Diyotlar. "Yarimo'tkazgichlar. Yarimo'tkazgichlarning aloqasi orqali elektr toki p-n turlari. Yarimo'tkazgichli diyot. Transistorlar" mavzusidagi fizika darsi. Yarimo'tkazgichli diodalar bo'yicha taqdimot
Bo'limlar: Fizika, "Darsga taqdimot" tanlovi
Dars taqdimoti
Oldinga
Diqqat! Slaydlarni oldindan ko'rish faqat ma'lumot berish uchun mo'ljallangan va taqdimotning barcha variantlarini aks ettirmasligi mumkin. Agar siz ushbu ish bilan qiziqsangiz, to'liq versiyasini yuklab oling.
10-sinfdagi dars.
Mavzu: r- va n- turlari. Yarimo'tkazgichli diod. Transistorlar ".
Maqsadlar:
- tarbiyaviy: elektron nazariya nuqtai nazaridan aralashmalar ishtirokida yarimo'tkazgichlarda elektr zaryadining erkin tashuvchilari to'g'risida g'oyani shakllantirish va shu bilimlarga asoslanib, p-n-birikmaning fizik mohiyatini bilish; p-n-birikmaning fizik mohiyati haqidagi bilimlarga tayanib, yarim o'tkazgich qurilmalarining ishlashini tushuntirishga o'rgatish;
- rivojlanmoqda: talabalarning jismoniy tafakkurini rivojlantirish, xulosalarni mustaqil ravishda shakllantirish qobiliyati, bilim qiziqishi, bilish faoliyati kengayishi;
- tarbiyaviy: maktab o'quvchilarining ilmiy dunyoqarashini shakllantirishni davom ettirish.
Uskunalar: mavzu bo'yicha taqdimot:“Yarimo'tkazgichlar. Yarimo'tkazgichli aloqa orqali elektr toki r- va n- turlari. Yarimo'tkazgichli diod. Transistor », multimedia proektori.
Darslar davomida
I. Tashkiliy moment.
II. Yangi materialni o'rganish.
Slayd 1.
Slayd 2. Yarimo'tkazgich -rezistentligi keng diapazonda o'zgarib turadigan va harorat oshishi bilan juda tez pasayadigan modda, bu elektr o'tkazuvchanligi (1 / R) ortishini anglatadi.
U kremniy, germaniy, selen va ba'zi birikmalarda kuzatiladi.
Slayd 3.
Yarimo'tkazgichlarda o'tkazuvchanlik mexanizmi
Slayd 4.
Yarimo'tkazgich kristallari atom kristalli panjaraga ega, bu erda tashqi Slayd 5.elektronlar qo'shni atomlarga kovalent ravishda bog'langan.
Past haroratlarda sof yarimo'tkazgichlarda erkin elektronlar bo'lmaydi va ular o'zlarini dielektriklar kabi tutadilar.
Sof yarim o'tkazgichlar (aralashmalarsiz)
Agar yarimo'tkazgich toza bo'lsa (aralashmalar bo'lmasa), unda u o'z o'tkazuvchanligiga ega, bu kichikdir.
Ichki o'tkazuvchanlik ikki xil:
Slayd 6.1) elektron (o'tkazuvchanlik "n" - turi)
Yarimo'tkazgichlarda past haroratlarda barcha elektronlar yadrolarga bog'langan va qarshilik katta bo'ladi; haroratning oshishi bilan zarrachalarning kinetik energiyasi oshadi, bog'lanishlar buziladi va erkin elektronlar paydo bo'ladi - qarshilik pasayadi.
Erkin elektronlar elektr maydon kuchlanishi vektoriga teskari yo'nalishda harakat qiladi.
Yarimo'tkazgichlarning elektron o'tkazuvchanligi erkin elektronlar mavjudligidan kelib chiqadi.
Slayd 7.
2) teshik turi ("p" tipidagi o'tkazuvchanlik)
Haroratning oshishi bilan atomlar orasidagi kovalent bog'lanishlar vayron bo'ladi, valentlik elektronlari tomonidan amalga oshiriladi va yo'qolgan elektronga ega joylar hosil bo'ladi - "teshik".
U kristall bo'ylab harakatlanishi mumkin, chunki uning o'rnini valentlik elektronlari bilan almashtirish mumkin. "Teshik" ni siljitish musbat zaryadning harakatlanishiga tengdir.
Teshik elektr maydon kuchlanishi vektori yo'nalishi bo'yicha harakat qiladi.
Isitishdan tashqari, kovalent bog'lanishlarning uzilishi va yarimo'tkazgichlarning ichki o'tkazuvchanligi boshlanishi yorug'lik (foto o'tkazuvchanlik) va kuchli elektr maydonlarining ta'siridan kelib chiqishi mumkin. Shuning uchun yarimo'tkazgichlar teshik o'tkazuvchanligiga ham ega.
Sof yarimo'tkazgichning umumiy o'tkazuvchanligi "p" va "n" tiplarining yig'indisiga teng va elektron-teshik o'tkazuvchanligi deyiladi.
Nopoklik mavjud bo'lganda yarim o'tkazgichlar
Bunday yarimo'tkazgichlar o'zlarining + nopoklik o'tkazuvchanligiga ega.
Nopokliklarning mavjudligi o'tkazuvchanlikni sezilarli darajada oshiradi.
Nopoklarning kontsentratsiyasi o'zgarganda, elektr tokini tashuvchilar soni - elektronlar va teshiklar o'zgaradi.
Yarimo'tkazgichlardan keng foydalanish asosida tokni boshqarish qobiliyati yotadi.
Mavjud:
Slayd 8.1) donor aralashmalari (ajralib chiqish) - yarimo'tkazgich kristallariga qo'shimcha elektron etkazib beruvchilar, elektronlarni bemalol berishadi va yarimo'tkazgichdagi bo'sh elektronlar sonini ko'paytiradilar.
Slayd 9. Bular qo'llanmalar "n" - turi, ya'ni donor aralashmalari bo'lgan yarimo'tkazgichlar, bu erda asosiy zaryad tashuvchisi elektronlar, kichiklari esa teshiklardir.
Bunday yarimo'tkazgich bor elektron nopoklik o'tkazuvchanligi.Masalan, mishyak.
Slayd 10.2) aktseptor aralashmalari (qabul qilish) - elektronlarni o'zlariga olib, "teshiklar" yaratish.
Bu yarim o'tkazgichlar "p" - o'xshash, ya'ni asosiy zaryad tashuvchisi teshiklar, kichiklari esa elektronlar bo'lgan aktseptor aralashmalari bo'lgan yarimo'tkazgichlar.
Bunday yarimo'tkazgich bor teshik nopoklik o'tkazuvchanligi. Slayd 11.Masalan - indiy. Slayd 12.
Har xil o'tkazuvchanlik turiga ega bo'lgan ikkita yarimo'tkazgich aloqa qilganda yoki ular aytganidek, pn birikmasida qanday fizik jarayonlar sodir bo'lishini ko'rib chiqamiz.
Slayd 13-16.
"P-n" birikmasining elektr xususiyatlari
"p-n" birikmasi (yoki elektron teshikli birikma) - bu o'tkazuvchanlik elektrondan teshikka (yoki aksincha) o'zgaradigan ikkita yarimo'tkazgichlar orasidagi aloqa maydoni.
Yarimo'tkazgich kristalida bunday hududlarni aralashmalar kiritish orqali yaratish mumkin. O'tkazuvchanligi har xil 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. Bloklovchi qatlamning elektr maydoni elektronlar va teshiklarning chegara bo'ylab o'tishiga to'sqinlik qiladi. Bloklovchi qatlam yarimo'tkazgichning boshqa sohalariga nisbatan qarshiligini oshirdi.
Tashqi elektr maydoni to'siq qatlamining qarshiligiga ta'sir qiladi.
Tashqi elektr maydonining oldinga (o'tkazuvchanlik) yo'nalishi bilan elektr toki ikkita yarim o'tkazgich chegarasidan o'tadi.
Chunki elektronlar va teshiklar interfeys tomon bir-biriga qarab siljiydi, keyin elektronlar chegarani kesib o'tib, teshiklarni to'ldiradilar. To'siq qatlamining qalinligi va uning qarshiligi doimiy ravishda kamayib boradi.
Pn o'tish jarayoni:
Tashqi elektr maydonining to'siq (teskari) yo'nalishi bilan elektr toki ikkita yarim o'tkazgichning aloqa maydonidan o'tmaydi.
Chunki elektronlar va teshiklar chegaradan qarama-qarshi yo'nalishda harakatlanadi, keyin to'suvchi qatlam qalinlashadi, uning qarshiligi oshadi.
Pn o'tish rejimini qulflash:
Shunday qilib, elektron teshikli birikma bir tomonlama o'tkazuvchanlikka ega.
Yarimo'tkazgichli diodlar
Bitta "pn" birikmasi bo'lgan yarimo'tkazgich yarimo'tkazgichli diod deb ataladi.
- Bolalar, yangi mavzu yozing: "Yarimo'tkazgichli diod".
"Qanday ahmoq bor?", Deb Vasechkin tabassum bilan so'radi.
- Ahmoq emas, balki diyot! - javob berdi o'qituvchi, - Diyot deganda ikkita elektrod, anod va katod mavjud degani. Sizga tushunarli emasmi?
"Va Dostoevskiyda shunday bir asar bor - Axmoq", deb turib oldi Vasechkin.
- Ha, bor, nima? Siz adabiyot emas, fizika darsidasiz! Iltimos, endi diyotni ahmoq bilan aralashtirmang!
Slayd 17-21.
Elektr maydonini bir yo'nalishda qo'llashda yarimo'tkazgichning qarshiligi yuqori, teskari yo'nalishda qarshilik kichik bo'ladi.
Yarimo'tkazgichli diodlar o'zgaruvchan tokni to'g'rilashning asosiy elementlari hisoblanadi.
Slayd 22-25.
Transistorlar elektr tebranishini kuchaytirish, hosil qilish va konvertatsiya qilish uchun mo'ljallangan yarimo'tkazgichli qurilmalar deyiladi.
Yarimo'tkazgichli tranzistorlar - "pn" birikmalarining xossalari ham qo'llaniladi, - tranzistorlar elektron qurilmalar sxemalarida qo'llaniladi.
Transistorlar deb ataladigan yarimo'tkazgichli qurilmalarning katta "oilasi" ikki turni o'z ichiga oladi: bipolyar va maydon. Ulardan birinchisi, qandaydir tarzda ikkinchisidan ajralib turishi uchun odatda oddiy tranzistorlar deyiladi. Bipolyar tranzistorlar eng ko'p qo'llaniladi. Ehtimol, biz ular bilan boshlaymiz. "Transistor" atamasi ikkita inglizcha so'zdan hosil bo'lgan: transfer - konverter va qarshilik - qarshilik. Soddalashtirilgan shaklda bipolyar tranzistor - har xil elektr o'tkazuvchanligining uch (o'zgaruvchan pirojniy kabi) o'zgaruvchan mintaqalari bo'lgan yarimo'tkazgichli plastinka (1-rasm), ular ikkita p - n birikmalar hosil qiladi. Ikki tashqi mintaqada elektr o'tkazuvchanlikning bir turi, o'rtada - boshqa turdagi elektr o'tkazuvchanligi mavjud. Har bir hududning o'z pinasi bor. Agar ekstremal mintaqalarda teshik elektr o'tkazuvchanligi, o'rtada esa elektron o'tkazuvchanlik ustun bo'lsa (1-rasm, a), unda bunday moslama p - n - p strukturaning tranzistor deb ataladi. N - p - n strukturasining tranzistorida, aksincha, chekkalarida elektron o'tkazuvchanligi bo'lgan mintaqalar mavjud va ular orasida teshik o'tkazuvchanligi bo'lgan mintaqa mavjud (1-rasm, b).
Npn tranzistorining poydevoriga ijobiy kuchlanish berilsa, u ochiladi, ya'ni emitent va kollektor o'rtasidagi qarshilik pasayadi, manfiy qo'llanilganda esa aksincha u yopiladi va tok kuchliroq bo'ladi. u ochiladi yoki yopiladi. P-n-p strukturasining tranzistorlari uchun aksincha.
Bipolyar tranzistorning asosi (1-rasm) germaniy yoki kremniyning kichik plastinkasi bo'lib, u elektron yoki teshik elektr o'tkazuvchanligiga ega, ya'ni n-tipli yoki p-tipli. Nopoklik elementlari to'plari plitaning ikkala tomoni yuzasida birlashtirilgan. Qattiq belgilangan haroratgacha qizdirilganda, yarimo'tkazgich plitasining qalinligiga nopoklik elementlarining tarqalishi (kirib borishi) sodir bo'ladi. Natijada, plastinka qalinligida elektr o'tkazuvchanligida unga qarama-qarshi bo'lgan ikkita mintaqa paydo bo'ladi. Unda yaratilgan germaniy yoki p tipidagi kremniy plastinka va n-tipli hududlar npn strukturali tranzistorni hosil qiladi (1-rasm, a) va unda hosil bo'lgan n-tipdagi plastinka va p-tipli hududlar pnp strukturali tranzistorni hosil qiladi (rasm). 1, b).
Transistorning tuzilishidan qat'i nazar, uning asl yarimo'tkazgichning plitasi baza (B) deb nomlanadi, elektr o'tkazuvchanligi jihatidan unga qarama-qarshi bo'lgan kichik hajmli mintaqa emitent (E) va boshqa maydon bir xil kattaroq hajm kollektor (K) deb nomlanadi. Ushbu uchta elektrod ikkita p-n birikmasini hosil qiladi: taglik va kollektor o'rtasida - kollektor va taglik va emitent o'rtasida - emitent. Ularning har biri elektr xossalari bo'yicha yarimo'tkazgichli diodalarning pn-birikmalariga o'xshash va ular bo'ylab bir xil old kuchlanishlarda ochiladi.
Turli xil tuzilishga ega tranzistorlarning an'anaviy grafik belgilari faqatgina emitent va oqim yo'nalishini ramziy ma'noga ega bo'lganligi bilan farq qiladi, p-n-p strukturasida tranzistor bazaga, n-p-n tranzistorida esa bazadan.
Slayd 26-29.
III. Birlamchi ankraj.
- Yarimo'tkazgichlar deb qanday moddalarga aytiladi?
- Qanday o'tkazuvchanlik elektron deb ataladi?
- Yarimo'tkazgichlarda qanday o'tkazuvchanlik hanuzgacha kuzatilmoqda?
- Hozir qanday iflosliklar haqida bilasiz?
- P-n-o'tishining ishlash tartibi qanday?
- Pn birikmasining blokirovka qilish tartibi qanday.
- Qanday yarimo'tkazgichli qurilmalarni bilasiz?
- Yarimo'tkazgichli qurilmalar qaerda va nima uchun ishlatiladi?
IV. O'rganilgan narsalarni birlashtirish
- Yarimo'tkazgichlarning qarshiligi qanday o'zgaradi: qizdirilganda? Yorug'lik ostida?
- Agar u mutlaq nolga yaqin haroratgacha sovigan bo'lsa, kremniy supero'tkazuvchi bo'ladimi? (yo'q, harorat pasayganda silikon qarshilik kuchayadi).
zener diodi
7
Zener diyotiga asoslangan kuchlanish stabilizatori va 1-KS133A, 2-KS156A, 3-KS182Zh, 4-KS212Zh zener diodalarining CVC
Kuchlanish stabilizatori asosidazener diodasi va 1-KS133A, 2KS156A, 3-KS182Zh, 4-KS212Zh zener diodalarining CVC
Stepanov Konstantin Sergeevich Volt-amper xususiyatlari
1- KS133A, 2-KS156A, 3-KS182ZH, 4-KS212ZH
9
Stepanov Konstantin Sergeevich Varicap: belgilanishi va uning vahi
Maksimal varikap hajmi
5-300 pF ni tashkil qiladi
10
Stepanov Konstantin Sergeevich Stepanov Konstantin Sergeevich
Diodalarning qo'llanilishi
Elektr texnikasida:1) tuzatish moslamalari,
2) himoya vositalari.
Stepanov Konstantin Sergeevich
RECTIFIER DIAGRAMMALARI
Stepanov Konstantin SergeevichStepanov Konstantin Sergeevich
Yarim to'lqinli rektifikator ishi
Rektifiyerning chiqish kuchlanishiu (t) \u003d u (t) - u (t),
O'rtacha -
U \u003d Um / π,
yuk
Kirish
yuk
Stepanov Konstantin Sergeevich
diyot
RECTIFIER DIAGRAMMALARI
Bir fazali to'liq to'lqinli rektifikatoro'rta nuqta bilan
Stepanov Konstantin Sergeevich
Bir fazali to'liq to'lqinli o'rta nuqta rektifikatori
Stepanov Konstantin SergeevichTo'liq to'lqinli rektifikatorning ishlashi
ikkinchi qonun bilan ham belgilanadi
Kirchhoff:
Bir zumda qiymat sifatida -
u (t) \u003d u (t) - u (t),
Haqiqiy qiymat sifatida -
U \u003d 2Um / π
yuk
Kirish
yuk
Stepanov Konstantin Sergeevich
diyot
RECTIFIER DIAGRAMMALARI
Stepanov Konstantin SergeevichBir fazali ko'prikni to'g'rilash moslamasi
Stepanov Konstantin SergeevichTo'liq to'lqinli ko'prikni to'g'rilash vositasi ishlashi
Ushbu sxemada chiqish kuchlanishiikkinchi Kirchhoff qonuni bilan belgilanadi:
Bir zumda qiymat sifatida -
u (t) \u003d u (t) - 2u (t),
Haqiqiy qiymat sifatida -
U \u003d 2Um / π,
kuchlanishning pasayishiga e'tibor bermaslik
kichik o'lchamlari tufayli diodlar.
yuk
Kirish
yuk
Stepanov Konstantin Sergeevich
diyot
RECTIFIER DIAGRAMMALARI
Stepanov Konstantin Sergeevich Dalgalanish chastotasif1p \u003d 3 fc
Stepanov Konstantin Sergeevich
RECTIFIER DIAGRAMMALARI
Stepanov Konstantin SergeevichUch fazali ko'prikni boshqarish davri
Ushbu sxemadagi doimiy komponentetarlicha katta
m
, keyin Ud 0 \u003d 0.955Ul m,
U 2 U gunoh
d0
2
m
bu erda: U2 - chiziqli chiziqning samarali qiymati
rektifikator kirish kuchlanishi,
m - rektifikator fazalarining soni.
Ul m - chiziqli amplituda qiymati
stresslar
Garmonikalar pulsatsiyasining amplitudalari kichik,
va ularning pulsatsiya chastotasi yuqori
Um1 \u003d 0,055Ul m (chastota f1p \u003d 6 fs)
Um2 \u003d 0,013Ul m (chastota f2p \u003d 12 fs)
Stepanov Konstantin Sergeevich
Tarmoq filtrlari
Imkoniyatli (C - filtrlar)Induktiv (L - filtrlar)
LC - filtrlar
Stepanov Konstantin Sergeevich
Imkoniyatli (C - filtr)
Stepanov Konstantin SergeevichImkoniyatli (C - filtr)
Stepanov Konstantin SergeevichImkoniyatli (C - filtr)
Stepanov Konstantin SergeevichInduktiv (L - filtr)
Stepanov Konstantin SergeevichInduktiv (L - filtr)
Stepanov Konstantin Sergeevich Stepanov Konstantin Sergeevich Bipolyar tranzistorlarBipolyar tranzistor
yarimo'tkazgich deb nomlangan
ikkita p-n-birikmasi bo'lgan qurilma.
U uch qavatli tuzilishga ega
n-p-n yoki p-n-p-turi
33
Stepanov Konstantin Sergeevich Tuzilishi va belgilanishi
bipolyar tranzistor
34
Stepanov Konstantin Sergeevich
Stepanov Konstantin Sergeevich
Bipolyar tranzistor tuzilishi
Stepanov Konstantin Sergeevich Transistorning ishlash rejimlariQuyidagi tranzistor rejimlari ajralib turadi:
1) joriy uzilish rejimi (yopiq rejim)
tranzistor) har ikkala o'tish ham noaniq bo'lganda
teskari yo'nalish (yopiq); 2) rejim
to'yinganlik (ochiq tranzistor rejimi),
ikkala o'tish oldinga siljiganida
yo'nalishi, tranzistorlardagi oqimlari maksimal va
uning parametrlariga bog'liq emas: 3) faol rejim,
emitent birikmasi oldinga yo'naltirilgan bo'lsa
yo'nalish, kollektor - teskari yo'nalishda.
37
Stepanov Konstantin Sergeevich
Umumiy tayanch sxemasi
Stepanov Konstantin Sergeevich Umumiy asosga ega sxema va uning I - V xarakteristikasi39
Stepanov Konstantin Sergeevich
Umumiy emitent (umumiy emitent) sxemasi
Stepanov Konstantin SergeevichUmumiy kollektor davri (OK)
Stepanov Konstantin SergeevichOE (a), uning I - V xarakteristikasi va OK (b) bilan zanjir
Stepanov Konstantin SergeevichTransistorlarning xarakteristikalari va ularga teng keladigan davrlari
Stepanov Konstantin SergeevichUmumiy emitr davri
Stepanov Konstantin SergeevichOE bilan kuchaytirgichning kirish va chiqishidagi osillogrammalar
Stepanov Konstantin SergeevichUmumiy emitr davri
Stepanov Konstantin Sergeevich Stepanov Konstantin SergeevichTiristorlar
Uchta p-n o'tish joyiga ega bo'lgan ko'p qatlamli tuzilmalar tiristorlar deb ataladi.Ikkita chiqishi bo'lgan tiristorlar
(ikki elektrod) deyiladi
dinozorlar,
uch (uch elektrod) bilan -
trinistorlar.
Stepanov Konstantin Sergeevich
Tiristor xususiyatlari
Asosiy xususiyatikkitada bo'lish qobiliyati
barqaror muvozanat holatlari:
iloji boricha ochiq va
iloji boricha yopiq.
Stepanov Konstantin Sergeevich
Tiristor xususiyatlari
Siz tiristorlarni yoqishingiz mumkinzanjir bo'ylab kam quvvatli impulslar
boshqaruv.
O'chirish - qutblanishni o'zgartirish
quvvat davri kuchlanishi yoki
anod oqimining pasayishi
ushlab turish oqimining ostidagi qiymatlar.
Stepanov Konstantin Sergeevich
Tiristorlardan foydalanish
Shu sababli, tiristorlar deb nomlanadikommutatsiya klassi
asosan yarimo'tkazgichli qurilmalar
ulardan foydalanish
kontaktsiz almashtirish
elektr zanjirlari.
Stepanov Konstantin Sergeevich
Dinistorning tuzilishi, belgilanishi va I - V xarakteristikasi.
Stepanov Konstantin Sergeevich Dinistorning bevosita aloqasi bilan, manbaquvvat manbai P-n-birikmalar P1 va P3 ning yon tomonlarini yoqadi
oldinga yo'nalish va P2 - teskari yo'nalishda,
dinistor yopiq va
unga qo'llaniladigan barcha kuchlanish tushadi
P2 o'tishida. Qurilmaning oqimi aniqlanadi
qochqin oqimi Iout, uning qiymati
yuzlik oralig'ida
bir nechta mikroamperlarga mikroamper
(bo'lim OA). Differentsial
siz
dinistor qarshilik Rdif \u003d l bo'limda
OA ijobiy va etarlicha katta. Uning
qiymati bir necha yuzga etishi mumkin
megaohm. AB qismida Rdif<0 Условное
Dinistor belgilanishi b rasmda ko'rsatilgan.
Stepanov Konstantin Sergeevich
Tiristor tuzilishi
Stepanov Konstantin SergeevichTiristorni belgilash
Stepanov Konstantin Sergeevich Stepanov Konstantin Sergeevich Stepanov Konstantin Sergeevich Stepanov Konstantin SergeevichTiristorni yoqish shartlari
1. Tiristor orqali oldinga kuchlanish(anod +, katod -).
2. Impulsning ochilishini boshqarish
tiristor, etarli bo'lishi kerak
kuch.
3. Yukning qarshiligi kerak
tanqidiydan kam bo'ling
(Rcr \u003d Umax / Isp).
Stepanov Konstantin Sergeevich Dala effektli tranzistorlar
60
Stepanov Konstantin Sergeevich
Dala effekti (bir qutbli) tranzistorlar
Stepanov Konstantin SergeevichIzolyatsiya qilingan Gate Field Effect Transistor
Stepanov Konstantin SergeevichFikr-mulohaza K.S. Stepanov tomonidan tayyorlangan
Stepanov Konstantin SergeevichFOYDALANISH
Sababning ta'sirga ta'siri,shu sababni chaqirish deyiladi
mulohaza.
Fikr-mulohazalarni kuchaytirish
ijobiy (PIC).
Teskari aloqa zaiflashmoqda
tergovning ta'siri deyiladi
salbiy (OOS).
Stepanov Konstantin Sergeevich
FEEDBACK OS blok-sxemasi
Stepanov Konstantin SergeevichSeriyali qayta aloqa
Stepanov Konstantin SergeevichSeriyali qayta aloqa
Kuchaytirgichning ortishiU chiqib ketdi
o'q yo'nalishi
K
U in
Teskari uzatish koeffitsienti
o'q yo'nalishi bo'yicha bog'lanishlar
U
U chiqib ketdi
Stepanov Konstantin Sergeevich
Seriyali qayta aloqa
β mahsulotning qancha qismini ko'rsatadikuchlanish kirishga uzatiladi.
Odatda
1
U-da U-da U-da U-da U chiqib ketadi
U tashqarida KU (U ichida U chiqib)
Stepanov Konstantin Sergeevich
Seriyali qayta aloqa
BinobarinKeyin
K
K
1 K
U chiqib ketdi
K
K KK
U in
U
U chiqdi Z n
K
1
Zn
K
1 K
Stepanov Konstantin Sergeevich
Seriyali qayta aloqa
Kirish impedansiSxemada
Keyin
Z (1 K) Z ichida
U os (men tashqariga chiqdim)
U in U (men tashqariga chiqdim)
Zdagi Z (1 K I) ichida
Z chiqib ketdi (1 K ichida)
Z chiqib ketdi
Stepanov Konstantin Sergeevich
Seriyali qayta aloqa
Bu erda KI - bu hozirgi kuchaytiruvchi omil. Unoldan kam bo'lishi kerak, ya'ni. kuchaytirgich
teskari bo'lishi kerak.
K in Zin * Kv / (Rg Zin)
OOS K bilan<0
U sizga kerak bo'lganda ishlatiladi
katta Zout. Keyin bunday kuchaytirgich
oqim generatoriga teng. Qachon
chuqur OOS to'g'ri
\u003e\u003e Zout
Z chiqib ketdi
Stepanov Konstantin Sergeevich
Stepanov Konstantin Sergeevich
Seriyali voltaj bo'yicha qayta aloqa
Seriyali operatsion tizimstress
tomonidan
Kirishni ko'paytiradi va kamayadi
chiqish empedansi
Z chiqib ketdi
Z chiqib ketdi
1 K dyuym
Z in
Rg Z in
bu erda Kv - uzatish koeffitsienti
bo'sh rejimda kuchaytirgich
Emitter izdoshi - yorqin
uchun ketma-ket OOS misoli
stress
Stepanov Konstantin Sergeevich
Oqim uchun parallel OOS
ParallelStepanov Konstantin Sergeevich
OOS uchun oqim
Kuchlanish bo'yicha parallel OOS
Stepanov Konstantin SergeevichMantiqiy elementlar K.S. Stepanov tomonidan tayyorlangan.
Stepanov Konstantin SergeevichMantiqiy elementlar
Mantiqiy eshiklar - qurilmalarqayta ishlashga mo'ljallangan
raqamli ma'lumotlar
(yuqori signal ketma-ketliklari -
Ikkilikda "1" va past - "0" darajalar
mantiq, ketma-ketlik "0", "1" va "2" in
uchlamchi mantiq, ketma-ketlik "0",
"1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8" va "9" in
Stepanov Konstantin Sergeevich
Mantiqiy elementlar
Jismoniy, mantiqiy elementlarbajarilishi mumkin
mexanik,
elektromexanik (yoqilgan
elektromagnit o'rni),
elektron (diodalarda va
tranzistorlar), pnevmatik,
gidravlik, optik va boshqalar.
Stepanov Konstantin Sergeevich
Mantiqiy elementlar
1946 yilda teoremaning isbotidan keyinJon fon Neyman iqtisodiyot haqida
eksponent pozitsion tizimlar
hisob-kitob qilish xabardor bo'ldi
ikkilik va uchlikning afzalliklari
bilan taqqoslaganda sanoq tizimlari
o'nlik sanoq tizimi.
Stepanov Konstantin Sergeevich
Mantiqiy elementlar
Ikkilik va uchlik imkon beradisonini sezilarli darajada kamaytirish
operatsiyalar va bajaradigan elementlar
bilan taqqoslaganda ushbu ishlov berish
o'nli mantiqiy elementlar.
Mantiqiy elementlar bajaradi
bilan mantiqiy funktsiya (operatsiya)
kirish signallari (operandlar,
ma'lumotlar).
Stepanov Konstantin Sergeevich
Mantiqiy elementlar
Bittasi bilan mantiqiy operatsiyalaroperandlar unary deb nomlanadi
ikkitomonlama, uchtasi bilan -
uchlik (uchlik,
uchlik) va boshqalar.
Stepanov Konstantin Sergeevich
Mantiqiy elementlar
Bilan mumkin bo'lgan unary operatsiyalariunary chiqish foizlari
amalga oshirish operatsiyalarni ifodalaydi
rad etish va takrorlash, bundan tashqari,
inkor qilish operatsiyasi katta
takrorlash operatsiyasidan ko'ra muhimligi, Stepanov Konstantin Sergeevich Mnemonik qoidalar
Chiqish quyidagicha bo'ladi:
"1" juft raqami amalda,
toq raqam "1" amalda,
Stepanov Konstantin Sergeevich
Qo'shimcha mod 2 (2Exclusive_OR, tengsiz). Ekvivalentlik inversiyasi.
AStepanov Konstantin Sergeevich
0
0
1
1
B
0
1
0
1
f (AB)
0
1
1
0
Mnemonik qoida
Har qanday modul 2 uchunkirish soni quyidagicha ko'rinadi:
Chiqish quyidagicha bo'ladi:
"1" agar faqat kirish joyida bo'lsa
"1" ning toq raqami amal qiladi,
"0" agar faqat kirish joyida bo'lsa
"1" juft raqami amal qiladi,
Stepanov Konstantin Sergeevich E'tiboringiz uchun tashakkur
Stepanov Konstantin Sergeevich
Yarimo'tkazgichli diod - bu ikkita terminalga ega bo'lgan chiziqli bo'lmagan elektron qurilma. Diyotning ichki elementlari tuzilishi, turi, miqdori va doping darajasiga va tok kuchlanish xususiyatiga qarab yarimo'tkazgichli diodalarning xossalari har xil.
P-n birikmasiga asoslangan rektifikator diodasi rektifikator diodasi an'anaviy elektron teshik birikmasiga asoslanadi, bunday diyotning oqim kuchlanishi xarakteristikasi aniq chiziqsizlikka ega. Oldinga siljish holatida diod oqimi in'ektsiya, kattaligi katta va aksariyat tashuvchilar oqimining diffuziya komponentini anglatadi. Teskari tarafkashlik bilan diod oqimi kattaligi kichik va ozchilik tashuvchisi oqimining drift komponentini ifodalaydi. Muvozanat holatida elektronlar va teshiklarning diffuziya va siljish oqimlari natijasida hosil bo'lgan umumiy oqim nolga teng. Anjir. Yarimo'tkazgichli diod parametrlari: a) oqim kuchlanish xarakteristikasi; b) I - V xarakterli ishning dizayni tenglama bilan tavsiflanadi
Diyotda rektifikatsiya qilish p-n birikmasiga asoslangan yarimo'tkazgichli diyotning asosiy xususiyatlaridan biri bu oqim kuchlanishi xarakteristikasining keskin assimetriyasidir: oldinga burilish bilan yuqori o'tkazuvchanlik va teskari tomonga past. Ushbu diod xususiyati rektifikator diodalarida qo'llaniladi. Rasmda diodadagi o'zgaruvchan tokning rektifikatsiyasini aks ettiruvchi diagramma ko'rsatilgan. - p-n birikmasiga asoslangan ideal diodning rektifikatsiya koeffitsienti.
Xarakterli qarshilik Diyotlarning xarakterli qarshiligining ikki turi mavjud: differentsial qarshilik rD va doimiy qarshilik RD. Differentsial qarshilik doimiy qarshilik sifatida aniqlanadi tok kuchlanishi xarakteristikasining old qismida doimiy qarshilik RD\u003e rD differentsial qarshiligidan kattaroq, qaytarish qismida esa RD rD dan kam, teskari qismida esa RD dan kam
Zener diyotlari zener diyoti yarimo'tkazgichli diod bo'lib, uning volt-amper xarakteristikasi volt-amper xarakteristikasining teskari qismidagi oqimning voltajga keskin bog'liqligi mintaqasiga ega. Zener diyotining tok kuchlanish xarakteristikasi rasmda ko'rsatilgan shaklga ega.Ustab stabillashuv kuchlanishi deb ataladigan zener diodasidagi kuchlanishga erishilganda zener diyot orqali oqim keskin oshadi. I - V xarakteristikasining ushbu qismidagi ideal zener diyotining differentsial qarshiligi Rdif 0 ga intiladi, haqiqiy qurilmalarda Rdif qiymati: Rdif 2 50 Ohm.
Zener diyotining asosiy maqsadi tashqi zanjirdagi o'zgaruvchan kuchlanish bilan yukdagi kuchlanishni barqarorlashtirishdir. Shu nuqtai nazardan, zener diodasi bilan ketma-ket, tashqi kuchlanish o'zgarishini susaytiradigan yuk qarshiligi kiritilgan. Shuning uchun zener diodi mos yozuvli diyot deb ham ataladi. Stabillashadigan kuchlanish Ustab fizik mexanizmga bog'liq bo'lib, bu oqimning voltajga keskin bog'liqligini keltirib chiqaradi. Oqimning kuchlanishga bog'liqligi uchun ikkita jismoniy mexanizm mavjud - p n o'tishining ko'chki va tunnel buzilishi. Tunnelni parchalanish mexanizmiga ega zener diodalari uchun stabilizatsiya kuchi Ustab kichik va 5 voltdan kam: Ustab 8 V.
Varicaps Varicap - bu yarimo'tkazgichli diod, uning ishlashi p-n o'tishining to'siq sig'imining teskari voltajga bog'liqligiga asoslangan. Varikaplar tebranish davri chastotasini sozlash, chastotani taqsimlash va ko'paytirish, chastota modulyatsiyasi, boshqariladigan faza o'tkazgichlari va boshqalarni zanjirlarida elektr bilan boshqariladigan sig'imga ega elementlar sifatida ishlatiladi. Pn o'tishida tashqi kuchlanish bo'lmasa, potentsial to'siq mavjud va ichki elektr maydoni. Agar diodaga teskari kuchlanish qo'llanilsa, u holda bu potentsial to'siqning balandligi oshadi. Tashqi teskari kuchlanish elektronlarni n mintaqasiga chuqur qaytaradi, natijada p-n birikmasining tükenme hududi kengayadi, bu mintaqaning chegaralari plitalar bo'lib xizmat qiladigan oddiy tekis kondansatör sifatida ifodalanishi mumkin. Bunday holda, tekis kondansatörning sig'imi uchun formulaga muvofiq, plitalar orasidagi masofa oshishi bilan (teskari kuchlanish qiymatining oshishi natijasida), p-n-birikmaning quvvati pasayadi. Ushbu pasayish faqat taglikning qalinligi bilan cheklanadi, undan tashqariga o'tish kengaytirilmaydi. Ushbu minimal darajaga yetganda, teskari kuchlanish kuchayishi bilan sig'im o'zgarmaydi.
N + yarimo'tkazgichda, Fermi darajasiga qadar o'tkazuvchanlik zonasidagi barcha holatlarni elektronlar, p + yarimo'tkazgichda esa teshiklar egallaydi. Ikkita degeneratlangan yarim o'tkazgichlar hosil qilgan p + n + birikmaning tarmoqli diagrammasi: Degenerat p n birikmaning geometrik kengligini hisoblaymiz. Bu holda p n birikmaning assimetriyasi saqlanib qoladi deb taxmin qilamiz (p + - bu juda dopinglangan mintaqa). Keyin p + n + o'tishining kengligi kichik: Biz elektronning Debril to'lqin uzunligini oddiy aloqalardan hisoblaymiz:
Shunday qilib, p + n + birikmaning geometrik kengligi de-Broyl elektroni to'lqin uzunligi bilan taqqoslanadigan bo'lib chiqadi. Bunday holda, kvant mexanik ta'sirining namoyon bo'lishini degeneratsiyalangan p + n + birikmasida kutish mumkin, ulardan biri potentsial to'siq orqali tunnel qilishdir. Tor to'siq uchun to'siqdan tunnel chiqishi ehtimoli nolga teng. Teskari diyot - bu salbiy differentsial qarshilik qismiga ega bo'lmagan tunnel diodasi. Nolga yaqin past kuchlanishdagi (mikrovoltlar tartibida) oqim kuchlanish xarakteristikasining yuqori nochiziqligi ushbu dioddan mikroto'lqinli diapazonda zaif signallarni aniqlash uchun ishlatishga imkon beradi. Germaniyning teskari diyotining volt-amper xarakteristikasi a) to'liq oqim kuchlanish xarakteristikasi; b) har xil haroratda I - V xarakteristikaning teskari kesimi
Slayd 2
Dastur maydoni
Diyotning asosiy xususiyati shundaki, u tokni bir yo'nalishda yaxshi o'tadi, lekin boshqa yo'nalishda deyarli oqim o'tmaydi. Bir nechta diodlardan foydalanib, siz o'zgaruvchan tokni doimiy quvvatga aylantira olasiz, bu esa eng ixcham elektron qurilmalarni quvvatlantiradi
Slayd 3
Diyot qurilmasi
Diyot germaniy (p tipidagi o'tkazuvchanlik bilan) va indiy (n-tip) plastinka
Slayd 5
Ish printsipi
Shunday qilib, agar anodga (+) va katodga (-) ijobiy kuchlanish qo'llanilsa, oqim osonlikcha o'tadi. Ushbu ulanish diode ijobiy deb nomlanadi. Diyot qayta yoqilganda (ya'ni, oqim anodga (-) va katodga (+) o'tmasa).
Slayd 7
Samolyot diodi Bunday diodaning pn o'tish maydoniga nuqta nuqtasidan ancha kattaroq ekanligini ko'rish oson. Yuqori quvvatli diodlar uchun bu maydon 100 yoki undan ortiq kvadrat millimetrga etishi mumkin, shuning uchun ularning old oqimi nuqtalarga qaraganda ancha yuqori. Bu past chastotalarda ishlaydigan rektifikatorlarda, odatda, bir necha o'n kilohertsdan oshmaydigan samolyot diodalari.
Varikaplarning harakati pn birikmasining sig'im xususiyatlaridan foydalanishga asoslangan. Varikaplar o'zgaruvchan kondansatörler kabi turli xil maqsadlarda ishlatilishi mumkin. Ular ba'zida parametrli kuchaytirgichlarda qo'llaniladi. Parametrik kuchaytirgichning ishlash printsipi - bu induktor L va kondansatör C dan tashkil topgan salınım zanjiridagi yo'qotishlarni qisman qoplashdir, bu kondansatör kapasitansının yoki bobin indüktansının davriy o'zgarishi bilan (o'zgarish sodir bo'lishi sharti bilan zanjir tebranishlarining chastotasi bilan ma'lum miqdoriy va fazaviy munosabatlar). Bunday holda, elektr tebranishlari (signal) kuchining oshishi ushbu manbaning energiyasi tufayli sodir bo'ladi, bu reaktiv parametr qiymatini vaqti-vaqti bilan o'zgartiradi. Bunday o'zgaruvchan reaktiv parametr sifatida varikap ishlatiladi, uning quvvati maxsus nasos generatoridan etkazib beriladigan harmonik kuchlanish ta'sirida o'zgaradi. Agar varikap va nasos generatoridan barcha elektron yo'qotishlarni to'liq qoplash uchun foydalansangiz, ya'ni. uni o'z-o'zini qo'zg'atadigan holatga keltirish uchun, bunday tizim parametrli generator deb ataladi.