Импульстік диодтар
Импульстік сигналдар шұғыл басталып, шұғыл аяқталады. Өткінші процестер өте аз уақытқа жалғасады. Сол себепті, диод импульстің өзгерісіне сәйкес өте тез ашылып және өте тез жабылып үлгеруі керек. Диодтың ауысуына тік төрт бұрышты импульс берейік (2.15 а–сурет). Импульстік кернеу ауысу аймағында қалыптасқан жағдайды өзгертеді, Бірақ электрондар қабаттың шекарасына, ал кемтіктер қабаттың шекарасына шұғыл жинала алмайды, ол үшін біраз уақыт кетеді. Осы кезде ауысудың кедергісі үлкен болатындықтан оған түсетін кернеудің шамасы импульстің амплитудасының максимал мәніне тең болады. Осы кезден бастап, кезде ауысу аймағындағы заряд тасымалдаушылардың қозғалысы біртіндеп тұрақтана бастайды, ауысудың кедергісі кемиді. Сөйтіп, ондағы кернеудің мәні тұрақтану уақыты барысында тұрақтану мәніне дейін кемиді (4.5ә –сурет).
2.15– сурет
Енді импульс аяқталған мезетте диод ашық жағдайдан жабық жағдайға көшу процесі басталады. ауысуға түскен кернеудің полярлығы өзгерген кезде токтің бағыты да шұғыл өзгеріп, кері токтің шамасы мәніне жетеді (2.15б–сурет). Енді ауысу аймағындағы заряд тасымалдаушылардың шоғыры кері бағытта біртіндеп қалыптаса бастайды. Осыған байланысты кері токтің шамасы тұрақтану мәніне дейін келетін уақытты орнына келу уақыты деп атайды.
мен уақытары импульстік диодтың негізгі параметрлері болып есептеледі. Олардың мәні неғұрлым аз болған сайын диодтың сипаттамасы солғұрлым жақсы, ауысуының инерттілігі мен сыйымдылығы да аз болады. Мұндай жағдайда жұмыс жиіліктері жоғарлайды.
Варикап
Диодтың ауысуына кері кернеу берген кезде оның тосқауылдық сыйымдылығы өзгереді (2.16а–сурет).
Диодтың ауысуының бұл қасиетін пайдаланып, сыйымдылығын электр арқылы өзгертіп, басқаруға болатын конденсатор жасауға болады. Конденсатор ретінде пайдалануға болатын мұндай диодты варикап дейді. 2.6ә – суретте варикаптың шартты белгісі көрсетілген.
Варикаптың басты парамерлері:
жалпы сыйымдылық, ;
кері кернеудің максимал мәні, ;
максимал және минимал сыйымдылықтарының қатынасы, ;
сыйымдылықтың температуралық коэффициенті, ,
мұндағы номинал сыйымдылық.
2.16– сурет
Варикапты қашықтан басқару жүйелерінде және резонанстық контурдың жиілігін автоматты түрде өзгерту үшін қолданады.
Диодтың тағыда бірнеше түрлері бар. Олар:
1) магниттік диод вольтамперлік сипаттамасы магнит өрісінің әсерінен өзгеретін шала өткізгіш диод. Оның сезімталдығы өрнегі арқылы анықталады;
2) тензодиод вольт–амперлік сипаттамасы механикалық деформацияның әсерінен өзгеретін шала өткізгіш диод. Тензодиодтың міндетін туннельдік диод атқара алады.
| |
6
|
№ 6 дәріс. Аналогтік микроэлектроника
Жоспар: 1. Күшейткіштер.
Күшейткіштерді топтастыру.
Күшейткіштердің сипаттамалары және олардың параметрлері.
Күшейткіш деп кіріс сигналының қуатын арттыруға (күшейтуге) арналған құрылғыны атайды. Күшейту, энергияны қорек көзінен тұтыну есебінен активті элементтердің көмегімен жүзеге асырылады. Күшейткіштерде активті элементтер көбінесе транзисторлар болып келеді және мұндай күшейткіштерді жартылай өткізгіштік немесе транзисторлық деп атайды. Кез келген күшейткіште кіріс сигналы қорек көзінен жүктемеге берілетін энергияны басқарады.
Күшейткіштің негізі болып екі элемент табылады: кедергі R және басқаратын активті элемент АЭ (1 сурет), кедергі Uвх кіріс сигналының әсерінен өзгереді. Активті элементтің кедергісінің өзгеруінен қорек көзінен Еп кернеуімен R-дан және АЭ тізбегінен өтетін ток өзгереді. Нәтижесінде схеманың элементтеріндегі кернеу өзгереді, сонымен бірге Uвых шығыс кернеуі де өзгереді. Дұрыс жобаланған күшейткіште Uвых > Uвх кернеу алу қиын емес.
1 сурет – Кедергі мен басқаратын активті элементтен тұратын күшейткіш
2 суретте күшейткіш кірісі және шығысы үшін жалпы шинасы бар активті төртұшты түрінде келтірілген. Кіріс сигналының көзі Rг ішкі кедергісі бар Ег кернеу генераторы ретінде көрсетілген. Күшейткіштің шығысында жүктеменің Rн кедергісі қосылған. Генератор мен жүктеме күшейткіш каскадтың бөлігі болып табылмайды, бірақ оның жұмысында маңызды роль атқарады. Суреттегі күшейткіштің кіріс Rвх және шығыс Rвых кедергілері бар.
2 сурет – Күшейткіш каскадтың құрылымдық схемасы
Күшейту шамасына байланысты кернеуді, токты және қуатты күшейткіш деп бөледі. Барлық күшейткіштер қуатты күшейтеді, бірақ кернеуді күшейткіш ең бастысы кернеуді күшейтеді, ал токты күшейткіште ең алдымен ток күшейеді.
Күшейткіш каскадтарды Rвх және Rг шамаларының қатынасы бойынша бөлу ыңғайлы. Егер күшейткіште Rвх >> Rг болса, онда оның потенциалды кірісі бар және ол кернеуді күшейткіш болып табылады. Токты күшейткіште Rвх << Rг , яғни ол жердегі кіріс токтікі болады. Қуатты күшейткіште Rвх ≈ Rг, яғни кіріс, кіріс сигналының қорегімен дәл келеді.
Сонымен қатар Rвых және Rн бойынша да кернеуді күшейткіштер (Rвых << Rн), токты күшейткіштер (Rвых >>Rн) және қуатты күшейткіштер (Rвых ≈ Rн) деп бөлуге болады.
Күшейтетін сигналдарының түріне байланысты күшейткіштерді гармоникалық сигналдарды күшейткіштер және импульстік сигналдарды күшейткіштер деп бөледі. Гармоникалық немесе квазигармоникалық сигналдарды күшейту процесі олардың жиілік спектрінің өзгермеуімен, сонымен қатар барлық гармоникалық құраушыларының амплитудалық қатынастарымен анықталады. Гармоникалық сигналдарды күшейткіштерге жазу және сигналдарды шығару құрылғыларының, микрофондық және т.б. құрылғыларының күшейткіштері жатады.
Импульстік күшейткіштер әртүрлі формадағы импульстерді күшейту болып табылады.
Күшейтетін сигналдың уақыт бойынша өзгеруі бойынша тұрақты ток және айнымалы ток күшейткіштері болып бөлінеді.
|
