Ярим ўтказгичли диодлар режа: Ярим ўтказгичларнинг хоссалари

Ярим ўтказгичли диодлар

Ярим ўтказгичли кристал диод бир томонлама ўтказувчанликка эга бўлган икки электродли асбобдир. n-p-ўтиш ҳосил бўлиши характерига кўра диодлар нуқтавий ва ясси ўтишга бўлинади. Ясси ўтишлар электрон-тешикли катта ўтиш майдонига эга, шунинг учун тўғри йўналишда катта токни ўтказа олади (20А гача) ва катта миқдордаги тескари кучланишни ушлаб қола олади. Ясси диодлардан автотрактор электр жиҳозларида кенг фойдаланилади, лекин улардан фақат ўзгарувчан токни тўғрилагичлар сифатидагина эмас (электр вентиллар), балки кучланиш стабилизаторлари (стабилитронлар) сифатида фойдаланилади.

Диоднинг тузилиши мураккаб эмас. Одатда германий монокристал пластинкасига аралашма индий томчиси, кремний пластинкасига алюминий томчиси суюқлантириб ёпиштирилади. Бу моддаларни бириктиришда бошқа усул-диффузиядан ҳам фойдаланилади. Бундай холларда суюқ ёки газсимон аралашма юқори босим остида ва юқори температурада ярим ўтказгич пластинасига сингийди. Кўрсатилган бирикмалар натижасида соҳалар чегарасида n-p-ўтиш ҳосил бўлади. Индий электродидан германийдан иборат ярим ўтказгич пластинаси томон йўналиш токнинг тўғри йўналиши бўлади. Бу ерда аралашма элементи анод, ярим ўтказгич пластинаси эса катод вазифасини бажаради.
Кучланишни стабиллаш, яъни уни маълум миқдорда сақлаб туриш учун стабилитронлар ёки таянч диодлардан фойдаланилади. Улар кремнийдан тайёрланади, иш режими эса тескари ток электрон-тешикли ўтишни тешганда содир бўлади. Электрон-тешикли ўтиш орқали ўтувчи ток тескари кучланишнинг нол қийматдан стабиллаш кучланишигача ошиши билан унчалик кўпаймайди, чунки уни иккинчи даражали ток ташувчилар ҳосил қилади.
Кучланиш стабиллашганда ўтишнинг тешилиши содир бўлади ва ток кескин кўпаяди. Бунда кучланиш қайтадан тақсимланади ва унинг ортиқчаси сўндирувчи резистор R_с ёрдамида ютилади. Натижада кучланишнинг ошиши тўхтайди ва нагрузка R_и да у номинал қийматга эга бўлади.

3. 
   Ярим ўтказгичли триодлар
   

Ярим ўтказгичли триодлар ёки транзисторлар иккита ярим ўтказгичли диоддан тузилган бўлиб, диодлар бунда электрон ёки тешикли ўтказувчанликни ярим ўтказгич материалининг умумий пластинасида ҳосил қилинади. Триод схематик ярим ўтказгичдан (одатда германий ёки кремнийдан) тузилган бўлиб, унинг қарама-қарши қиррасига аралашма суюқлантириб ёпиштирилган. Уларнинг ўтказувчанлиги олинган пластина ўтказувчанлигига қарама-қаршидир. Агар n типидаги ярим ўтказгичлар p типидаги аралашма бириктирилса, у ҳолда триодлар ёки анча кенг тарқалган p-n-p т

3-расм. Триодни улаш ва триод ичида токнинг щосил былиш схемаси

ипидаги транзисторлар ҳосил.

Ярим ўтказгичнинг триоддаги пластинаси база ёки асос (В) деб, аралашмадан бир томчиси эмиттер (E) (кирувчи ёки инжекцияловчи зарядлар), иккинчи томчи коллектор (С) (зарядларни тўпловчи) деб номланган. База 10-12 мкм қалинликда ясалади.
Эмиттер, коллектор ва база таъминлаш манбаига уланган ўз чиқишларига эга. p-n-p типидаги триод эмиттер таъминлаш манбаи плюсига, коллектор эса минусига уланган, n-p-p типидаги триод эмиттери манба минусига, коллектор эса плюсга уланган. Натижада иккита электрон-тешикли ўтиш ҳосил бўлиб, улардан бири, яъни эмиттер билан база орасидаги эмиттерли ўтиш, иккинчиси, яъни база билан коллектор орасидагиси коллекторли ўтиш деб аталади.
Транзисторда эмиттердан базага борувчи база токи I_t ва эмиттердан коллекторга борувчи коллектор токи I_с бўлади (10-расм). База токи I_b бошқариш токи, коллектор токи I_с эса асосий ток деб аталади. Транзистор ишида база токи I_b муҳим аҳамиятга эга. У жуда оз миқдорда бўлиши лозим, шунинг учун, одатда, резистор R_в ни улаб у чекланади. Агар база токи бўлмаса, триод қаршилиги энг кўп миқдорда етади (бир неча минг Ом), бундай ҳолларда асосий ток триод орқали ўтмайди, яъни транзистор берк бўлади. База токи ўтганда эмиттер ва коллектор ўтишлар қаршилиги минимумгача камаяди ва бу ҳолда асосий ток максимал қийматга чиқади. Эмиттер токи база токи ва коллектор токидан иборат, яъни I_еI_bI_с.
Триод ишини қуйидагича тушинтириш мумкин. Манба электр майдони таъсирида тешиклар оқими эмиттердан тешиб чиқиб базага ўтади ва эмиттер токи I_е ни ҳосил қилади.
Базада тешиклар электронлар билан рекомбинацияла-нади. Булар базада асосий заряд ташувчилар сифатида хизмат қилади. Натижада база токи I_b ҳосил бўлади. Бинобарин, тешиклар эмиттерда базадаги электронлардан кўп бўлиб уларнинг кўп қисми коллекторга P-n-ўтиш орқали ўтади. Улар бамисоли коллектор воситасида тортилади (экстрагланади) ва ток I_с ни ҳосил қилади. Шундай қилиб, коллектор токи база токисиз ҳосил бўла олмайди.