

1. 2 Стабилитрондар

Стабилитрондар электрлік тесіб өту режимнде жұмыс істейді. Аспаб кері қосылғанда, минималдыдан I _мин максималдыға дейін I _макс электрлік тесу жерінде кернеудің түсуі өте кішкентай болады да аспаб арқылы ағатын тоқ тұрақты деп есептеледі (3-сурет) :

- тұрақтандыру кернеуі U _ст ;

- минималды және максималды тұрақтандыру тоқтары I _min және I _max ;

- дифференциалдық кедергі R _d = dI/dU - электрлік тесіб өтү жерінде;

- тұрақтандыру температуралық коэффициент α _ст - ΔT қоршаған ортаның температурасы өзтергенде, тұрақтандыру кернеуінің салыстырмалы өзгеруі ΔU _ст :

Тұрақтандыру температуралық коэффициенті, аспаб арқылы өтетін тоқ пен кернеуінен байланысты болады. Төмен кернеулерде (5, 7 В тан төмен) U _ст температуралық коэффициент кері танбалы болады. Тоқ 10 мА таяу болғанда, ол - 2, 1 мВ/С ^o тең болады. Кернеу 6 В тан жоғары болса, ол оң таң балы болады, коэффициент он танбалы болады егер тоқ өлшемі ( 10 мА) дэрежесі 6 мВ/С ^o жетеді. Тоқ өлшемін аспаб арқылы таңдасақ, онын температуралық коэффициентің өзгертуге болады, тіпті онын нөлдік мәніне жетуге болады.

Стабисторлар стабилитрондар тәрізді, кернеуді тұрақтандыруға арналған. Стабилитрондармен салыстырып қарасақ олар диодтын вольт амперлік мінездеменің тура бағытында жұмыс істейді [2] .

3-сурет. Стабилитронның ВАМ

1. 3 Импульсті диодтар және Шоттка диоды

Импульстік диодтар мен түзеткіш диодтардың параметрлердің негізгі айырмашылығы ол:

- импульстік тура кернеуінің максималдық мәні U _{пр и} ;

- диодтың кері кедергінің жөнделу уақыты τ _в .

Жөнделу уақыты кернеуінің өрісі ауысқаннаң бастап, кері тоқ 0, 1·I _пр мәнге ие болғанға дейін. Қазіргі аспабтарда жөнделу уақыты 4-10 нс диапазонында жатыр.

Импульстік диодтардын бір түрі ол Шоттка диодтары. Осы аспабтарда p-n -өтуінің рөлін «болат-жартылай өткізгіш» контактісі атқарады. Зарядтың жиналуы осындай өтуінде өте аз болады, өйткені оларда зарядттың тасымалдауы тек негізгі тасымалдаушылармен орындалады. Диодтын жөнделуі 0, 1 нс мәніне дейін қысқартылуы мүмкін және максималды жұмыс жиілігі жүз немесе мың килогерцке дейін жетеді. Осы диодтардын басқа ерекшелігі болып кернеудің тура түсүі табылады.

Диодтардын мінездемелері жартылайөткізгіштегі қопаларының концентрацияларынан көп тәуелді. Мысалы егер n- ауданындағы донорлар, p- ауданындағы акцепторлар концентрациясы жай диодтардан мың есе көп болса р-n -өтуінің өте жұқа болып шығады (қарапайым диодтарда ол 1 мкм ге таяу болады, ал осындай концентрацияда 0, 001 мкм тең болады. Осы жағдай р-n -өтуі арқылы өтетін тоқтын өтүін күрт өзгертеді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.