Стаблитрондар. Тунельді диодтар. Варикап Универсалды және импульсті диодтар.

Дәріс тақырыбы

Электронды схемалардың қосымша пассивті элементтері. Резисторлар, конденсаторлар, индуктивті шығырлар және терморезисторлар құрылыстары және түрлері.

Резисторлар

Резистор (ағыл. resіstor, лат. resіsto — қарсыласамын) — электр тізбегінің әр түрлі тармақтарындағы ток күшін, не кернеуді шектеу немесе реттеу үшін қолданылатын радиотех. немесе электртех. бұйым. Радиоэлектрондық құрылғылардағы барлық бөлшектердің жартысынан астамы (80%-ға дейін) Резисторлар болады. Резистордың негізгі сипаттамаларына кедергісінің номинал мәні (0,1 Ом-нан 1 ГОм-ға дейін), кедергінің номинал мәннен ауытқу мүмкіндігі (0,25%-дан 20%-ға дейін), макс. сейілу қуаты (Вт-тың жүздік үлесінен бірнеше МВт-қа дейін) жатады. Ток өткізгіш бөлігінің материалына қарай Резисторлар металдық, шалаөткізгіштік, сымдық, таспалық, т.б.; құрылымына қарай тұрақты, айнымалы болады. Айнымалы Резистор кедергісі жылжымалы тетік арқылы, не ток күші мен кернеу арасындағы бейсызықтық тәуелділікке байланысты өзгеруі мүмкін.

Резисторлардың схемаларда шартты график белгіленуі ГОСТ 2.728–04 қа байланысты.

ГОСТ 2.728–04 бойынша белгіленуі Аталуы
Номинал тарату резисторы
Кедергісі 0,05 Вт резистор
Кедергісі 0,125 Вт резистор
Кедергісі 0,25 Вт резистор
Кедергісі 0,5 Вт резистор
Кедергісі 1 Вт резистор
Кедергісі 2 Вт резистор
Кедергісі 5 Вт резистор
Кедергісі 10 Вт резистор

Резисторларды бірізді жалғанған электр тізбегін есептеу үшін кедергілерді бір балама (эквивалент) кедергімен Rб айырбастаймыз (2-сурет). Бұл жағдайда тізбектегі ток I= U/Rб. Балама кедергінің Rб мәнін анықтау үшін Кирхгофтың екінші заңы бойынша теңдеу құрамыз: U=U1+U2+U3, мұндағы U1=I∙R1 ; U2=I∙R2 ; U3=I∙R3 ; U = I∙Rб. Сонда I∙Rб=I∙R1+ I∙R2+ I∙R3 = I(R1+R2+R3). Бұл теңдеуден Rб=R1+R2+R3.Егер кедергілер бірізді жалғанса, онда балама кедергінің мәні осы кедергілердің арифметикалық қосындысына тең.

2-сурет

ә) Резисторларды параллель жалғанған электр тізбегін есептеу үшін кедергілерді бір балама (эквивалент) кедергімен Rб айырбастаймыз. Бұл жағдайда тізбектегі толық ток I= U/Rб. Балама кедергінің Rб мәнін анықтау үшін Кирхгофтың бірінші заңы бойынша теңдеу құрамыз. Параллель тармақтар саны үшеу болған жағдайда I=I1+I2+I3, мұндағы I1=U/R1 , I2=U/R2 , I3=U/R3 – параллель тармақтардағы токтар. Сонда U/Rб=U/R1+U/R2+U/R3. Бұл теңдеуден 1/Rб=1/R1+1/R2+1/R3немесе Gб=G1+G2+G3,мұндағы Gб ,G1 ,G2 ,G3 –тізбектің толық өткізгіштігі және параллель тармақтардың өткізгіштіктері. Жалпы жағдайда 1/Rб=1/ +1/R2+1/R3+...+1/ Rn , Gб=G1+G2+G3+…+ Gn .

