Дәріс жартылай өткізгіштік физика негіздері. Жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігі. P-n ауысу теориясы. Негізгі және негізгі емес заряд тасымалдаушылар. Негізгі ақпарат
жүктеу/скачать 1,04 Mb.
|
Д ріс жартылай ткізгіштік физика негіздері. Жартылай ткізгіште
- Бұл бет үшін навигация:
- Іске қосу және тіркелу .
- T=C(R//R1кір2) мұнда, R1кір2-Э2 элементінің жабық кіріс кедергісі; R1кір=R6 бұдан, Uкір2 max 4-сурет сұлбасынан анықталады, яғни Uкір2 max= Еп жуық шамамен, яғни, tu=[CRR,/(R+R)] ln [(En-Unop2)].
| Электрлік тербелістер генераторы
Тікбұрышты сигналдар генераторы импульсті құрылғыларда қолданылады, өйткені тікбұрышты сигналдардың функционалдық спектрі өте кең, яғни құрамында түрлі жиіліктердің гармоникалық құрамалары бар. Тікбұрышты сигналдар генераторы мультивибратор деп аталады. Егер гармоникалық тербелістер генераторында өзін-өзі қоздыру шарты нақты бір жиілікте орындалса, онда мультивибраторда өзін-өзі қоздыру шарты бірден бірнеше (көптеген) жиілікте орындалады. Мультивибратор тұрақты күйде бола алмайды. Егер қандай-да бір себептермен Т1 транзисторы ашылып кетсе, онда оның коллекторлық тізбегінде тоқ ағады, осы транзистордың коллектордағы Uk1 кернеуі төмендейді де, Т1 коллекторындағы кернеудің теріс айырмасы Uk1 С1 конденсаторы арқылы Т2 транзисторының базасына беріледі, бұл оның жабылуына және оның коллекторлы тізбегіндегі Ik2 тоқтың төмендеуіне әкеледі. Ол Т2 транзисторының коллекторындағы Uk2 кернеуді арттырады. Әрі қарай Т2 транзисторы коллекторындағы кернеудің оң өсімі (“+”ΔUk2) С2 конденсаторы арқылы Т1 транзисторының базасына беріледі. Соның арқасында Т1 транзисторы кеңінен ашылады, одан ағатын ток көбейеді, Т1 транзисторының коллекторындағы кернеу төмендейді, бұл үрдіс өзі жылдам дамып, Т2 транзисторы жабылады, ал Т1 транзисторы қанығу режиміне енеді. Мультивибратордың бұл жағдайы квазитұрақты, басқаша айтқанда, уақытша тұрақты. Көшкінді түрдегі үрдіс аяқталғаннан соң С1 конденсаторы келесі тізбекпен разрядталады: “+” С1 ашық қорек көзі Ек, Rб1,-С1. Бұл жағдайда оң мәні мен эмиттерге, коллекторге теріс мәнмен берілген Rб2 – дегі кернеу URб2 Т2 транзисторі жабық жағдайда ұстап тұрады. Дәл осы уақытта С2 конденсаторы: “+”, Ек, Rk, С2, Бэ, Т1 ”-” Ек тізбегі бойынша зарядталады. Т1 транзисторының базасында оң кернеу орнайды, ол төмендеген сайын С2 конденсаторы зарядталады. С2 конденсаторы экспоненциал бойынша зарядталғанда зарядталу тоғы Т2 транзисторының кері Uбэ төмендеуіне әкеледі. Зарядталу тоғы 0-ге тең болғанда Т2 базасына үлкен кернеу беріледі, сол себепті Т2 ашылады, оның коллекторы Ік2 артады, ал коллектордегі Uk2 төмендейді. Соның нәтижесінде түбір жабылады, одан ағатын ток төмендейді, Т1 транзисторы коллекторде кернеудің оң өсімі қалыптасады, әрі қарай үрдістер көшкінді түрде жалғасады. р = С*Rб; tр = 0.7 * С * Rб ; T = 2 * tр, f = 1/T; ф = С * Rk ; tф = 2.2 * ф ; Rб = 20 Ком; Rk = 2 Ком; f = f(t0). t0 өскен сайын Rбэ кедергісі төмендейді, Rб – азаяды,, р – өседі. Rб –ның мәні аз болған сайын шунттаудың да әсері азаяды. Rб = 20 КОм. f тұрақтылығын жоғарлату үшін түрлі сұлбатехникалық тәсілдер қолданылады: Rк = Rк1 + Rк11, Rк шамасының төмендеуі С и Rб . көрсеткіштерінің өсуіне әкеліп соғады. База тізбегіне өткізу бағытында емес диод қосылады. Сұлба екі квазитепе тең күйде болуы мүмкін біреуінде Э1- ашық, Э2 – жабық, екіншісінде керісінше.
27-сур
сондай-ақ Uкір2 кернеуі Uашу кернеуінен кем сондықтан Э2-жабық Uшығ=Е1(1), Э1 ашық (екі кірісінде бірлік сигнал орнайды) және Uшығ2=Е0(0). Іске қосу және тіркелу . Т моментінде кіріс элементіне Э1 қысқа іске қосылатын импульс Uі.қ.=Е0 түседі деп алсақ, онда процестің жүру кезінде Э1 кірісінде 0 сигналы болады, нәтижесінде Э1 элементі жабылады, оның шығысында кернеудің тура түсуі пайда болады, ал ол конденсарор С арқылы Э2 элементінің кірісіне беріледі. Мұның соңғысы мынаған келіп тіреледі: оның кірісінде кернеу Е0 (0сигналы)-на тең болады, осы деңгей арқылы кернеу Э1 элементінің жабық қалпына келіп тіреледі, осыдан кейін іске қосылған импульстің жұмысы аяқталуы жүзеге асады. Сондықтан іске қосылған импульстің t моментінің берілуі сұлбада тіркелуіне әкеліп соғады және осы арқылы элементтердің шығысында тіркелген кернеу секірісінің пайда болуына ұласады. Э2 элементінің тіркелу қажеттілігіне мынау қажет: Uвх2(t’) = Uвх2мин ≈ Uвх2мин + ∆U1 > Uпор, мұнда, U1 - Э1 шығысындағы және Э2 кірісіндегі кернеудің түсуі; Uтаб – Э2 элементінің қосылу кернеуінің деңгей табалдырығы. Э2 элементінің кірісіндегі түсу мағынасы ∆U1 ≈ RE1/(R+Rвых1), мұнда, Rшығ1 – Э1 шығыс кедергісі. (1) мен (3) ескерсек (2) теңдеуден R кедергісіне төменнен шектеулер қойылатынын байқаймыз (әдетте R>100 Oм болу қажет). Іске қосушы импульстің tи.зап ұзақтылығы Э1 және Э2 элементтерінің қайта қосылуына жеткілікті болу керек: tи.зап>=tз.ср. Квазитепетеңдік күйі. Бұл күйде Э1 элементі жабық, ал Э2 ашық, С конденсаторы Э1 шығыс кедергісі арқылы және R резисторы арқылы зарядталады. Конденсатор зарядталған сайын зарядталу тобы және R резисторындағы U шығыс кернеуі азаяды, Э1 шығысындағы U шығыс кернеуі өседі. Uкір1 кернеуі Uашу кернеуінің мәніне жеткенде, Э2 элементі жабыла бастайды. Квазитепетеңдік күйінің ұзақтылығы қалыптасатын импульстің ұзақтылығын анықтайды және төмендегідей бағалануы мүмкін: Tu=C(R+Rшығ1)ln(Uшығ2макс/Uашу2) Кері лақтыру және бастапқы күйді қалпына келтіру. Э2 элементін жабылуы кезінде (“t” моментінен бастап) оның шығысындағы кернеу өсіп, Uашу шамасына жеткенде Э1 элементі ашылады. Сонымен, “t” моментінен кейін екі Э1 және Э2 элементтері де ашық күйде болады. Нәтижесінде оң кері байланыс әсерінен регенеративті үрдіс пайда болады. Ол Э1 элементінің жылдам әрі толық ашылуына және Э2 элементінің жабылуына мүмкіндік береді (кернеудің жоғары жылдамдық пен өзгеруінің кезінде қысқа импульстарды қалыптастырғанда Э2 элементінің кірісінде регенеративті үрдіс болмауы мүмкін). Енді теріс лақтырудан кейін бастапқы күйді қалпына келтіру басталады. Ол конденсатордың келесі тізбегі бойынша разрядталумен байланысты: ашық Э1 элементінің шығыс кедергісі және Д диод (диод Э2 интегралды элементінің кірісінде диод болмаған жағдайда қосылады; диод жоқ кездегі Э2 элементінің шығысындағы кері кернеу). Әдеттегі жүктеме Э2 элементінің шығысына қосылады. Интегралды логикалық элементтердегі күтуші мультивибраторлары. Импульс қалыптастыру С зарядталу конденсаторының Ек қорек көзі тогымен зарядталу үрдісінде жүретін дифференциалдаушы уақыт бөлгіш тізбегі бар күшейту мультивибраторын қарастырайық. Бастапқы күйде Э2 ашық, Э1 жабық, екі кіріске де жоғары деңгейлік кернейлер берілген (сигнал 1), Э2 шығысындағы сигнал 0 Э1 кірісіне берілген; Э1 шығысындағы Uшығ1 кернеуі жоғары. Ал Е кернеуі 0-ге жақын. Іске қосу және лақтыру. t’ моментінде Э2 кірісіне теріс іске қосушы импульс (сигнал 0) беріледі, Э2 элементі 0-дік күйден бірлік күйге ауысады. Э2 элементінің шығыс сигналы Э1 кірісіне беріледі және соңғысы 0-дік күйге ауысады; Э1 шығысында қалыптасқан кернеудің кері түсімі С конденсаторы арқылы Э2 кірісіне беріледі де, Э2 элементін іске қосушы импульстің әсерінен кейін де бірлік күйде ұстап тұрады. Сонымен іске қосу нәтижесінде Э1 элементі ашық, Э2 элементі жабық болады. tu=[CRR,/(R+R,)]ln[(Eа-Uашу2)] НЕМЕСЕ-ЕМЕС элементтеріндегі сұлбалары (мысалы: ЭБЛ элементтер де) ЖӘНЕ-ЕМЕС элементі сұлбаларынан айырмашылығы жоқ, бірақ олар бұл өрісті импульстермен басқарылады. ЖМБ-интегралды логикалық элементте. Бастапқы қалыпта Э2 элементі ашық та, ал Э1 элементі жабық, екі кірісте де жоғары кернеу берілген (сигнал 1), ал О сигналы Э2-нің шығысынан Э1-дің кірісіне берілген; Э1-дің шығысында Uшығ1 кернеуі жоғары, ал Uс кернеуі 0-ге жақын. Іске қосу және лақтырылу. t моменетіне Э2-нің кірісіне жасырынды импульс іске қосылуы пайда болады және Э2 элементінің қалпы 0-дан 1-ге озгереді. Э2 шығыс сигналы Э1 кірісіне түседі және ол, 0 қалпына қосылады; Э1-дің шығысында пайда болған жасырын кернеу түсуі Э2-нің кірісіне конденсатор С арқылы беріледі және импульстің іске қосылу кезінде Э2 элементі 1 қалпін сақтайды. Іске қосылу нәтижесінде лақтырылу пайда болды яғни, Э1 элементі ашық, ал Э2 элементі жабық. T=C(R//R1кір2) мұнда, R1кір2-Э2 элементінің жабық кіріс кедергісі; R1кір=R6 бұдан, Uкір2 max 4-сурет сұлбасынан анықталады, яғни Uкір2 max= Еп жуық шамамен, яғни, tu=[CRR,/(R+R)] ln [(En-Unop2)]. жүктеу/скачать 1,04 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|