Диодтардың қолдануы және белгіленулері

- Түзеткіш диод- p-n - өткеліне кілт болып табылады. Бұл кілт оған түсірілген кернеумен басқарылады. Тура кернеу кілтті тұйықтайды, кері кернеу – ажыратады. Бірақ бұл екі жағдайда да бұл кілт идеал емес. Тура кернеуді түсіргенде ашық диодта U_тура кернеуінің құламасы болатындықтан жүктемелік құрылғыдан алынатын түзетілген кернеу, кіріс кернеуінен бір шама төменірек.

- импульстік диод – ШӨ- диод көбінесе импульстік режімдерде жұмыс істеу үшін арналған. Бұл диодтардың өтпелі процесстері өте қысқа, яғни диодқа түсірілген ток немесе кернеу импульсінің полярлығын өзгергенде (айырып - қосқанда) өтпелі процестер тез өтеді. Импульстік ШӨ- диод жұмыс істегенде ВАС-тың тура және кері тармақтарын пайдаланады.

 

2. Дрейфтік биполяр транзистор. Құрылысы, жұмысы, шектiк жиiлiгi.

База аймағында заряд тасушылардың өту механизміне тәуелді дрейфтік және дрейфсіздік транзисторларды айырып танайды.

Дрейфсіздік транзисторларда базалық аймақ арқылы негізгі емес заряд тасушылардың тасымалдануы диффузиямен байланысты. Дрейфтік транзисторларда қоспаларды арнайы үлестіру жолымен база аймағында ішкі электр өрісі тудырылып, негізгі емес заряд тасушылардың база арқылы тасымалдануы әрі дрейф арқылы (көмегімен), әрі диффузия көмегімен іске асырылады. Қазіргі транзисторлардың көбі дрейфтік. Бірақ жұмыс істеу қағидаларын түсіндіруді оңайлату (жеңілдету) үшін біз дрейфсіздік транзисторларды қарастырамыз.

 

3. Күшейтілген сигналдардың түріне қарай күшейткіштерді екі топқа бөліңіз

Билет №21

1. оптрон- жарық көзін және онымен сәйкестіндірілген фотоқабылдағышты біріктіретін активті элемент,онда сыртқы электр сигналды оптикалық сигналға түрленіп күшейтіледі,содан кейін қайтадан электрлік сигналға айналдырады немесе осы процестер кері бағытта жүргізіледі, бірақ күшейту еселігі міндетті түрде бірден үлкен болуы қажет. Негізгі артықшылығы-кіріс және шығыс тізбектерін ажырату мүмкіндігі,яғни гальваникалық немесе оптикалық ажырату. Екі түрге бөлінеді; сыртқы фотондық және ішкі электрлік байланысы бар оптрон. Оптр. Артықшылығы; қабылдағыш пен сәулелендіргіштің электрлік ажыратылуы,жиіліктер жолағы кең,сыртқы электромагниттік өрістерден жақсы қорғалған. Кемшіл.; тұтыну қуаты үлкен,параметрлердің ескеруі және өзгеруі.

2. Биполярлық транзистор (Биполярный транзистор) — үш рет кезектесіп орналастырылған электрондық (п) немесе кемтіктік (р) типті откізгішті шалаөткізгіш облыстары, екі р-п өткелі бар, яғни п-р-п не р-п-р құрылымды, көбіне үш электроды (шықпаса) болатын, электр сигналдарын күшейтуге, түрлендіруге арналған шалаөткізгіш аспап. Б.т. жұмысы база деп аталатын ортаңғы облысы арқылы ағып өтетін негізгі емес заряд тасымалдаушылардың ағынын басқаруга негізделген, әдетте, тікелей бағытта ығысқан және базаға негізгі емес заряд тасымалдаушылардын инжекциясын қамтамасыз ететін электронды-кемтіктік өткел эмиттерлік деп аталады, ал осы откелмен базадан бөлінген сол жактагы шалаөткізгіш облыс эмиттер цеп аталады. Әр түрлі электр өткізгіштері бар участіктері алмасуға сәйкесті барлық Б.Т. екі түрге бөлінеді: p-n-p ж/е n-p-n. Екі типті транзисторлардың жұмыс істеу принципі бірдей,айырмашылығы тек n-p-n типті транзисторда базадан коллекторға,эмиттерден инжекцияланған,электрондар қозғалады,ал p-n-p типті транзисторда-кемтіктер болады. Әр аймақтан тоқ жүретін шықпалар (электродтар) шығарылып, олар эмиттер(Э), коллетор(К) және база(Б)деп аталады. Латын тілінен аударганда emitto- эмиттер- «шығарушы»,ол тарнзситорды заряд тасымалдаушылармен қамтамасыз ететін электрод бол.таб. collector- колектор «жинақтаушы»эмиттердан шыққан заряд тасушыларды қабылдайды.ал заряд тасушылардын эмттердан коллеторға қарай қозғалысын реттейтін –база

3. Операциялық күшейткіш (Операционный усилитель; operational amplifier, opamp) — 1) әрекеттер тіркесі күшейткіштің қосалқы тізбелерін ауыстырып қосу арқылы өзгертілуі мүмкін аналогтық компьютердің элементі; кернеу өзгерісінің формасы а кірісте белгілі бір математикалық өрнекке сәйкес болғанда, шығыстық кернеу өзгерісінің формасы а өзгеріс формасына сәйкес болады. Мысалы, қосындыны орындау үшін үдеткіш а -ға программаланған болса, онда оның кірісіндегі кернеу а кернеу кірісіндегі а - ның қосындысына тең болады; 2) кері байланыс тізбегі жоқ күшейткіш. Әдетте, тұрақты ток күшейткіші. Оның күшейту еселігі үлкен, кіріс кедергісі жоғары, ал шығыс кедергісі төмен болады.

 

 

Билет №22

1. диод- 1 p-n ауысуынан тқратын, тоқ пайда болу үшін 2 заряд тасымалдаушылар болу керек(электрон және кемтік),анод және котод шығыстары бар, айнымалы токты тұрақты тоққа түрлендіруге арналған аспап. Д жіктелуі: түзеткіш(айнымалы токты тқрақты тоққа айн.),тіректі(стабилитрон мен стабистер),шотки(металл қабаты бар),жарық диоды,фотодиод,тунельді. Ең көп тараған диодтар түзеткіш диод, стаблитрон, варикап, фотодиод, жарық диод. Түзеткіш диодтар айнымалы токты тұрақты токка түрлендіру үшін қолданылады. Түзеткіш диодтарды германийден және кремнийден әзірлейді. Түзеткіш диодтар төмен және жоғарғы жиілікті, импульсті, әлсіз және қуатты токтарды түзету үшін қолданылады. Диодтардың жұмыс үшін шекті мүмкін параметрлерді токтың максимал мәнін, диодта таралатын қуаттың шекті мүмкін мәнін, сондай-ақ шекті мүмкін кернеуді білудің үлкен маңызы бар.Жоғары жиілікте бітеме бағытта диодтың активті кедергісі сыйымдылық кедергімен шунтталады.

2. Транзистор (ағылш. transfer — тасымалдау және resistor — кедергіш) — токты күшейтуге, түрлендіруге арналған үш электродты жартылай өткізгіш құрал. Транзистор өрістік (униполярлы) және биполярлы деп бөлінеді. Дрейфтік транзистор — негізгі емес заряд тасымалдаушылардың базалық облыс арқылы қозғалысы электр өрісі әсерінен дрейфтік сипатта болатын биполярлық транзистор. Дрейфтік транзистор базасында электр өрісінің пайда болуы эмиттерден коллекторға қарай легирлейтін қоспалар концентрациясының бір қалыпсыз таралуынан, негізгі емес заряд тасымалдаушылардың дрейфі олардың база арқылы қозғалысының уақытын азайтады. Осыған сәйкес күшейтудің шектік жиілігі өседі. Дрейфтік транзистор ЖЖ және АЖЖ диапазондағы күшейткіштерде, генераторларда және электр тербелістерін түрлендіргіштерде, сондай-ақ интегралдық сызбалардың активті элементтері ретінде қолданылады.

