Файл: Жартылай ткізгіштерді электр ткізгіштігі.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 78

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

        1. Жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігі.

Жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігі деп материалдың электр тогын өткізу қабілетін айтады. Ол заряд тасымалдаушылардың (электрондар мен тесіктердің) концентрациясымен және олардың материалдағы қозғалғыштығымен анықталады.
Таза жартылай өткізгіште заряд тасымалдаушылардың концентрациясы өте төмен, сондықтан оның электр өткізгіштігі төмен. Дегенмен, қоспаларды енгізу арқылы заряд тасымалдаушылардың концентрациясын және, демек, материалдың электр өткізгіштігін өзгертуге болады. Жартылай өткізгіштің кристалдық торына артық электрондары (донорлары) бар қоспаларды қосу электрон концентрациясының жоғарылауына және оның электр өткізгіштігінің жоғарылауына әкеледі. Сол сияқты қосымша саңылаулар (акцепторлар) бар қоспаларды қосу саңылаулардың концентрациясының жоғарылауына және электр өткізгіштігінің жоғарылауына әкеледі.

        1. Инвертивті қосқыш.

Инвертивті сумматор – бірнеше кіріс сигналдарын олардың таңбасын инверсиялау арқылы қосу функциясын орындайтын электрондық схема. Ол бірнеше операциялық күшейткіштерден (op-amps) және резисторлардан тұрады.
Инвертивті қосқышта әрбір кіріс сигналы өз резисторы арқылы операциялық күшейткіштің кірісіне қосылады. Барлық резисторлар жалпы нүктеге қосылған, ол қосқыштың шығысы болып табылады. Осылайша, сумматордың шығысында таңбасына инверттелген кіріс сигналдарының қосындысы қалыптасады.



        1. Транзисторды ОК арқылы қосу схемалары.

Транзисторлар әртүрлі коммутациялық тізбектерде, соның ішінде жалпы коллекторлық (OC), ортақ эмитенттік (ОЭ) және ортақ базалық (ОБ) схемаларында қолданылуы мүмкін. OK транзисторлық коммутациялық тізбектер ең кең таралған тізбектердің бірі болып табылады және жиі күшейткіштерде, осцилляторларда және басқа электрондық құрылғыларда қолданылады.
OC транзисторының тізбегі (эмиттер ізбасары тізбегі деп те аталады) транзистордың коллекторы жүктеме резисторы арқылы қуат көзіне қосылған және эмитент жерге қосылған тізбек. Кіріс сигналы транзистордың негізіне негізгі токты шектеу үшін қызмет ететін резистор арқылы беріледі.
ОК сұлбасының артықшылығы оның жоғары кіріс кедергісі болып табылады, ол оған әртүрлі сигнал көздерін қосуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, бұл схема жоғары күшейтуге және кең жиілік диапазонына ие.


        1. Интегратор инвертивті.

Интегратор – интегралдау операциясын орындайтын, яғни кіріс сигналын интегралдаудың нәтижесі болып табылатын кіріс сигналын шығыс сигналына түрлендіретін электрондық схема. Интегратор операциялық күшейткішпен немесе онсыз жүзеге асырылуы мүмкін.
Инвертивті интегратор - кіріс сигналын біріктіретін және бір уақытта оны инвертетін (оның белгісін өзгертетін) интеграторлардың бір түрі. Бұл схема конденсаторды резистор арқылы зарядтау және разрядтау арқылы интеграциялық операцияны орындайды.

        1. Тура және кері ығысу p-n өту.

pn өткелі - әртүрлі қоспалары (p- және n-типтері) бар екі жартылай өткізгіш аймақтан тұратын және олардың арасындағы шекараны құрайтын құрылым. Бұл жағдайда p-түрінде тесіктер, ал n-түрінде электрондар басым болады .
p-және n-аймақтары p-аймаққа оң потенциал және n-аймаққа теріс потенциал қолданылатын етіп қуаттандырылғанда, pn түйісуі алға бағытталған. Нәтижесінде n-аймақтағы электрондар pn шекарасынан өте бастайды және p-аймақтағы саңылаулармен қайта қосыла бастайды , бұл кеңістік зарядының пайда болуына әкеледі. Осылайша, pn түйісу аймағы өткізгіш болады және ол арқылы ток өте бастайды.
pn-аймақтары n-аймаққа оң потенциал және p-аймаққа теріс потенциал қолданылатын етіп қуаттандырылған кезде pn-өткізу кері бағытта болады. Бұл жағдайда бос заряд тасымалдаушылар жоқ сарқылу аймағы кеңейеді, бұл pn түйісу арқылы өтетін токтың төмендеуіне әкеледі. Егер кері қиғаштық тым жоғары болса, pn өткелінің бұзылуы орын алуы мүмкін, бұл сарқылу аймағы арқылы ток ағып кетуі мүмкін , бұл түйіспеге зақым келтіруі мүмкін.

        1. Мультивибратор.

Мультивибратор-белгілі бір жиілікте және пішінде сигналдар шығара алатын электрондық схема.Ол тұрады бастап екі белсенді элементтері ( әдетте транзисторлар немесе операциялық бөлмелер күшейткіштер ), бұл балама қосу және өшіру дос артта дос . Нәтижесінде сигнал _ _ шығару мультивибратор Онда бар пішін тікбұрышты импульстар .
Бар екі майор түрі мультивибраторлар : тұрақты ( немесе тұрақсыз ) және монотұрақты ( немесе тұрақты ).
Тұрақты мультивибратор жасайды үнемі өзгеру импульстар қосулы шығару сағ болмауы енгізу сигнал . Ол тұрады бастап екі транзисторлар оң _ қосылған _ кері байланыс арқылы екі конденсатор және екі резистор . Қашан бір транзистор қосулы _ _ коллектордың ағымдағы зарядтары бір бастап конденсаторлар , содан кейін Қалай басқа транзистор өшірулі _ _ жағдайы . Кейін қалай _ _ бірінші транзистор өшіріледі _ _ күйі , басқа транзистор қосылады және зарядтау процесі басқа конденсатор басталады қайтадан . Сонымен жолмен , мультивибраторды мерзімді түрде қосқыштар арасында екі мемлекеттер , генерациялаушы тікбұрышты импульстар қосулы розетка .


Біртұрақты мультивибратор бар бір тұрақты мемлекет және бір тұрақсыз жағдайы . Ол пайдаланылады Үшін ұрпақ импульстар тұрақты ұзақтығы . Бірыңғай мультивибратор да тұрады бастап екі транзисторлар , бірақ бұл жерде іс Олар оң байланысты _ кері байланыс арқылы бір конденсатор және бір резистор. Қашан қосулы Кіру мультивибратор келеді қысқа импульс, ол мультивибраторды тұрақсызға айналдырады күй , сағат қай бір транзистор қосулы , екіншісі өшірулі . Конденсатор іске қосылады қайта зарядтау резистор арқылы , ал мультивибратор арқылы өтетін ток ауысқанша азаяды тұрақты дегенге қайта келу күй

        1. ОБ бар транзисторды қосу схемалары.

OB (жалпы негіз) транзисторы OE (ортақ эмитентпен байланысқан) және OK (жалпы коллектормен байланысты) транзисторлардан басқа транзисторлардың үш негізгі түрінің бірі болып табылады. OB транзисторының коммутациялық тізбектерінде коллектор терминалы (С) және базалық терминал (B) бірге қосылады, ал эмитент терминалы (E) шығыс ретінде пайдаланылады.
ОБ бар транзисторды қосудың екі негізгі схемасы бар:
1 Жеке қуат көздері бар жалпы базалық схема: Бұл тізбекте транзистор қуат күшейткіші ретінде пайдаланылады. Транзистордың негізі арқылы токты басқаратын тізбектің кірісіне шағын сигнал беріледі. Транзистордың коллекторы арқылы өтетін ток базадағы ток күшімен және транзистордың күшейтуімен анықталады. Бұл схема жоғары күшейту қуатына және жоғары кіріс кедергісіне ие.
2 Ортақ қуат көзі бар жалпы базалық схема: Бұл схемада транзистор жоғары жиілікті күшейткіш ретінде пайдаланылады. Жоғары жиілікті сигнал транзистордың негізіне тек айнымалы ток сигналының өтуіне мүмкіндік беретін конденсатор арқылы беріледі және тұрақты токты блоктайды. Транзистордың коллекторы арқылы өтетін ток базадағы токқа және транзистордың күшейту күшіне де байланысты. Бұл схеманың кіріс кедергісі жоғары және өткізу қабілеттілігі жоғары.
OB транзисторлық коммутациялық тізбектер өздерінің артықшылықтары мен кемшіліктеріне ие және белгілі бір схеманы таңдау нақты талаптар мен қолдану шарттарына байланысты.

        1. UPT мүмкіндіктері. Дрейфтің себептері және онымен күресу жолдары.

PNP (pnp басқарылатын транзистор) жартылай өткізгіш құрылғы болып табылады , ол өрістік әсер транзисторындағы сияқты базасы қақпа арқылы басқарылатын жетілдірілген pnp транзисторы болып табылады.

UPT негізгі мүмкіндіктері:

  1. UPT әдеттегі PNP транзисторына қарағанда жылдамырақ ауысу жылдамдығына ие.

  2. UPT кәдімгі PNP транзисторына қарағанда қуатты аз тұтынуға және үлкен сенімділікке ие.

  3. UPT FET-ке қарағанда паразиттік сыйымдылыққа ие.


Дегенмен, UPT-тің де кемшіліктері бар, олардың арасында токтар мен кернеулердің ауытқуы бар.

Дрейф - бұл транзистордың параметрлерінің уақыт бойынша және температураның өзгеруімен өзгеруі. DCF-дегі дрейфтің себептері әртүрлі болуы мүмкін, мысалы, қоспалар концентрациясының өзгеруі, кристалдық тордағы ақаулардың миграциясы және т.б.

UPT-те дрейфпен күресу жолдары мыналарды қамтиды:

  1. Токтар мен кернеулердің ауытқуын өтейтін тұрақтандыру схемаларын қолдану.

  2. Дрейфті барынша азайтатын UPT өндірісінде арнайы материалдар мен технологияларды қолдану.

  3. Термиялық компенсация , ол температураның өзгеруімен транзисторлық параметрлердің өзгеруін ескереді және оларды өтейді.

  4. Нақты уақытта транзистордың параметрлерін басқаратын кері байланысты пайдалану.

Жалпы алғанда, DUT - бұл жақсы өнімділігі бар жақсартылған транзистор түрі, ал дрейф - оның кемшіліктерінің бірі, оны әртүрлі әдістермен шешуге болады.

        1. Динисторлар.

Динистор ( Dac ) - биполярлы транзистор сияқты жұмыс істейтін, бірақ екі кері ауысу бағыты бар жартылай өткізгіш құрылғы .
Бұл кернеу белгілі бір деңгейге жеткенде «қос бұзылу» деп аталатын қасиеті бар қос электродты диодты құрылғы. Бұл режимде динистор жоғары қарсылықтан төмен қарсылыққа ауысады және екі бағытта ток өткізе бастайды.

        1. Дифференциалды күшейткіш.

Дифференциалды күшейткіш - күшейткіштің екі кірісіне қолданылатын кіріс сигналдарының арасындағы айырмашылықты күшейтетін және олардың ортақ құрамдас бөлігінен бас тартатын электрондық күшейткіш. Ол көптеген құрылғылардың, соның ішінде қуат күшейткіштерінің, операциялық күшейткіштердің және сигналдарды өңдеу схемаларының негізгі элементі болып табылады.
Дифференциалды күшейткіш резисторлар арқылы қосылған екі күшейту сатысынан тұрады және кіріс сигналдары арасындағы айырмашылықты күшейтуге мүмкіндік береді. Оның екі кірісі және бір шығысы бар, бұл кірістердегі сигналдар арасындағы айырмашылықты күшейтуге көбейтеді.

        1. Басқару pn өткелі бар бірполярлы транзисторлар.

Басқару pn өткелі бар бірполярлы транзисторлар (басқару инъекциясы бар транзисторлар ретінде де белгілі , оқшауланған Қақпа Биполярлы Транзистор - IGBT) үлкен электр токтары мен кернеулерін басқару үшін қолданылатын электрондық қуат құрылғылары . Олар жартылай өткізгіш материалдың үш қабатынан тұрады: p-қабат, n-қабат және p-қабат.

IGBT-де токты басқару басқару электроды мен pn өткелінің арасына оқшаулағыш материалды енгізу арқылы құрылған басқару аймағы арқылы жүзеге асырылады. Басқару электродында оң кернеу болған кезде электрондар pn түйісу аймағына беріледі, бұл n-қабатқа саңылаулардың айдалуына әкеледі. Бұл арна кедергісін азайтады және транзистор арқылы көбірек ток өтуіне мүмкіндік береді.
IGBT биполярлы транзистордың (жоғары ток күшеюі) және өрістік транзистордың (төмен басқару қуатын тұтыну) артықшылықтарын біріктіреді және инверторларды, жиілікті түрлендіргіштерді, электромагниттік стартерлерді және басқа құрылғыларды қоса алғанда, қуат электроникада кеңінен қолданылады.

        1. белсенді сүзгілер.

Белсенді сүзгі – сигналды сүзу үшін белсенді компоненттерді (мысалы, операциялық күшейткіштер немесе транзисторлар) пайдаланатын электрондық схема. Белсенді сүзгілерді кіріс сигналының әртүрлі жиілік құрамдастарын блоктау немесе күшейту үшін конфигурациялауға болады.
Белсенді сүзгілердің әртүрлі түрлері бар, бірақ олардың негізгілері:
Төмен жиілікті сүзгілер ( төмен өткізгіш сүзгілер ) - төмен жиіліктерді өткізіп, жоғарыларын блоктайды. Олар жиі сигналды тегістеу, шуды басу және жиілік шуды сүзу үшін қолданылады.
Жоғары жиілікті сүзгілер ( жоғары өткізгіш сүзгілер ) - жоғары жиіліктерді өткізіп, төмендерін блоктайды. Оларды төмен жиілікті шуды сүзу және кіріс сигналының тұрақты ток құрамдас бөлігін сүзу үшін пайдалануға болады.
Өткізу жолағы сүзгілері ( өткізу жолағы сүзгілер ) - жиіліктердің белгілі бір диапазонынан өту және барлық басқа жиіліктерді блоктау. Оларды белгілі бір сигнал құрамдастарын шығару немесе басу үшін пайдалануға болады.
Жолақты тоқтату сүзгілері сүзгілер ) - жиіліктердің белгілі бір диапазонын блоктау және қалғандарының барлығын өткізу. Оларды белгілі бір кедергілерді немесе сигнал құрамдастарын басу үшін пайдалануға болады.
Белсенді сүзгілер әдетте катушкалар мен конденсаторлар сияқты пассивті сүзгілерге қарағанда жоғары дәлдік пен өнімділікке ие және белгілі бір сигнал параметрлеріне реттелуі мүмкін. Дегенмен, пассивті сүзгілерден айырмашылығы, белсенді сүзгілер белсенді компоненттерді қуаттандыру үшін қуат көзін қажет етеді.

        1. Жоғары жиілікті диод, импульстік диод.

Жоғары жиілікті диод - бұл әдеттегі диодтарға қарағанда жоғары жиілікте жұмыс істей алатын жартылай өткізгіш диод. Бұл диодтың қалпына келтіру уақытын қысқартуға мүмкіндік беретін диодтың арнайы дизайны арқылы қол жеткізіледі - яғни диодтың алға күйден кері күйге және керісінше өтуіне кететін уақыт. Жоғары жиілікті диодтарда қалпына келтіру уақыты бірнеше наносекундқа дейін қысқарады, бұл олардың жүздеген мегагерцке дейінгі жиілікте жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.