Ўзбекскистон алоқа ва ахборотлаштириш агентстлиги

IE = - 4 mA	IK (mA)	0	1	2	2,5	3	3,5	4	4,5	-	-	-	-	-	-
-
UKB (V)
IE = - 8mA	IK (mA)	0	1	2	2,5	3	4	5	6	7	8	9	10	12	14	16
	UKB (V)
IE = - 12mA	IK (mA)	0	1	2	2,5	3	4	5	6	7	8	9	10	12	14	16
	UKB (V)

12.3. 12.1 va 12.2-jadvallar asosida olingan o‘lchash natijalari asosida kirish xarakteristikalari oilasi (ya’ni U_KB=const bo‘lganda, I_E=f(U_EB)) va chiqish xarakteristikalari oilasi (ya’ni I_E=const bo‘lganda, I_K=f(U_KB)) bog‘liklik grafiklar chiziladi va h-parametrlarni kirish va chiqish xaratkeristikalar oilasidan aniqlanishi mumkin (h_11B va h_12B – kirish xarakteristikalar oilasidan, h_21B va h_22B – chiqish xarakteristikalar oilasidan)
, _{bo‘lganda bo‘lganda} , bo‘lganda , bo‘lganda
Nazorat savollari
1. BT UB 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 nomin i ayting va ularning yo‘nalishlarini p-n-p hamda n-p-n turli BT uchun ko‘rsating.
4. I_KB0 va I_KE0 qanday toklar? Ular qaysi zaryad tashuvchilar harakati bilan hosil bo‘ladi ?
5. UB sxemada ulangan BT chiqish xarakteristikalar oilasida aktiv, berk va to‘yinish sohalarini ko‘rsating.
6. Ideal BT elektr modeli sxemasini chizing va uning parametrlari fizik mohiyatini tushuntiring.
7. BT invers ish rejimi deb nimaga aytiladi?


