2 Дәріс. Жартылай өткізгіш диодтар және олардың түрлері, сипаттамасы, белгілеу жүйесі.
Қарастырылатын сұрақтар:
1. Жартылай өткізгіш диоды
2. Түзеткіш диоды.
3. Импульсті диод.
4. Шотки диоды.
5. Варикап.
6. Стабилитрон.
7. Туннельді диод.
8. Жартылай өткізгішті диодтардың белгіленуі.
Негізгі әдебиет:
1. Ә. Берікұлы. Техникалық электроника. Жоғары оку орындарына арналған оқулық. - Алматы: «Білім», 1995. - 200 б.
2. Прянишников В.А. Электроника: Полный курс лекций. - СПб.: КОРОНА принт, Бином Пресс, 2006. - 416 с.
Қосымша әдебиет:
1. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для ВУЗов. - М.: Высшая школа, 1982.
Бір р-п өтпесінен тұратын және екі шықпасы бар құрылғы жартылай өткізгішті диод деп аталады. Жартылай өткізгішті диодтың ВАС–дағы токтың мәні
(1)
теңдеуіне сәйкес өзгеріп отырады, мұндағы R - жартылай өткізгішті кристалдың көлемдік кедергісі немесе тізбектегі кедергі деп аталады.
Жартылай өткізгіш диод бір бағытта ток өткізу қабілетіне ие болады. Жұмыс жасау қабілетіне және атқаратын міндетіне қарай жартылай өткізгішті диодтар әр түрлі болады: түзеткіш диодтар, стабилитрон, туннельді диод, варкаптар, фотодиод, жарық диоды.
Жартылай өткізгіш диодтар нүктелі және жазық болып екіге бөлінеді. Нүктелі диод ретінде кремний немесе германийдің п-түрлі электр өткізгішіне ие болған, қалыңдығы - 0,1-0,6мм және ауданы 0,5-1,5 мм2 болған пластина қолданылады. Жоғары қуатты диодтарды күшті диодтар деп атайды. Күшті диодтар статикалық және динамикалық параметрлер жиынтығымен сипатталады. Диодтың статикалық сипаттамалары:
- тура токтың кейбір мәнінде диодтың Uтура кернеуінің түсуі
- кері кернеудің кейбір мәніндегі кері тоғы Iкері
- тура токтың орташа мәні Iтура орт.
- импульсті кері кернеу Iи кері
Диодтың динамикалық сипаттамалары:
- кері кернеудің тіктелу уақыты
- тура токтың өсу уақыты tөсу
- диод режимін сақтаған жағдайдағы шекті жиілігі fmax
Жазық диод әр түрлі электр өткізгішіне ие болған р-п-өтпелі, және қалыңдығы нүктелік диодтан бірнеше жүз есе үлкен болған пластинадан тұрады. Бұл диодтың контакт қосылу ауданы кіші болғаны үшін тура токтың мәні кіші болады. Сол себепті ол электродтар арасындағы сыйымдылығы өте кіші, бұл диодты өте жоғары жиілікте қолдануына алып келеді. Нүктелі диод токты түзету үшін қолданады.
Түзеткіш диодтар айнымалы токтан тұрақты ток алу үшін, яғни айнымалы токты түзету үшін кернеу көздерінде қолданады. Бұл р-n- өтпесінің вентилдік қасиетіне негізделген.
Импульсті диодтар. Импульсті диодтар импульсті (уақыт бірлігі ішінде тез өзгеріп отыратын) сигналдармен жұмыс жасау үшін қолданылады. Диодтар мұндай схемаларда электронды кіліт ролін атқарады.
Шотки диоды. Бұл диодтарда электр өтуі металл-жартылай өткізгіш шекарасында болады. Ол жоғары кедергілі жартылай өткізгішке (мысалы, n-түрлі) металл шашырату арқылы алынады. Металл-жартылай өткізгіш шекарасында негізгі тасымалдаушылар өте аз, симметриялы болмаған ВАС - қа ие болған аймақты тудырады.
Варикаптар. p-n-өтпенің кері ығысыу негізінде электрлі қайта құрылатын сыйымдылық. Варикаптар сыйымдылығы кері кернеуімен басқарылатын конденсатор ретінде қолданылады.
Стабилитрондар. Стабилитрон деп ВАС -ының кері бұтағында доиодтың тесілу салдарынан кері кернеуі токқа тәуелді болмайтын жартылай өткізгішті құрылғыны атаймыз.
Туннельді диод. p-n - өтпенің күштілегирленген аймағында туннель эффекті болады. Ол ВАС оң бұтағында кері кедергіге ие болған аймақты тудырады. Мұндай диодтардың кері бұтақтар мүлдем болмайды, себебі кері кернеудің кіші мәндерінде туннельді тесілу болады да, кері токтың бірден артуына алып келеді.
Жартылай өткізгішті диодтардың белгіленуі. Белгілдеу алты элементтен тұрады:
К Д 2 1 7 А немесе К С 1 9 1 Е
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
1 - Диодтың қандай материалдан жасалғанын көрсететін әріп немесе сан:
1 немесе Г – Ge (германий), 2 немесе К – Si (кремний), 3 немесе А – GeAs.
2 - Диод түрінің функционал белгіленуін көрсететін әріп:
Д – диод, С – стабилитрон, стабистор, В – варикап, И – туннельный диод.
3,4,5 – Диодтардың электр қасиеттері мен белгіленуін көрсететін сан.
6 – Параметрлік топтарға бөлінуін көрсететін әріп.