Түзеткіштер

<<Болашақ>> университетінің колледжі

<<Бекітемін>>
Директордың оқу-ісі жөніндегі
орынбасары:______А. А.Досжанов
<<____>>_______________ 2013 ж.

Ашық сабақ
жоспары

Тақырыбы: <<Түзеткіштер>>
Оқу тобы: ЭС-13
Пәні: <<Өнеркәсіптік электроника негіздері>>
Пән оқытушысы: Бурамбаева Э.С.

Ашық сабақ жоспары <<Техникалық мамандықтар пәндер>>циклдік комиссия отырысында қаралып,мақұлданды.
Хаттама №________ <<______>>__________2013ж
ПЦК жетекшісі____________Таңқыбаева Б.Р.

2013ж

Сабақтың тақырыбы: <<Түзеткіштер>>
Сабақтың мақсаты:
Білімділік: Оқушыларға түзеткіштермен таныстыру және олардың түрлерімен, жұмыс істеу принципі, конструкциялары жайлы мәлімет беріп және оларды іске қосу жайлы толық түсіндіру.
Дамытушылық: Әрбір оқушының жеке тұлға ретінде жан-жақты дамуына мүмкіндік туғызу.Оқушының өзіндік іс-әрекетін ,белсенділік қабілетін , білім қорын дамыту.
Тәрбиелік: Іздемпаздыққа,білімділікке,ұйымшылдыққа,топпен жұмыс жасай білуге,еңбектенуге тәрбиелеу.
Сабақ түрі: Теориялық
Сабақтың типі: Аралас сабақ
Сабақтың өту әдісі: Викторина, баяндау, сұрақ-жауап, <<Бинго-тест>>, <<Кім тапқыр?>> ойындары, <<Білемін, білдім, білгім келеді>> әдісі
Пән аралық байланыс: <<Электр машиналары мен трансформаторлар>>, <<Электортехника және электроника негіздері>>, <<Физика>>
Сабақтың көрнекілігі: Кестелер, схемалар, плакаттар, слайд, карточкалар.
Сабақтың барысы:
I.Ұйымдастыру кезеңі: Оқушылардың сабаққа қатысуын тексеру,дәрісхананың тазалығы,сабаққа дайындығына назар аудару.
II.Үй тапсырмасын сұрау:
<<Бағалар аукционы>> Тақырыбы: Интегралды микросхемалар Алғашқы баға <<5>>, <<4>>
ІІІ. Үй тапсырмасын бекіту.
<<Бинго-тест>> ойыны
1. Бір технологиялық процеспен жасалып шыққан, өзара электрлік қосылысы бар, жалпыға ортақ корпусқа салынған біртұтас бөлінбейтін активті және пассивтік элементтерден құралған микроэлектрондық бұйым не деп аталады?
Жауабы: Интегралдық микросхема
2. Интегралдық микросхеманың негізгі элементтері қалай бөлінеді?
Жауабы: Активті және пассивті
3. Конструктивті-технологиялық белгілері бойынша интегралдық микросхемалар қанша классқа бөлінеді?
Жауабы: 4 классқа бөлінеді
4. Барлық элементтер шала өткізгіш технологиялық операция процесінде ортақ шала өткізгіш астарлық қабаттың үстінде жасалынатын микросхема класы
Жауабы: Шала өткізгіштік микросхема
5. Барлық элементтер диэлектриктен жасалған табанның үстіне жұқа қабыршақ болып жапсырылатын микросхема классы
Жауабы: Пленкалық интегралдық микросхема
6. Интегралды микросхеманың активті элементтеріне жататындар:
Жауабы: Транзисторлар мен диодтар
7. Интегралды микросхеманың пассивтік элементеріне жататындар
Жауабы: Резисторлар мен конденсаторлар
8. ГОСТ 17021-75 бойынша 1 микросхеманың корпусының ішіндегі элементтердің санына байланысты неше дәрежелі интеграция бар?
Жауабы: 6 дәрежелі
9. 100-ден артық элементтері бар интегралдық микросхемаларды не деп атайды?
Жауабы: Үлкен интегралды микросхемалар
10. Шала өткізгіштік микросхеманың элементтерін қалыптастыру үшін неше технологиялық процестерді қолданады?
Жауабы: 5 технологиялық процесс
11. Шала өткізгіштік интегралдық микросхемаларды өндіруде, диэлектрлік қорғайтын және маскалайтын қасиеттері бар кремнийдің қос тотығы маңызды роль атқаратын технологиялық процесс
Жауабы: Кремнийді тотықтандыру
12. Микросхемада элементтердің берілген орналасу реті мен конфигурациясын сақтап жасау үшін қандай әдіс қолданылады?
Жауабы: Фотолитография
13. Кристалдың торының құрылысын, астарлық қабаттың құрылысын қайталайтын шала өткізгіш жұқа қабаттың бағдарлап жалғаса өсу құбылысы қалай аталады?
Жауабы: Эпитаксия
14. Микросхемалардың планарлық структурасында схемааралық қосылыстар қос тотықты кремнийдің изоляциялық қабатының үстіне салынған металл пленкалар арқылы жасалатын технологиялық процесс
Жауабы: Металлизация
15. Интегралдық микросхемалардың шартты белгісі неше элементтен тұрады?
Жауабы: 4
16. Егерде 1.5.7 цифрлары болса, онда бұл қандай технологиямен жасалған?
Жауабы: Шала өткізгіштік
17. Егер 2,4,6,8 цифрлары болса, онда бұл қандай технологиямен жасалған?
Жауабы: Гибридтік технология
18. Интегралды микросхемадағы бірінші элемент нені білдіреді?
Жауабы: Микросхеманың конструктивтік, технологиялық жасалу түрін көрсетеді.
19. Интегралды микросхемадағы екінші элемент нені білдіреді?
Жауабы: Микросхеманың сериясының жобалап жасау реттілігін корсетеді.
20. Интегралды микросхемадағы үшінші элемент нені білдіреді?
Жауабы: Микросхеманың функционалдық тағайындалуын көрсететін екі әріптен тұрады.
IV.Жаңа материалдарды хабарлау:
Айнымалы токты түзеткіш дегеніміз - айнымалы токты тұрақты токқа айналдыру үшін қолданылатын статикалық тетік. Түзеткіш - вентильдерден және көмекші аппаратурадан, яғни айырғыштардан, трансформатордан т.с.с құралады.
Түзеткіш

трансформатордан
вентильден

айырғыштардан
көмекші арматурадан

Вентиль дегеніміз - электрлік кедергісі токтың бағытына байланысты болатын прибор. Токтың бір бағытында вентильдің Rm кедергісінің салыстырмалы шамасы аз, ал Im токтың мәні үлкен болады. Ал токтың кері бағытында вентильдің Rk кедергісінің салыстырмалы шамасы үлкен де, Ik ток аз болады.
Айнымалы токты түзету үшін көбінесе шала өткізгіш түзеткіштер - мыс шала тотығы, селенді, германийлі т.б. түзеткіштер қолданылады. Түзеткіштер арқылы аккумуляторлар зарядталады; радиоаппаратура, электролиздік ванналар және қуатты электр двигательдері де түзеткіштер арқылы қоректендіріледі. Қазіргі уақытта өнеркәсіп шала өткізгіш түзеткіштерді 2 вольттан 5000 вольтқа дейінгі кернеуге және 0,02 амперден 200 амперге дейінгі токқа арнап шығарады.
Айнымалы токты түзету үшін қолданылатын шала өткізгішті түзеткіштер

Германийлі түзеткіштер
Селенді түзеткіштер
Мыстың шала тотығы

Мыстың шала тотығынан жасалған вентилдің табаны қызыл мыстан тік төртбұрыш немесе диск түрінде жасалған пластина болады. Оның бір жағында мыстың шала тотығының шала өткізгіш қабаты болады. Бұл қабатқа тығыз жабыстырылып қойылған қорғасын пластина контактілік екінші электрод болып табылады.
Термиялық айрықша өңдеу нәтижесінде мыстың шала тотығының қызыл мысқа жалғас қабатында n-өткізгіштік аймағы, ал қорғасын пластинаға жалғас қабатында р-өткізгіштік аймағы жасалады. Өткізгіштігі әр түрлі қабаттардың арасында тосқауыл қабат пайда болады. Вентиль ішінде ток қорғасын пластинадан мыс пластинаға қарай жүреді. Мұндай вентильдің, яғни шайбаның, әрқайсысындағы кернеу 8-10 вольттан артпауға тиіс.
Үлкен кернеулі токты түзету үшін түзеткіш шайбалар тізбектеле қосылып, олардан түзеткіш бағаналар жасалады. Мұның түзеткіш элементтері изоляциялық түтікке кигізіледі де, оның ішінде тартпа болт, болттың ұшында гайка болады. Жұмыс кезінде түзеткіш элементтер қызады. Оларды салқындатып отыру үшін шайбалардың ара-арасына жезден жасалған салқындатқыш дискілер орнатылады. Шайбалар мен бағаналар электр желісіне контактілік шығармалар арқылы жалғастырылады.
Мыстың шала тотығынан жасалған түзеткіштер температура интервалы -20°С-тан +60°С-қа дейін болып тұрғанда жұмысты дұрыс атқарып отырады да, ал температура жоғары болып, қызып кеткенде бүлінеді.
Селенді вентильде тіреуіш электрод болат немесе аллюминий пластинадан жасалып, оның бетіне селеннің жұқа қабаты жабылады. Селен қабатының бетіне қалайы мен кадмий қорытпасын балқыған күйінде бүрке отырып, тағы бір бүркеуіш қабат тұрғызылады, ал мұның үстінен контактілік пластина жапсырылады.
Кадмийдің селенге енген атомдары кадмий ішінде n-өткізгіштік туғызады, ал селеннің өзінде р-өткізгіштік болады. Бұлардың арасында тосқауыл қабаты бар p-n көшу аймағы пайда болады. Селенді вентильдегі ток тіреуіш электродтан контактілік пластинкаға қарай жүреді.
Мыстың шала тотығынан жасалған түзеткіштердегідей, селенді шайбалардан да түзеткіш бағаналар жасалады.
Селенді шайбалардың әрбіріндегі кернеу 22-25 вольттан артпауға тиіс. Селенді түзеткіштер токты біраз уақыт мөлшерден артық жіберуге төзеді; бұл түзеткіш температура интервалы -40°С-тан +70°С-қа дейін болғанда жұмысты дұрыс атқарады.
Ылғалдан, ластан және басқа да зиянды әсерлерден қорғау үшін түзеткіш бағаналардың бетін сырлап қояды. Түзеткіштерде ол бағаналарды әдетте трансформатордың төменгі кернеу обмоткасына тіркейді. Мыстың шала тотығынан жасалған түзеткіштен селенді түзеткіштің бір айырмашылығы - оның тура кедергісі бара-бара көбейеді - түзеткіш <<қажиды>>.
Қос жарты периодты түзеткіштер жасау үшін бірдей екі топ шайбалардан құралатын бағаналар жасалып шығарылады. Әрбір топта шайбалар тізбектеле қосылады, ал топтардың өздері олармен ток қарсы бағыттарда жүретіндей болып қосылады. Айнымалы токты қос жарты периодты тәсілмен түзетуге арналған осындай бір түзеткіш бағанасы бар түзеткіштерде трансформатордың төмендеткіш обмоткасының ұштары бағанаға тіркеледі. Тұрақты ток тұтынушы R трансформатор обмоткасының ортаңғы нүктесі мен түзеткіш бағананың ток шығатын нүктесінің аралығынан жалғастырылады. Осылайша жалғастырылғанда ток бір жарты периодтың ішінде шайбалардың бір тобы арқылы, екінші жарты периодта екінші тобы арқылы өтеді. Қабылдағыш арқылы тұрақты бағытты толықсыған ток өтеді. Толықсу жиілігі түзетілетін айнымалы токтың жиілігінен екі есе артық болады.
Түзеткіштің паспорттық қалқанында қоректендіруші электр желісінің кернеуі, түзетілген кернеудің шамасы және рұқсат етілген нагрузка тогы көрсетіледі.
Мыстың шала тотығынан жасалған түзеткіш пен селенді түзеткіштің п.ә.к. мәні төмен - 70% шамасы.
Германийлі және кремнийлі түзеткіштердің түзеткіштік қасиеттері анағұрлым жақсы болады. Бұлар радиотехника мен радиолокациялық тетіктерде, автоматикада, электрондық есептегіш машиналарда, өлшеу аппаратурасында және электровоздарда кеңінен қолданылады.
Германийлі диодтағы негізгі тетік электрондық өткізгіштік туғызатын қоспа заты бар германий пластина болады. Қоспа зат ретінде сүрме немесе мышьяк алынып, ол мұқият тазартылған германийге аздаған мөлшерде қосылады.
Конструкциясы жағынан германийлі диодтар нүктелік контактілі диод және жалпақ диод болып, екі типке бөлінеді. Нүктелік контактілі диодта жіңішке молибден немесе платина сымның үшкір басы германий кристалына тиіп тұрады. Диод арқылы толықсыған токты жібергенде, кристалдың сым тиіп тұрған нүктесінің айналасында тосқауыл қабат пайда болады. Сымның үшкір басының айналасында кемтік өткізгіштік түзіледі, ал германий кристалының қоспа зат тудыратын электрондық өткізгіштігі болады. Сонымен p-n көшу аймағы жасалады. Сымның екінші басы ұстағышқа бекітулі болады. Әдетте шала өткізгіш диодтарды керамикадан, шыныдан немесе металдан жасалған цилиндр патрондарға салып қояды.
Германийлі жалпақ диодта германий пластинкасының бетіне балқыған индий тамшысы жағылады. Индий мен германий берік кіріге ұстасады. Индийдің атомдары германийдің беткі қабатына енеді де, онда кемтік өткізгіштік қабатының арасында p-n көшу аймағы жасалады.
Жалпақ контакті бар шала өткізгіш германийлі диодта германий пластинкасы ниппельге қалайыланып бекітіледі. Сым екінші ниппельге бекітіледі.
Радиотехникада электрондық лампы-диодтардың орнына қазірде шағын қуатты нүктелік және жалпақ германийлі диодтар көбірек қолданылатын болды; үлкен қуатты жалпақ диодтар өнеркәсіпте пайдаланылады.
Құрылысы жағынан кремнийлі диодтардың германийлі диодтардан айырмашылығы аз. Қоспа зат арқылы тудырылатын тиісті өткізгіштік жасау үшін балқыған кремнийге алюминий немесе бор (элемент) қосады.
Германийлі диодтардың кемшілігі - олардың температура талғағыш келетіндігінде, яғни оларды 50-60°С-тан асыра қыздыруға болмайды. Кремнийлі түзеткіштерде температура 180-200°С-қа жетуі мүмкін. Бұлардың түзеткіштік қасиеті жақсы және қуаты үлкен. Алайда таза кремний алу процесі өте күрделі, сондықтан мұндай түзеткіш қымбатқа түседі.
Шала өткізгіш диодтар үлкендігі жағынан лампылы диодтардан әлдеқайда кіші де және оларда энергия шығыны аз.

V.Жаңа сабақты бекіту сұрақтары:
Оқушыларға төрт-төрттен біріктіріп, карточка арқылы сұрақтар үлестіру
1 сұрақ. Мыстың шала тотықты түзеткіштері
Жауабы: Мыстың шала тотығынан жасалған вентилдің табаны қызыл мыстан тік төртбұрыш немесе диск түрінде жасалған пластина болады. Оның бір жағында мыстың шала тотығының шала өткізгіш қабаты болады. Бұл қабатқа тығыз жабыстырылып қойылған қорғасын пластина контактілік екінші электрод болып табылады.
Термиялық айрықша өңдеу нәтижесінде мыстың шала тотығының қызыл мысқа жалғас қабатында n-өткізгіштік аймағы, ал қорғасын пластинаға жалғас қабатында р-өткізгіштік аймағы жасалады. Өткізгіштігі әр түрлі қабаттардың арасында тосқауыл қабат пайда болады. Вентиль ішінде ток қорғасын пластинадан мыс пластинаға қарай жүреді. Мұндай вентильдің, яғни шайбаның, әрқайсысындағы кернеу 8-10 вольттан артпауға тиіс.
Үлкен кернеулі токты түзету үшін түзеткіш шайбалар тізбектеле қосылып, олардан түзеткіш бағаналар жасалады. Мұның түзеткіш элементтері изоляциялық түтікке кигізіледі де, оның ішінде тартпа болт, болттың ұшында гайка болады. Жұмыс кезінде түзеткіш элементтер қызады. Оларды салқындатып отыру үшін шайбалардың ара-арасына жезден жасалған салқындатқыш дискілер орнатылады. Шайбалар мен бағаналар электр желісіне контактілік шығармалар арқылы жалғастырылады.
Мыстың шала тотығынан жасалған түзеткіштер температура интервалы -20°С-тан +60°С-қа дейін болып тұрғанда жұмысты дұрыс атқарып отырады да, ал температура жоғары болып, қызып кеткенде бүлінеді.
2 сұрақ. Селенді түзеткіштер
Жауабы: Селенді шайбалардың әрбіріндегі кернеу 22-25 вольттан артпауға тиіс. Селенді түзеткіштер токты біраз уақыт мөлшерден артық жіберуге төзеді; бұл түзеткіш температура интервалы -40°С-тан +70°С-қа дейін болғанда жұмысты дұрыс атқарады.
Ылғалдан, ластан және басқа да зиянды әсерлерден қорғау үшін түзеткіш бағаналардың бетін сырлап қояды. Түзеткіштерде ол бағаналарды әдетте трансформатордың төменгі кернеу обмоткасына тіркейді. Мыстың шала тотығынан жасалған түзеткіштен селенді түзеткіштің бір айырмашылығы - оның тура кедергісі бара-бара көбейеді - түзеткіш <<қажиды>>.
Қос жарты периодты түзеткіштер жасау үшін бірдей екі топ шайбалардан құралатын бағаналар жасалып шығарылады. Әрбір топта шайбалар тізбектеле қосылады, ал топтардың өздері олармен ток қарсы бағыттарда жүретіндей болып қосылады. Айнымалы токты қос жарты периодты тәсілмен түзетуге арналған осындай бір түзеткіш бағанасы бар түзеткіштерде трансформатордың төмендеткіш обмоткасының ұштары бағанаға тіркеледі. Тұрақты ток тұтынушы R трансформатор обмоткасының ортаңғы нүктесі мен түзеткіш бағананың ток шығатын нүктесінің аралығынан жалғастырылады. Осылайша жалғастырылғанда ток бір жарты периодтың ішінде шайбалардың бір тобы арқылы, екінші жарты периодта екінші тобы арқылы өтеді. Қабылдағыш арқылы тұрақты бағытты толықсыған ток өтеді. Толықсу жиілігі түзетілетін айнымалы токтың жиілігінен екі есе артық болады.
Түзеткіштің паспорттық қалқанында қоректендіруші электр желісінің кернеуі, түзетілген кернеудің шамасы және рұқсат етілген нагрузка тогы көрсетіледі.

3 сұрақ. Германийлі түзеткіштер
Жауабы: Германийлі және кремнийлі түзеткіштердің түзеткіштік қасиеттері анағұрлым жақсы болады. Бұлар радиотехника мен радиолокациялық тетіктерде, автоматикада, электрондық есептегіш машиналарда, өлшеу аппаратурасында және электровоздарда кеңінен қолданылады.
Германийлі диодтағы негізгі тетік электрондық өткізгіштік туғызатын қоспа заты бар германий пластина болады. Қоспа зат ретінде сүрме немесе мышьяк алынып, ол мұқият тазартылған германийге аздаған мөлшерде қосылады.
Конструкциясы жағынан германийлі диодтар нүктелік контактілі диод және жалпақ диод болып, екі типке бөлінеді. Нүктелік контактілі диодта жіңішке молибден немесе платина сымның үшкір басы германий кристалына тиіп тұрады. Диод арқылы толықсыған токты жібергенде, кристалдың сым тиіп тұрған нүктесінің айналасында тосқауыл қабат пайда болады. Сымның үшкір басының айналасында кемтік өткізгіштік түзіледі, ал германий кристалының қоспа зат тудыратын электрондық өткізгіштігі болады. Сонымен p-n көшу аймағы жасалады. Сымның екінші басы ұстағышқа бекітулі болады. Әдетте шала өткізгіш диодтарды керамикадан, шыныдан немесе металдан жасалған цилиндр патрондарға салып қояды.
<<Сен маған мен саған>> ойыны. Топтағы оқушылар қарсы топтарға бір сұрақтан қояды.

VI.Сабақты қорытындылау:
<<Кім тапқыр? >> ойыны
1 сұрақ. Түзеткіштер деп нені атаймыз?
Жауабы: Айнымалы токты түзеткіш дегеніміз - айнымалы токты тұрақты токқа айналдыру үшін қолданылатын статикалық тетік.
2 сұрақ. Түзеткіштер неден құралады?
Жауабы: Түзеткіш - вентильдерден және көмекші аппаратурадан, яғни айырғыштардан, трансформатордан т.с.с құралады.
3 сұрақ. Вентиль дегеніміз не?
Жауабы: Вентиль дегеніміз - электрлік кедергісі токтың бағытына байланысты болатын прибор.
4-сұрақ. Өнеркәсіптен шығатын шала өткізгішті түзеткіштер қандай кернеуге арналған?
Жауабы: 2-ден 5000 Вольтқа дейін
5-сұрақ. Өнеркәсіптен шығатын шала өткізгішті түзеткіштер қанша Ампер токқа арнап шығарылады?
Жауабы: 0,02-ден 200 амперге дейін
6-сұрақ. Айнымалы токты түзету үшін көбінесе қандай шала өткізгішті түзеткіштер қолданылады.
Жауабы: Айнымалы токты түзету үшін көбінесе шала өткізгіш түзеткіштер - мыс шала тотығы, селенді, германийлі т.б. түзеткіштер қолданылады.
7-сұрақ. Германийлі диодтардың кемшілігі
Жауабы: Германийлі диодтардың кемшілігі - олардың температура талғағыш келетіндігінде, яғни оларды 50-60°С-тан асыра қыздыруға болмайды.
8-сұрақ. Аккумуляторлар не арқылы зарядталады?
Жауабы: Түзеткіштер
9-сұрақ. Түзеткіш элементтерді салқындату үшін қолданылатындар?
Жауабы: Салқындатқыш дискілер
10-сұрақ. Конструкциясы жағынан германийлі диодтар неше типке бөлінеді?
Жауабы: 2 типке: нүктелік контактілі және жалпақ диодты
Өткен тақырыптар бойынша кроссворд <<Электроника>>
ф
о
т
о
э
ф
ф
е
к
т

э
л
е
к
т
р
о
н

к
е
м
т
і
к
т
і
к

в
а
к
к
у
м

д
и
н
и
с
т
о
р

т
р
а
н
з
и
с
т
о
р
д
и
о
д

п
е
н
т
о
д

о
с
ц
и
л
л
о
г
р
а
ф

к
е
р
н
е
у

с
т
а
б
и
л
и
т
р
о
н

1. электрондардың катодтан сәулелік энергияның әрекетінен шығу құбылысын не деп атайды?
2. n өткізгіштік не деп аталады?
3. р өткізгіштік не деп аталады?
4. ауасы жоқ орта не деп аталады?
5. екі электроды бар төрт қабатты кремнийлік вентиль не деп аталады?
6. электр тербелістерін күшейту мен генерация жасауға арналған және үш облыстан тұратын кремний немесе германий платинасы болып табылатын шала өткізгіш аспап не деп аталады?
7. Екі электродты жартылай өткізгіш
8. 5 электродты шам не деп аталады?
9. Электрондық-сәулелік түтікше?
10. Потенциалдар айырымын не деп атайды?
11. Газразрядты құралдардың түрлері

<<Білемін, білдім, білгім келеді>> әдісі бойынша оқушылар білемін қатарына жаңа сабақты бастарда бұрыннан білетінін жазады,білдім қатарына жаңа сабақтан түсінгенін жазады,ал білгім келеді қатарына оқушы үйден ізденетін сұрақтарын жазады.

VII.Оқушыларды бағалау:

VIII.Үйге тапсырма беру: Түзеткіштер жайлы қосымша мәлімет жинау және оны баяндама түрінде жазып әкелу