сурет


37731704371975209
00209
сурет
Aya мен жарықтың зиянды әсерлерінен сақтау үшін германий кристалы бітеу металл корпустың ішіне орнатылады (167, а-сурет). Диодтың сызбанұсқасы 167, 5-суретте көрсетілген.
Жартылай өткізгішті түзеткіштер өте сенімді және қызмет ету мерзімі ұзақ болады. Бірақолар шектеулі температуралық шағын ғана аралықта (-70°С-тан -125°С-қа дейінгі) жұмыс істей алады.
• р — л-ауысудың касиеті айнымалы токты түзетуде қолданылады. д-типті жартылай өткізгіштің потенциалы оң болатын жарты период аралығында р — л-ауысу арқылы ток еркін өтеді. Келесі. жарігы периодта ток нөлге тең деуге болады.
§ 75. ТРАНЗИСТОРЛАР
• Транзистор1 — шебер құрылған аспап. Транзистордың жұмыс принципін түсіну оңай емес, бірақ оны түсіну ойлап тапқаннан қиын емес қой. Сендер оның қалай жұмыс істейтінін, оның қысқаша түсініктемесі бойынша болса да оқып меңгереді деп сенеміз.
Береген және алаған қоспалар енгізілген германийден немесе кремнийден жасалған транзисторлардың бір түрін қарастырайык. Қоспаның орналасуы сондай, екі -типті жартылай өткізгіш арасында өте жұқа (бірнеше микрометр шамасында) и-тіпті қабатша түзіледі (168-сурет). Осы жұқа кабатшаны негіз немесе база деп атайды.
Кристалдарда тура бағыттары қарама-қарсы екі р — и-ауысу пайда болады. Өткізгіштіктері әр түрлі үш аймақтың ұштары,

сурет
транзисторларды 168-суретте көрсетілгендей сызбанұсқа бойынша қосуға мүмкіндік береді. Осылайша косқанда с<$л жақтағы р — л-ауысу тура болады және базаны өткізгіштігі р-типті эмиттер деп аталатын аймақтан бөліп тұрады. Егер де оң жақтағы р — л-ауысу болмаса, “эмиттер — база” тізбегінде, кернеудің көзінде (Б1 батареяның және айнымалы кернеу көзінің) және “эмиттер — база” тура ауысудың аз кедергісін қоса есептегендегі тізбектің кедергісіне тәуелді ток болған еді.
Б2 батареясы сызбанұсқадағы (169-сурет) оң жақтағы р — и-ауысу кері болатындай етіп қосылады. Ол базаны өткізгіштігі /?-типті коллектор деп аталатын оң жақтағы аймақтан бөліп тұрады. Егер де сол жақтағы р — п-ауысу болмаса коллектор тізбегіндегі ток күші нөлге жуық болар еді, себебі кері ауысудың кёдергісі өте үлкен. Сол жактағы Р — л-ауысуда ток болған жағдайда коллектор тізбегінде де ток пайда болады және де коллектордағы ток күші эмиттердегі ток күшінен тек азғантай ғана кіші болады.
Мәселе төмендегідей. Эмиттер мен база арасында кернеу ту- ғызғандар-типті жартылайөткізгіштің негізгі тасушыла-
ры — кемтіктер базаға өтіп кетеді, ол жерде олар негізгі тасушылар болмайды. Базаның калындығы өте аз және ондағы негізгі тасушылардың (электрондар) саны онша үлкен болмағандықтан, онда пайда болған кемтіктер базаның электрондарымен рекомбинация- ланбайды деуге болады да, диффузия есебінен коллекторға енеді. Оң р — w-ауысу базаның негізгі тасушылары — электрондар үшін жабык, бірақ кемтіктер үшін ашық. Коллектордағы кемтіктер электр өрісіне ілеседі де, тізбекті түйықтайды. Базадан эмиттер тізбегіне тарамдалатын ток күші өте аз, себебі горизонталь жазыктықтағы базаның көлденең кимасы(168-сурет бойынша) вертикаль
жазықтықтағы қимасынан көп кіші.
су рет
Коллектордағы ток күші іс жүзінде эмиттердегі ток күшіне тең болса, ол эмиттердегі токпен бірге өзгереді. Резистордын, R кедергісінің коллектордағы токқа әсері аз, сондықтан ол кедергіні жеткілікті үлкен етіп жасауға болады. Эмиттер тізбегіне қосылған айнымалы кернеу көзінің көмегімен эмиттердегі токты реттей отырып, біз R резистордағы кернеудің синхронды өзгерісін аламыз.
Резистордың кедергісі үлкен болғанда ондағы кернеудің өзгерісі эмиттер тізбегіндегі сигналдың кернеуінің өзгерісінен ондаған мың есе артады. Бұл кернеу күшейді деген мағынаны береді. Сондықтан R тұтынушыдан (жүктемеден) қуаты эмиттерге келетін сигналдың қуатынан көптеген есе басым электрлік сигнал алуға болады.
Транзисторлардың қолданылуы. Транзисторлар (169-сурет) қазіргі кезде техникада барынша кеңінен қолданылады. Олар көптеген ғылыми, өндірістік және тұрмыстық құралдардың электрлік тізбектерінде электрлік шамдарды алмастырады. Осындай аспаптар пайдаланылатын ықшам радиоқабьілдағыштар түрмыста транзисторлар деп аталады. Электронды шам-диодтармен салыстырғанда транзисторлардың артықшылығы, жартылай өткізгішті диодтар сияқты, ең алдымен, үлкен қуат тұтынатын және қызуға керекті уақыт талап ететін қыздырылатын катоды жоқ. Сонымен қатар, бұл құралдардың көлемі және массасы электрондық шамдармен салыстырғанда ондаған, жүздеген есе кіші. Олар төменгі кернеулерде жүмыс жасайды.
Транзисторлардың кемшіліктері де жартылай өткізгішті диодтардікіндей. Олар температураның жоғарылауына, электрлік артық жүкке және өткір сәулелерге өте сезімтал.
• Жартылай өткізгіштердегі р — я-ауысудың қасиеті электрлік тербелістерді генерациялау және күшейту үшін қолданылады.
? I. Транзистордын базасы неліктен жіңішке болуы керек?
Базасы р-типті жартылай өткізгіш және эмиттер мен коллекторы я-типті жартылай өткізгіш болатын транзисторды тізбекке калай қосу керек?
Коллектордағы ток неліктен жуыктап алғандағы эмиттердегі токка тең?
§ 76. ТЕРМИСТОРЛАР МЕН ФОТОРЕЗИСТОРЛАР • Жартылай өткізгішті диодтар мен транзисторлар жартылай өткізгіштердің барлық мүмкіндіктерін сарқа пайдаланды деуге болмайды. Жартылай өткізгіш аспап- тардың тағы да бір екі түрімен танысалық.
Термисторлар. Жартылай өткізгіштерде электрлік кедергілер температураға аса тәуелді. Жартылай өткізгіштің осы қасиеті оның тізбегіндегі ток күші бойынша температураны өлшеу үшін колданылады. Осындай аспаптар термисторлар немесе терморезис- торлар деп аталады.
Термисторлар — жартылай өткізгішті аспаптардың ең қарапайым түрінің бірі. Термисторлар шыбықша, түтікше, дискі, шайба және моншақ түрінде, мөлшері бірнеше микрометрден бірнеше сантиметрге (170-сурет) дейінгі шамада шығарылады.
Көптеген термисторлардың өлшейтін температураларының диапазоны 170-тен 570 К-ге дейінгі интервалда жатады. Дегенмен, өте жоғары («1300 К) және өте томен (»4-80 К) температураларды өлшеуге арналған термисторлар да болады.
Термисторлар біраз қашықтықтағы температураларды өлшеуге, өрт болғанын білдіретін дабылқаққыштарда колданылады.
Фоторезисторлар. Жартылай өткізгіштердің өткізгіштігі тек жылудан ғана емес, жарыктан да артады. Бұған 171-суретте көрсетілген сызбанұсқадағы қондырғының көмегімен көз жеткізуге болады. Жартылай өткізгішке жарық түскенде оның тізбегіндегі токтың артатынын байқауға болады (172-сурет). Бұл жарықтың әсерінен жартылай өткізгіштің өткізгіштігі артатынын (кедергісінің азаятынын) көрсетеді. Осы кұбылыс қыздырумен байланысты емес, себебі оны температура өзгермеген жағдайда да байқауға болады.
