Электростатика
Жартылай өткізгіштердің контактылыларындағы құбылыстар. Жартылай өткізгіш диод және транзистор
жүктеу/скачать 9,11 Mb.
|
Электр и магнетизм Лекция (2)
| Жартылай өткізгіштердің контактылыларындағы құбылыстар. Жартылай өткізгіш диод және транзистор. n-типті және р-типті екі жартылай өткізгішті біріне-бірін түйістірсек (5-сурет), диффузия құбылысының салдарынан еркін электрондар n-типтен р-типке, ал кемтіктер, керісінше, р-типтен n-типке өтеді. Түйіскен аймақта р-типті жартылай өткізгіш жағы теріс зарядталған да, ал n-типті жағы оң зарядталған жапқыш қабат пайда болады. Бұл қабатта пайда болған электр өрісі электрондардың n→р бағытта, ал кемтіктердің р→n бағытта ары қарай өтуін тежейді. n-типті жартылай өткізгіштік ток көзінің оң, ал р-типті жартылай өткізгішті теріс полюсіне жалғасақ (6-сурет), сыртқы электр өрісінің Е кернеулігі жапқыш қабаттағы Е' электр өрісінің кернеулігімен бағыттас болады да, жапқыш қабаттың кедергісі артады. Бұны жапқыш бағыты деп атайды, себебі ток өтпейді.
5-cурет 6-сурет 7-сурет Енді n-типті жартылай өткізгішті ток көзінің теріс полюсіне, ал р-типтіні оң полюсіне жалғастырайық (7-сурет), онда жапқыш қабат екі жарылып, кедергісі кемиді. Бұл бағытты өткізу бағыты деп атайды, себебі жартылай өткізгіш арқылы ток жүреді. Біз жартылай өткізгіштік диодтың жұмысын қарастырдық, олар көбінесе электр тогын түзету үшін электрондық диодтың орнына қолданылады. Жартылай өткізгішті транзистор. Екі n–p ауысуы бар жартылай өткізгіштік құралдар транзисторлар деп аталады (ағылш. transfer –«тасымалдау» және resistor – «кедергі»). Әдетте транзисторларды жасағанда германий мен кремний қолданылады. Транзисторлар және транзисторы деп екіге бөлінеді. Мысалы, типті германий транзисторы донорлық қоспасы бар германийден жасалған шағын пластика, яғни n-типті жартылайөткізгіштік. Осы пластикада акцепторлық қоспасы бар, яғни кемтіктік өткізігішті екі аймақ пайда болады (8,а-сурет). типті транзисторда негізгі германий пластикасы типті өткізгіштікке, ал онда пайда болған екі аймақ типі өткізгіштікке ие(8,б-сурет). 8-сурет а) б) Транзистордың пластикасын (Б) база деп, аймақтардың бірін, қарама-қарсы типті өткізгішті (К) коллектор, ал екіншісін, (Э) эмиттер деп атайды. Коллектордың көлемі эмиттердің көлемінен үлкен болады. Әр түрлі құрылымдағы шартты белгілеулерде эмиттетердің нұсқамасы транзистор арқылы өтетін токтың бағытын көрсетеді. Транзистордың ауысуының екеуі де екі ток көзіне жалғанады. 9-суретте құрылымды транзисторды тізбекке қосу көрсетілген. «Эмиттер–база» ауысуы тура бағытта (эмиттер тізбегі), ал «коллектор–база» ауысуы тежегіш бағытта (коллектор тізбегі) қосылады. Эмиттер тізбегі ажыратылып тұрған кезде коллектордағы ток өте аз, себебі негізгі еркін заряд тасымалдаушылар – базадағы электрондар мен коллектордағы кемтіктер үшін ауысуға тыйым салынған. Эмиттер тізбегін тұйықталған кезде ондағы негізгі заряд тасымалдаушылар болып табылатын кемтіктер базаға ауысады да тізбекте эмиттер тогы пайда болады. Эмиттерден базаға түскен кемтіктер үшін коллектор тізбегінде ауысуы ашық тұрады. Көптеген кемтіктер осы ауысудың өрісіне қармалып коллекторға өтеді де тогын тудырады. Эмиттер және коллектор токтары тең болуы үшін транзистордың базасын өте жұқа қабат түрінде жасайды. Эмиттер тізбегіндегі ток күші өзгерсе, коллектордағы ток күші де өзгереді. I0 9-сурет
Эмиттер тізбегі Коллектор тізбегі Егер эмиттер тізбегін айнымалы кернеу көзіне қоссақ, онда коллектор тізбегіне жалғанған резисторда амплитудасы кіріс сигналының амплитудасынан көп үлкен болатын айнымалы кернеу пайда болады. Демек, транзистор айнымалы кернеуді күшейтетін күшейткіш рөлін атқарады. Дегенмен транзистордағы күшейткіштің мұндай сұлбасы тиімсіз, себебі онда ток бойынша сигналдың күшейтілуі жоқ және кіріс сигналдарының көздері арқылы эмиттердің барлық тогы өтеді. Транзистордағы күшейткіштің нақты сұлбаларын айнымалы кернеу көзін, одан базаның аз ғана тогы өтетіндей етіп қосады. Базадағы токтың аз ғана өзгерісі коллектордағы токты айтарлықтай өзгертеді. жүктеу/скачать 9,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|