I bob umumiy malumotlar

INTEGRAL MIKROSXEMALARNING DIODLARINI LOYIHALASH
REJA:
KIRISH……………………………………………………………………………………………….2
I BOB UMUMIY MALUMOTLAR
1.1YARIM O’TKAZGICHLI DIODLAR…………………………………………………….8
1.2DIODLARNING TURLARI………………………………………………………………..10
II BOB NAZARIY QISM
2.1 TUNEL DIODLARI………………………………………………………………………….16
2.2VARIKAPLAR…………………………………………………………………………………18
2.3TIRISFORLAR VA DINISFORLAR……………………………………………………..19
III BOB
3.1DIODLARNI VAXINI HISOBLASH…………………………………………………….30
3.2P-N O’TISHLI SIG’IMINI HISOBI……………………………………………………...35
XULOSA……………………………………………………………………………………………..36
ADABIYOTLAR…………………………………………………………………………………..36

KIRISH

Sanoatda juda ko‘p diodlar ishlab chiqariladi. Ular bir-biridan ko‘rinishi, parametrlari, ishlatilgan materiali, bajaradigan vazifasi bilan bir-biridan farq qiladi. Yarimo‘tkazgichli diodlar ikki elektrodli bo‘lib, birining nomi anod, ikkinchisining nomi katod deyiladi. Dioddan faqat bir tomonga tok oqib o‘tadi, ya’ni anoddan katodga, ikkinchi tomonga oqibo‘tmaydi chunki manbaga teskari ulanganda diodning ichki qarshiligi (Ri) juda katta bo‘ladi.
Diodlar elektrzanjirda ulanishiga qarab vazifalari belgilanadi. Masalan: o‘zgaruvchan tokni to‘g‘irlash maqsadida to‘g‘irlagichli diodlar, tokning barqaror holatda turishini ta’minlovchi stabilitronlar, yorug‘lik nurtarqatuvchi yorug‘lik diodlar, nurli signallarni qabul qiluvchi fotodiodlar, yuqori chastotali signallarni past chastotali signallarga aylantiribberuvchi yuqori chastotali diodlar hisoblanadi.
Tayyorlanish texnologiyasida asosan germaniy, kremniy, indiy kabi yarimo‘tkazgichli materiallardan foydalaniladi.
Diodlar radio teleapparaturalarda asosan, signallarni o‘zgartirgach, detektor, demodulator, elektrtokining barqaror holatda turishini ta’minlaydi, o‘zgaruvchan tokni to‘g‘irlash maqsadida to‘g‘irlagich ishlatiladi. Ular parametrlari bilan bir biridan farq qiladi, transformator yordamida pasaytirilgan tokdiod yordamida to‘g‘irlanadi. Diodlar asosan uch xil kuyish alomatiga ega, chalakuyadi. Qisqa tutashib qolishi yoki uzilib qolishi mumkin, mana shu kuyishi bir necha o‘nlab buzuqlik nuqsonlarini keltirib chiqaradi. HC260 multi-tester asbobi bilan diodlar quyidagicha tekshiriladi. Dioddan bir tomonga tok oqib o‘tadi, shuni inobatga olib tekshiramiz. Om shkalada diodning anodiga musbat shchupni, katodiga manfiy shchupni qo‘yamiz, shkala ko‘rsatkichi qo‘zg‘alib, 100E–200E atrofida ko‘rsatadi. Shchuplarning joyini o‘zgartiramiz, shkala ko‘rsatkichi qo‘zg‘almaydi. Diod ishlayotgan bo‘ladi, shchuplarni o‘zgartirilganda ikki tomonga ko‘rsatsa qisqatutashgan, shkala ko‘rsatkichi qo‘zg‘almasa uzilgan bo‘ladi. Bu nuqsonlarni almashtirish yo‘li bilan bartaraf etiladi.

Prinsipialelektrsxemalardadiodlarningchizilishtartibi

Yorug‘lik diodning elektrzanjirga ulanish sxemasi

A nod Katod
Anod

Katod
Zanjirdagi kuchlanish 5 volt

Yorug‘lik diodi 20 mA, 2 voltga mo‘ljallangan Rezistorning qarshiligini aniqlang.

?

Demak, 150 Ωli rezistorda 3 volt kuchlanish isrof bo‘lib, yorug‘lik diodi 2 volt kuchlanish bilan oziqlanadi.
1-jadval

Diod va stabilitronlarning belgilanishi

	Diodlarning rangli halqali belgilanishi PRO ELECTRON Yevropa
Ranglar	1-halqa	2-halqa	3-halqa	4-halqa
Oltin
Kumush
Qora	AA	X		0
Jigarrang			1	1
Qizil	BA	S	2	2
Olovrang			3	3
Sariq		T	4	4
Yashil		V	5	5
Ko‘k		W	6	6
Siyohrang			7	7
Kulrang		Y	8	8
Oq		Z	9	9

Misoluchun

PHILLIPS firma sistabilitronlarining rangli belgilashi

PHILLIPS firma sistabilitronlari katodini rangli belgilaydi. 1-belgi stabilitronning qanday xilda ekanini bildirsa, 2-belgi stabilizatsiya kuchlanishini bildiradi.

Katod-anod

1 2

Birinchichiziq Stabilitronningxili Binafsharang BY80 Pushti BY81 Qora BY84

Ikkinchichiziq Kuchlanishvoltda Qora 4 Yashil 6 Qizil 8 Binafsharang 10 Pushti 12 Ochbinafsharang 14 Kulrang 16 Jigarrang 18 Ko‘k 20

1.1Yarim o’tkazgichli diod

Bu asbobda р-n utish mavjud bulib, uning r va n soxalaridan ulanish
uchi chikarilgan bo‘ladi. Yarim o‘tkazgichli diodning tuzilishi va volt –
amper xarakteristikasi quyidagicha bo‘ladi.
р-n utish hosil kiluvchi soxalarning birida asosiy tok tashuvchi
zarrachalarning kontsentratsiyasi ko‘p bulib, u emitter deb ataladi.
Ikkinchisi esa baza deb ataladi. Harakteristikaning tugri р-n o‘tishiga
tugri kelgan kismidan diodning differintsial qarshiligi xisoblanadi:
Rд = (U / I )
Volt – amper xarakteristikasidan kurinib turibdiki yarim o‘tkazgichli
diod ham nochiziqli elementlar katoriga kiradi Diodlardan signallarni
tugrilash, detektorlash, modulyatsiyalash ishlarida foydalaniladi.
Tugrilagich diodlar past chastotali ( ( <50 кГц ) o‘zgaruvchan
toklarni tugrilashda ishlatiladi. Tayyorlanish texnalogiyasiga ku ra
diodlar yassi diodlarda р-n utishning yuzini belgilovchi ulchamlar uning
kalinligiga nisbatan katta bo‘ladi.
Tugrilagich diodlar sifatida asosan yassi diodlar ishlatiladi Tugri
yunalishda utuvchi tugrilangan tok kuchi.
1600 A gacha, teskari yunalishda 1000V gacha kuchlanishga
muljallangan diodlar ishlab chikariladi.Bunday katta tokni utkazuvchi
diodlar ish jarayenida kiziydi. Shu sababli diodlarga issiqlikni
sochuvchi radiatorlar kiydirilib montaj kilinadi. Kremniyli tugrilagich
diodlarning ishchi temperaturasi 1250С gacha bulishi mumkin.
Yukori chastotali diodlar signallarni detektorlash, o‘zga rtirish,
modulyatsiyalash kabi ishlarda kullaniladi. Bu ishlarni bajarishda
diodning xususiy sig‘imi pikofaradaning undan bir ulushlarida bulishi
mumkin muxim ahamiyatga ega. Bunday diodlarda sig‘im kichik bulishi
talab qilinganligi tufayli asosan nuktaviy diodlar ishlatiladi. Bunday
diodlarning sig‘imi pikofaradaning undan bir ulushlarida bulishi
mumkin. Xozirgi kunda ishchi chastotasi 1000 MGts gacha bulgan
yukori chastotali diodlar mavjud. Yukori chastotali diodlar kichik teskari
kuchlanishda va kichik tugri toklar rejimida ishlaydi. Masalan
germaniyli nuktaviy diodning ishchi teskari kuchlanishi 350V gacha
tugri yunalishdagi tok kuchi 100mA (U туг = 1,28) gacha bulishi
mumkin.
Impuls rejimida ishlaydigan diodlar radio sxemalarda kalit vazifasini
bajaradi. Bu rejimda asosan nuktaviy va kichik yassi diodlar ishlatiladi.
Diod ikki xil holatda bo‘ladi: «ochik» yoki «yopik». Ochik holda diod
qarshiligi kam yopik holda katta bo‘ladi. Impuls sxemalarida diodning
bir holatdan ikkinchi holatga kanchalik tez o‘tishi ahamiyatlidir.
Yarim o‘tkazgichli kuchlanish stabilazatori . (stabilitron, cstabistor) .
Bu yarim o‘tkazgichli diod zanjirga teskari r-n utish hosil bo‘ladigan
qilib ulanadi. Ish rejimi diod xarakteristikasini teskari yunalishda
yorib(teshib) utuvchi tok utadigan kismiga tugri keladi.Yorib utish
deyilganda, diodga teskari r-n utishga tugri keladigan kuchlanish
quyilib, uning ma’lum qiymatida teskari tokning keskin ortib ketishi
tushuniladi. Diodda kuchkili, tunnel va issiqlik ta’sirida yorib utishlar
kuzatilishi mumkin.
1.2Diodlarning turlari

Diod - bu bir tomonlama o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan ikkita (ba'zan uchta) elektrodga ega elektron qurilma. Qurilmaning musbat qutbiga ulangan elektrodga anod, manfiyga - katod deyiladi. Agar qurilmaga to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish qo'llanilsa, u ochiq holatda bo'ladi, unda qarshilik kichik va oqim to'sqinliksiz oqadi. Agar teskari kuchlanish qo'llanilsa, yuqori qarshilik tufayli qurilma yopiladi. Teskari oqim mavjud, ammo u shunchalik kichikki, u shartli ravishda nolga teng deb qabul qilinadi.

Diodlar katta guruhlarga bo'linadi - yarimo'tkazgich va yarimo'tkazgich.
Yarimo'tkazgich
Eng qadimgi navlardan biri naychali (elektrovakuum) diodlardir . Ular ikkita elektrodli radio naychalardir, ulardan biri filam bilan isitiladi. Isitilgan katod sirtidan ochiq holatda, zaryadlar anodga o'tadi. Maydonning qarama-qarshi tomonida, qurilma yopiq holatga o'tadi va amalda oqim o'tkazmaydi.
Yarimo'tkazgichlarning yana bir turi gaz bilan to'ldirilgan bo'lib , ulardan bugungi kunda faqat boshq oqimi bo'lgan modellar ishlatiladi. Gazotronlar (termal katodli qurilmalar) inert gazlar, simob bug'lari yoki boshqa metallarning bug'lari bilan to'ldiriladi. Gaz bilan to'ldirilgan diodlarda ishlatiladigan maxsus oksidi anodlari yuqori oqim yuklariga bardosh berishga qodir.
Yarimo'tkazgich
Yarimo'tkazgich qurilmalari pn birikma printsipiga asoslanadi. Ikki turdagi yarim Supero'tkazuvchilar mavjud - p-tipli va n-tipli. P tipidagi yarimo'tkazgichlar musbat zaryadlarning ortishi, n tipidagi - manfiy zaryadlarning (elektronlarning) ortishi bilan tavsiflanadi. Agar ushbu ikki turdagi yarimo'tkazgichlar yaqin bo'lsa, pn birikmasi deb ataladigan ikkita tor zaryadlangan mintaqalar ularni ajratadigan chegara yaqinida joylashgan. Turli xil nopok o'tkazuvchanlikdagi (yoki yarimo'tkazgich va metall) va pn birikmasidagi ikki turdagi yarimo'tkazgichli bunday qurilmaga yarimo'tkazgichli diod deyiladi . Bu turli xil maqsadlar uchun zamonaviy qurilmalarda eng ko'p talab qilinadigan yarimo'tkazgichli diodli qurilmalar. Turli xil dasturlar uchun bunday qurilmalarning ko'plab modifikatsiyalari ishlab chiqilgan.
O'tish hajmiga ko'ra diodlarning turlari
Uch turdagi qurilmalar pn birikmasining kattaligi va tabiati bilan ajralib turadi - planar, nuqta va mikroalliq.
Samolyot qismlari bitta yarimo'tkazgichli gofretni anglatadi, unda har xil nopok o'tkazuvchanligi bo'lgan ikkita mintaqa mavjud. Eng mashhur mahsulotlar germaniy va kremniydir. Bunday modellarning afzalliklari yuqori namlik sharoitida muhim to'g'ridan-to'g'ri oqimlarda ishlash imkoniyati. To'siqning yuqori sig'imi tufayli ular faqat past chastotalar bilan ishlashlari mumkin. Ularning asosiy qo'llash sohalari elektr ta'minotiga o'rnatilgan AC rektifikatorlari. Ushbu modellarga rektifikator deyiladi .
Nuqtali diodlar juda kichik pn ulanish maydoniga ega va ular past oqimlar bilan ishlashga moslashgan. Ular yuqori chastotali deb nomlanadi, chunki ular asosan muhim chastotaning modulyatsiyalangan salınımlarını konvertatsiya qilish uchun ishlatiladi.
Mikroalli modellar p-tipli va n-tipli yarimo'tkazgichlarning bitta kristallarini eritib olish yo'li bilan olinadi. Harakatlar printsipi bo'yicha, bunday qurilmalar planar, ammo xususiyatlariga ko'ra ular ishora qiladigan narsalarga o'xshashdir.
Diodlarni ishlab chiqarish uchun materiallar
Diodlarni ishlab chiqarishda kremniy, germaniy, galliy arsenid, indiy fosfid, selen ishlatiladi. Eng keng tarqalgan - bu dastlabki uchta material.
Qayta qilingan kremniy - bu nisbatan keng tarqalgan va nisbatan arzon material bo'lib, uni qayta ishlash oson. Silikon diodlar mukammal umumiy maqsadlar uchun mo'ljallangan modellardir. Ularning ikkiyoqlama kuchlanishi 0,7 V. germaniy diodlarda bu qiymat 0,3 V. nemislar kam va qimmatroq materialdir. Shuning uchun germaniy qurilmalar kremniy qurilmalari texnik vazifani samarali bajara olmaydigan holatlarda, masalan, kam quvvatli va aniq elektr zanjirlarida qo'llaniladi.
Chastota diapazonidagi diodlarning turlari
Ish chastotasiga ko'ra, diodlar quyidagilarga bo'linadi.
Kam chastotali - 1 kHz gacha.
Yuqori chastotali va super yuqori chastotali - 600 MGts gacha. Bunday chastotalarda, asosan, nuqtai nazardan moslamalar qo'llaniladi. O'tish sig'imi past bo'lishi kerak - 1-2 pF dan oshmasligi kerak. Turli xil chastotalarda, shu jumladan past chastotalarda samarali, shuning uchun ular universaldir.
Darbeli diodlar yuqori ishlash asosiy omil bo'lgan davrlarda qo'llaniladi. Ishlab chiqarish texnologiyasiga ko'ra, bunday modellar nuqta, qotishma, payvandlangan, diffuzga bo'linadi.
Diod detektorlari
Bunday qurilmalar diodlarni kontaktlarning zanglashiga olib kirish orqali olinadi. Ular past chastotalarni modulyatsiyalangan signallardan ajratish uchun mo'ljallangan. Aksariyat uy anjomlari - radio va televizorlarda mavjud. Radiatsiya detektori sifatida fotodiodlar fotosensitiv mintaqaga kiradigan nurni elektr signaliga aylantiradi.
Cheklovchi qurilmalar
Haddan tashqari yuk himoyasi ta'minot avtobusiga teskari yo'nalishda ulangan bir nechta diodlar zanjiri bilan ta'minlanadi. Standart ish sharoitlariga rioya qilgan holda, barcha diodlar yopiq. Biroq, kuchlanish ruxsat etilgan maqsaddan oshib ketganda, himoya elementlaridan biri faollashadi.
Diod kalitlari
Yuqori chastotali signallarni darhol o'zgartirish uchun ishlatiladigan diodlarning kombinatsiyasi bo'lgan kalitlar. Bunday tizim to'g'ridan-to'g'ri oqim orqali boshqariladi. Yuqori chastotali va nazorat signallari kondansatörler va indüktörlerle ajratilgan.
Uchquni himoya qiluvchi diod
Uchqunning samarali himoyasi shunt-diodli kuchlanishni cheklovchi to'siqni oqim cheklovchi rezistorlar bilan birlashtirish orqali yaratiladi.
Parametrik diodlar
Rezonansli regenerativ kuchaytirgichlarning pastki turi bo'lgan parametrik kuchaytirgichlarda qo'llaniladi. Faoliyat printsipi fizik ta'sirga asoslanadi, ya'ni ko'p chastotali signal chiziqli bo'lmagan sig'imga kelganda, bitta signal kuchining bir qismi boshqa signalning kuchini oshirish uchun ishlatilishi mumkin. Chiziqli bo'lmagan sig'imlarni o'z ichiga olgan element - bu parametrik diod.
Aralash diodlar
Mikroto'lqinli signallarni oraliq chastota signallariga aylantirish uchun aralashtirish moslamalari qo'llaniladi. Signalni o'zgartirish aralashtirish Diodining parametrlari nomutanosibligi sababli amalga oshiriladi. Mikroto'lqinli diodlarni aralashtirishda Schottky to'siq moslamalari, varikaplar, inverterli diodlar va Mott diodlari ishlatiladi.
Ko'paytiruvchi diodlar
Ushbu mikroto'lqinli qurilmalar chastota ko'paytirgichlarida qo'llaniladi. Ular dekimetr, santimetr, millimetr to'lqin uzunliklari diapazonlarida ishlashlari mumkin. Odatda, Schottky effekti bilan kremniy va galliy arsenid asboblari ko'paytiruvchi vositalar sifatida ishlatiladi.
Diodlarni sozlash
Tyuning diodlarining ishlash printsipi ulanishning to'siq sig'imi pn ning teskari kuchlanish qiymatiga bog'liqligiga asoslanadi. Silikon va gallium arsenidi sozlash asboblari sifatida ishlatiladi. Ushbu tafsilotlar super chastota diapazonidagi chastota sozlash moslamalarida qo'llaniladi.
Generator diodlari
Mikroto'lqinlar diapazonida signallarni yaratish uchun ikkita asosiy turdagi qurilmalar talab qilinadi - ko'chkilar va Gunn diodlari. Ba'zi bir generator diodlari, agar ular ma'lum bir rejimda yoqilgan bo'lsa, ko'paytiruvchi qurilmalarning funktsiyalarini bajarishi mumkin.