Конденсаторлар

Конденсатор -деп қалындығы өткізгіштердің мөлшерімен салыстырғанда аз диэлектрикпен бөлінген астарлар деп аталатын екі өткізгіштен тұратын жүйені айтады.

Конденсатордың зарядты жинақтау қабілетін көрсететін физикалық шама – электрсыйымдылық болып табылады

Конденсатор (лат. condenso – тығыздаймын, қоюландырамын)

1) жылу техникасында – заттың газ тәрізді күйден сұйық затқа немесе кристалды затқа айналуын жүзеге асыратын аппарат;

2) электрлік Конденсатор – диэлектрлік (қағаз, слюда, ауа, т.б.) қабатпен бөлінген, екі не одан көп.

Айнымалы конденсатор (Переменный конденсатор) — сыйымдылығын белгілі шектерде өзгертуге болатын конденсатор. Айнымалы конденсатор жеке және баптау конденсаторлары (триммерлер) деп бөлінеді. Айнымалы конденсатордың сыйымдылық өзгөрісін механикалық түрде (кең тараған) немесе электрлік әдіспен (варикондтар және варикаптар) басқаратын түрлері бар. Айнымалы конденсатор вакуумдік, ауалық және керамикалық t болып, сондай-ақ бір бөлімді және көп бөлімді болып бөлінеді. Вакуумдік Айнымалы конденсаторды, негізінен, бірнеше киловольт кернеулерде қуатты, қысқа толқынды радиотаратқыштарда қолданады. Төменгі кернеулерде (бірнеше жүздеген В-қа дейін) ауалық aйнымалы конденсаторды пайдаланады. Мысалы, радио өлшеуіш аппаратурада РЭА-ның тербеліс контурларының жиілігін реттеу, келтіру және баптау үшін қолданады.

 

Өткізгіштің электрсыйымдылығы мынандай факторларға байланысты өзгереді:

1. Өткізгіштің электрсыйымдылығы оған екінші зарядталмаған өткізгішті жақындатқанда артады;

2. Екінші өткізгішті жерге жалғау бірінші өткізгіштің электрсыйымдылығын арттырады;

3. Қатты диэлектриктің болуы жүйенің электрсыйымдылығын арттырады;

4. Диэлектриктің қалыңдығын азайтса, өткізгіштер жүйесінің сыйымдылығы артады

5. Диэлектриктің диэлектрик өтімділігі артқанда, жүйенің электрсыйымдылығы артады;

6. Өткізгіштердің бір-бірімен айқасу ауданын арттырғанда жүйенің электрсыйымдылығы артады;

Конденсаторлардың стандарт бойынша белгіленуі:

Конденсаторлардың қолданылуы:

• Конденсаторлар катушка немесе резистормен бірге жиілікке тәуелді әртүрлі тізбек құрастыру үшін қолданылады(тербелмелі контур, кері байланыс тізбегі).

• Конденсаторды жылдам разрядтау кезінде үлкен қуатты импульс алуға болады(фото жарқыл, импульстік лазерде).

• Конденсатор электр зарядын көпке дейін сақтайтын болғандықтан электр энергиясын сақтаушы құрал ретінде қолданады (аккумуляторлар).

 

Терморезистор — электр кедергісі температураға байланысты өзгеретін шалаөткізгіш резистор. Терморезистордың температуралық кедергі коэффициенті (ТКК; металдар ТКК-нен ондаған есе артық) айтарлықтай үлкен, механикалық жүктемелерде, әр түрлі ауа райы жағдайында жұмыс істеуге қабілетті, сипаттамалары уақыт бойынша тұрақты, құрылысы қарапайым. Терморезисторды түтікше, диск, моншақ және жұқа пластина түрінде ұнтақтық металлургия әдістерімен жасайды. Олардың өлшемдері 1-10 мкм- ден 1-2 см-ге дейін жетуі мүмкін. ТКК-і оң және теріс терморезистор деп бөлінеді.

Дәріс тақырыбы

Жартылай өткізгішті элементтер. Жартылайөткізгіштердің электрофизикалық қасиеттері. Жартылайөткізгішті диодтар. Классификациясы.

Электрлік өткізгіштікке тәуелді болатын барлық заттар өткізгіштікке, жартылайөткізгіштікке және диэлектрикке бөлінеді. Электр өріс әсерінен электрлік ток тудыратын заттар қасиетін заттың электрөткізгіштігі деп атайды. Электрөткізгіштіктің дәрежесін материалдың меншікті электр өткізгіштігімен анықтайды. Жартылайөткізгіштер деп өзінің үлестік электрлік кедергісінің шамасы бойынша металдар мен оқшаулағыштар (изоляторлар) арасынан орын алатын қатты заттардың тобын айтады.Шалаөткізгіштің бөлмелік температурада үлестік электрлік кедергісінің шамасы r -10 -3 – 10 –2 -нен 10 8 – 109 Ом см дейін аралықта, өткізгіште r = 10 -6 – 10 –4 ОМ см аралықта , диэлектрикте r = 10 10 – 10 18 Ом см аралықта жатады. Шалаөткізгіштерге кейбір химиялық материалдар (Si, Ge, Se), интерметаллдық қосылыстар (In Sb, GaAs), қышқылдар (Cu2O, ZnО), сульфидтер (CdS, ZnS), карбидтер (SiC) және көптеген басқа да химиялық қосылыстар жатады. Шала өткізгіш материалдарды өзіндік және қоспалы деп бөледі. Өзіндік деп қоспасы жоқ шалаөткізгіштің электрөткізгіштігін айтады. Д.И.Менделеевтің периодтық системасының төртінші группасы элементтері жатады. Бұл элементтердің кристалларында әрбір екі көрші атомдар екі электрондардың орбиталарымен қосылған, сондықтан осындай байланысты қосэлектронды немесе ковалентті деп атайды.Абсолютты нөл (0К) температурада шала өткізгіштің барлық электрондары орбитада орналасады. Еркін электрондар және заряд тасмалдаушылар жоқ, оның электрөткізгіштігі нөлге тең. Жартылайөткізгіш өзің диэлектрик сияқты келтіреді. Қандай да болсын бір электрон, мысалы кремнийдің электроны, ΔW ≥ 1,12 эВ қосымша энергия алғанан кейін, ол орбитадан кетіп еркін электрон болады, сонда бір коваленттік байланыс толық емес болып қалады. Коваленттік байланыстабір электронның болмауыкемтік деп атайды. Ал, электронды жоғалтып алған атом оң ионға айналады. Кемтік р ( positive деген сөзден шыққан) әріпімен белгіленеді. Электрон n( negative деген сөзден шыққан) әріпімен белгіленеді. Еркін электрон мен кемтіктің пайда болу процессі, яғни жұпты электронды-кемтіктік заряд тасмалдаушылардың ионизациясы немесе генерациясы деп атайды. Электронды-кемтіктік процесстің жоқ болып кетуі немесе кемтіктерді еркін электронмен толтыру рекомбинация деп атайды. Өзіндік шала өткізгіш немесе I- шала өткізгіш үшін(Intrinsic сөзден шыққан), мына теңсіздікті жазуға болады: ni = pi, онда ni - өзіндік шала өткізгіштегі еркін электрондардын концентрациясы, pi- өзіндік шала өткізгіштегі кемтіктердің концентрациясы.

Жартылайөткізгіштің энергетикалық (аймақтық) диаграммасы. Жеке алынған атомның әрбір электрондық бұлтында белгілі бір энергетикалық деңгей болады.

 

Валенттілік аймақтан жоғары орналасқан өткізгіштік аймағы немесе бос аймақ орналасқан, еркін электрондардың энергетикалық деңгейінің жиынтығын көрсетеді. Валенттілік аймақ пен өткізгіштік аймақ арасында тыйым салынатын аймақ орналасқан. Электронның энергиясы электрон-вольтпен белгіленеді (эВ). Электрон-вольт – бұл энергия, 1 электронның 1 вольт кернеу берілген кезде, алған энергия мөлшері, бұл зат изолятор болып есептелінеді.

Ферми деңгейіТ температура кезінде энергетикалық деңгейде электрондардың болу ақиқаттығы Ферми-Дирактың функциясымен анықталады:

FN (W) = 1/{exp[(W-WF)/kT]+1},

онда k=1,37·10-23 Дж/град – Больцман тұрақтысы, Т – абсолютті температура Кельвин бойынша, WF – энергетикалық деңгей Ферми деңгейі деп аталады. Т=0 кезінде W > WF деңгейде электрондардың болу ақиқаттығы нөлге тең, ал W<WF деңгейінде бірге тең. Өзіндік шала өткізгіште Ферми деңгейі тыйым салынатын аймақтың ортасында орналасқан.

Қоспалы жартылай өткізгіштер. Жартылайөткізгіш басқа да бір валенттілік атомынан белгісіз бір мөлшерде қоспа қоссақ, онын электрөткізгіштігі жылдам жоғарлайды, сондықтан осындай шала өткізгішті қоспалыдеп атайды. Сонымен қатар, қандай да болсын қоспаны қосқан кезде, электронды (n-тектес) және кемтікті (p-тектес) өткізгіштікті шалаөткізгіш алуға болады. п- тектес шала өткізгіш алу үшін, таза шалаөткізгішке бес валентті элементтер қосады: фосфар немесе мышьяк. P-тектес шала өткізгіште негізгі заряд тасмалдаушылар электрондар болып саналады, ал негізгі емес заряд тасмалдаушылар кемтіктер болып саналады. Бес валентті қоспада, еркін электрондар саны кемтіктер сандарын басқаруын донорлар дейміз. п-тектес шала өткізгіштікте электрондар концентрациясы мына мәндермен анықталады: nп = Nд+ ni, ал кемтікетер концентрациясы pn=n2n/ Nд. Еркін электрондар осындай шала өткізгіште негізгі болып есептелінеді, ал кемтіктер негізгі емес заряд тасмалдаушылар болып есептелінеді. Таза шала өткізгішке үш валентті элементті қосқанда (бор, индий немесе алюминий) p-тектес шала өткізгіш алынады. Мұнда негізгі заряд тасмалдаушылар – кемтіктер, негізгі емес заряд тасмалдаушылар – электрондар болады. Үш валентті элементтердің қоспасы, кемтіктік өткізгіштігімен алуға болатын шала өткізгішті акцепторлықдейді. р-тектес шала өткізгіште кемтіктердің концентрациясы өткізгіштік аймақта мына мәндермен анықталады: pp = Nа+ pi, ал электрондардың концентрациясы np =n2i/ Nа. Кемтіктер шала өткізгіште негізгі болады, ал электрондар негізгі емес заряд тасмалдаушылар болып есептелінеді.

Электронды-кемтіктік өткел (р-n өткелі). Электронды-кемтіктік өткелі р және n облыстарынын шекарасында пайда болады, ол жартылайөткізгіштіктің біріккен кристаллында жасалынады. Негізгі заряд тасмалдаушылар аралас ауданда диффузия нәтижесінде р-n өткелде электрлік өріс-потенциалдық тосқауыл пайда болады, ол аралас ауданда негізгі заряд тасмалдаушылардың концентрациясын теңестіруге кедергі болады.

