|
Mavzu: Tunnel va o„girilgan diodlar.
Reja:
1.
Tunnel diodlar.
2.
Aylantirilgan diodlar va varikaplar
Tunnel diodlar ko‗p miqdorda aralashmali yarim o‗tkazgichlardan
tayyorlanadi (yaratilgan yarim o‗tkazgichlar). Yaratilgan yarim o‗tkazgichlar
asosida bajarilgan
n-p
o‗tishni volt-amperli tavsifi manfiy qarshilikli hududga ega
bo‗lib, bunda kuchlanish ko‗payganda oqib o‗tadigan tok kamayadi. Manfiy
qarshilikka ega bo‗lgan element, elektr energiyani talab qilmaydi, uni zanjirga
beradi, ya‘ni zanjirning faol elementi hisoblanadi.
Volt-amperli tavsifining tushib ketuvchi qismi bo‗lgani uchun tunnel
diodlarni generatorlar va keng diapazon chastotali shu jumladan SVCH (o‗ta
yuqori chastotali), elektr tebranishlarni kuchaytirgichlari sifatida va yuqori tezlikli
qayta ulashlar sifatida ishlatishga imkon yaratadi.
Tunnel diodlar yaratilgan yarim o‗tkazgichlardan, asosan, germaniy,
kremniy va galliy arseniddan tayyorlanadi. Potensial to‗siq orasidan
tashuvchilarni
tunnel o‗tishi uchun
n-p
o‗tish tor va keskin
bo‗lgani sababli,
tunnel diodlarning
n-p
o‗tishlari eritib quyish
usuli bilan tayyorlanadi. Bundan
tashqari, yaratilgan qatlamlarni epitaksial qo‗shib borish usuli qo‗llaniladi,
bu shuningdek keskin o‗tishlarni olishga yordam beradi. Sig‗imni kamaytirish
uchun (demak, manfiy qarshilik bilan faol
element sifatida ishlashi mumkin
bo‗lgan tunel diodni yuqori chegaraviy chastotasini oshirish uchun)
p-n
o‗tishlarni kichik maydonini olish usuli qo‗llaniladi.
1-rasmda tunnel diodning volt-amperli tavsifi ko‗rsatilgan. Unig shakli
aralashmalar konsentratsiyasiga, konsentratsiya miqdori bir xil bo‗lganda
aralashmalar turiga va haroratiga bog‗liq, shu bilan birga haroratga bog‗liqligi
turli materiallardan tayyorlangan tunel diodlar uchun har xil bo‗ladi.
1-rasm
Tunnel diodni volt-amperli tavsifini ifodalovchi asosiy parametri bo‗lib
pastga tashuvchi qismini qiyaligini ko‗rsatadigan manfiy differensial qarshilik
hisoblanadi:
O‗tishni potensial to‗sig‗idan elektronlarni tunnel o‗tishi diffuziyasi sekin
o‗tadigan jarayoni bilan bog‗liq bo‗lmagani sababli, bunda tunnel tokni uzatish
tezligi yuqori (kuchli legirlangan germaniy uchun, taxminan 10-13с ) va
tashuvchilarni kam
xarakatlanuvchilik hisobiga tunnel diodlarda inersiyalik
bo‗lmaydi. Shuning uchun tunnel diodlarni chastotaviy xususiyatlari tokni
uzatish tezligi bilan aniqlanmasdan, balki faqat kostruksiyaga bog‗liq bo‗lgan
omillar bilan:
n-p
o‗tish sig‗imi S bilan, yarim o‗tkazgichni hajmiy qarshiligi va
ulanadigan uchlari bog‗liq bo‗lgan yo‗qotish qarshiliklari va diodning induktivlik
𝐿
𝑑
yig‗indisi bilan aniqlanadi. Tunnel diodni chastotaviy xususiyatlari maksimal
chastotasi
𝐹
𝑚𝑎𝑘
bilan ta‘riflanadi.
𝐹
𝑚𝑎𝑘
dan yuqori chastotalarda tunel diodni manfiy qarshilik sifatida ishlatib
bo‗lmaydi, ya‘ni bu chastotalarda elektr tebranishlarni kuchaytirish va
generatsiyalash mumkin emas. Bundan tashqari, yuqori chastotalarda tunnel
diodni sifati
𝐼
𝑚𝑎𝑘
/
𝑐
nisbati bilan baholanadi va ba‘zan uni asllik omili deb atashadi. Tunnel
diodni almashib ulagichli sxemalarda ishlaganida uning tez harakatlanuvchanligi
qayta ulash vaqtini miqdori bilan belgilanadi va u diod xususiyatlari va shinaning
parametrlariga bog‗liq.
Aylantirilgan diodlar ham tunnelli diodlarga o‘xshash bo‘lib, volt- amper
xarakteristikasida, dunglik va chuqurlik fazasidagi farq kichik bo‗ladi.
2-rasm
Diodda aralashma kritik kontsentratsiyada olinib, teskari yo‘nalishdagi
o‘tkazuvchanlik to‘g‘ri yo‘nalishdagi o‘tkazuvchanlikdan katta bo‗ladi. Bunday
diodlarning teskari yo‘nalishdagi volt –amper xarakteristikasi to‘g‘rilovchi
diodlarnikiga o‘xshash bo‗ladi.
Varikap – bu yarim o‗tkazgichli diod bo‘lib, sig‗im teskari yo‘nalishdagi
kuchlanishga bog‘liq bo‗ladi. Teskari kuchlanish ortishi bilan p-n o‘tish
sig‗imining kamayishi quyidagi ifoda.
C
U
= C
o
[
/
k
+U]1/n (2.5.1)
asosida boradi. Bunda
-
kontakt potensiallar ayirmasi
;
C
u
–kuchlanish U qiymatga yetgandagi sig‗imi ;C
0
- diodga kuchlanish berilmagan
holdagi sig‗imi ; n-
varikapning turiga bog‘lik bo‘lgan koeffitsiyent (n = 2…3).
Varikaplar galliy arseniddan tayyorlanib, unda asosiy bo‗lmagan zaryad
tashuvchilar kontsentratsiyasi kam bo‗ladi. Teskari yo‘nalishdagi differentsial
qarshiligi katta bo‗ladi.Varikaplar kontur chastotasini avtomatik tarzda sozlash
ishlarida generator va geterodinlar chastotalarini o‗zgartirishda ishlatiladi.
Signal chastotasini ko‗p aylantiruvchi varikaplar varaktor deb ataladi.
Asosiy parametrlari : varikapning aslligi Q; sig‘imini o‗zgartirish koeffitsiyenti
Kc, umumiy sig‗imi C
B
.
Do'stlaringiz bilan baham: |