3. Күшейтілген сигналдың түріне қарай күшейткіштерді екі топқа бөлуге болады:

1. Гармоникалық сигналдардың күшейткіштері – әртүрлі шамадағы және формадағы гармоникалық және квазигармоникалық (гармоникалық деп есептеуге болатын), яғни периодтық сигналдарды күшейтуге арналған. Мұндай күшейткіштерге: микрофондық, трансляциялық және формадағы периодтық емес сигналдарды күшейтуге арналған.

2. Импульстық сигналдардың күшейткіштері − әртүрлі шамадағы және формадағы периодтық және периодтық емес сигналдарды күшейтуге арналған. Импульстық күшейткіштерге: байланыс жүйелерінің импульстық күшейткіштері, теледидар бейнелеу сигналдарының, импульстық радиолокациялық құрылғылардың, электрондық есептеу техникасы негіздерінің, реттеу және басқару жүйелерінің күшейткіштері жатады.

 

Билет №23

1. Биполярлық транзистор (Биполярный транзистор) — үш рет кезектесіп орналастырылған электрондық (п) немесе кемтіктік (р) типті откізгішті шалаөткізгіш облыстары, екі р-п өткелі бар, яғни п-р-п не р-п-р құрылымды, көбіне үш электроды (шықпаса) болатын, электр сигналдарын күшейтуге, түрлендіруге арналған шалаөткізгіш аспап. Б.т. жұмысы база деп аталатын ортаңғы облысы арқылы ағып өтетін негізгі емес заряд тасымалдаушылардың ағынын басқаруга негізделген, әдетте, тікелей бағытта ығысқан және базаға негізгі емес заряд тасымалдаушылардын инжекциясын қамтамасыз ететін электронды-кемтіктік өткел эмиттерлік деп аталады, ал осы откелмен базадан бөлінген сол жактагы шалаөткізгіш облыс эмиттер цеп аталады. Әр түрлі электр өткізгіштері бар участіктері алмасуға сәйкесті барлық Б.Т. екі түрге бөлінеді: p-n-p ж/е n-p-n. Екі типті транзисторлардың жұмыс істеу принципі бірдей,айырмашылығы тек n-p-n типті транзисторда базадан коллекторға,эмиттерден инжекцияланған,электрондар қозғалады,ал p-n-p типті транзисторда-кемтіктер болады. Әр аймақтан тоқ жүретін шықпалар (электродтар) шығарылып, олар эмиттер(Э), коллетор(К) және база(Б)деп аталады. Латын тілінен аударганда emitto- эмиттер- «шығарушы»,ол тарнзситорды заряд тасымалдаушылармен қамтамасыз ететін электрод бол.таб. collector- колектор «жинақтаушы»эмиттердан шыққан заряд тасушыларды қабылдайды.ал заряд тасушылардын эмттердан коллеторға қарай қозғалысын реттейтін –база

 

2 диод- 1 p-n ауысуынан тқратын, тоқ пайда болу үшін 2 заряд тасымалдаушылар болу керек(электрон және кемтік),анод және котод шығыстары бар, айнымалы токты тұрақты тоққа түрлендіруге арналған аспап. Д жіктелуі: түзеткіш(айнымалы токты тқрақты тоққа айн.),тіректі(стабилитрон мен стабистер),шотки(металл қабаты бар),жарық диоды,фотодиод,тунельді. Ең көп тараған диодтар түзеткіш диод, стаблитрон, варикап, фотодиод, жарық диод. Түзеткіш диодтар айнымалы токты тұрақты токка түрлендіру үшін қолданылады. Түзеткіш диодтарды германийден және кремнийден әзірлейді. Түзеткіш диодтар төмен және жоғарғы жиілікті, импульсті, әлсіз және қуатты токтарды түзету үшін қолданылады. Диодтардың жұмыс үшін шекті мүмкін параметрлерді токтың максимал мәнін, диодта таралатын қуаттың шекті мүмкін мәнін, сондай-ақ шекті мүмкін кернеуді білудің үлкен маңызы бар.Жоғары жиілікте бітеме бағытта диодтың активті кедергісі сыйымдылық кедергімен шунтталады.

3. транзистор дегеніміз-электрлік қуатты күшейтуге қабілетті, үш және одан да көп шықпалары,бір немесе одан көп p-n өткелдері бар шала өткізгішті аспап. Олар электр тербелістерің күшейтуге генерациялауға және түрлендіруге арналған. Тасушылардың бір немесе екі типінің де ток түзуіне қатысуына байланысты бір полюсті және екі полюсті транзистор деп бөлінеді.транзистор үшін Кирхгофтың 1-ші заңы бойынша эмиттер тогы база тогы мен коллектор тогының қосындысы тең: Iэ=Iб+Iк; мұндағы Iэ= Iэр + Iэрек+ Iкn – эмиттер тогы; Iб= Iэр + Iэрек+ Iк0 – база тогы. Бұл ток эмиттер тогының 1% құрайды. Iк0 – коллекторлық өткелдің жылулық тоғы. Коллектор тогы Iк= Iк0 + Iкn; мұндағы Iкn=ά Iэ. Осыдан Iк= ά Iэ+ Iк0. осылайша транзисторлы сұлбаларда екі тізбек болады: кіріс,оған күшейтілетін тербелістер көзі қосылады және шығыс, оған жүктемелік кедергі қосылады. Мұндағы эмиттер тогы басқарушы ток,коллектор тогы басқарылушы, база тогы олардың айырмасы болады.

 

Билет №24

1. Аса үлкен интегралдық схема (АҮИС) (Сверхболылая интегральная схема) — бір технологиялық процеспен жасалып шыққан, өзара электрлік қосылысы бар, ортақ корпусқа салынған, біртұтас бөлінбейтін жүз мыңға жақын активті элементтер (транзисторлар, диодтар) мен пассивті элементтерден (резисторлар, конденсаторлар) тұратын, сигналды түрлендіруге, күшейтуге, өндеуге арналған микроэлектрондық бұйым. Интегралдық сұлба ақпаратты түрлендіруге, сақтауға, өңдеуге және таратуға арналған.Элементтерді біріктіру (интеграциялау) тәсіліне қарай интегралдық сұлба – шалаөткізгішті (немесе монолитті), пленкалы және гибридті (сондай-ақ, көп кристалды); өңделетін сигналдар түрлеріне қарай – цифрлық және аналогтық интегралдық сұлба; құрамындағы элементтер (құраушылар) санына (яғни элементтердің интеграция дәрежесіне) қарай кіші, орта және үлкен интегралдық сұлба болып ажыратылады.

Транзистор (ағылш. transfer — тасымалдау және resistor — кедергіш) — токты күшейтуге, түрлендіруге арналған үш электродты жартылай өткізгіш құрал. Транзистор өрістік (униполярлы) және биполярлы деп бөлінеді. Өрістік (арналық) транзистор – жұмыстық токтың өзгеруі кіріс сигналы тудыратын, оған перпендикуляр бағытталған электр өрісі әрекетінен болатын транзистор. Өрістік транзисторларда кристалл арқылы өтетін токты тек бір таңбалы заряд тасушы – электрон немесе кемтік тудырады. Биполярлық транзистор (Биполярный транзистор) — үш рет кезектесіп орналастырылған электрондық (п) немесе кемтіктік (р) типті откізгішті шалаөткізгіш облыстары, екі р-п өткелі бар, яғни п-р-п не р-п-р құрылымды, көбіне үш электроды (шықпаса) болатын, электр сигналдарын күшейтуге, түрлендіруге арналған шалаөткізгіш аспап. Қолданылуы:Қазіргі кезде транзисторлар өмірімізде түпкілікті орын алады. Аналогты және сандық құралдар құрамында бола отырып, олар электр құралдарының негізі саналады. Қолданылатын аялары: компьютерлер, күшейткіштер, электр кілттері, т.б.

3. Күшейтілген сигналдың түріне қарай күшейткіштерді екі топқа бөлуге болады:

1. Гармоникалық сигналдардың күшейткіштері – әртүрлі шамадағы және формадағы гармоникалық және квазигармоникалық (гармоникалық деп есептеуге болатын), яғни периодтық сигналдарды күшейтуге арналған. Мұндай күшейткіштерге: микрофондық, трансляциялық және формадағы периодтық емес сигналдарды күшейтуге арналған.

2. Импульстық сигналдардың күшейткіштері − әртүрлі шамадағы және формадағы периодтық және периодтық емес сигналдарды күшейтуге арналған. Импульстық күшейткіштерге: байланыс жүйелерінің импульстық күшейткіштері, теледидар бейнелеу сигналдарының, импульстық радиолокациялық құрылғылардың, электрондық есептеу техникасы негіздерінің, реттеу және басқару жүйелерінің күшейткіштері жатады.

 

Билет №25

1. диод- 1 p-n ауысуынан тқратын, тоқ пайда болу үшін 2 заряд тасымалдаушылар болу керек(электрон және кемтік),анод және котод шығыстары бар, айнымалы токты тұрақты тоққа түрлендіруге арналған аспап. Сәуле шығаратын диод — электронды-кемтіктік өткел немесе металл-шалаөткізгіш түйіспесі арқылы электр тогі жүргенде спектрдің Иқ көрінетін немесе УФ диапозонында оптикалық жарық шығаратын шалаөткізгіш диод. Сәуле шығарудың жиілік диапазонына сәйкес инфрақызыл Сәуле шығаратын диод және жарықтанатын сәулелік диодтар немесе сәуле диодтары деп ажыратылады.Сәуле шығаратын диодтың әрекеті инжекциялық электролюминесценция құбылысына негізделген: сәуле шығару ШӨ өткелге іргелес жатқан шалаөткізгіштің аумағына (Сәуле шығаратын диодтың активті аумағына) берілген кернеудің әсерінен инжекция жасаған негізгі емес теңгерілмеген заряд тасымалдаушылардың тосын рекомбинациясы нәтижесінде пайда болады. Сәуле шығаратын диодты жасау үшін көбіне GaAs, GaP, SiC және қатты ертінділер пайдаланылады.Сәуле шығаратын диод байланыс, есептеу, өлшеу және т.б. тұрмыстық техникада кеңінен қолданылады.

3. Үзіліссіз(аналогты) сигнал — уақыт бойынша бөлінбей жүретін ток күшімен (немесе кернеумен) берілетін сигнал. Үзіліссіз сигналдар: детерминал немесе кездейсоқ сигналдар және периодты немесе периодсыз сигналдар болып бөлінеді. Қарапайым үзіліссіз сигнал — синусоидалы, гармоникалық сигнал.
Төменде аналогты сигналдармен хабар таратудың салыстрмалы кейбір ерекшеліктері көрсетілген: Аналогты сигнал:

1. Формасы күрделі

2. Бұрмаланған аналогты сигналды түзету қиын, көп жағдайда мүмкін емес

3. Байланыс жолында әлсіреген аналогты сигналдар алғашқы қалпына келтірмей тек күшейтуге болады.

4. Байланыс арнасын тығыздау мен топтау жиілікпен анықталады.

5. Көпшілікке көрсететін қызметі шектеулі.

6. Жылдамдығы Гц-пен есептеледі.

7. Элементтік базалары күрделі.

Билет №26