Laboratoriya ishi №13
Maydoniy tranzistor statik xarakteristikalarini o‘lchash va tadqiq etish
Ishning maqsadi: Maydoniy tranzistor statik xarakteristikalari va differensial parametrlarini o‘rganish, tranzistor ishiga temperaturaning ta’sirini tadqiq etish.
Nazariy qism
Elektrod toklari asosiy zaryad tashuvchilarning kristall hajmidagi elektr maydon ta’sirida dreyf harakatlanishiga asoslangan uch elektrodli, kuchlanish bilan boshqariladigan yarimo‘tkazgich asbob maydoniy tranzistor (MT) deyiladi. MTlarda tok hosil bo‘lishida faqat bir turli asosiy zaryad tashuvchilar (elektronlar yoki kovaklar) qatnashgani sababli ular ba’zan unipolyar tranzistorlar deb ataladi. MTlarda, BTlardagi kabi tezkorlikka ta’sir etuvchi injeksiya va ekstraksiya natijasida noasosiy zaryad tashuvchilarning to‘planish jarayonlari mavjud emas.
MTlarda tok bo‘ylama elektr maydon ta’sirida erkin zaryad tashuvchilarning dreyf harakati tufayli hosil bo‘ladi. Tok hosil qiluvchi o‘tkazgich qatlam kanal deb ataladi va u n – kanalli va p – kanalli bo‘lishi mumkin. Kanal chekkalariga elektrodlar o‘rnatilgan bo‘lib, ularning biri istok, ikkinchisi esa stok deb ataladi. Elektrodlardan qay biri istok, qaysinisi stok deb olinishining ahamiyati yo‘q. Zaryad tashuvchilar qaysi elektroddan kanalga oqsa, o‘sha elektrod istok deb, zaryad tashuvchilarni kanaldan o‘ziga qabul qiluvchi elektrod esa stok deb belgilanadi. Uchinchi elektrod – zatvor yordamida kanaldagi tok qiymati ko‘ndalang elektr maydon bilan boshqariladi.
Tuzilmasi va kanal sohasi o‘tkazuvchanligini boshqarish usuliga ko‘ra MTlarning bir-biridan farqlanuvchi uchta turi bor.
1. Zatvori izolyatsiyalangan MTlarda metall zatvor va kanal orasida yupqa dielektrik qatlam mavjud. Bunday MT metall – dielektrik – yarimo‘tkazgich (MDYa) tuzilmaga egaligi sababli MDYa-tranzistor deb ham ataladi. Uning kanali qurilgan va kanali induksiyalangan turlari mavjud bo‘lib: birinchi turdagi tranzistorlarda kanal sohasi texnologik usul bilan hosil qilinadi, ikkinchisida esa, kanal sohasi zatvorga ma’lum qutbli va qiymatli kuchlanish berilganda hosil bo‘ladi (induksiyalanadi). Ko‘ndalang elektr maydon yupqa dielektrik orqali o‘tib, kanaldagi zaryad tashuvchilar konsentratsiyasini boshqaradi.
2. Shottki barerli MTlarda metall bilan yarimo‘tkazgichning bevosita kontakti zatvor sifatida ishlatiladi. Ishchi rejimda to‘g‘rilovchi kontaktga teskari siljituvchi kuchlanish beriladi. U kontakt ostidagi yarimo‘tkazgichning kambag‘allashgan sohasi qalinligini o‘zgartirib, tok o‘tkazuvchi kanal kengligi, kanaldagi zaryad tashuvchilar soni va undan oqadigan tok qiymatini boshqaradi.
3. p–n o‘tish bilan boshqariluvchi MTlarda zatvor sifatida kanal o‘tkazuvchanligiga nisbatan teskari o‘tkazuvchanlikka ega yarimo‘tkazgichdan foydalaniladi. Natijada, ular orasida p–n o‘tish hosil bo‘lib, ishchi rejimda ushbu p–n o‘tish teskari siljitiladi. Bunda zatvordagi kuchlanish boshqaruvchi p–n o‘tishning kambag‘allashgan sohasi kengligini va shu bilan tok o‘tkazuvchi kanal sohasining ko‘ndalang kesimini, undagi zaryadlar sonini o‘zgartiradi va natijada, kanaldagi tok qiymati o‘zgaradi. p–n o‘tish kambag‘allashgan sohasi kengligining o‘zgarishi, Shottki barer balandligi va ikkala tranzistorlarning asosiy xususiyatlari bir xil bo‘lgani sababli, bundan buyon zatvor sifatida faqat p–n o‘tishdan foydalanadigan MTlarni o‘rganamiz.
Laboratoriya ishida tuzilishi va sxemalarda shartli belgilanishi 13.1-rasmda keltirilgani kanali p- turli maydoniy tranzistor tadqiq etiladi.

13.1-rasm
Stok toki zatvorga kuchlanish berish orqali boshqariladi, ya’ni boshqarilayotgan p-n o‘tishga teskari kuchlanish U_ZI>0 beriladi. U_ZI dagi berkitish kuchlanishi ortgan sari hajmiy zaryad sohasining kengligi ortib boradi. Natijada berilgan U_SI kuchlanish qiymatida kanal kengligi kichrayadi, uning qarshiligi R_K ortadi, demak stok bilan istok oralig‘idagi stok toki I_S kamayadi. 13.2- rasmda boshqarish xarakteristikasi I_C= f (U_ZI) keltirilgan.

13.2-rasm
Boshqaruvchi p-n o‘tishning hajmiy zaryad sohasi va asos bilan kanal orasidagi p-n o‘tish birikkandagi (stok toki I_C nolga teng bo‘ladigan) zatvor kuchlanishi qiymati bo‘sag‘aviy kuchlanish U _BO‘S deb ataladi.
To‘yinish rejimida ishlayotgan maydoniy tranzistor boshqaruv xarakteristikasini quyidagi bog‘liqlik bilan approksimatsiyalash qulay.
(13.1)
bu yerda I_{C max} – maksimal stok toki zatvor – istok kuchlanishi nol U_ZI = 0 ga mos keluvchi boshlang‘ich stok toki.
Boshqaruv xarakteristikasidan (13.2- rasm) xarakteristika tikligi aniqlanishi mumkin.
.
(13.1) approksimatsiyadan foydalanilganda tiklik quyidagicha aniqlanadi:
, (13.2)
Maydoniy tranzistor chiqish xarakteristikalar oilasi 13.3 – rasmda keltirilgan. Xarakteristikaning boshlang‘ich sohasi (U_SISI.TO‘Y) chiziqli rejimga mos keladi. Bu rejimda kanal butun istok-stok oralig‘ida mavjud bo‘ladi, shuning uchun U_SI ortgan sari, chiziqli qonunga mos ravishda stok toki ham ortadi.
U_SISI.TO‘Y da tranzistor to‘yinish rejimiga o‘tadi, bu sohada stok toki I_S stok kuchlanishi U_SI ga kuchli bog‘liq bo‘lmaydi. Ikki rejim chegarasi hisoblangan to‘yinish kuchlanishi U_SI.TO‘Y zatvordagi kuchlanish U_ZI ga bog‘liq bo‘ladi va quyidagi formuladan aniqlanadi: U_SI.TO‘Y =U_ZI–U_BO‘S.. Chiqish xarakteristikasidan (13.3 - rasm) chiqish qarshiligi aniqlanishi mumkin


13.3-rasm
Bu kattalik to‘yinish rejimida hisoblansa, katta qiymatga ega bo‘ladi, shuning uchun tranzistor kuchaytirgich sifatida ishlatilayotganda sxemaning sokinlik nuqtasi shu rejimda tanlanadi. Chiziqli rejimda tranzistor chiqish qarshiligi zatvordagi kuchlanish U_ZI ga bog‘liq va taxminan tanlangan ishchi nuqtada U_SI kuchlanishini I_S tokka nisbati ko‘rinishida yoki 13.3 – formuladan aniqlanishi mumkin.
, (13.3)
bu yerda .
2. Laboratoriya ishini bajarish uchun topshiriq:
2.1.7.4- rasmda keltirilgan sxema, o‘lchash asboblari o‘lchanadigan KP103 maydoniy tranzistor pasport ko‘rsatmalari bilan tanishib chiqing. (6-ilovaga qarang)
Sokol rasmini chizib oling va tadqiq etilayotgan tranzistorning chegaraviy parametrlari U_SI.ChYeG, I_S.ChYeG, P_ChYeG qiymatlarini yozib oling. 13.4 – rasmda keltirilgan sxemani yig‘ing.

13.4-rasm
2.2. Stok kuchlanishining U_SI=1/3U_SI.ChYeG va 2/3U_SI.ChYeG qiymatlari uchun ikkita boshqaruv xarakteristikasini o‘lchang (U_SI.ChYeG qiymati pasport ko‘rsatmalaridan olinadi). O‘lchash natijalarini 13.1 – jadvalga kiriting va undan foydalanib boshqaruv xarakteristikasini quring. Tajribada U_ZI kuchlanish qiymatini 0 dan bo‘sag‘aviy kuchlanish U_BO‘S gacha o‘zgartiring.
2.3. Zatvordagi kuchlanishning uchta qiymatida (U_ZI=0; 0,25U_BO‘S; 0,5U_BO‘S) chiqish xarakteristikalar oilasi I_S=f(U_SI) ni o‘lchang.
Tajriba o‘tkazishdan avval I_S – U_SI koordinatalar tizimida tranzistorning ruxsat etilgan ishchi rejimi sohalarini belgilab oling. (13.4 - rasm)
13.1 – jadval

UZI, V	IS, mA
	USI=1/3USI ChYeG	USI=2/3USI ChYeG

Izoh: R_S.ChYeG chizig‘ini qurish uchun U_SI kuchlanishining 0 dan U_SI.ChYeG qiymatlari oralig‘ida ixtiyoriy bir nechta qiymatlari tanlanadi va shu nuqtalarda stok toki I_S=P_{S ChYeG}/U_SI hisoblanadi.

13.4-rasm
Tajribada olingan nuqtalarni 13.2 – jadvalga kiriting va tayyorlangan grafikda ularni belgilang (13.4 - rasm). Bunda tranzistor uchun ishlash ruxsat etilgan sohadan chiqib ketmaslikka e’tibor bering.
13.2 – jadval

USI, V	IS, mA
	UZI=0	UZI=0,25UBO‘S	UZI=0,5UBO‘S

2.4. Tranzistor stok tokiga temperatuning ta’sirini tadqiq etish. Tadqiq etilayotgan tranzistorni termostatga joylashtiring va tegishli temperatura qiymatini o‘rnating, stok kuchlanishning U_SI=1/3U_SI.ChYeG qiymatida va T=40 ⁰S va 80 ⁰S temperaturalarda ikkita boshqaruv xarakteristikasi I_S=f(U_ZI) ni o‘lchang.

O‘lchash natijalarini 13.3 – jadvalga kiriting va ulardan foydalanib T=40 ⁰S va 80 ⁰S temperaturalardagi ikkita boshqaruv xarakteristikasi I_S=f(U_ZI) ni quring.
13.3 - jadval

UZI, V	IS, mA
	T=40 ^0S	T=80^0S

3. Tajribada olingan natijalarni ishlash.
3.1. 2.2. bandda o‘lchangan boshqaruv xarakteriskalarini 13.1 – ifoda yordamida approksimatsiyalang. Approksimatsiya natijalarini qurilgan I_S=f(U_ZI) grafigida aks ettiring.
3.2. Boshqaruv xarakteristikalaridan foydalanib, tranzistor tikligini
U_SI=1/3U_SI.ChYeG ishchi nuqtada aniqlang

S qiymatini xuddi shu nuqta uchun 13.2 – formula yordamida ham aniqlang.
3.3. 2.3 – bandda o‘lchangan chiqish xarakteristikalar oilasida U_{SI TO‘Y}=U_ZI – U_BO‘S oraliqqa mos keluvchi, chiziqli rejim bilan to‘yinish rejimi orasidagi chegarani ko‘rsating.
3.4. Chiqish xarakteristikalar oilasidan foydalanib, quyidagi ishchi nuqtalar uchun tranzistor chiqish qarshiligini aniqlang:
- to‘yinish rejimida (U_SI=1/3U_{SI ChYeG}, U_ZI=0,25 U_ChYeG);
- chiziqli rejimda U_SI=0 va zatvor kuchlanishining uchta qiymatida (U_ZI=0; 0,25U_BO‘S; 0,5U_BO‘S).
Hisoblashlar natijalarini 13.4 – jadvalga kiriting va ulardan foydalanib chiziqli rejim uchun r_ChIQ ning U_ZI ga bog‘liqlik grafigini quring.
13.4 – jadval

UZI,V	RChIQ, kOm
	USI=1/3USI ChEG	USI=0
UZI=0
UZI=0,25UChEG
UZI=0,5UChEG

3.5. 2.4 – bandda o‘lchangan boshqaruv xarakteristikalarida, turli temperaturalarda o‘lchangan boshqaruv xarakteristikalari kesishadigan termo barqaror nuqtaning I_ST va U_ZIT koordinatalarini aniqlang.

4. Hisobot mazmuni.
1) tadqiq etilayotgan tranzistor pasport ko‘rsatmalari;
2) o‘lchash sxemasi;
3) o‘lchangan bog‘liqliklar jadval va grafiklari;
4)boshqaruv xarakteristikasining approksimatsiya, hisoblangan tranzistor xarakteristikasining tikligi S va chiqish xarakteristikalari r_ChIQ natijalari.