Аралық бақылау №1 Пәні: Электроника Мамандығы: 5В070200 – «Автоматтандыру және басқару»



бет1/3
Дата23.10.2019
өлшемі228.86 Kb.
  1   2   3
Коммерциялық емес акционерлық қоғам

«АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ»

Электроника және робототехника кафедрасы

АРАЛЫҚ БАҚЫЛАУ № 1
Пәні: Электроника

Мамандығы: 5В070200 – «Автоматтандыру және басқару»

Орындаған: Климов Абылай Тобы: АУк-18-9

Нұсқа: № 51

Тексерген: аға оқытушы Жумагазин Б. А.

Алматы, 2019



1. Шалаөткізгіштің электрөткізгіштігі

1.16 p – n ауысуындағы негізгі және негізгі емес заряд тасушыларының рөлі қандай? Осы қасиетті сипаттайтын идеалдық сипаттама қандай болар еді?

р- n ауысуының пайда болуын энергетикалық зоналар арқылы түсіндіріп көрейік. р-n ауысуында негізгі зарядты тасымалдаушылардың тепе-теңдікте болуы, олардың күйлері бірдей деңгейде болғанда іске асады, ал бұл энергетикалық зоналардың иілуіне алып келеді (20-сур.).



Ауысу аймағындағы энергетикалық зоналардың иілуінің себебі, тепе-теңдік күйде р-аймағындағы потенциалдың n-аймағындағы потенциалдан

төмен болуы. Валенттік зонаның төменгі шекарасы электронның потенциалдық энергиясына Ерэ, ауысуға перпендикуляр бағытта жол береді (21-сур.,а). Кемтіктің заряды электронның зарядына қарама-қарсы, сондықтан олардың потенциалдық энергиясы Ерк, Ерэ-нің аз жерінде көп болады және керісінше (20-сур.,а).



Тепе-теңдік күйінде негізгі тасымалдаушылардың кейбір мөлшері потенциалдық бөгеттен өтіп кете алады, осының салдарынан ауысу арқылы аздаған ток Інег. жүреді (21-сур.,а). Бұл ток негізгі емес тасымалдаушылардың қарама-қарсы Ін.емес тогымен компенсацияланады. Ін.емес шамасы секунд сайын пайда болып жатқан негізгі емес тасымалдаушылардың санымен анықталады және потенциалдық бөгеттің биіктігіне тіптен тәуелді болмайды. Керісінше, Інег шамасы бөгеттің биіктігіне күшті тәуелді. Тепе-теңдік потенциалдық бөгеттің, екі Інег және Ін.емес токтары бірін-бірі компенсациялайтын, деңгейде орнығады.Кристалға, плюсі р – аймаққа, ал минусы — n – аймаққа жалғасқан бағытта, сыртқы кернеу берейік (мұндай кернеу тура деп аталынады). Бұл р – аймақтағы потенциалдың жоғарылауына (яғни Ерк артады, Ерэ кемиді) және n - аймақтағы потенциалдың төмендеуіне (яғни Ерк кемиді, Ерэ артады) алып келеді (21-сур.,б). Мұның нәтижесінде потенциалдық бөгеттің биіктігі кішірейеді де Інег ток өседі. Ал ток Ін.емес іс жүзінде өзгермей қалады (жоғарыда келтірілгендей, ол бөгеттің биіктігіне тіптен тәуелді емес). Демек, қорытқы ток нольге тең болмай қалады. Потенциалдық бөгеттің төмендеуі түсірілген кернеуге пропорционал (ол еU-ға тең). Бөгеттің биіктігін төмендеткен кезде негізгі тасымалдаушылар тогы, демек, қорытқы ток, тез өседі. Сонымен, р – аймақтан n – аймақ бағытында ауысу ток өткізеді, оның күші түсірілген кернеу артқанда тез өседі. Бұл бағыт тура деп аталынады.

22 – суретте р-n ауысудың вольт-амперлік сипаттамасы берілген. Тура кернеуде кристалда пайда болған электр өрісі негізгі тасымалдаушыларды аймақтар арасындағы шекараға «сығады», осы себептен тасымалдаушылары

жоқ ауысу қабатының ені қысқарады. Демек, ауысу кедергісі де азаяды, бұл кернеу неғұрлым үлкен болған сайын, солғұрлым көп азаяды. Сондықтан өткізу аймағындағы вольт-амперлік сипаттама түзу болып келмейді (22 – суретте оң тармақ).

Енді кристалға n – аймаққа плюс, ал р – аймаққа минус қосылатындай етіп кернеу түсірейік (бұл кернеу кері деп аталынады). Бұл потенциалдық бөгеттің көтерілуіне және негізгі тасымалдаушылар ток күшінің Інег кемуіне алып келеді (21-сур.,в). Бұл кезде пайда болған қорытқы ток (кері ток деп аталынатын) қанығу мәніне тез жетеді (яғни кернеуге U тәуелсіз болып) және Ін.емес токқа тең болады. Сонымен n – аймақтан р – аймаққа қарай бағытта (кері ток) р-n ауысуы, негізгі емес тасымалдаушылар қамтамасыз ететін, әлсіз ток өткізеді. Тек өте үлкен кері кернеуде, ауысудың электрлік тесілуі арқасында, ток күші бірден арта бастайды (22 – суретте сол тармақ). әрбір р-n ауысуы, оның бүлінбей шыдауға қабілеттілігі болатын, өзінің кері кернеуінің шекті мәнімен сипатталады.

22 – суреттен көрініп тұр, р-n ауысуы тура бағытқа қарағанда, кері бағытта едәуір үлкен кедергіге ие болады. Бұл былай түсіндіріледі, кристалда пайда болған өріс кері кернеу қосылған кезде, аймақтар арасындағы шекарадан негізгі тасымалдаушыларды кері «тартып» алады, бұл тасымалдаушылары кеміген, ауысу қабатының енін ұлғайтады. Осыған сәйкес ауысудың кедергісі де артады.


1.18 Диодтың вольтамперлік сипаттамасының температуралық тәуелдігі қандай?

Вольт-амперлік сипаттама

ВАС-ды қарастырғанда диодтың сызықты емес қасиеттері көрінеді. Диодтың ВАС-ы былай бейнеленіледі:

(1.6)

мұндағы I0 – қанығу тоғы;

Uд – рn-өту кернеуі;

jт – рn-өту шекарасында Uвнеш кернеуі жоқ потенциалдар контакты айырмашылына тең жылулық потенциал (Т = 300 К jт = 0,025 В).



(1.7)

мұндағы k = 1,38×10-23 Дж/град – Больцман тұрақтысы;

Т – абсолюттік температура;

q = 1,6×10-19 Кл –электрон заряды.



Осы көрініспен сипатталған ВАС 1.5, б-суреттегідей бейнеге ие болады.

1.5 – Сурет - Вольт-амперлі статикалық сипаттамалары:

а – идеалды рn-өту; б – шың диод

Бұл диодтың вольтамперлік сипаттамасының температуралық тәуелдігі.



Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет