Mavzu bo'yicha taqdimot "Yarim o'tkazgichli diodlar. Diyotlar Diodlarning turlari va ularning qo'llanilishi haqida taqdimot

2-bob Yarimo'tkazgichli diodlar yarimo'tkazgich
diod
hisoblanadi
o'zingiz
yarimo'tkazgichli qurilma bitta p-n o'tish va ikkita
xulosalar. Aksariyat diodlar asoslanadi
assimetrik p-n birikmalari. Biroq, hududlardan biri
diod, odatda (p +) yuqori darajada qo'llaniladi va emitent deb ataladi,
boshqa
(n)
engil qotishma
–
asos.
P-n-birikmasi
asosga joylashtirilgan, chunki u engil qotishma hisoblanadi.
Tuzilishi, ramzi va chiqishlarning nomi
shaklda ko'rsatilgan. 3.1. Har bir tashqi maydon o'rtasida
yarimo'tkazgich va uning chiqishi ohmik kontaktga ega,
qaysi rasmda. 3.1 qalin qilib ko'rsatilgan.
Ishlab chiqarish texnologiyasiga qarab, quyidagilar mavjud:
nuqtali diodlar, qotishma va mikroqotishma, diffuziya bilan
tayanch, epitaksial va boshqalar.
tomonidan
funktsional
tayinlash
diodlar
baham ko'ring:
rektifikator, universal, impulsli, zener diodlari va
stabistorlar, varikaplar, tunnel va teskari, shuningdek, mikroto'lqinli diodlar va boshqalar.

Diodlarning funktsional maqsadi va UGO bo'yicha tasnifi

2.1. Diyotning volt-amper xarakteristikasi

Haqiqiy diyotning CVC p-n birikmasining CVC dan bir qator farqlarga ega (3.2-rasm).
Oldinga egilish uchun ovoz balandligi qarshiligini hisobga olish kerak.
bazaning maydonlari rb va diodning emitent re (3.3-rasm), odatda rb>> re. Yiqilish
diod oqimidan hajm qarshiligidagi kuchlanish, bo'ladi
bir necha milliamperdan oshadigan oqimlarda sezilarli. Bundan tashqari,
kuchlanishning bir qismi terminallarning qarshiligi bo'ylab tushadi. Natijada
to'g'ridan-to'g'ri p-n o'tish joyidagi kuchlanish kuchlanishdan kamroq bo'ladi,
diodaning tashqi terminallariga qo'llaniladi. Bu chiziqning o'zgarishiga olib keladi
CVC shoxlari o'ngga (egri 2) va qo'llaniladigan deyarli chiziqli bog'liqlik
Kuchlanishi.
Diyotning CVC, volumetrik qarshilikni hisobga olgan holda, ifoda bilan yoziladi
phU
I I 0 e T 1
Uph Irb
I I 0 e T 1
bu erda Upr - terminallarga qo'llaniladigan kuchlanish; r - bazaning umumiy qarshiligi va
diodli elektrodlar, odatda r=rb.
Diyot teskari yo'naltirilgan bo'lsa, diod oqimi I0 da doimiy bo'lib qolmaydi
bular. teskari oqimning ortishi kuzatiladi.
Buning sababi shundaki, diodning teskari oqimi uchta komponentdan iborat:
Iobr \u003d I0 + Itg + Iut
U ph Irb
T
I I0 e
1
bu erda I0 - ulanishning issiqlik oqimi;
Itg - termogeneratsiya oqimi. Teskari kuchlanish kuchayishi bilan ortadi.
Bu p-n birikmasining kengayishi, uning hajmining oshishi va
demak, shakllangan ozchilik tashuvchilar soni ortadi
unda issiqlik hosil bo'lishi tufayli. U hozirgi I0 dan 4-5 marta kattaroqdir.
Iut - qochqin oqimi. Bu sirt o'tkazuvchanligining cheklangan qiymati bilan bog'liq
diod qilingan kristal. Zamonaviy diodlarda bu har doim
kamroq termal oqim.

Yarimo'tkazgichli diodlar

Yarimo'tkazgichli diod - bu elektrni o'zgartiruvchi yarim o'tkazgich
foydalanadigan bitta elektr ulanishi va ikkita terminali bo'lgan qurilma
pn birikmasining turli xususiyatlari (bir tomonlama o'tkazuvchanlik, elektr tokining buzilishi,
tunnel effekti, el. sig'im).
rektifikator diodi
germaniy diodli silikon diod
zener diodi
Varikap
tunnel diodi
teskari diyot

2.2. Diyot ekvivalenti davri

Bu sxema bo'lib, hisobga olinadigan elektr elementlardan iborat
p-n o'tish joyida sodir bo'ladigan jismoniy jarayonlar va ta'sir
elektr xususiyatlari bo'yicha strukturaviy elementlar.
Ekvivalent sxema almashtirish p-n kichik o'tish
diodaning chiziqli bo'lmagan xususiyatlarini e'tiborsiz qoldirish mumkin bo'lganda signallar
shaklda ko'rsatilgan. .
Bu erda Cd - rejimga qarab diodaning umumiy sig'imi; Rp = Rdiff
- o'tishning differentsial qarshiligi, uning qiymati
ma'lum bir ishda diodning statik CVC yordamida aniqlanadi
ball (Rdif = U/ I|U=const); rb - taqsimlangan elektr
diod asosining qarshiligi, uning elektrodlari va o'tkazgichlari, Rut -
oqish qarshiligi.
Ba'zan ekvivalent sxema terminallar orasidagi sig'im bilan to'ldiriladi
diod CB, sig'imlari Cin va Cout (nuqta chiziq bilan ko'rsatilgan) va
qo'rg'oshin induktivligi LV.
Katta signallar uchun ekvivalent sxema shunga o'xshash
oldingi. Biroq, u differensial qarshilikni almashtirish orqali p-n o'tishning chiziqli bo'lmagan xususiyatlarini hisobga oladi.
manbaga bog'liq oqim manbai I = I0 (eU/ T - 1).

2.3. Diyotning I-V xususiyatlariga haroratning ta'siri

I0(T)=I(To)2(T-To)/T*,
Harorat muhit ga sezilarli ta'sir ko'rsatadi
diodaning joriy kuchlanish xarakteristikasi. Haroratning o'zgarishi bilan bir nechta
CVC ning ham oldinga, ham teskari shoxlarining kursi o'zgaradi.
Harorat oshgani sayin minor kontsentratsiyasi
yarimo'tkazgich kristalidagi tashuvchilar. Bu teskari oqimning oshishiga olib keladi.
o'tish (uning ikkita komponentining oqimini oshirish orqali: Io va Itg), shuningdek
tayanch hududining hajm qarshiligining pasayishi. O'sish bilan
harorat, teskari to'yinganlik oqimi taxminan 2 barobar ortadi
germaniy va har 10 ° C uchun silikon diodlar uchun 2,5 marta. Giyohvandlik
teskari oqimning haroratga nisbatan nisbati ifoda bilan taxminiy hisoblanadi
I0(T)=I(To)2(T-To)/T*,
bunda: I(T0)-T0 haroratda o'lchangan tok; T - joriy harorat; T*
- teskari oqimning ikki baravar ko'payishi harorati - (5-6)0C - Ge uchun va (9-10)0C - Si uchun.
Diyotning teskari oqimida ruxsat etilgan maksimal o'sish aniqlanadi
80-100 ° S bo'lgan diodaning maksimal ruxsat etilgan harorati
germaniy diodlar uchun va kremniy uchun 150 - 200 ° C.
Oqish oqimi zaif darajada haroratga bog'liq, ammo sezilarli darajada bo'lishi mumkin
vaqt ichida o'zgarishi. Shuning uchun u asosan vaqtni belgilaydi
CVC ning teskari filialining beqarorligi.
CVC ning to'g'ridan-to'g'ri filiali haroratning oshishi bilan chapga siljiydi va
tik bo'ladi (3.3-rasm). Bu Iobr (3.2) va o'sishi bilan izohlanadi
rb ning kamayishi, ikkinchisi, bazadagi kuchlanishning pasayishini kamaytiradi va
to'g'ridan-to'g'ri birikmadagi kuchlanish doimiy kuchlanishda ortadi
tashqi rozetkalarda.
To'g'ridan-to'g'ri filialning haroratning beqarorligini baholash uchun biz kiritamiz
kuchlanish harorat koeffitsienti (TKN) t \u003d U / T, ko'rsatadi,
Diyotdagi to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish harorat bilan qanday o'zgaradi?
Ruxsat etilgan to'g'ridan-to'g'ri oqimda 10C. -60 dan harorat oralig'ida
+ 60 "C t -2,3 mV / ° S.

2.4. Rektifikator diodlari

Rektifikator diodlari - past chastotani to'g'rilash uchun mo'ljallangan
AC va odatda quvvat manbalarida ishlatiladi. To'g'rilash ostida
bipolyar oqimning unipolyarga aylanishini tushunish. To'g'rilash uchun
diodlarning asosiy xususiyati ishlatiladi - ularning bir tomonlama o'tkazuvchanligi.
Katta to'g'rilash uchun quvvat manbalarida rektifikator diodlar sifatida
oqimlar planar diodlardan foydalanadi. Ular katta aloqa maydoni p va n maydonlariga ega
va katta to'siq sig'imi (sig'im Xc=1/(ōC), bu ruxsat bermaydi.
yuqori chastotalarda tuzatish. Bundan tashqari, bunday diodlar katta qiymatga ega
teskari oqim.
Rektifikator diodlarini tavsiflovchi asosiy parametrlar quyidagilardir
(2.1-rasm):
- maksimal to'g'ridan-to'g'ri oqim Ipr max;
- to'g'ridan-to'g'ri oqimning ma'lum bir qiymatida diodda kuchlanishning pasayishi Ipr (Upr
0,3 ... 0,7 V germaniy diodlar uchun va Upr 0,8 ... 1,2 V kremniy uchun);
- diyotning maksimal ruxsat etilgan to'g'ridan-to'g'ri teskari kuchlanishi Uobr max ;
- berilgan teskari kuchlanishda Iobr teskari oqim Uobr (qiymat
germaniy diodlarining teskari oqimi undan ikki-uch marta kattaroqdir
kremniy);
- teskari kuchlanish qo'llanilganda diodaning to'siqli sig'imi
ba'zi o'lchamlar;
- Fmax - diod muhim bo'lmasdan ishlashi mumkin bo'lgan chastota diapazoni
rektifikatsiya qilingan oqimni kamaytirish;
- ish harorati diapazoni (germaniy diodlari 60...+70°S, kremniy diodlari — -60...+150°S oralig'ida ishlaydi, bu kichikligi bilan izohlanadi.
silikon diodlarning teskari oqimlari).
Rav D diodining o'rtacha tarqaladigan quvvati davrdagi o'rtacha quvvatdir
oqim oldinga o'tganda diod tomonidan tarqaladi va teskari yo'nalish.
Maksimal ruxsat etilgan qiymatlardan oshib ketish davrning keskin qisqarishiga olib keladi
xizmat ko'rsatish yoki diodaning buzilishi.
Sovutish sharoitlarini yaxshilash orqali (shamollatish, radiatorlar yordamida) buni amalga oshirish mumkin
quvvat sarfini oshiring va termal buzilishdan saqlaning. Radiatorlarni qo'llash
shuningdek, oldingi oqimni oshirishga imkon beradi.

Bir fazali yarim to'lqinli rektifikator
Bir fazali to'liq to'lqin
o'rta nuqtali rektifikator
Sanoat
berilgan sana
kremniy
yuzlab amper va teskari oqimlar uchun rektifikator diodlar
minglab voltgacha bo'lgan kuchlanish. Agar siz bilan ishlash kerak bo'lsa
uchun ruxsat etilgan Uobr dan oshib ketadigan teskari kuchlanishlar
bitta diod, keyin diodlar ketma-ket ulanadi. Uchun
kattalashtirish; ko'paytirish
tuzatilgan
joriy
mumkin
murojaat qiling
diodlarning parallel ulanishi.
1) Yarim to'lqinli rektifikator. Transformator
o'zgaruvchan kuchlanishning amplitudasini pasaytirishga xizmat qiladi.
Diyot o'zgaruvchan tokni to'g'rilash uchun ishlatiladi.
2) To'liq to'lqinli rektifikator. Oldingi sxema
sezilarli kamchilikka ega. U yo'qdan iborat
asosiy quvvat manbai energiyasining bir qismi ishlatiladi
(salbiy yarim tsikl). Kamchilik tuzatiladi
to'liq to'lqinli rektifikator sxemasi.
Birinchi musbat (+) yarim tsiklda, oqim
quyidagicha davom etadi: +, VD3, RH↓, VD2, -.
Ikkinchisida - salbiy (-) bu kabi: +, VD4, RH↓, VD1,-.
Ikkala holatda ham u
birida yuk orqali oqadi
yo'nalishi ↓- yuqoridan pastgacha, ya'ni. tekislash sodir bo'ladi
joriy.
Bir fazali ko'prik rektifikatori

2.5. Impulsli diodlar

Impulsli diodlar - bu impuls zanjirlarida kalit rejimida ishlashga mo'ljallangan diodlar.
bunday sxemalar elektr kalitlari vazifasini bajaradi. Elektr kaliti ikkita holatga ega:
1. Qarshiligi nolga teng bo'lganda yopiladi Rvd =0.
2. Qarshiligi cheksiz bo'lganda oching Rvd=∞.
Ushbu talablar qo'llaniladigan kuchlanishning polaritesiga qarab diodlar tomonidan qondiriladi. Ularda oz narsa bor
oldinga egilish qarshiligi va yuqori teskari moyillik qarshiligi.
1. Kommutatsiya diodlarining muhim parametri ularning o'tish tezligidir. Omillar
Cheklovchi diodlarni almashtirish tezligi:
a) diodaning sig'imi.
b) ozchilikdagi zaryad tashuvchilarning diffuziya tezligi va ular bilan bog'liq to'planish va rezorbsiya vaqti.
Impulsli diodlarda yuqori tezlik kommutatsiya p-n o'tish maydonini qisqartirish orqali erishiladi, bu esa kamaytiradi
diod sig'imi. Biroq, bu maksimal diodning to'g'ridan-to'g'ri oqimini kamaytiradi (Irec.max.). Puls
diodlar rektifikatorlar bilan bir xil parametrlar bilan tavsiflanadi, lekin ular bilan bog'liq bo'lgan o'ziga xos xususiyatlarga ham ega.
almashtirish tezligi. Bunga quyidagilar kiradi: diodning oldingi kuchlanishini o'rnatish vaqti (tset): tset. -
to'g'ridan-to'g'ri oqim yoqilganda dioddagi kuchlanish o'zining statsionar qiymatiga yetadigan vaqt.
aniqlik berilgan. Bu vaqt, diffuziya tezligi bilan bog'liq, bazaviy hududning qarshiligining pasayishidan iborat
unda emitent tomonidan yuborilgan kichik zaryad tashuvchilarning to'planishi tufayli. Dastlab, u yuqori, chunki kichik
zaryad tashuvchi kontsentratsiyasi. To'g'ridan-to'g'ri kuchlanishni qo'llaganingizdan so'ng, bazada kichik zaryad tashuvchilarning kontsentratsiyasi
ortadi, bu diodning oldinga qarshiligini pasaytiradi. Diyotning teskari qarshiligini tiklash vaqti
(treset): o'tishdan keyin diodaning teskari oqimi bo'lgan vaqt sifatida aniqlanadi
qo'llaniladigan kuchlanishning to'g'ridan-to'g'ri teskari polaritesi berilgan bilan uning statsionar qiymatiga etadi
aniqlik. Bu vaqt oqim davomida to'plangan kichik zaryad tashuvchilarning bazasidan tarqalishi bilan bog'liq.
to'g'ridan-to'g'ri oqim. trest. - o'zgartirilganda diod orqali teskari oqim unga yetadigan vaqt
statsionar qiymat, belgilangan aniqlik bilan I0, odatda maksimal teskari oqimning 10%. trest.= t1.+ t2. , Qayerda
t1. p-n o'tish joyidagi ozchilik zaryad tashuvchilar kontsentratsiyasiga aylanadigan rezorbsiya vaqti.
nol, t2. diyot bazasining asosiy qismidagi kichik zaryadlarning yutilishi bilan bog'liq bo'lgan diffuziya sig'imining tushirish vaqti. IN
Umuman olganda, tiklash vaqti kalit sifatida diyotni o'chirish vaqtidir.

2.7. Zener diodlari va stabistorlar

Zener diodi zaifdan yasalgan yarim o'tkazgichli dioddir
doimiyni barqarorlashtirish uchun ishlatiladigan doplangan kremniy
Kuchlanishi. Teskari yo'nalishli zener diyotining CVC kichik maydonga ega
kuchlanishning u orqali o'tadigan oqimga bog'liqligi. Bu hududdan kelib chiqadi
elektr buzilishining hisobi (1.5-rasm).
Zener diyoti quyidagi parametrlar bilan tavsiflanadi:
Nominal stabilizatsiya kuchlanishi Ust. nominal kuchlanish
ish rejimida zener diyotida (ma'lum bir stabilizatsiya oqimida);
nominal stabilizatsiya oqimi Ist.nom - da zener diyot orqali oqim
nominal stabilizatsiya kuchlanishi;
minimal stabilizatsiya oqimi Ist min - eng kichik oqim qiymati
barqarorlashtirish, bunda buzilish rejimi barqaror;
maksimal ruxsat etilgan stabilizatsiya oqimi Ist max - maksimal oqim
stabilizatsiya, bunda zener diodlarini isitish ruxsat etilgan chegaralardan tashqariga chiqmaydi.
Differensial qarshilik
Rst - kuchlanishni oshirish nisbati
barqarorlashtirish, uni keltirib chiqaradigan stabilizatsiya oqimining o'sishiga: Rst =
TKN - stabilizatsiya kuchlanishining harorat koeffitsienti:
TKN
Ust / Ist.
U st.nom.
100%
U st.nom. T
- zener diyotidagi kuchlanishning nisbiy o'zgarishi bittaga kamayadi
daraja.
Ust.nom.< 5В – при туннельном пробое.
Ust.nom. > 5V - ko'chki buzilishi bilan.
Zener diyotlarining parametrlari, shuningdek, maksimal ruxsat etilgan to'g'ridan-to'g'ri oqimni ham o'z ichiga oladi
Imax, maksimal ruxsat etilgan impuls oqimi Ipr.va max, maksimal ruxsat etilgan
sarflangan quvvat P max.

Parametrik kuchlanish stabilizatori (9-rasm). Ta'minlashga xizmat qiladi
doimiy kuchlanishni o'zgartirganda yukdagi doimiy kuchlanish (Un).
quvvat manbai (Upit) yoki yuk qarshiligi (Rn).
Yuk (iste'molchi) zener diyotiga parallel ravishda ulanadi. Cheklovchi
qarshilik (Rogr) to'g'ri rejimni o'rnatish va saqlashga xizmat qiladi
barqarorlashtirish. Odatda, Rogr zener diyotining CVC o'rta nuqtasi uchun hisoblanadi (5-rasm).
O'chirish IVD va oqimlarining qayta taqsimlanishi tufayli kuchlanish barqarorligini ta'minlaydi
IN
Sxemaning ishlashini tahlil qilaylik.
Ikkinchi qonunga ko'ra, biz nisbatni yozamiz: Upit \u003d (IVD + IN) Rogr + Un
Besleme kuchlanishini Upit ga o'zgartirish o'sishga olib keladi
Undagi yukdagi kuchlanish va oqimlar IVD = Un / rst, IN = Un / Rn. Keling, yozamiz
o'sish uchun original tenglama:
Upit \u003d (Un / rst + Un / Rn) Rlimit + Un = Un (1 / rst + 1 / Rn) Rlimit + Un.
Unga nisbatan hal qilaylik, Un = Un/ ni olamiz.
Rogr/rst katta bo'lgani uchun Un kichik. Rogr qancha ko'p va rst kamroq bo'lsa, shuncha kam
chiqish voltajining o'zgarishi.
Sxemani hisoblash (odatda Upit va RN o'rnatiladi):
Shartlardan VD1 zener diyotini tanlash:
va Ist.nom.> In.
2) Hisoblash
Rogr.
U in. U st.nom.
Men st.nom.
U st.nom. U chiqib.
Zener diodlarining turlari:
1. Aniqlik. Ular TKN ning kichik qiymatiga va normallashtirilgan qiymatga ega
Ust.nom. Kichik TKN zener diodi bilan ketma-ket ulanish orqali erishiladi
(VD2) oldinga yo'nalishda ijobiy TKN diodlariga (VD1) ega, ularning TKNlari
salbiy. Umumiy TKN ularning yig'indisiga teng bo'lganligi sababli, u jihatidan kichik bo'lib chiqadi
hajmi.
2. Ikki anodli zener diodi. U ikkita zener diodidan iborat
qarama-qarshi ketma-ketlikda va o'zgaruvchilar amplitudasini barqarorlashtirish uchun ishlatiladi
stresslar.
Stabilistorlar yarimo'tkazgichli diodlar bo'lib, ular uchun
kuchlanish stabilizatsiyasi joriy kuchlanish xarakteristikasining to'g'ridan-to'g'ri tarmog'idan foydalanadi. Bunday
diodlar, tayanch aralashmalar (rb → 0) bilan kuchli singdirilgan va shuning uchun ularning to'g'ridan-to'g'ri
filiali deyarli vertikaldir. Stabilistor parametrlari o'xshash
zener diyotining parametrlari. Ular kichikni barqarorlashtirish uchun ishlatiladi
kuchlanish (Ust.nom. ≈0,6V).), stabistor oqimi - 1 mA dan bir nechagacha
o'nlab mA va salbiy TKN.

2.9. Tunnel va teskari diyotlar

Nopoklik konsentratsiyasiga ega bo'lgan kuchli doping (degeneratsiya) p-n tuzilmalari chegarasida
tunnel effekti mavjud. n 10 20 e/sm 3
Bu o'zini I-V xarakteristikaning to'g'ridan-to'g'ri tarmog'ida oldinga siljish bilan namoyon qiladi.
manfiy qarshilikka ega bo'lgan AB kesimi tushayotgan Rdif = U/ I|AB=r- 0.
Grafikdagi nuqta chiziq diodning CVC ni ko'rsatadi.
Bu kuchaytirgichlarda va elektr generatorlarida bunday diyotdan foydalanishga imkon beradi.
mikroto'lqinli diapazondagi tebranishlar, shuningdek, impulsli qurilmalarda.
Teskari moyillik bilan tunnelning buzilishi tufayli oqim kichik darajada keskin ortadi
kuchlanishlar.
Tunnel diodining asosiy parametrlari quyidagilardan iborat:
eng yuqori oqim va eng yuqori kuchlanish Ip, Up - A nuqtasida oqim va kuchlanish;
vodiy oqimi va kuchlanish IB - B nuqtasida oqim va kuchlanish;
Ip / Iv oqimlarining nisbati;
eng yuqori kuchlanish - tepalik oqimiga mos keladigan oldinga kuchlanish;
eritma kuchlanish Yuqori - oldinga kuchlanish, vodiy kuchlanishidan kattaroq, at
bu erda oqim cho'qqiga teng; indüktans LD - umumiy seriyali indüktans
berilgan sharoitlarda diod; o'ziga xos sig'im Sd / Ip - tunnel sig'imining nisbati
dioddan maksimal oqimgacha; differensial qarshilik gdif - o'zaro
CVC ning tikligi; tunnel diodining rezonans chastotasi fo - hisoblangan chastota, at
bu pn o'tishning umumiy reaktivligi va korpus induktivligi
tunnel diodi yo'qoladi; cheklovchi qarshilik chastotasi fR - hisoblangan
ketma-ket impedansning faol komponenti bo'lgan chastota
p-n o'tish va yo'qotish qarshiligidan iborat bo'lgan sxema yo'qoladi; shovqin
doimiy tunnel diyot Ksh - diodaning shovqin ko'rsatkichini aniqlaydigan qiymat;
tunnel diodining yo'qotish qarshiligi Rn - kristalning umumiy qarshiligi,
aloqa aloqalari va xulosalar.
Maksimal ruxsat etilgan parametrlar maksimal ruxsat etilgan doimiyni o'z ichiga oladi
tunnel diyotining to'g'ridan-to'g'ri oqimi Ipr max, maksimal ruxsat etilgan to'g'ridan-to'g'ri impuls oqimi
Ipr.i max maksimal ruxsat etilgan to'g'ridan-to'g'ri teskari oqim Irev max,
maksimal ruxsat etilgan mikroto'lqinli quvvat Rsvch max diod tomonidan tarqaladi.

Garmonik tebranishlar generatorining sxemasi
TD shaklda ko'rsatilgan. . Elementlarning maqsadi: R1,
R2 - rezistorlar, tunnelning ish nuqtasini o'rnating
salbiy bilan CVC bo'limining o'rtasida diyot
qarshilik; Lk, Ck – tebranish davri; Sbl
sig'im
blokirovka qilish,
tomonidan
o'zgaruvchan
komponent, u tunnel diyotini bog'laydi
tebranish davriga parallel.
parallel ulangan tunnel diyot
tebranish
kontur
kompensatsiya qiladi
ularning
salbiy
qarshilik
qarshilik
tebranish davrining yo'qotishlari va shuning uchun tebranishlar
cheksiz davom etishi mumkin.
Invertli diodlar bir turdir
tunnel diodlari. Ularning ifloslik konsentratsiyasi
tunnellarga qaraganda bir oz kamroq. Shu tufayli,
ular
yo'q
uchastka
Bilan
salbiy
qarshilik. Stressgacha to'g'ri novdada
0,3-0,4 V
mavjud
amaliy jihatdan
gorizontal
kichik to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan bo'lim (Fig.), esa
Qanaqasiga
joriy
teskari
filiallari
boshlanishi
Bilan
kichik
tunnelning buzilishi tufayli yuzaga keladigan stresslar, keskin
ortadi. Ushbu diodlarda, kichik o'zgaruvchilar uchun
signallari,
bevosita
filiali
mumkin
hisoblash
Yo'q
Supero'tkazuvchilar va teskari o'tkazgichlar. Shuning uchun va
bu diodlarning nomi.
O'zgartirilgan
diodlar
ishlatiladi
Uchun
kichik amplitudali (100300) mV mikroto'lqinli signallarni rektifikatsiya qilish.

2.10. Yarimo'tkazgichli diodlarni markalash

Belgilash oltita elementdan iborat, masalan:
KD217A
yoki K C 1 9 1 E
123456
123456
1 - harf yoki raqam, diod qilingan material turini ko'rsatadi:
1 yoki G - Ge (germaniy); 2 yoki K - Si (kremniy); 3 yoki A - GeAs.
2 - harf, funktsional maqsadiga ko'ra diodning turini ko'rsatadi:
D - diod; C - zener diodi, stabistor; B - varikap; I - tunnel diodi; A -
mikroto'lqinli diodlar.
3. Maqsad va elektr xususiyatlari.
4 va - 5 ishlab chiqish yoki elektr xususiyatlarining seriya raqamini ko'rsatadi
(zener diodlarida - bu stabilizatsiya kuchlanishi; diodlarda - tartibli
raqam).
6. - Harf, diodlarning parametrik guruhlarga bo'linishini bildiradi (in
rektifikator diodlari - Uobr.max parametri bo'yicha bo'linish, zener diodlarida
TKN bo'yicha bo'linish).

Fan: Elektrotexnika va elektronika

Ma'ruzachi: Pogodin Dmitriy Vadimovich
Texnika fanlari nomzodi,
RIIT kafedrasi dotsenti
(Radioelektronika kafedrasi va
ma'lumot va o'lchash
texnologiya)
elektr va elektronika

slayd 1

slayd 2

Supero'tkazuvchilar, dielektriklar va yarim o'tkazgichlar. Ichki (elektron-teshik) elektr o'tkazuvchanligi. Nopoklik (elektron-teshik) elektr o'tkazuvchanligi. Elektron teshikka o'tish. Ikki yarimo'tkazgichning p- va n-o'tkazuvchanligi bilan aloqasi. P-n o'tish va uning xususiyatlari. Yarimo'tkazgichli diodning tuzilishi. Volt - yarimo'tkazgichli diodaning amper xarakteristikasi. * * * * Yarimo'tkazgichlarni qo'llash (AC rektifikatsiyasi)*. To'liq to'lqinli o'zgaruvchan tokni to'g'irlash.* To'liq to'lqinli AC tuzatish.* LEDlar*.

slayd 3

Taqdimotning ushbu versiyasi 40 ta slayddan 25 tasini o'z ichiga oladi, ulardan ba'zilari cheklangan. Taqdimot ko'rgazmali xarakterga ega. Taqdimotning to'liq versiyasida "Yarim o'tkazgichlar" mavzusidagi deyarli barcha materiallar, shuningdek, ixtisoslashtirilgan fizika-matematika sinfida batafsilroq o'rganilishi kerak bo'lgan qo'shimcha materiallar mavjud. Taqdimotning to‘liq versiyasini muallifning LSLSm.narod.ru saytidan yuklab olish mumkin.

slayd 4

Supero'tkazuvchilar (dielektriklar)

o'tkazgichlar

Avvalo, kontseptsiyaning o'zini - yarim o'tkazgichni tushuntiramiz.

Elektr zaryadlarini o'tkazish qobiliyatiga ko'ra, moddalar shartli ravishda o'tkazgichlarga va elektr tokini o'tkazmaydiganlarga bo'linadi.

Siz yaratishingiz mumkin bo'lgan jismlar va moddalar elektr toki o'tkazgichlar deyiladi.

Elektr tokini hosil qilish mumkin bo'lmagan jismlar va moddalar tok o'tkazmaydiganlar deb ataladi.

Metallar, ko'mir, kislotalar, tuz eritmalari, ishqorlar, tirik organizmlar va boshqa ko'plab jismlar va moddalar.

Havo, shisha, kerosin, slyuda, laklar, chinni, kauchuk, plastmassalar, turli smolalar, yog'li suyuqliklar, quruq yog'och, quruq mato, qog'oz va boshqa moddalar.

Elektr o'tkazuvchanligi bo'yicha yarimo'tkazgichlar o'tkazgichlar va o'tkazgichlar o'rtasida oraliq o'rinni egallaydi.

slayd 5

Bor B, uglerod C, kremniy Si, fosfor P, oltingugurt S, germaniy Ge, mishyak As, selen Se, qalay Sn, surma Sb, tellur Te, yod I.

Yarimo'tkazgichlar davriy tizimning bir qator elementlari, ko'pchilik minerallar, turli oksidlar, sulfidlar, telluridlar va boshqa kimyoviy birikmalardir.

slayd 6

Atom yadro atrofida barqaror orbitalarda aylanadigan musbat zaryadlangan yadro va manfiy zaryadlangan elektronlardan iborat.

Germaniy atomining elektron qobig'i 32 ta elektrondan iborat bo'lib, ulardan to'rttasi o'zining tashqi orbitasida aylanadi.

Atomning elektron qobig'i

atom yadrosi

Germaniy atomida nechta elektron bor?

Valentlik elektronlari deb ataladigan to'rtta tashqi elektron asosan germaniy atomini belgilaydi. Germaniy atomi inert gazlar atomlariga xos bo'lgan barqaror tuzilishga ega bo'lishga intiladi va ularning tashqi orbitasida har doim qat'iy belgilangan elektronlar soni (masalan, 2, 8, 18 va boshqalar) mavjudligi bilan ajralib turadi. shunga o'xshash tuzilishga ega bo'lish uchun germaniy atomini tashqi orbitaga yana to'rtta elektron olish kerak edi.

Slayd 7

Slayd 8

Harorat ko'tarilgach, valent elektronlarning bir qismi kovalent bog'lanishni buzish uchun etarli energiya olishi mumkin. Keyin kristallda erkin elektronlar (o'tkazuvchan elektronlar) paydo bo'ladi. Shu bilan birga, bog'lanishning uzilish joylarida elektronlar bilan band bo'lmagan bo'sh joylar hosil bo'ladi. Ushbu vakansiyalar teshiklar deb ataladi.

rmet = f(T) rsemi = f(T)

Yarimo'tkazgichning haroratini ko'taring.

Germaniy kristalidagi valent elektronlar atomlarga metallarga qaraganda ancha kuchli bog'langan; shuning uchun yarimo'tkazgichlarda xona haroratida o'tkazuvchanlik elektronlarining konsentratsiyasi metallarga qaraganda ko'p marta past bo'ladi. Germaniy kristalida mutlaq nolga yaqin haroratda barcha elektronlar bog'lanish hosil bo'lishi bilan shug'ullanadi. Bunday kristall elektr tokini o'tkazmaydi.

Vaqt birligida yarimo'tkazgich haroratining oshishi bilan ko'proq elektron teshik juftlari hosil bo'ladi.

Metallning qarshiligi r ning absolyut harorat T ga bog'liqligi

O'z-o'zidan elektr o'tkazuvchanligi

Slayd 9

O'tkazuvchanlikning elektron-teshik mexanizmi faqat toza (ya'ni, aralashmalarsiz) yarimo'tkazgichlarda namoyon bo'ladi va shuning uchun ichki elektr o'tkazuvchanligi deb ataladi.

Nopoklik (elektron-teshik) elektr o'tkazuvchanligi.

Yarimo'tkazgichlarning aralashmalar mavjud bo'lgan o'tkazuvchanligiga nopoklik o'tkazuvchanligi deyiladi.

Nopoklik (elektron) elektr o'tkazuvchanligi.

Nopoklik (teshik) elektr o'tkazuvchanligi.

Nopokliklar kontsentratsiyasini o'zgartirish orqali u yoki bu belgining zaryad tashuvchilari sonini sezilarli darajada oshirish va salbiy yoki musbat zaryadlangan tashuvchilarning ustun konsentratsiyasi bo'lgan yarimo'tkazgichlarni yaratish mumkin.

Nopoklik markazlari quyidagilar bo'lishi mumkin: yarimo'tkazgich panjarasiga kiritilgan kimyoviy elementlarning atomlari yoki ionlari; ortiqcha atomlar yoki ionlar panjara oraliqlarida ko'milgan; kristall panjaradagi boshqa turli nuqsonlar va buzilishlar: bo'sh tugunlar, yoriqlar, kristall deformatsiyalari paytida yuzaga keladigan siljishlar va boshqalar.

Slayd 10

Elektron o'tkazuvchanlik besh valentli atomlar (masalan, mishyak, As) to'rt valentli atomli germaniy kristaliga kiritilganda sodir bo'ladi.

Ko'proq slayd tarkibi to'liq versiya taqdimotlar.

slayd 11

slayd 12

Slayd 14

slayd 15

slayd 16

N-p o'tishning amalda faqat bitta yo'nalishda oqim o'tkazish qobiliyati yarimo'tkazgichli diodlar deb ataladigan qurilmalarda qo'llaniladi. Yarimo'tkazgichli diodlar kremniy yoki germaniy kristallaridan tayyorlanadi. Ularni ishlab chiqarish jarayonida nopoklik boshqa turdagi o'tkazuvchanlikni ta'minlaydigan ma'lum turdagi o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan kristallga eritiladi.

Yarimo'tkazgichli diodlarni tasvirlang elektr diagrammalar uchburchak va uning qarama-qarshi tomoniga parallel cho'qqilaridan biri orqali o'tkazilgan segment shaklida. Diyotning maqsadiga qarab, uning belgilanishi qo'shimcha belgilarni o'z ichiga olishi mumkin. Har qanday holatda, uchburchakning o'tkir nuqtasi diod orqali to'g'ridan-to'g'ri oqim oqimining yo'nalishini ko'rsatadi. Uchburchak p-mintaqasiga mos keladi va ba'zan anod yoki emitent deb ataladi va to'g'ri chiziq segmenti n-mintaqaga mos keladi va katod yoki asos deb ataladi.

Asosiy B emitent E

Slayd 17

Slayd 18

Dizayni bo'yicha yarimo'tkazgichli diodlar tekis yoki nuqta bo'lishi mumkin.

Qoida tariqasida, diodlar n-tipli o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan germaniy yoki kremniy kristalidan tayyorlanadi. Bir tomchi indiy kristall sirtlardan birida eritiladi. Indiy atomlarining ikkinchi kristallning chuqurligiga tarqalishi tufayli unda p-tipli mintaqa hosil bo'ladi. Qolgan kristall hali ham n-tipli o'tkazuvchanlikka ega. Ularning o'rtasida p-n o'tish sodir bo'ladi. Namlik va yorug'lik ta'sirini oldini olish uchun, shuningdek, mustahkamlik uchun kristall kontaktlarni ta'minlaydigan korpusga o'ralgan. Germaniy va silikon diodlar turli harorat oralig'ida va turli kuch va kuchlanish oqimlari bilan ishlashi mumkin.

Shunga o'xshash hujjatlar

Diyotning oqim kuchlanish xarakteristikasi, uning to'g'rilash xususiyatlari, teskari qarshilikning to'g'ridan-to'g'ri nisbati bilan tavsiflanadi. Zener diyotining asosiy parametrlari. O'ziga xos xususiyat tunnel diodi. LEDni indikator sifatida ishlatish.

ma'ruza, qo'shilgan 10/04/2013


Schottky rektifikator diodlari. O'tish to'siqni sig'imi qayta zaryadlash vaqti va diod bazasining qarshiligi. Silikon Schottky diodining CVC 2D219 turli haroratlarda. impulsli diodlar. Nomenklatura tarkibiy qismlar diskret yarimo'tkazgichli qurilmalar.

referat, 20.06.2011 qo'shilgan


Optoelektronik qurilmalar va qurilmalarning asosiy afzalliklari. Fotodetektorlarning asosiy vazifasi va materiallari. Kosmik zaryad hududida ozchilik tashuvchilarni yaratish mexanizmlari. Diskret MPD fotodetektorlari (metall - dielektrik - yarim o'tkazgich).

referat, 12/06/2017 qo'shilgan


Umumiy ma'lumot yarimo'tkazgichlar haqida. Harakati yarimo'tkazgichlarning xususiyatlaridan foydalanishga asoslangan qurilmalar. Rektifikator diodlarning xarakteristikalari va parametrlari. Zener diodlarining parametrlari va maqsadi. Tunnel diodining joriy kuchlanish xarakteristikasi.

referat, 24/04/2017 qo'shilgan


Yarimo'tkazgichli elektronikaning fizik asoslari. Yarimo'tkazgichlarda yuza va kontakt hodisalari. Yarimo'tkazgichli diodlar va rezistorlar, fotovoltaik yarimo'tkazgichli qurilmalar. Bipolyar va dala effektli tranzistorlar. Analog integral mikrosxemalar.

o'quv qo'llanma, 09/06/2017 qo'shilgan


rektifikator diodlar. Diyotning ishlash parametrlari. Mikroto'lqinli chastotalarda ishlash uchun rektifikator diodining ekvivalent sxemasi. impulsli diodlar. Zener diodlari (mos yozuvlar diodlari). Zener diyotining asosiy parametrlari va oqim kuchlanish xarakteristikasi.

Yarimo'tkazgichlarning elektr o'tkazuvchanligi, yarim o'tkazgichli qurilmalarning harakati. Yarimo'tkazgichdagi elektronlar va teshiklarning rekombinatsiyasi va ularning muvozanat konsentratsiyasini o'rnatishdagi roli. Chiziqli bo'lmagan yarimo'tkazgichli rezistorlar. Yuqori ruxsat etilgan energiya diapazonlari.

ma'ruza, qo'shilgan 10/04/2013


Tunnel diodining joriy kuchlanish xarakteristikasi. P-n o'tishning sig'imidan foydalanadigan varikapning tavsiflari. Fotodiodlarning ish rejimlarini tekshirish. Yorug'lik chiqaradigan diodlar - elektr toki energiyasini optik nurlanish energiyasiga aylantiruvchilar.

taqdimot, 2013-07-20 qo'shilgan


Cheklovchi rezistorning qarshilik qiymatini aniqlash. Diodli birikmaning ochiq zanjirli kuchlanishini hisoblash. Nopoklik yarimo'tkazgichning o'ziga xos o'tkazuvchanligining haroratga bog'liqligi. Diyot tiristorining tuzilishi va ishlash printsipini ko'rib chiqish.

test, 26/09/2017 qo'shilgan


Yarimo'tkazgichli rezistorlar guruhlari. Varistorlar, voltning chiziqli bo'lmaganligi. Fotorezistorlar yorug'lik oqimi ta'sirida qarshiligini o'zgartiradigan yarim o'tkazgichli qurilmalardir. Maksimal spektral sezgirlik. Planar yarim o'tkazgichli diodlar.

Shaxsiy slaydlarda taqdimot tavsifi:

1 slayd

Slayd tavsifi:

2 slayd

Slayd tavsifi:

Diyot - o'zgaruvchan elektr tokini faqat bitta yo'nalishda o'tkazadigan va elektr zanjiriga kiritish uchun ikkita kontaktga ega bo'lgan elektrovakuum yoki yarimo'tkazgichli qurilmalar.

3 slayd

Slayd tavsifi:

Diyotda anod va katod deb ataladigan ikkita terminal mavjud. Diyot elektr zanjiriga ulanganda, oqim anoddan katodga o'tadi. Oqimni faqat bitta yo'nalishda o'tkazish qobiliyati diodaning asosiy xususiyatidir. Diyotlar yarimo'tkazgichlar sinfiga kiradi va faol elektron komponentlar hisoblanadi (rezistorlar va kondansatörler passiv).

4 slayd

Slayd tavsifi:

Diyotning bir tomonlama o'tkazuvchanligi uning asosiy mulkidir. Bu xususiyat diodaning maqsadini aniqlaydi: – yuqori chastotali modulyatsiyalangan tebranishlarni audio chastotali oqimlarga aylantirish (aniqlash); – AC to DC rektifikatsion diod xususiyatlari

5 slayd

Slayd tavsifi:

Diyotlarning tasnifi Dastlabki yarimo'tkazgich materialiga ko'ra, diodlar to'rt guruhga bo'linadi: germaniy, kremniy, galliy arsenid va indiy fosfidi. Germaniy diodlar tranzistorli qabul qiluvchilarda keng qo'llaniladi, chunki ular silikon diodlarga qaraganda yuqori uzatish koeffitsientiga ega. Bu ularning detektor kirishidagi yuqori chastotali signalning past kuchlanishida (taxminan 0,1…0,2 V) yuqori o'tkazuvchanligi va nisbatan past yuk qarshiligi (5…30 kOm) bilan bog'liq. Yarimo'tkazgichli diodlar

6 slayd

Slayd tavsifi:

Dizayn va texnologik xususiyatlarga ko'ra, diodlar nuqta va tekislikdir. Maqsadiga ko'ra, yarimo'tkazgichli diodlar quyidagi asosiy guruhlarga bo'linadi: rektifikator, universal, impulsli, varikaplar, zener diodlari (mos yozuvlar diodlari), stabistorlar, tunnel diodlari, teskari diyotlar, ko'chki oralig'i (LPD), tiristorlar, fotodiodlar, LEDlar. va optokupller.

7 slayd

Slayd tavsifi:

Diyotlar quyidagi asosiy elektr parametrlari bilan tavsiflanadi: - diod orqali to'g'ridan-to'g'ri yo'nalishda o'tadigan oqim (oldinga oqim Ipr); - dioddan teskari yo'nalishda o'tadigan oqim (teskari oqim Iobr); - ruxsat etilgan eng yuqori to'g'rilangan CURRENT rekt. Maks; - ruxsat etilgan eng yuqori to'g'ridan-to'g'ri oqim I pr.dop.; - to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish U n p; - teskari kuchlanish va taxminan R; - ruxsat etilgan eng yuqori teskari kuchlanish va arr.max - diod terminallari orasidagi sig'im Cd; - o'lchamlar va ish harorati oralig'i

8 slayd

Slayd tavsifi:

Diyotni zanjirga ulashda to'g'ri kutupluluğa rioya qilish kerak. Katod va anodning joylashishini aniqlashni osonlashtirish uchun korpusga yoki diodning terminallaridan biriga maxsus belgilar qo'llaniladi. Diyotlarni belgilashning turli usullari mavjud, ammo ko'pincha katodga mos keladigan korpusning yon tomoniga halqali chiziq qo'llaniladi. Agar diod belgisi bo'lmasa, u holda yarimo'tkazgichli diodlarning terminallarini o'lchash moslamasi yordamida aniqlash mumkin - diod oqimni faqat bitta yo'nalishda o'tkazadi Diodning ishlashi

9 slayd

Slayd tavsifi:

Diyotning ishlashini oddiy tajriba bilan ko'rish mumkin. Agar akkumulyator batareyaning musbat terminali anodga, manfiy terminali esa diodning katodiga ulangan bo'lishi uchun batareya kam quvvatli cho'g'lanma chiroq orqali diodaga ulangan bo'lsa, u holda hosil bo'lgan elektr zanjirida oqim o'tadi va chiroq yonadi. Ushbu oqimning maksimal qiymati diodaning yarimo'tkazgichli birikmasining qarshiligiga va unga qo'llaniladigan doimiy kuchlanishga bog'liq. Bu davlat Diyot ochiq, u orqali o'tadigan oqim deyiladi to'g'ridan-to'g'ri oqim Ipr va unga qo'llaniladigan kuchlanish, buning natijasida diod ochiq bo'lib chiqdi to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish Upr. Agar diodaning terminallari teskari bo'lsa, chiroq yonmaydi, chunki diod yopiq holatda bo'ladi va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqimga kuchli qarshilik ko'rsatadi. Shuni ta'kidlash kerakki, diodaning yarimo'tkazgichli birikmasidan kichik oqim hali ham teskari yo'nalishda oqadi, ammo to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan solishtirganda u shunchalik kichik bo'ladiki, lampochka ham reaksiyaga kirishmaydi. Bunday oqim teskari oqim Iobr deb ataladi va uni yaratadigan kuchlanish teskari kuchlanish Uobr deb ataladi.

10 slayd

Slayd tavsifi:

Diyotlarni belgilash Diyotning korpusida odatda u tayyorlangan yarimo'tkazgich materialini (harf yoki raqam), turini (harfini), qurilmaning maqsadini yoki elektr xususiyatlarini (raqamni), qurilma turiga mos keladigan harfni va ishlab chiqarilgan sana, shuningdek uning belgisi. Diyotning belgisi (anod va katod) diodni qurilma platalarida qanday ulash kerakligini ko'rsatadi. Diyotning ikkita terminali bor, ulardan biri katod (minus), ikkinchisi esa anod (ortiqcha). Diyotning korpusidagi shartli grafik tasvir oldinga yo'nalishni ko'rsatadigan o'q shaklida qo'llaniladi, agar o'q bo'lmasa, "+" belgisi qo'yiladi. Ba'zi diodlarning tekis terminallarida (masalan, D2 seriyali) diodaning belgisi va uning turi to'g'ridan-to'g'ri muhrlanadi. Rang kodini qo'llashda anodga yaqinroq rangli belgi, nuqta yoki chiziq qo'llaniladi (2.1-rasm). Ba'zi turdagi diodlar uchun rang belgilari nuqta va chiziqlar shaklida qo'llaniladi (2.1-jadval). Qadimgi turdagi diodlar, xususan, nuqta diodlari shisha dizaynida ishlab chiqarilgan va qurilmaning pastki turini ko'rsatadigan raqam va harf qo'shilishi bilan "D" harfi bilan belgilangan. Germanium-indium planar diodlari "D7" deb belgilandi.

11 slayd

Slayd tavsifi:

Belgilash tizimi Belgilash tizimi to'rt elementdan iborat. Birinchi element (harf yoki raqam) asl nusxani bildiradi yarimo'tkazgich materiali undan diod tayyorlanadi: G yoki 1 - germaniy * K yoki 2 - kremniy, A yoki 3 - galyum arsenid, I yoki 4 - indiy fosfidi. Ikkinchi element diodaning sinfini yoki guruhini ko'rsatadigan harfdir. Uchinchi element - bu diodaning maqsadini yoki elektr xususiyatlarini aniqlaydigan raqam. To'rtinchi element tartib raqamini ko'rsatadi texnologik rivojlanish diod va A dan Z gacha belgilanadi. Masalan, KD202A diodasi quyidagilarni anglatadi: K - material, silikon, D - rektifikator diod, 202 - maqsad va rivojlanish raqami, A - xilma-xillik; 2S920 - A turidagi yuqori quvvatli silikon zener diodi; AIZ01B - B tipidagi kommutatsiya turining indiy fosfid tunnel diodasi Ba'zan eskirgan tizimlar tomonidan belgilangan diodlar mavjud: DG-Ts21, D7A, D226B, D18. D7 diodlari DG-Ts diodlaridan to'liq metall korpus dizaynida farqlanadi, buning natijasida ular nam atmosferada yanada ishonchli ishlaydi. DG-Ts21 ... DG-Ts27 tipidagi germaniyli diodlar va xarakteristikalari bo'yicha ularga yaqin bo'lgan D7A ... D7Zh diodlari odatda o'zgaruvchan tok tarmog'idan radio jihozlarini quvvatlantirish uchun rektifikatorlarda qo'llaniladi. Diyotning belgisi har doim ham ba'zi texnik ma'lumotlarni o'z ichiga olmaydi, shuning uchun ularni yarimo'tkazgich qurilmalaridagi ma'lumotnomalarda izlash kerak. Istisnolardan biri bu KS harflari yoki K o'rniga raqam (masalan, 2C) bo'lgan ba'zi diodlar uchun belgi - silikon zener diodlari va stabistorlar. Ushbu belgilardan keyin uchta raqam bor, agar bu birinchi raqamlar bo'lsa: 1 yoki 4, keyin oxirgi ikki raqamni olib, ularni 10 ga bo'lib, biz stabilizatsiya kuchlanishini olamiz Ust. Misol uchun, KS107A - stabistor, Ust = 0,7 V, 2S133A - zener diyot, Ust = 3,3 V. Agar birinchi raqam 2 yoki 5 bo'lsa, unda oxirgi ikki raqam Ustni ko'rsatadi, masalan, KS 213B - Ust = 13 V, 2C 291A - 0Ust \u003d 91 V, agar raqam 6 bo'lsa, oxirgi ikki raqamga 100 V qo'shilishi kerak, masalan, KS 680A - Ust \u003d 180 V.

12 slayd

Slayd tavsifi:

Yarimo'tkazgichli diodaning p - n-o'tish bilan strukturaviy diagrammasi: 1 - kristall; 2 - xulosalar (joriy yetakchilar); 3 - elektrodlar (ohmik kontaktlar); 4 - tekislik p - n-birikma. Yarimo'tkazgichli diodaning p - n-o'tish joyiga ega bo'lgan odatiy oqim kuchlanish xarakteristikasi: U - dioddagi kuchlanish; I - diod orqali oqim; U*obr va I*obr - ruxsat etilgan maksimal teskari kuchlanish va mos keladigan teskari oqim; Uct - stabilizatsiya kuchlanishi.

13 slayd

Slayd tavsifi:

P - n-o'tish bilan yarimo'tkazgichli diodaning kichik signalli (past signal darajalari uchun) ekvivalent davri: rp-n - p - n-o'tishning chiziqli bo'lmagan qarshiligi; rb - yarimo'tkazgich hajmining qarshiligi (diodli asos); ryt - sirt qochqinning qarshiligi; SB - to'siqning sig'imi p - n-o'tish; Cdif - to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishda bazada mobil zaryadlarning to'planishi tufayli diffuziya sig'imi; Sk - tana sig'imi; Lk - oqim o'tkazgichlarining induktivligi; A va B xulosalardir. Qattiq chiziq haqiqiy p - n-o'tish bilan bog'liq elementlarning ulanishini ko'rsatadi. Tunnel (1) va teskari (2) diodlarning oqim kuchlanish xususiyatlari: U - dioddagi kuchlanish; I - diod orqali oqim

14 slayd

Slayd tavsifi:

Yarimo'tkazgichli diodlar ( tashqi ko'rinish): 1 - rektifikator diodi; 2 - fotodiod; 3 - mikroto'lqinli diod; 4 va 5 - diodli matritsalar; 6- impulsli diod. Diyotli holatlar: 1 va 2 - metall-shisha; 3 va 4 - metall-keramika; 5 - plastmassa; 6 - stakan

15 slayd

Slayd tavsifi:

Schottky Diode Schottky diodlari juda past kuchlanish pasayishiga ega va an'anaviy diyotlarga qaraganda tezroq. Zener diyoti / Zener diyoti / Zener diyoti kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ma'lum bir qismida kuchlanishning ma'lum bir chegaradan oshib ketishiga yo'l qo'ymaydi. U ham himoya, ham cheklovchi funktsiyalarni bajarishi mumkin, ular faqat DC davrlarida ishlaydi. Ulanayotganda, polariteni kuzating. Stabillashtirilgan kuchlanishni oshirish yoki kuchlanish bo'luvchisini hosil qilish uchun bir xil turdagi zener diodlari ketma-ket ulanishi mumkin. Varicap Varikap (aks holda sig'imli diod) unga qo'llaniladigan kuchlanishga qarab o'z qarshiligini o'zgartiradi. U boshqariladigan o'zgaruvchan kondansatör sifatida ishlatiladi, masalan, yuqori chastotali tebranish davrlarini sozlash uchun.

16 slayd

Slayd tavsifi:

Tiristor Tiristor ikkita barqaror holatga ega: 1) yopiq, ya'ni past o'tkazuvchanlik holati, 2) ochiq, ya'ni yuqori o'tkazuvchanlik holati. Boshqacha qilib aytganda, u signal ta'sirida yopiq holatdan ochiq holatga o'tishga qodir. Tiristor uchta chiqishga ega, anod va katodga qo'shimcha ravishda nazorat elektrodi ham mavjud - u tiristorni yoqilgan holatga o'tkazish uchun ishlatiladi. Zamonaviy import qilingan tiristorlar TO-220 va TO-92 korpuslarida ham ishlab chiqariladi.Trististorlar ko'pincha quvvatni nazorat qilish, dvigatellarni silliq ishga tushirish yoki lampochkalarni yoqish uchun sxemalarda qo'llaniladi. Tiristorlar katta oqimlarni boshqarishga imkon beradi. Ba'zi turdagi tiristorlar uchun maksimal to'g'ridan-to'g'ri oqim 5000 A yoki undan ko'proqqa etadi va yopiq holatda kuchlanish qiymati 5 kV gacha. T143 (500-16) tipidagi kuchli quvvat tiristorlari elektr motorini boshqarish kabinalarida, chastota konvertorlarida qo'llaniladi.

Slayd tavsifi:

Infraqizil diodlar Infraqizil LEDlar (qisqartirilgan IR diyotlari) infraqizil diapazonda yorug'lik chiqaradi. Infraqizil LEDlarni qo'llash sohalari optik asboblar, masofadan boshqarish moslamalari, opto-kommutatsiya qurilmalari, simsiz aloqa liniyalari. IQ diodlar LEDlar bilan bir xil tarzda belgilanadi. Infraqizil diodlar ko'rinadigan diapazondan tashqarida yorug'lik chiqaradi, IR diodining porlashi, masalan, kamera orqali ko'rish va ko'rish mumkin. Mobil telefon, bu diodlar CCTV kameralarida, ayniqsa ko'cha kameralarida ham qo'llaniladi, shunda rasm kechasi ko'rinadi. Fotodiod Fotodiod fotosensitiv hududga tushgan yorug'likni elektr tokiga aylantiradi va yorug'likni elektr signaliga aylantirishda qo'llaniladi.

Bo'limlar: fizika, "Dars uchun taqdimot" tanlovi

Dars uchun taqdimot

Orqaga oldinga

Diqqat! Slaydni oldindan ko'rish faqat ma'lumot olish uchun mo'ljallangan va taqdimotning to'liq hajmini ko'rsatmasligi mumkin. Agar qiziqsangiz bu ish Iltimos, to'liq versiyasini yuklab oling.

10-sinfda dars.

Mavzu: R- Va n- turlari. yarimo'tkazgichli diod. Transistorlar.

Maqsadlar:

• tarbiyaviy: erkin ommaviy axborot vositalari haqida g'oyani shakllantirish elektr zaryadi jihatidan aralashmalar mavjudligida yarimo'tkazgichlarda elektron nazariya va bu bilimga tayanib, p-n-birikmasining fizik mohiyatini aniqlash; talabalarga p-n o'tishning fizik tabiati haqidagi bilimlarga asoslanib, yarim o'tkazgichli qurilmalarning ishlashini tushuntirishga o'rgatish;
• rivojlanmoqda: talabalarning jismoniy tafakkurini, mustaqil xulosa chiqarish qobiliyatini rivojlantirish, kognitiv qiziqish, kognitiv faollikni kengaytirish;
• tarbiyaviy: maktab o'quvchilarining ilmiy dunyoqarashini shakllantirishni davom ettirish.

Uskunalar: mavzu bo'yicha taqdimot:"Yarim o'tkazgichlar. Yarimo'tkazgichli kontakt orqali elektr toki R- Va n- turlari. yarimo'tkazgichli diod. Transistor, multimedia proyektori.

Darslar davomida

I. Tashkiliy moment.

II. Yangi materialni o'rganish.

slayd 1.

Slayd 2. Yarimo'tkazgich - qarshiligi keng diapazonda o'zgarishi mumkin bo'lgan va harorat oshishi bilan juda tez pasayadigan modda, ya'ni elektr o'tkazuvchanligi (1/R) ortadi.

U kremniy, germaniy, selen va ayrim birikmalarda kuzatiladi.

Slayd 3.

Yarimo'tkazgichlarda o'tkazuvchanlik mexanizmi

slayd 4.

Yarimo'tkazgich kristallari atomik kristall panjaraga ega, bu erda tashqi Slayd 5. elektronlar qo'shni atomlarga kovalent bog'lar orqali bog'langan.

Past haroratlarda sof yarim o'tkazgichlarda erkin elektronlar yo'q va ular dielektriklar kabi ishlaydi.

Yarimo'tkazgichlar toza (ifloslarsiz)

Agar yarimo'tkazgich toza bo'lsa (ifloslarsiz), unda u kichik bo'lgan o'z o'tkazuvchanligiga ega.

Ichki o'tkazuvchanlikning ikki turi mavjud:

slayd 6. 1) elektron (o'tkazuvchanlik "n" - turi)

Yarimo'tkazgichlarda past haroratlarda barcha elektronlar yadrolar bilan bog'langan va qarshilik katta; harorat oshishi bilan zarrachalarning kinetik energiyasi ortadi, aloqalar uziladi va erkin elektronlar paydo bo'ladi - qarshilik kamayadi.

Erkin elektronlar elektr maydon vektoriga qarama-qarshi harakat qiladi.

Yarimo'tkazgichlarning elektron o'tkazuvchanligi erkin elektronlarning mavjudligi bilan bog'liq.

Slayd 7.

2) teshik (o'tkazuvchanlik "p" - turi)

Haroratning oshishi bilan atomlar orasidagi kovalent bog'lanishlar yo'q qilinadi, valent elektronlar tomonidan amalga oshiriladi va etishmayotgan elektron bo'lgan joylar - "teshik" hosil bo'ladi.

U kristall bo'ylab harakatlanishi mumkin, chunki. uning o'rnini valent elektronlar bilan almashtirish mumkin. "Teshik" ni ko'chirish musbat zaryadni ko'chirishga teng.

Teshik elektr maydon kuchi vektori yo'nalishi bo'yicha harakat qiladi.

Isitishdan tashqari, kovalent bog'lanishlarning uzilishi va yarim o'tkazgichlarning ichki o'tkazuvchanligining paydo bo'lishi yorug'lik (foto o'tkazuvchanlik) va kuchli elektr maydonlarining ta'siridan kelib chiqishi mumkin. Shuning uchun yarimo'tkazgichlar ham teshik o'tkazuvchanligiga ega.

Sof yarimo'tkazgichning umumiy o'tkazuvchanligi "p" va "n" tipidagi o'tkazuvchanliklarning yig'indisiga teng bo'lib, elektron teshik o'tkazuvchanligi deb ataladi.

Nopokliklar mavjudligida yarimo'tkazgichlar

Bunday yarimo'tkazgichlar o'zlarining + nopoklik o'tkazuvchanligiga ega.

Nopoklarning mavjudligi o'tkazuvchanlikni sezilarli darajada oshiradi.

Nopoklik konsentratsiyasi o'zgarganda, elektr tokini tashuvchilar soni - elektronlar va teshiklar - o'zgaradi.

Yarimo'tkazgichlarning keng qo'llanilishi asosida tokni boshqarish qobiliyati yotadi.

Mavjud:

Slayd 8. 1) donor aralashmalari (donorlik)– bor qo'shimcha etkazib beruvchilar elektronlarni yarimo'tkazgich kristallariga aylantiradi, elektronlarni osongina beradi va yarimo'tkazgichdagi erkin elektronlar sonini oshiradi.

slayd 9. Bular o'tkazgichlar "n" - turi, ya'ni. donor aralashmalari bo'lgan yarimo'tkazgichlar, bu erda asosiy zaryad tashuvchisi elektronlar, ozchilik esa teshiklardir.

Bunday yarimo'tkazgich mavjud elektron nopoklik o'tkazuvchanligi. Masalan, mishyak.

Slayd 10. 2) qabul qiluvchi aralashmalar (qabul qiluvchi)- elektronlarni o'z ichiga olish orqali "teshiklar" yaratish.

Bu yarim o'tkazgichlar "p" - yozing, ya'ni. akseptor aralashmalari bo'lgan yarimo'tkazgichlar, bu erda asosiy zaryad tashuvchisi teshiklar, ozchilik esa elektronlardir.

Bunday yarimo'tkazgich mavjud teshik nopoklik o'tkazuvchanligi. Slayd 11. Masalan, indiy. slayd 12.

Keling, ikkita yarim o'tkazgich bilan aloqa qilganda qanday jismoniy jarayonlar sodir bo'lishini ko'rib chiqaylik har xil turdagi o'tkazuvchanlik, yoki ular aytganidek, pn birikmasida.

Slayd 13-16.

"P-n" o'tishning elektr xususiyatlari

"p-n" birikmasi (yoki elektron-teshik birikmasi) - ikkita yarim o'tkazgichning aloqa maydoni, bu erda o'tkazuvchanlik elektrondan teshikka (yoki aksincha) o'zgaradi.

Yarimo'tkazgich kristalida bunday hududlar aralashmalarni kiritish orqali yaratilishi mumkin. Har xil o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan ikkita yarim o'tkazgichning aloqa zonasida o'zaro diffuziya sodir bo'ladi. elektronlar va teshiklar va blokirovka qiluvchi elektr qatlami hosil bo'ladi. To'siq qatlamining elektr maydoni elektronlar va teshiklarning chegara orqali keyingi o'tishini oldini oladi. To'siq qatlami yarimo'tkazgichning boshqa joylariga nisbatan kuchaygan qarshilikka ega.

Tashqi elektr maydoni to'siq qatlamining qarshiligiga ta'sir qiladi.

Tashqi elektr maydonining to'g'ridan-to'g'ri (o'tkazuvchanligi) yo'nalishida elektr toki ikkita yarim o'tkazgichning chegarasidan o'tadi.

Chunki elektronlar va teshiklar interfeysga bir-biriga qarab harakatlanadi, so'ngra elektronlar interfeysni kesib o'tib, teshiklarni to'ldiradi. To'siq qatlamining qalinligi va uning qarshiligi doimiy ravishda pasayadi.

o'tish p-n rejimi o'tish:

Tashqi elektr maydonining blokirovkasi (teskari) yo'nalishi bilan elektr toki ikkita yarim o'tkazgichning aloqa joyidan o'tmaydi.

Chunki elektronlar va teshiklar chegaradan qarama-qarshi yo'nalishda harakatlanadi, keyin blokirovka qatlami qalinlashadi, uning qarshiligi ortadi.

P-n o'tish rejimini qulflash:

Shunday qilib, elektron-teshik o'tish bir tomonlama o'tkazuvchanlikka ega.

Yarimo'tkazgichli diodlar

Bitta "p-n" birikmasi bo'lgan yarim o'tkazgich yarimo'tkazgichli diod deb ataladi.

Bolalar, yozing yangi mavzu: "Yarim o'tkazgichli diod".
"Yana qanday ahmoq bor?" - tabassum bilan so'radi Vasechkin.
- Ahmoq emas, diod! - deb javob berdi o'qituvchi, - diod, ya'ni ikkita elektrod, anod va katod bor. Siz aniqmisiz?
"Ammo Dostoevskiyning shunday asari bor -"Idiot", deb turib oldi Vasechkin.
- Ha, bor, nima? Siz adabiyot emas, fizika darsidasiz! Men sizdan so'rayman, endi diodni ahmoq bilan aralashtirib yubormang!

Slayd 17-21.

Bir yo'nalishda elektr maydoni qo'llanilganda, yarimo'tkazgichning qarshiligi katta, teskari yo'nalishda qarshilik kichik bo'ladi.

Yarimo'tkazgichli diodlar AC rektifikatorlarining asosiy elementlari hisoblanadi.

Slayd 22-25.

tranzistorlar elektr tebranishlarini kuchaytirish, hosil qilish va aylantirish uchun mo'ljallangan yarimo'tkazgichli qurilmalar deb ataladi.

Yarimo'tkazgichli tranzistorlar - "p-n" birikmalarining xususiyatlari ham qo'llaniladi, - tranzistorlar elektron qurilmalarning sxemalarida qo'llaniladi.

Transistorlar deb ataladigan yarimo'tkazgichli qurilmalarning katta "oilasi" ikkita turni o'z ichiga oladi: bipolyar va maydon. Ulardan birinchisi, ularni qandaydir tarzda ikkinchisidan ajratish uchun ko'pincha oddiy tranzistorlar deb ataladi. Bipolyar tranzistorlar eng ko'p qo'llaniladi. Biz ular bilan boshlashimiz mumkin. "Tranzistor" atamasi ikkitadan tuzilgan Inglizcha so'zlar: uzatish - konvertor va qarshilik - qarshilik. Soddalashtirilgan shaklda bipolyar tranzistor ikkita p-n birikmasini tashkil etuvchi turli xil elektr o'tkazuvchanlikdagi uchta (qatlam kekida bo'lgani kabi) o'zgaruvchan mintaqalarga ega bo'lgan yarimo'tkazgichli plastinka (1-rasm). Ikki ekstremal mintaqa bir turdagi elektr o'tkazuvchanligiga ega, o'rtada - boshqa turdagi elektr o'tkazuvchanligi. Har bir mintaqaning o'z aloqa nuqtasi mavjud. Agar ekstremal hududlarda teshik elektr o'tkazuvchanligi va o'rtada elektron o'tkazuvchanlik ustunlik qilsa (1-rasm, a), unda bunday qurilma p-n-p tranzistor deb ataladi. N – p – n strukturali tranzistorda, aksincha, qirralarning bo'ylab elektron elektr o'tkazuvchanligi bo'lgan hududlar mavjud va ular orasida teshik elektr o'tkazuvchanligi bo'lgan hudud mavjud (1-rasm, b).

Transistorning bazasiga qo'llanilganda n-p-n yozing musbat kuchlanish, u ochiladi, ya'ni emitent va kollektor o'rtasidagi qarshilik kamayadi va salbiy kuchlanish qo'llanilganda, aksincha, u yopiladi va oqim qanchalik kuchli bo'lsa, u ko'proq ochiladi yoki yopiladi. Transistorlar uchun p-n-p tuzilmalari buning aksi.

Bipolyar tranzistorning asosi (1-rasm) elektron yoki teshik elektr o'tkazuvchanligiga ega, ya'ni n-tip yoki p-tipiga ega bo'lgan germaniy yoki kremniyning kichik plastinkasidir. Plitaning har ikki tomonining yuzasida nopok elementlarning to'plari yotqiziladi. Qattiq belgilangan haroratgacha qizdirilganda, yarimo'tkazgich plitasining qalinligida nopoklik elementlarining tarqalishi (penetratsiyasi) sodir bo'ladi. Natijada, plastinkaning qalinligida elektr o'tkazuvchanligida unga qarama-qarshi bo'lgan ikkita mintaqa paydo bo'ladi. P-tipli germaniy yoki kremniy plitasi va unda yaratilgan n-tipli hududlar n-p-n tuzilish tranzistorini (1-rasm, a), unda yaratilgan n-tipli plastinka va p-tipli hududlar esa p-n-p tuzilma tranzistorini hosil qiladi ( 1-rasm, b ).

Transistorning tuzilishidan qat'i nazar, uning asl yarimo'tkazgich plitasi asos (B) deb ataladi, elektr o'tkazuvchanligi bo'yicha unga qarama-qarshi kichikroq hajmli hudud emitent (E) va katta hajmdagi boshqa bir xil mintaqadir. kollektor (K) hisoblanadi. Ushbu uchta elektrod ikkita p-n birikmasini hosil qiladi: taglik va kollektor o'rtasida - kollektor va tayanch va emitent o'rtasida - emitent. Ularning har biri o'zining elektr xususiyatlariga ko'ra yarimo'tkazgichli diodlarning p-n o'tish joylariga o'xshaydi va ulardagi bir xil oldinga kuchlanishlarda ochiladi.

Turli tuzilmalardagi tranzistorlarning an'anaviy grafik belgilari faqat emitent va oqim yo'nalishini bildiruvchi strelka p-n-p tuzilishi uchun tranzistor poydevorga qaraganligi bilan farq qiladi. tranzistor n-p-n- bazadan.

Slayd 26-29.

III. Birlamchi mahkamlash.

1. Qanday moddalar yarim o'tkazgichlar deb ataladi?
2. Qanday turdagi o'tkazuvchanlik elektron deb ataladi?
3. Yarimo'tkazgichlarda qanday o'tkazuvchanlik kuzatiladi?
4. Endi qanday iflosliklar haqida bilasiz?
5. P-n-o'tish o'tkazish rejimi nima.
6. P-n-o'tishning qulflash rejimi nima.
7. Qanday yarim o'tkazgichli qurilmalarni bilasiz?
8. Yarimo'tkazgichli qurilmalar qayerda va nima uchun ishlatiladi?

IV. O'rganilganlarni birlashtirish

1. Yarimo'tkazgichlarning qarshiligi qanday o'zgaradi: qizdirilganda? Yoritishda?
2. Agar u mutlaq nolga yaqin haroratgacha sovutilsa, kremniy o'ta o'tkazuvchan bo'ladimi? (yo'q, harorat pasayganda, kremniyning qarshiligi ortadi).