Оқулық «Білім беруді дамыту федералдық институты»
жүктеу/скачать 8,62 Mb. Pdf көрінісі
|
Иванов Электроника және микропроцессорлық техника. Оқулық (2)
- Бұл бет үшін навигация:
- ЖАРТЫЛАЙ ӨТКІЗГІШ ДИОДТАР 1.2.1. Вольт-амперлік сипаттамалар Жартылай өткізгіш диод
- Диодтың вольт-амперлік сипаттамасы
| 12
1.2. Электронды-кемтікті өтпелерді арнайы технологиялар бойынша жасалады: диффузия, балқыту, эпитаксия, иондық қосындылау, иондық имплантация және тағы да басқа көптеген жолдармен. ЖАРТЫЛАЙ ӨТКІЗГІШ ДИОДТАР 1.2.1. Вольт-амперлік сипаттамалар Жартылай өткізгіш диод деп бір р-п өтпесі және екі шығысы бар аспап аталады. Жартылай өткізгіш диод, тізбектің элементі ретінде, бейсызық екі полюсті, яғни екі сыртқы шығыстары (катод К және анод А) және сызықты вольт-амперлі сипаттамасы (ВАС) бар электронды аспап болып табылады. Көптеген диодтардың жұмыс істеу принциптері р-п өтпесінің негізгі қасиеті – бір бағыттағы өткізгіштікті пайдалануға негізделген. Жартылай өткізгіш диодтың шартты графикалық белгіленуі бұл қасиетті көрсетеді: үш бұрыш (анодтың символы) оны басып өтетін электр байланысымен бірге нұқсарға ұқсас белгіні түзеді. Бұл нұсқарға перпендикулярлы сызықша катодты білдіреді (1.3- суретті қараңыз). Үшбұрыштың сүйір ұшы тікелей тоқтың диод арқылы өтуі бағытын көрсетеді. Диодтың вольт-амперлік сипаттамасы диодқа қоса берілетін, кернеуден диод арқылы өтетін тоқтың тәуелділігі аталады. ВАС графикасында (1.4-ші, а суреті) вольт-амперлік сипаттаманың тура және кері салалары бейнеленген. І пр = f(U пр ) тік саласы, тікелей қосқан жағдайдағы диодтың сипаттамасын көрсетеді (анодқа «плюс» беріледі — диод ашық). Кері сала І кері = f(U кер ) диодтың кері қосылғандағы сипаттамасын көрсетеді (анодқа «минус» беріледі — диод жабық). р-п өтпесін тікелей кернеуге қосқанда және р-п өтпесінің кедергісін U пр төмендейді, ал тоқ І пр артады. Тоқ I > І пр max мәніне жеткенде, диод қызып кетеді. Нәтижесінде жартылай өткізгіштің кристалдық құрылымы бұзылады және аспап жарамсыз болып қалады. І пр max тоқ күші шамасы, диодтардың әртүрлі типтеріне және олардың өндірушілеріне байланысты аса ауытқымалы болады. Кері қарай қосқанда, кері тоқ І кері тікелей тоққа қарағанда жүздеген немесе мыңдаған есе кем болады. U > U кері max кернеуі жағдайында, кері тоқтың ұлғаюының, тиісінше р-п өтпесінің саңылауына сәйкес келетін І кері көшкін тәрізді үдерісі басталады. 13 U кері max мәні, әдетте, тесіп өтетін U эл проб 1,5 — 2 есеге төмен болады. Нақты диодтардың сипаттамаларында әрқашан, U кері max кері кернеуі, яғни оны кері қарай бағытта қосқан жағдайда диод «тесіп өтусіз» төзе алатын кернеу көрсетіледі. Диод тоқты өткізе бастауы үшін, оған минималды тікелей кернеуді беру қажет (тікелей ығысу). Минималды тікелей кернеу р-п өтпенің химиялық құрамына тәуелді. Кремний мен германийлік диодтардың тікелей кернеулері мәндеріндегі айырмашылық міне осы фактормен шартталған. Диодтың тура саласы шұғыл жоғары кететіндіктен, кернеудің тікелей төмен түсуі диодтың тоғы күші шамасының ауқымды диапазонында тұрақты болып қалады. Электр сызбаларын қарапайымдалған талдауы жағдайында, тікелей ығыстырылған диодтағы кернеудің төмендеуін тұрақты және тоқ шамасына тәуелді емес деп санауға болады. Осылайша, диодтың шынайы ВАС көптеген жағдайларда лайықтысына (яғни, тік сызыққа) алмастыруға болады және U пр = U пр max = const деп есептеуге болады. Кремнийден жасалған диодтар үшін константа 0,7 В, германийден жасалған диодтар үшін — 0,3 В болады. Диодтың шынайы вольт-амперлік сипаттамасы бойынша, диодтың жұмысына ықпал жасайтын келесі ұсынылған негізгі параметрлерді анықтауға болады: ■ максималды рұқсат етілетін тікелей тоқ І пр max ; ■ максималды тікелей тоқ жағдайындағы тікелей төмен түсу U пр max ; |