Магнетизм

120
М
.
Қ
.
 Досболаев
Идеал
 
жартылай
 
өткізгіш
 
диод
.
 
Енді
жоғарыда
көрсетіл
-
ген
(3) 
формуланы
келесі
түрде
жазайық
: 














1
exp
0
T
U
I
I

, (6)
мұндағы
Т

– 
термиялық
потенциал
)
/
(
e
kT
Т


; 
К
 
300
T

болғанда
мВ
 
26
Т


, 
демек
, 
бұл
жердегі
экспоненциал
мүше
)
kT
/
eU
exp(
бірден
көп
үлкен
болуға
тиіс
, 
яғни
(3)-
формуладағы
бірді
ескермеуге
болады
. 
Осылайша
, 
тура
ығысу
кезінде
мВ
 
26
U

болады
жəне
0
0
exp
I
kT
eU
I
I








. (7) 
(7)-
өрнек
I
токтың
U
кернеуден
қарапайым
экспонен
-
циалды
тəуелділігі
болып
табылады
; 
бұл
тура
ток
мəні
кері
қанығу
0
I
тогы
мəнінен
көп
үлкен
, 
жəне
U
тура
кернеу
мəнінің
болмашы
өзгерісінде
тура
ток
тез
өседі
дегенді
білдіреді
(5-
суретті
қараңыз
). 
Мəселен
, 
бөлмелік
температура
жағдайында
(
мВ
 
26
e
/
kT

үшін
) 
U
əрбір
60 
мВ
-
ке
өскенде
тура
ток
10 
есеге
өсетін
болады
. 
Елерліктей
ток
байқалатын
кернеуді
диодтың
тосқауылдық
(
шекаралық
) 
кернеуі
деп
атайды
. 
Тосқауылдық
кернеудің
мəні
тəжірибеде
қолданылатын
германий
диодтары
үшін
0,2 - 0,3 B, 
ал
кремний
диодтары
үшін
0,6–0,7 
В
болады
. 
Енді
кері
ығысу
жағдайында
қарастырса
, 
мВ
 
26
U

болғанда
, (3) 
теңдеудегі
экспоненциалдық
мүше
бірмен
салыстырғанда
кіші
жəне
төмендегідей
жазылады
: 
0
I
I


. (8) 

Электр жəне магнетизм
121
 
(3)-
формулада
экспоненциалдық
тəуелділікті
қорыту
ке
-
зінде
физикалық
кейбір
идеализациялар
жасалғанына
қара
-
мастан
, 
нəтижелер
нақты
диодтың
жұмысшы
алабының
көпші
-
лік
бөлігі
үшін
эксперименттік
деректермен
жақсы
үйлеседі
. 
 
Тəжірибелік
 
қондырғының
 
сипаттамасы
 
 
Зерттеу
нысаны
кремниден
жасалған
Д
226
В
типті
жартылай
өткізгіш
диоды
.
"
Агат
" – 
қорек
көзі
жəне
ол
беретін
токты
шектеуге
арналған
резистор
мен
кернеуді
реттеуге
арналған
потен
-
циометр
. 
Диодтың
ВАС
кескінін
бақылау
үшін
"MFG-8216F" 
дыбыс
генераторы
жəне
"MOS-620CH" 
электронды
сəулелі
түтікшелі
осциллографы
қолданылады
(
қосымшаларды
қара
-
ңыз
).
 
Жұмысты
 
орындау
 
тəртібі
 
1-
тапсырма
.
 
Диодтың
 
ВАС
 
алу
 
1.
9-
суретте
көрсетілген
тізбекті
жинаңыз
. 
Аспаптарды
желіге
(220 
В
) 
қоспастан
бұрын
, 
қорек
көзінің
кернеуін
рет
-
тейтін
потенциометр
бұрамасы
сағат
тіліне
қарсы
бағытта
ең
шеткі
(
бұл
шығыс
кернеуінің
ең
төменгі
мəніне
сəйкес
келеді
) 
орнында
тұрғанына
көз
жеткізіңіз
. 
2.
Оқытушы
немесе
лаборант
электр
тізбегінің
дұрыс
жиналғандығын
тексергеннен
кейін
ғана
келесі
тапсырмаларды
орындауға
кірісіңіз
. 
3.
Қорек
көзін
желіге
қосыңыз
.
4.
Потенциометр
көмегімен
кіріс
кернеу
мəнін
өзгерте
отырып
, 
диодтың
тура
бағыттағы
ВАС
-
ын
алыңыз
, 
нəтижелерді
1-
кестеге
енгізіңіз
жəне
графикалық
түрде
кескіндеңіз
. 
Алынған
қисық
бойынша
жапсарлық
потенциалдар
айырымын
бағалаңыз
. 
1-
кесте
 
В
 ,
U
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 
мА
 ,
I

122
М
.
Қ
.
 Досболаев
 
9-
сурет
.
Диодтың
тура
бағыттағы
ВАС
алуға
арналып
жинақталған
электр
тізбегі
5.
3-
бөлімдегі
жұмысты
диодтың
кері
бағыттағы
ВАС
-
ын
алу
үшін
қайталаңыз
(
бұл
жағдайда
диодты
тізбекке
полюстерін
ауыстырып
жалғаңыз
), 
нəтижелерді
2-
кестеге
енгізіңіз
жəне
графикалық
түрде
кескіндеңіз
. 
2-
кесте
 
В
 ,
U
0,1 0,5 1 2 3 4 5 6 7 
мкА
 ,
I
6.
р
-n 
өткелдің
тура
жəне
кері
бағытта
ығысулары
(
кернеу
-
дің
3

5 
мəндері
үшін
) 
жағдайында
ВАС
-
тан
динамикалық
кедергіні









I
U
R
Д
анықтаңыз
. 
7.
Кернеудің
3

5 
мəндері
үшін
түзету
коэффициенттерін









кері
тура
I
I

есептеңіз
. 
2-
тапсырма
.
 
Диодтың
 
ВАС
 
осциллограф
 
экранында
 
бақылау
. 
8.
10-
суретте
көрсетілген
электр
тізбегін
жинаңыз
. 

Электр жəне магнетизм
123
 
 
10-
сурет
.
 
Диодтың
ВАС
осциллограф
экранында
алуға
арналып
жинақталған
электр
тізбегі
9.
Жинақталған
тізбекке
"MFG-8216F" 
дыбыс
генера
-
торынан
бірнеше
жүздеген
герц
жиілікті
кернеу
беретіндей
етіп
орнатып
тізбекке
жалғаңыз
(
бұл
кезде
кернеуді
(
сигнал
ампли
-
тудасын
) 
реттейтін
бұрама
сағат
тіліне
қарсы
ең
шеткі
күйде
тұруы
қажет
). "MOS-620CH" 
электронды
сəулелі
түтікшелі
осциллографтың
жазба
генераторын
өшіріп
, 
тізбекте
көрсетілген
ұяшықтармен
(

Y,
X,
) 
сəйкестендіріп
жалғаңыз
(
осцилло
-
графтың
экранындағы
бөлікке
сəйкес
келетін
кернеу
ең
үлкен
мəнінде
тұру
қажет
, 
кейін
тəжірибе
кезінде
ажырату
қабілетін
реттеп
алыңыз
). 
Аспаптарды
желіге
қосып
қызуы
үшін
бірнеше
минут
уақыт
беріңіз
. 
10.
Генератордан
тізбекке
берілетін
кернеуді
үлкейте
отырып
осциллограф
экранында
ВАС
кескінін
алып
, 
дəптерге
сызып
алыңыз
. 
11.
Орындалған
жұмыстар
бойынша
қорытынды
жазыңыз
. 

124
М
.
Қ
.
 Досболаев
Өзін
-
өзі
 
тексеру
 
сұрақтары
: 
1.
Жартылай
өткізгіштердің
электромагнитік
табиғаты
қандай
? 
2.
Қоспалы
электрондық
немесе
кемтік
электр
өткізгіштік
қалай
пайда
болады
? 
3.
Сыртқы
кернеудің
əсерінен
p-n 
өткелінде
қандай
өзгерістер
болады
? 
4.
Диодтың
вольтамперлік
сипаттамасының
жолын
түсіндіріңіз
. 
5.
Диодтың
вольтамперлік
сипаттамасы
температураға
байла
-
нысты
қалай
өзгереді
? 
6.
Айнымалы
токты
түзету
тізбектерінде
диод
қалай
пайдала
-
нылады
? 
7.
Жартылай
өткізгішті
диодтардың
вакуумдық
диодтармен
салыстырғандағы
негізгі
артықшылығы
мен
кемшіліктері
қандай
?
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Электр жəне магнетизм
125
 
 
 
 
 
 
 
 
БИПОЛЯРЛЫ
 
ТРАНЗИСТОР
 
 
Жұмыстың
 
мақсаты
. 
Электрондық
-
кемтіктік
екі
өткелі
бар
жар
-
тылай
өткізгіш
(
транзистор
) 
құрылымның
электрлік
қасиеттерін
зерттеу
.
 
 
 
Қысқаша
 
теориялық
 
мəліметтер
 
 
Электр
тогы
көзінен
жүктемеге
өтетін
электр
энергиясы
ағынын
басқара
алатын
элемент
активті
элемент
деп
аталады
, 
олардың
бірі
– 
транзистор
. 
Ол
– 
кіріс
сигналын
күшейте
алатын
аспап
. 
Сигналдың
қуатын
арттыру
сыртқы
қоректендіру
көзі
есебінен
іске
асырылады
. 
Мұндағы
ескертетін
жағдай
сигнал
-
дың
амплитудасын
арттырудың
шешуші
рөл
атқармайтындығы
. 
Мысалы
, 
трансформатор
токты
кернеу
есебінен
немесе
кернеуді
токтың
есебінен
күшейтеді
, 
бірақ
қуатты
күшейтпейді
, 
сондық
-
тан
күшейткіш
құрал
болып
табылмайды
.
Күшейткіш
құралдың
жұмыс
істеуі
оның
активті
немесе
реактивті
кедергісінің
қуаты
азғантай
сигналдың
ықпалынан
өзгеруіне
негізделген
. 
Транзистордың
 
жұмыс
 
істеу
 
принципі
. 
Барлық
транзистор
-
ларды
: 
биполярлық
(
екі
полюсті
) 
жəне
униполярлық
(
бір
пол
-
юсті
, 
өрістік
)
деп
екі
жалпы
класқа
бөлуге
болады
. 
Биполярлық
транзисторлардың
жұмысы
заряд
тасымалдаушылардың
екі
түрін
(
электрондарды
жəне
кемтіктерді
) 
пайдалануға
негіздел
-
ген
. 1-
суретте
биполярлық
транзистордың
құрылымы
кескін
-
11

126
М
.
Қ
.
 Досболаев
делген
. 
База
деп
аталатын
орталық
р
-
типті
жəне
n-
типті
екі
алабтың
– 
эмиттер
жəне
коллектордың
ортасына
орналасқан
(p-
positive, n-negative). 
Мұндай
құрылым
n-
р
-n 
типті
транзистор
деп
аталады
. 
Егер
эмиттерлік
жəне
коллекторлық
алабтар
үшін
р
-
типті
, 
ал
база
алабы
үшін
n-
типті
жартылайөткізгіш
алынса
, 
онда
р
-n-
р
транзисторды
жасауға
болады
. 

жүктеу/скачать 3,9 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: