“Kompyuter Injiniringi” fakulteti “Elektronika va sxemalar” fanidan mustaqil ish mavzu: Gann effekti va ko‘chkili ko‘payish Bajardi

Ko’chkili ko’payish va uning sodir bo’lish jarayoni 
Elektron yoki kovak yarimo'tkazgich atomi bilan to'qnashib uni ionlashtiradi. 
Buning uchun u elektr maydon ta’sirida erkin yugurish uzunligida yarimo'tkazgichning 
taqiqlangan zonasi energiyasidan katta energiya olib ulgurgan bo‘lishi lozim.
Zaryad 
tashuvchi elektr maydon ta'sirida yetarli kinetik energiya to’plagandan so‘ng, atom bilan 
to'qnashadi va undan valent elektronni urib chiqarib o'tkazuvchanlik zonasiga o‘tkazadi. 
Zarba natijasida 
generatsiyalangan elektron-kovak juftlik ham maydon ta’sirida to'qnashganda 
ionlashtirish jarayonida ishtirok etadi. Jarayon ko‘chkisimon ortadi va teskari tokning 
keskin ortishiga olib keladi. p-n o‘tishdan ketayotgan 
n
2
zaryad tashuvchilarni o‘tishga 
kirayotgan 
n
l
zaryad tashuvchilar soniga nisbati ko'chkili ko'payish koeffitsienti M 
=
n
1
/n
2
deb ataladi. Uni baholash uchun quyidagi 
approksimatsiyadan foydalaniladi: 
M =
1
1 − (
U
TES
U
TESk
)
m
Bu yerda: m — yarimo'tkazgich materialiga va baza soha turiga bog‘liq parametr, 
n — kremniy va p — germaniy uchun m =5, p — kremniy va n —germaniy uchun m 
=3. Amalda teshilish rejimida p-n o'tish teskari tokining teskari kuchlanish bilan 
quyidagi empiric bog'liqligidan foydalaniladi: 
I
TESK
=
I
0
1 − (
U
TES
U
TESK
)
β
Turli yarimo'tkazgich materiallar uchun 
β = 2 ÷ 6.

---

 Ko'chkili teshilishda M va 
I
TESK
larning 
U
TESK
ga bog'liqligi 5 - 
rasmda keltirilgan. 
5-rasm. Ko‘chkili teshilishda M va 
I
TESK
larning 
U
TESK
ga bog‘liqligi. 
Zaryadlarning ko‘chkili ko‘payishi, kollektorga berilgan teskari kuchlanish 
qiymati, bo‘sag‘aviy kuchlanishdan katta bo‘lganda boshlanadi. Teshilishning 
rivojlanishiga kollektoming xususiy toki bilan emitter toki orasida musbat teskari aloqa 
mavjudligi yordam beradi. KO‘da kuchlanish (kollektor zanjiridagi qarshilikda 
kuchlanish tushishi natijasida) kam ayishiga qaram asdan kollektor toki (chiqish 
xarakteristikalarda manfiy differensial qarshilikli sohalar) ortib boradi. 
6-rasm. Tranzistorning chiqish xarakteristikalarida birlamchi va 
ikkilamchi teshilish sohalari. 
UB ulangan sxemani ko‘rib chiqamiz va boshida emitter kirish uzilgan (
I
E
=0) deb 
faraz qilamiz. Bu holatda KO‘ izolatsiyalangan bo‘lib qoladi va uning teshilishi, 
sharoitiga muvofiq, alohida olingan teskari siljitilgan p-n o'tishning teshilishiga 

---

o‘xshaydi. p-n o‘tishda zaryad tashuvchilar ko‘payish koeffitsientini M bilan 
belgilaymiz. Unda ko‘chkili ko‘payish sharoitida KO‘ xususiy toki qiymati quyidagicha 
bo'ladi:
I
KB0
∗
= M ∗ I
K0
bu yerda:
I
K0
—berilgan 
U
KB
kuchlanishda zaryad tashuvchilaming faqat termik 
generatsiyasi va ekstraksiyasi bilan belgilangan xususiy toki qiymati. Elektr teshilish 
I
K0
=
∞ ni bildiradi. Demak, elektr teshilishi 
U
KB
ning shunday qiymatida yuzaga 
keladiki, unda M >∞. Ushbu qiymatni 
U
KB
deb belgilaymiz. Ko'payish koeffitsienti M 
ning o‘tishdagi kuchlanishga bog‘liqligi quyidagi empirik ifoda bilan yetarlicha 
aniqlikda ifodalanadi: 
M =
1
1 − (
U
KB
U
KB0
)
k
bu yerda: k — yarim o‘tkazgich kimyoviy tabiatiga va o‘tish turiga (n-p yoki p-n) 
bog‘liq holda, 2 dan 6 gacha qiymatlami qabul qilishi mumkin. 
Emitter toki bilan boshqarilganda (
I
E
≠ 0
), ko‘chkili ko‘payish rejimida kollektor toki
I
K
∗
=M
∙ I
k
= MαI
E
+ MI
K0
.
I
K
∗
→ ∞
shart, xuddi ilgaridek, M
→ ∞
bo‘lishini talab qiladi, bu esa 
I
E
≠ 0
bo‘lganda birlamchi teshilish qiymati 
U
KB0
dan kam farq qilishini anglatadi. Bu 
mutlaqo tushunarli, chunki 
I
E
= const bo‘lib, kollektor toki oshganda ushbu tokning o 
‘zgarishi avtomatik holda to‘xtatiladi (musbat teskari aloqa so‘ndiriladi). U E ulangan 
sxema baza toki bilan boshqarilishini ko'rib chiqishga o‘tamiz. Ko‘chkili ko‘payish 
rejimida emitter tokini uzatish koeffitsienti 
α
∗
= M ∗ α
bo’lgani uchun, o‘sha rejimda 
baza tokini uzatish koeffitsienti 
β
∗
=
a
∗
1−a
∗
=
M∗a
1−M∗a
ifoda bilan aniqlanadi. 
N atijada, ko‘chkili ko‘payish rejim ida U E ulangan sxem a kollektor 
toki
I
K
∗
= β
∗
∙ I
B
+ (β
∗
+ 1) ∙ I
K0
. 
Teshilish yani sodi bo’ladi. Ushbu qiymatni ga qo’yib, UE sxema uchun 
teshilish kuchlanishini topamiz: 

---

U
KE0
= √1 − α
k
∙ U
KB0
. 
UE ulangan sxema baza toki boshqarilganda birlamchi teshilish kuchlanishi UB 
ulangan sxemadagi 
U
KB0
teshilish kuchlanishiga nisbatan 2÷3 marta kichik bo’ladi. 
Ushbu kuchlanish 1 = 0 bo'lganda (baza elektrodi uzilganda) minimal qiymatga ega 
bo'ladi. Shu sababli U E ulangan sxema, kirish zarjirining uzilishiga, ayniqsa, katta 
quvvatli tranzisto rlar ishlatilganda, mutlaqo yo‘l qo‘yib bo‘lmaydi. Baza elektrodiga 
ballast qarshiliklar ulanishi maqsadga muvofiq emas, chunki u kollektor va emitter 
toklari orasidagi musbat teskarialoqa koeffitsientini oshiradi va tranzistorning barqaror 
ishlash sohasi qisqaradi. Demak, barqaror ishlash sohasi kengligiga yuqori talablar 
qo‘yilgan funksional (impuls va kalit) qurilm alarni ishlab chiqishda baza toki bilan 
boshqariluvchi UE ulangan sxem alardan foydalanmaslik kerak. Kirish kuchlanishi 
bilan boshqarilganda yoki emitter zanjirida teskari manfiy aloqani shakllantirish yoki 
tarkibiy tranzistorlar qo‘llash kerak. Oxirgi holda tarkibiy tranzistorning chiqish 
tranzistori em itter toki bilan boshqariluvchi rejimga qo'yiladi. Bunda em itter toki qiym 
ati ikkinchi (ishga tushiruvchi) tranzistor orqali beriladi va unda kollektor toki 
kollektor-baza kuchlanishiga juda sust bog‘liq bo‘ladigan yoki bog‘liq bo‘lmaydigan 
rejimga qo‘yiladi. Masalan, to‘yinish rejim ining boshlang‘ich sohasi (injeksiya — 
voltaik rejimda) ishlatiladi. Yuqorida keltirilgan ko‘rsatm alard an foydalanishning 
amaliy natijalari quyida keltirilgan. 

---

7-rasm. Emitter zanjiriga rezistor ulangan tranzistor sxemasi.
8-rasm. Baza potensialining ikki xil qiymatida em itter tokining 
UKBkuchlanishga bog‘liqligi 

---

Xulosa 
Xulosa qilib aytadigan bo’lsak, elektronikaning boshqa qismlari kabi hozirgi 
zamonaviy elektronikada Gann nazariyasi ham juda muhim rol o’ynaydi. 
Yuqoridagilardan kelib chiqadiki, Gann diodi oqim-kuchlanish xususiyatlariga nisbatan 
salbiy qarshilik maydoniga ega ekanligi haqida bilib oldik. Salbiy GaAs elektrod bilan 
kritik qiymatga erishilsa, past elektron harakatchanlikka ega bo'lgan maydon paydo 
bo'ladi. Keyin u ijobiy elektrod tomon siljiydi. Gannli diodlar 10 GGts dan THz gacha 
bo'lgan chastotalar bilan mikroto'lqinlar ishlab chiqarish uchun salınımlar qurishda 
ishlatiladi. Bu salbiy differentsial qarshilik qurilmasi, shuninGann diodiek, elektron 
elektron osilator deb ataladi va u DC kuchlanish kuchiga ega Gann diodidan tashkil 
topgan sozlangan zanjirdir. Shu bilan birgalikda mustaqil ishni bajarish davomida Gann 
effektini aniqlash usullaridan bir nechtasini ko’rib chiqdik. Gann effektini aniqlash. : 
yarimo'tkazgichli qurilmaga qo'llaniladigan kuchlanish kritik qiymatdan oshib ketganda, 
oqimning tez o'zgarishi ishlab chiqarish, natijada mikroto'lqinli quvvat hosil bo'ladi. 
Gann elektr ta'minoti: Gann elektr ta'minoti elektron tomonidan boshqariladigan DC 
quvvat manbai va Gann osilatori va pin modulyatorini bir vaqtning o'zida ishlashi uchun 
ishlab chiqarilgan kvadrat to'lqin generatoridan iborat. DC voltaji 0 dan 10 voltgacha 
o'zgaruvchan. Kvadrat to'lqinining chastotasi doimiy ravishda 800 dan 1 00 gacha 
o'zgarishi mumkin!
Yuqoridagilar bilan bir qatorda “Gann diodi qanday dasturlarga ega ?” degan 
savolga ham javob topa oldik. 
Gannli diodlar 10 GGts dan THz gacha bo'lgan chastotalar bilan mikroto'lqinlar 
ishlab chiqarish uchun salınımlar qurishda ishlatiladi. Bu salbiy differentsial qarshilik 
qurilmasi, shuninGann diodiek, elektron elektron osilator deb ataladi va unga DC 
kuchlanish kuchiga ega Gann diodidan tashkil topgan sozlangan zanjir. 
Ko’payish jarayoniga to’xtaladigan bo’lsak, ular ikki xil bo’lib Zener ko’payishi 
va ko'chkili ko’payishdir. Ko'chkili ko’payish va Zenerning bo'linishi - bu ikki xil 
mexanizm bo'lib, ular orqali PN aloqasi uziladi. ... Ko'chib ketish elektronlar va teshik 
juftlarining ionlanishi tufayli, Zener diodi esa kuchli doping tufayli sodir bo'ladi. 

---

Foydalanilgan adabiyotlar 
1. Elektron texnika va radioelektronikaga oid atamalarning o'zbekcharuscha 
izohli lug'ati. prof 
2. X.K. Aripov, A.M. Abdullayev, H.B. Alimova. Elektronika: Olquv 
qo‘llanma. - Т.: TATU, 2009. 
3. X.K. Aripov, A.M. Abdullayev, N.B. Alimova, X.X. Bustanov, Y.V. 
Obyedkov, SH.T. Toshmatov “ Elektronika” 
Internet mazillari: 
http://www.marconitech.com/microwave/data/annGann.pdf 
http://www.ee.sun.ac.za/elec/wjperold/Research/Semiconductors/MC%20PDF/mtt98.PDF
http://www.st-and.ac.uk/~www_pa/Scots_Guide/RadCom/part5/page1.html