Ўзбекскистон алоқа ва ахборотлаштириш агентстлиги

Nazorat savollari
1. Optoelektron asbob nima va ular qayerlarda ishlatilishini tushuntiring.
2. Fotodiod ishlash prinsipi va asosiy xarakteristikasini tushuntiring.
3. Yorug‘lik diodi ishlash prinsipi va asosiy xarakteristikasini tushuntiring.
4. Tranzistorli optronni ishlash prinsipi va asosiy xarakteristikasini tushuntiring.
5. Diodli optronda signal tarqalishining o‘rtacha kechikish vaqtini hisoblab toppish formulasini yozing.


Laboratoriya ishi №11
Umumiy emitter ulanish sxemasidagi bipolyar tranzistorningning statik Volt-amper xarakteristikalarini tadqiq etish
Ishdan maqsad: Umumiy emitter ulanish sxemasida bipolyar tranzistorlarning asosiy statik xarakteristikalari va parametrlarini tadqiq etish.
Nazariy qism
Bipolyar tranzistor (BT) deb o‘zaro ta’sirlashuvchi ikkita r-n o‘tishdan tashkil topgan va signallarni tok, kuchlanish yoki quvvat bo‘yicha kuchaytiruvchi uch elektrodli yarimo‘tkazgich asbobga aytiladi. BTda tok hosil bo‘lishida ikki xil (bipolyar) zaryad tashuvchilar – elektronlar va kovaklar ishtirok etadi.
BT p- va n- o‘tkazuvchanlik turi takrorlanuvchi uchta (emitter, baza va kollektor) yarimo‘tkazgich sohaga ega (11.1,a yoki b-rasmlar).

a)

b)
11.1 - rasm. p-n-p (a) va n-p-n (b) turli BT lar tuzilmasi va ularning sxemada shartli belgilanishi.
Yarimo‘tkazgich sohalarni belgilashda asosiy zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi yuqori bo‘lgan soha p⁺ yoki n⁺ belgisi qo‘yilishi bilan boshqa sohalardan farqlanishi qabul qilingan.
Tranzistorning sohalari ichida eng yuqori konsentratsiyaga ega bo‘lgan chekka soha (n⁺ – soha) n⁺-p-n yoki (p⁺- soha) p⁺-n-p turli tranzistorlarda emitter (E) deb ataladi. Emitterning vazifasi tranzistorning baza (B) sohasi deb ataluvchi o‘rta (p- yoki n- turli) sohasiga zaryad tashuvchilarni injeksiyalashdan iborat. Tranzistor tuzilmasining boshqa chekkasida joylashgan n – soha (n⁺-p-n) yoki p – soha (p⁺-n-p) kollektor (K) deb ataladi. Uning vazifasi baza sohasidagi noasosiy zaryad tashuvchilarni ekstraksiyalashdan iborat. Emitter bilan baza orasidagi p – n o‘tish emitter o‘tish (EO‘), kollektor bilan baza orasidagi p – n esa o‘tish kollektor o‘tish (KO‘) deb ataladi.
Baza sohasi emitter va kollektor o‘tishlarning o‘zaro ta’sirlashuvini ta’minlashi kerakligi sababli, BTning baza sohasi kengligi L_B bazadagi noasosiy zaryad tashuvchilar diffuziya uzunligidan kichik (p⁺-n-p BT uchun L_B<_n , n⁺-p-n BT uchun L_B<_r) bo‘lmog‘i shart. Aks holda, emitterdan bazaga injeksiyalangan asosiy zaryad tashuvchilar KO‘gacha yetib bormaydilar va BT samaradorligi pasayadi. Odatda, baza sohasi kengligi L_B ≈ 0,01÷1 mkm ni tashkil etadi.
Tuzilish xususiyatlariga va tayyorlash texnologiyasiga ko‘ra BTlar eritib tayyorlangan, planar va planar-epitaksial tranzistorlarga ajratiladi. Qotishmali tranzistorlarning baza sohasida kiritmalar taqsimlanishi bir jinsli (tekis) bo‘lganligi sababli, unda elektr maydon hosil bo‘lmaydi. Shuning uchun EZNlar bazadan kollektorga diffuziya hisobiga ko‘chadilar.
Planar va planar-epitaksial tranzistorlarning baza sohasida kiritmalar konsentratsiyasi taqsimoti bir jinsli emas (notekis bo‘lib), u kollektorga siljigan sari kamayib boradi. Bunday BTlar dreyfli tranzistorlar deb ataladi. Kiritmalar konsentratsiyasi gradiyenti ichki elektr maydon hosil bo‘lishiga olib keladi va EZNlar bazadan kollektorga dreyf va diffuziya jarayonlari hisobiga ko‘chadilar. Demak, dreyfli BTlarning tezkorligi yuqori bo‘ladi.
11.2. Umumiy emitter ulanish sxemasidagi bipolyar tranzistorning kirish va chiqish xarakteristikalar oilasini o‘lchashda 11.2-rasmda keltirilgan prinsipal sxemani yig‘ing, sxemani o‘lchashda qo‘llaniladigan o‘lchov asboblari bilan tanishib chiqing.

R1=10÷56kΩ, R2=1kΩ, VT-MP37B
11.2-rasm. Umumiy emitter ulanish sxemasidagi bipolyar tranzistorning kirish va chiqish xarakteristikalar oilasini o‘lchash sxemasi

11.3-rasm. Yarimo‘tkazgichli stabilitronni VAX o‘lchash sxemasining ULS bajarilish tartibi
11.1 – jadval. UE ulanish sxemasidagi BT ning kirish xarakteristikalari oilasi

Uke =0V	IB(mkA)	0	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200
	UBE (V)
Uke >0V	IB(mkA)	0	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200
	UBE (V)

11.2 – jadval. UE ulanish sxemasidagi BT ning chiqish xarakteristikalari oilasi

IB= 25 mkA	UKE, V	0	1	2	3	4	6	8	10	12	14	16
	IK, mA
IB=150 mkA	UKE, V	0	1	2	3	4	6	8	10	12	14	16
	IK, mA
IB=200 mkA	UKE, V	0	1	2	3	4	6	8	10	12	14	16
	IK, mA

11.3. 11.1 va 11.2-jadvallar asosida olingan o‘lchash natijalari asosida kirish xarakteristikalari oilasi (ya’ni U_KE=const bo‘lganda, I_B=f(U_BE)) va chiqish xarakteristikalari oilasi (ya’ni I_B=const bo‘lganda, I_K=f(U_KE)) bog‘liklik grafiklar chiziladi va h-parametrlarni kirish va chiqish xaratkeristikalar oilasidan aniqlanishi mumkin (h_11E va h_12E – kirish xarakteristikalar oilasidan, h_21E va h_22E – chiqish xarakteristikalar oilasidan):

, _{bo‘lganda bo‘lganda} , bo‘lganda , bo‘lganda
Nazorat savollari:
1. BT UE ulanish sxemada ishlash prinsipi, emitter va kollektor p-n o‘tishlar, baza sohasi ahamiyati haqida gapirib bering.
2. Emitter toki tashkil etuvchilari nomini ayting va ularning yo‘nalishlarini p-n-p hamda n-p-n turli BT uchun ko‘rsating.
3. Baza toki tashkil etuvchilari nomini ayting va ularning yo‘nalishlarini p-n-p hamda n-p-n turli BT uchun ko‘rsating. I_KB0 va I_KE0 qanday toklar? Ular qaysi zaryad tashuvchilar harakati bilan hosil bo‘ladi?
4. UE sxemada ulangan BT chiqish xarakteristikalar oilasida aktiv, berk va to‘yinish sohalarini ko‘rsating.
5. Ideal BT elektr modeli sxemasini chizing va uning parametrlari fizik mohiyatini tushuntiring.
6. BT invers ish rejimi deb nimaga aytiladi?
7. Nima uchun UE sxemada ishlayotgan BT baza elektrodidagi kuchlanishni uning kollektoridagi kuchlanishdan avval uzish mumkin emas?


Laboratoriya ishi №12
Umumiy baza ulanish sxemasidagi bipolyar tranzistorningning statik Volt-amper xarakteristikalarini tadqiq etish
Ishdan maqsad: Umumiy baza ulanish sxemasida bipolyar tranzistorlarning asosiy statik xarakteristikalari va parametrlarini tadqiq etish.
Nazariy qism
BTlar asosan, chastotalarning keng diapazonida (0÷10 GGts) va quvvat bo‘yicha (0,01÷100 Vt) elektr signallarni o‘zgartuvchi, generator va kuchaytirgich sxemalarni hosil qilish uchun ishlatiladi.
BTlar chastota bo‘yicha: past chastotali – 3 MGts gacha; o‘rta chastotali – 0,3 ÷ 30 MGts; yuqori chastotali 30 ÷ 300 MGts; o‘ta yuqori chastotali – 300 MGts dan yuqori guruhlarga bo‘linadi.
Quvvat bo‘yicha: – kam quvvatli – 0,3 Vt gacha; o‘rta quvvatli 0,3÷1,5 Vt; katta quvvatli – 1,5 Vt dan yuqori guruhlarga ajratiladi.
Nanosekund diapazonida katta quvvatli impulslarni hosil qilishga mo‘ljallangan ko‘chkili tranzistorlar BTlarning yana bir turini tashkil etadi.
Tuzilishi bo‘yicha BTlar ko‘p emitterli (KET), ko‘p kollektorli (KKT) va
tarkibiy (Darlington va Shiklai) tranzistorlari bo‘ladi.
BT kirishiga berilgan signal quvvat bo‘yicha kuchaytiriladi. Buning uchun uni o‘zgartiriladigan signal zanjiriga U_C (kirish yoki boshqaruvchi) hamda kuchaytirilgan R_Yu (chiqish yoki boshqariluvchi) signal zanjiriga ulanadi.
BTni beshta asosiy ish rejimi mavjud.
Agar tashqi kuchlanish manbalari (U_EB,U_KB) yordamida EO‘ to‘g‘ri yo‘nalishda, KO‘ esa teskari yo‘nalishda siljitilsa, u holda, BT aktiv (normal) rejimda ishlaydi. Bu rejim analog sxemotexnikada keng qo‘llaniladi.
Agar EO‘ teskari yo‘nalishda, KO‘ esa to‘g‘ri yo‘nalishda siljitilgan bo‘lsa, BT invers (teskari) rejimda ishlaydi.
Agar emitter va kollektor o‘tishlar to‘g‘ri siljitilgan bo‘lsa, BT to‘yinish, teskari siljitilgan bo‘lsa, berk rejimda ishlaydi. Bu rejimlar raqamli sxemotexnikada keng qo‘llaniladi. EO‘ to‘g‘ri siljitilganda KO‘da EYuK hosil bo‘lsa, BT injeksiya – voltaik rejimda ishlaydi.
BTning yana bir rejimi bo‘lib, u teskari siljitilgan KO‘ga yuqori kuchlanishlar yoki temperatura ta’sir etganda yuzaga keladi. Bu rejim teshilish rejimi deb ataladi. Ko‘chkili tranzistorlar elektr teshilish hisobiga ishlaydi.
BTda elektrodlar uchta bo‘lgani sababli, uch xil ulanish sxemalari mavjud: umumiy baza (UB); umumiy emitter (UE); umumiy kollektor (UK) (12.1-rasm). Bunda BT elektrodlaridan biri sxemaning kirish va chiqish zanjirlari uchun umumiy, uning o‘zgaruvchan tok (signal) bo‘yicha potensiali esa nolga teng qilib olinadi. BTning 12.1-rasmda keltirilgan ulanish sxemalari aktiv rejimga mos.
a) b) v)

12.1-rasm. BTning statik rejimda umumiy baza (a), umumiy emitter (b) va umumiy kollektor (v) ulanish sxemalari.

12.2. Umumiy baza ulanish sxemasidagi bipolyar tranzistorning kirish va chiqish xarakteristikalar oilasini o‘lchashda 12.2-rasmda keltirilgan prinsipal sxemani yig‘ing, sxemani o‘lchashda qo‘llaniladigan o‘lchov asboblari bilan tanishib chiqing.

Re=500÷1000 Ω, Rk=1000 Ω, VT-MP37B
12.2-rasm. Umumiy baza ulanish sxemasidagi bipolyar tranzistorning kirish va chiqish xarakteristikalar oilasini o‘lchash sxemasi
12.1 – jadval. UB ulanish sxemasidagi BT ning kirish xarakteristikalari oilasi o‘lchash uchun

UKB= 0V	IE (mA)	0	-1	-2	-3	-4	-5	-6	-7	-8	-9	-10	-12	-14
	UEB (V)
UKB >0 V	IE (mA)	0	-1	-2	-3	-4	-5	-6	-7	-8	-9	-10	-12	-14
	UEB (V)

12.2 – jadval. UB ulanish sxemasidagi BT ning chiqish xarakteristikalari oilasi o‘lchash uchun