Жартылай өткізгішке түскен жарық энергиясының есебінен атомнан үзіліп шыққан еркін электрондар және кемтіктер пайда болуының салдарынан электр өткізгіштік артады. Осы кұбылыс фотоэлектрлік эффект деп аталады.
Жартылай өткізгіштердегі фотоэлектрлік эффектіні пайдаланатын құралдар фоторезисторлар немесе фотокедергілер деп аталады. Фоторезисторлардың ыкшам және сезгіштік жоғары қасиеті оларды ғылымның, техниканың әр түрлі салаларында әлсіз жарық ағынын тіркеуге және өлшеуге пайдалануға мүмкіндік береді. Фото-
32702544450
170-сурет
00
170-сурет
18554700003253105762000
• Терморезисторлар температураны өлшейді. Фоторезис- торлар өлсіз жарықағынын тіркейді әрі өлшейді.
?1. Әдеттегі термометрлермен салыстырганда терморезисторлардыи қандай ар-
тыкшылығы бар?
2. Жартылай өткізгіштердін бстіне жары к гүсіргепде олардык «тмзі iiiniri не- ліктен артады?
§ 77. ВАКУУМДАҒЫ ЭЛЕКТР ТОГЫ. ДИОД
• Жартылай өткізгіштердің сирек кездесетін қасиеттері ашылғанға дейін радиотехникада тек электрондык шамдар ғана қолданылып келді. Қазір де кеңінен қолданылып жүрген бұл шамдардағы, сол сияқты электронды-сәулелік түтікшелердегі электрондар вакуумда қозғалады. Вакуум- дағы электрондар ағынын қалай алады? Олардың касиеттері қандай? Ыдыстың бір қабырғасынан екінші кабырғасына дейін газ молекулалары бір-бірімен ешбір соқтықпайтындай етіп ыдыстағы газды copy арқылы сиретуге болады. Түтіктегі газдың мүндай күйін вакуум деп атайды.
Вакуумдағы электронаралық өткізгіштікті түтікке зарядты бөлшектер көзін енгізу арқылы ғана камтамасыз етуге болады.
Термоэлектрондық эмиссия. Ең алдымен мұндай зарядты бөл- шектер көзінің әсері жоғары температураға дейін қыздырылған денелердің электрондар шығару қасиетіне негізделген. Оны электрон- дардың металл бетінен булануы деп қарастыруға болады. Көптеген қатты заттардың термоэлектрондық эмиссиясы сол заттың өзінің булануы басталмайтын температурада пайда болады. Катод, міне, осындай заттардан дайындалады.
Біржақты өткізгіштік. Термоэлектрондық эмиссия құбылы- сындағы қызған металл электродтың суық электродтан айырма- шылығы ол үздіксіз электрондар шығарады. Электрондар электродтың маңайында электрондык, бұлт құрады, оның үстіне бұл жағдайда электрод оң зарядталады. Осы зарядты бұлттың электр өрісінің әсерінен электрондардың біразы бұлттан электродқа қайта оралады.
Тепе-теңдік күйде секундына электродтан кеткен электрондардың саны сол уақыт ішінде электродқа қайта оралған электрондар санына тең болады. Температура артқан сайын электрондык бұлттың тығыздығы да жоғары болады.
Ішінен ауасы сорып алынған ыдысқа дәнекерленген ыссы және салқын электродтардың арасындағы айырмашылық олардың арасын- дағы электр тогының біржакты өткізгіштігін қамтамасыз етеді.
Электродтарды ток көзіне қосқанда олардың арасында электр тогы пайда болады. Егер токтың оң полюсі суық электродпен (анодпен), ал 213
45720-955040002806700-95504000173-сурет174-сурет
терісі — қызған катодпен қосылса, онда электр өрісінің кернеулігі қызған электродқа карай бағытталады. Осы өрістің әсерінен электрондардың бір бөлігі электрондық бұлттан шығып салқын электродқа қарай қозғалады. Электр тізбегі тұйықталады да, электр тогы жүреді. Ток көзінің полюстерін кері қосқанда өрістің кернеулігі қызған катодтан суықанодқа қарай бағытталады. Электр өрісі бұлттың электрондарын кері катодқа қарай тебеді. Тізбек ажырайды да, ток өтпейді.
Диод. Біржақты өткізгіштік, екі электродты электрондық аспаптарда — вакуумдық диодтарда қолданылады.
Қазіргі кездегі вакуумдық диодтың (электрондық шамның) құрылысы төмендегідей. Ішіндегі ауаның қысымы 10~6 -107 мм. сын. бағ-на дейін сорып алынған шыны немесе металлы керамика баллонный ішіне екі электрод (173, д-сурет) орнатылған. Оның біреуі — катод — түрі вертикаль орнатылған металл цилиндр. Әдетте, оны жерсілті металдардың тотығы — барий, стронций, кальций қабаты жауып тұрады. Мұндай катбдты оксидтелген катод деп атайды. Қыздырғанда таза металл катодқа қарағанда оксидтелген катодтың беті электрондарды едәуір көп бөліп шығарады. Катодтың ішіне айнымалы токпен қыздырылатын изоляцияланған өткізгіш орнатылады. Қызған катод электрондар шығарады. Егер анодтың потенциалы катодтан жоғары болса, ол электрондар анодқа жетеді.
Шамның аноды катодпен осі ортақ дөңгелек немесе сопақша цилиндр тәрізді болып келеді. Диодтың сызбанұсқасы 173,6-суретте көрсетілген.
Диодтың вольт-амперлік сипаттамасы. Кез келген электрондық құрылғының маңызды қасиеттері оның вольт-амперлік сиаттамасынан көрінеді, яғни ток күшінің осы құрылғының қысқыштарындағы потенциалдар айырымына тәуелділігі болып келеді. Диодтың вольт-амперлік сипаттамасын 174-суреттегі сызбанұсқасы бойынша құрылған тізбектің көмегімен алуға болады. Металл өткізгіштердін сипаттамасынан айырмашылығы бұл сипаттама сызықтық емес (175-сурет). Вакуумдық диодтың сипаттамасының сызықтық болмауының негізгі себебі, диод кеңістігіндегі ток құрайтын еркін электрондарды электродтардыңбіреуі шектелген мөлшерде шығарады. Бүған коса электродтардағы зарядтардың құрған өрісімен қатар
87630-1582420002167255-153797000электрондардың қозғалысына катодтың электрондык бұлттарының кеңістік зарядының өрісі де айтарлықтай эсер етеді.
Анод пен катодтың арасындағы кернеу неғұрлым жоғары болса, электрондық бүлттың кеңістік заряды соғұрлым аз болады да, анодқа жететін электрондар саны көбейеді, олай болса шамның ток күші артады. Егер катод оксидтік қабатпен қапталмаған болса, онда жеткілікті жоғарғы кернеуде катодта шыкқан барлык электрондар түгелімен анодқа жетеді де, әрі карай кернеу артса да ток өзгермейді, сөйтіп(қанығу басталады (176-суреттегі пунктир сызық). Егер катодтың температурасын арттырсақ(мұны қыздыру тізбегіндегі реостат кедергісін өзгерту арқылы істеуге болады), онда катодтан үшып шығатын электрондар саны көбейеді. Катодтың айналасындағы электрондық бұлт тығыздалады. Қанығу тогы анод пен катодтың арасындағы кернеу үлкен болғанда басталады да, қанығу тогының күші артады (176-суреттегі екінші. пунктир сызық). Оксидті катоды бар электрондық шамдарда қаңығу тогыңа жетуге болмайды, өйткені ол үшін катод бүлінетіндей жоғарьі потенциалдар айырымы керек.
Вакуумдық диодтар жартылай өткізгішті диодтармен қатар айнымалы электр тогын түзету үшін қолданылады.
• Электр тогын .вакуумда болдыру үшін арнайы зарядты бөлшектердің көзі қажет. Мүндай заряд көздерінің жұмыс принципі термоэлектрондық эмиссияға негізделген. Екі электродты вакуумдық құрал — диодтың біржақты өткіз- гіштік қабілеті бар. Оның осы қасиеті айнымалы токты түзетуге қолданылады.
?1. Электрбндык шамдарда вакуум қандай максатпен колданылады?
Вакуумдық диод қалай құрылған?
Диодтың вольт-амперлік сипаттамасын сызындар да, оның ерекшелігін түсін- діріндер.

Приложенные файлы

  • docx 15614966
    Размер файла: 116 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий