1 – Amaliy mashg’ulot. Yarim o’tkazgichli diodlar parametrlarini hisoblash

1 – Amaliy mashg’ulot. Yarim o’tkazgichli diodlar parametrlarini hisoblash

Diodlarning asosiy parametrlari.

Yarim o’tkazgichli diodlarning ishchi xarakteristikalarini aniqlash uchun quyidagi parametrlar hisoblab topiladi:

1. O’zgarmas tokda diodning to’g’ri va teskari yo'nalishlaridagi qarshiliklari quyidagilarga teng.
- to’g’ri yo’nalishdagi qarshilik.
- teskari yo’nalishdagi qarshilik.
2. O’zgaruvchan tokda yarim o’tkazgichli diodning ichki qarshiligi:


3. To’g’rilagich diodlarning to’g’rilanish koeffitsiyenti (odatda ga teng bo’ladi).

To’g’rilagich diodlar past chastotali (odatda 50 kHz dan past) o’zgaruvchan toklarni to’g’rilash uchun mo’ljallangan. To’g’rilagich sifatida yassi diodlar ishlatiladi.
4. Diodning differensial qarshiligi quyidagi formula orqali aniqlanadi:

Bu yerda, yoki - to’g’ri yo’nalishdagi anod kuchlanishining o’zgarishi V; yoki - to’g’ri yo’nalishdagi anod tokining o’zgarishi. Berilgan parametrlar volt-amper xarakteristikasi orqali aniqlanadi.
Yarim o’tkazgichli diodning volt-amper xarakteristikasi diod orqali oqayotgan tok kuchini unga qo'yilgan kuchlanishning qiymati va qutbiga bog'liqligini ifodalaydi (1-rasm). Birinchi kvadrantda joylashgan egri chiziqli grafik tok oqimi to'g'ri (oqim) yo'nalishiga mos keladi va uchinchi kvadrantdagi tok oqimi teskari yo'nalishi to’g’ri keladi.

1-rasm. Diodning volt-amper xarakteristikasi

Tekis chiziq qanchalik vertikal o'qga yaqinroq va tik bo’lsa va tekis chiziq gorizontal o’qga yaqinroq bo'lsa, diodning to’g’rilash xususiyatlari shunchalik yaxshi bo'ladi. Diodga yetarlicha katta teskari kuchlanish berilganda, u holda diod teshilishi (buzilishi) mumkin, ya'ni teskari tok keskin oshadi. Dioddan oqayotgan tok kuchining o’zgarishi harorat o’zgarishiga bog’liq. Agar diod orqali o’zgarmas tok oqayotgan bo’lsa, u holda harorat o’zgarishi natijasida dioddagi kuchlanish tushuvi taxminan 2 mV/⁰C ga o’zgaradi. Germaniy elementidan tayyorlangan diodlardagi harorat har 10 ⁰C ga oshganida, undan oqayotgan teskari tok 2 marta hamda kremniyli diodlarda esa 2,5 marta oshadi. Diodni ishdan chiqaradigan (teshilishi) kuchlanishi harorat oshganda kamayadi.

Misolni ko'rib chiqaylik, (2-rasm). GD107 markali dioddan to’g’ri yo’nalishda oqayotgan tok kuchi I_to’g’ri=12 mA ga teng bo’lganda, diodning differensial qarshiligi R_dif va to’g’ri yo'nalishdagi qarshilik R_to’g’ri ni hisoblang va solishtiring?

2-rasm. 70 GD107 markali diodning volt - amper xarakteristikasi.
Differentsial qarshilik qiyalik burchagi kotangensi kabi I_to’g’ri= 12 mA nuqtasida VAX grafigidan topamiz.

To'g'ri qarshilik dioddagi o’zgarmas kuchlanish U_to’g’ri=0,6 V ning mos keladigan o’zgarmas tok kuchi I_to’g’ri= 12 mA ga nisbati kabi aniqlaymiz.

Ko'rib turganingizdek, bunda , bundan tashqari, ushbu parametrlarning qiymatlari belgilangan rejimga bog'liqligini ta'kidlaymiz. Masalan, ushbu diod uchun I_to’g’ri= 4 mA bo’lganda quyidagi paramatrlarni hisoblaymiz.


U_teskari=20 V bo’lganda GD107 markali diod uchun R_teskari ni hisoblang va hisoblangan R_to’gri ning qiymati bilan taqqoslang. I_teskari=75 mkA va U_teskari=20 V bo’lganda, GD107 markali diodning teskari qarshiligini topamiz.

Ko’rib turibmizki, R_teskari>>R_to’g’ri bu ifoda diodlarni bir tomonlama o’tkazuvchanligini anglatadi. Diodni bir tomonlama o'tkazuvchanlik xususiyatini VAX ni tahlilidan bevosita ko’rish mumkin: U_to’g’ri<1 V bo’lganda, to’g’ri tok I_to’g’ri – mA da, bu vaqtda U_teskari - o’nlab V bo’lganda I_teskari – o’nlab mA da bo’ladi, ya’ni to’g’ri tok teskari tokka nisbatan yuzlab – minglab oshadi.

Mavzu yuzasidan topshiriqlar:
1-topshiriq. D312 markali dioddagi to’g’ri kuchlanishi 0,2 V dan 0,4 V gacha o’zgarishi natijasida to’g’ri tok ham 3 mA dan 16 mA gacha o’zgardi. Ushbu diodning differensial qarshiligini toping?
2-topshiriq. Yarim o’tkazgichli diodning to’g’ri R_to’g’ri va teskari R_teskari qarshiliklari orasidagi bog’liqlikni keltiring?
3-topshiriq. To’g’rilagich diodlar qaysi parametrlariga asosan tanlanadi?
4-topshiriq. Qaysi diod teshilish rejimida ishlaydi?
5-topshiriq. GD107 markali dioddan to’g’ri yo’nalishda oqayotgan tok kuchi I_to’g’ri=20 mA ga teng bo’lganda, diodning differensial qarshiligi R_dif va to’g’ri yo'nalishdagi qarshilik R_to’g’ri ni hisoblang va solishtiring? (Qolgan qiymatlar yuqorida ko’rsatilgan masala shartiga mos keladi).