Лекция 25,26
Жартылай өткізгішті диодтар және триодтар (транзисторлар)
Екі жартылай өткізгіштер түйісінде токты бір бағытта жақсы өткізуі, ал екінші бағытта нашар өткізу құбылысын айнымалы токтарды тұрақты тоққа айналдыруда кеңінен қолданылады.
Егер бір электронды-кемтікті ауысу болса, онда оның жұмыс істеу принципі екі электродты электрон лампаның жұмыс істеу принципіне сәйкес келеді. Сол себепті бір р-n- ауысуға ие жартылай өткізгішті құрылманы жартылай өткізгішті диод деп атайды. Жартылай өткізгішті диодтар конструкциясына байланысты нүктелік және жазық диодтар болып бөлінеді.
Мысал ретінде германийден жасалған нүктелік диодты қарастырайық (1-сурет).
1
2
1-сурет
Жіңішке вольфрам сым (1) алюминиймен қапталған n-германийға (2) қадалып қойылған болсын. Егер осы диодтан қысқа импульсті ток өткізетін болсақ, онда Al-ний Ge-ға диффузия жолымен енеді. Нәтижеде германийда алюминиймен тойындырылған қабат пайда болады, бұл қабат р- типті өткізгіштікке ие болады. Сонымен жапсарда р- n- ауысу пайда болады да, оның түзеткіштік коэффициенті өте жоғары болады. Мұндай р- n- ауысулы диодтардың жапсарларының сиымдылығы кіші болуына байланысты, осындай нүктелік диодтарды жоғары тербелісті детектор (түзеткіш) ретінде пайдаланады.
Ag
Cu2 O
Cu
2- сурет
2-суретте жазық түзеткіштің принципал схемасы келтірілген. Бұл жазық түзеткіш мыс тотығы негізінде жасалған. Ол үшін мыс пластинкасына химиялық әдіспен мыс тотығын Сu20 отырғызылады, ал оның үстін күміспен қаптайды. Күміс электрод, түзеткішті тізбекке қосу үшін пайдаланылады. Сu20- қабаттың бір бөлігі, яғни мысқа отырғызылған бөлігі мыс атомдарымен тойынады да, ол электрондық өткізгіштікке ие болады, ал Сu20 қабатының күміске тиіп тұрған бөлігі, күміс атомдарымен тойынады да, ол кемтіктік өткізгіштікке ие болады. Осылайша мыс тотығында Сu20 дан Cu(p n) қарай бағытталған тоққа қарсы жабық қабат пайда болады. Германийден жасалған жазық диодтың принципал схемасы 3-суретте келтірілген. Жазық диодтар селенді диодтар, арсенид галий диодтар болады.
In p- тип
In
Ge
3-сурет
Жартылай өткізгіштен жасалған бұндай диодтардың, вакуумдық екі электродты электрон лампадан айырмашылығы, бұндай диодтардың өлшемдері өте кіші болады, ПӘК-жоғары болады, жұмыс істеу уақыты ұзақ болады, бұлар температураға сезімтал келеді. Олардың оптимал жұмыс істеу температурасы -70-тен +1200С дейін болады. Р-n- ауысулар тек жақсы түзеткіш болып қоймай, оларды электр сигналдарын күшейтуде және кемейтуде, яғни оның көмегімен электр сигналдарын басқаруға болады. Ол үшін екі Р-n- ауысудан тұратын құрылмадан пайдаланады, яғни жартылай өткізгішті триодтан (транзистордан). Жартылай өткізгішті транзисторды 1949 ж. американ физигі Д.Бардин және У.Шокли жасаған. Осы еңбегі үшін Нобел сыйлығын алған. Жартылай өткізгішті триод нүктелік және жазық триод болып бөлінеді. Нүктелік триодтар электр сигналдарын айтарлықтай ұлғайтады, мысалы кернеуді, бірақ нүктелік триодтардың шығу қуаты, онша жоғары болмайды. Себебі жоғары қуатта бұндай триодтар (транзисторлар) қызып кетеді де істен шығып қалады. Жазық триодтар айтарлықтай қуатты болады. Триодтар екі типті болады, яғни p-n-p немесе n- p- n – типті. Мысалы p-n-p-типті жазық триодты қарастырайық, ол n-типті жартылай өткізгіш негізінде жасалады
эмиттор р n p коллектор
база
(4-сурет).
Триодтың ортасында орналасқан n-бөлігін база деп, ал екі шеткі орналасқан бөліктерін эмиттер және коллектор деп атайды.Эмиттор мен базаға тұрақты тура бағытта кернеу қойылады, ал база мен коллекторға тұрақты кері бағытта кернеу қойылады. Күшейтілуі керек айнымалы кернеу кіріс кедергісі Rвх түседі, ал күшейтілген кернеу шығыс кедергісі Rвых –алынады. Эмиттор мен базаға айнымалы кернеу қойсақ, онда коллектор тізбегінде айнымалы ток аламыз, ал шығыс кедергіде (Rвых) –айнымалы кернеу аламыз. Күшейту шамасы р-n- ауысудың қасиетіне, жүктеме кедергісіне және Бк –батарейдің кернеуіне байланысты болады. Негізінен Rвых>> Rвх болуына байланысты Uвых айтарлықтай Uвх-дан үлкен болады. Күшейту 10000есе болуы мүмкін n-р- n- транзисторлардың жұмыс істеу принципі де р -n-р- транзистордағыдай болады.
Достарыңызбен бөлісу: |