 

 

Потенциалдық тосқауылдың биіктігі - потенциалдық тосқауылдың байланыстық айырмасы болып саналады. Р-n өткелді электрлік тізбекке қосу, қорек көзінің (+) оң таңбасы р ауданына жалғанған, ал

(-) теріс таңбасы п ауданына жалғанғанда, оны тікелейқосылу деп атайды. P-n өткелді электрлік тізбекке қосу, қорек көзінің (+) оң таңбасы n ауданына жалғанған, ал (-) теріс таңбасы р ауданына жалғанғанда , оны кері қосылу деп атайды. Сонымен, р-n өткелге тікелей қосылған бағыт, электрлік ток өткізеді, ал кері қосылған бағыт, электрлік ток өткізбейді. Р-n өткелдің негізгі қасиеті, ол вольт-амперлік сипаттамасы, кернеу полярлығын және мәннің тәуелділігін көрсетеді. Вольт-амперлік сипаттамасы келесі функциямен сипатталады: I = Iт [exp(U/φт) -1], онда Iт-жылулық ток, φт- температуралық потенциал. Кері кернеудің мәні белгілі аумалы шамаға жеткен кезінде р-n өткелінде кері тоқтың шұғыл өсуін р-n өткелінің тесіліп –ойылу режимі деп атайды. Тесіліп-ойылудың екі түрі бар: электрлік және жылулық тесіліп – ойылуы. Электрлік тесіліп-ойылуы туннельдік және лавиндікке бөлінеді. Электрлік тесіліп-ойылу айналмалы процесс болады, ал жылулық болса айналмалы емес процесс болады.

р-n өткелдің сыйымдылығы.Р-n өткелінде электрлік сыйымдылықтың екі түрі бар: тосқауылдық және диффузиялық сыйымдылық.Тосқауылдық сыйымдылық Сбар р-n өткелінің екі жағына орналасқан қоспа атомдардың теріс және оң иондарынан тұратын қос-қабат көлемдік заттармен анықталады:

 

U кернеу өзгергенде өткелдің көлемі мен ені өзгереді, сондықтан, иондардың зарядтары да өткелдің екі жағында да өзгереді:

 

онда Сбар.0 U=0 болғандағы сыйымдылығы.

Кері кернеу өскенде Сбар өткелдің қалындығы ұлғайған сайын азаяды. Диффузиялық сыйымдылық Сдиф р -n өткеліне берілген тікелей кернеудің әсерінен р-п өткелінің екі жағында бейтарап тепе-теңдік бұзылған кезде пайда болған электрондар мен кемтіктердің шоғырлануынан туындайды. Тұрақты ток өткенде, осы токқа пропорционалды базада негізгі емес тасмалдаушылардың артық заряды жиналды.

Жартылайөткізгішті диодтар. Классификациясы.

Жартылайөткізгіш диодтардыңклассификациясы келесі белгілерімен жасалынады:

- өткелді жасау әдісімен: балқытылған, диффузиялық, планарлық, нүктелік, Шоттки диоды және т.б;

материалмен: германийлік, кремнийлік, арсенийдті-галлийлік және т.б ;

- физикалық процеспен қолданғанда диодтың жұмысына негізгізделген: туннелдік, лавинді-пролетті, фотодиодтар, жарықдиодтар, диодтар Ганна және т.б;

- қызметті: түзеткішті, универсалды, импульс­ты, стабилитронды, детекторлық, параметрлік, аралауышты, АЖЖ-диодтар және т.б.

Түзеткішті диодтар. Түзеткішті диод деп, әдеттте, өнеркәсіптік жиіліктін айнымалы кернеуін тұрақтыға түрлендіру үшін арналған (50 немесе 400 Гц) аспапты атайды. Диодтың негізі р-п өткел болып саналады. Тәжірбиелік жағдайда үлкен тұрақты токпен қамтамасыз ету үшін, диодтың р-п өткелі жеткілікті аудан алады. Үлкен кері кернеу алу үшін, диодты жоғарғы оммды материалдан жасайды.

Түзеткіш диодтар сипаттайтын негізгі параметрлер болады (сурет 2.1):

- максималды тұрақты ток Iтұр. max;

- берілген тұрақты ток мәні кезінде, диодтағы кернеудің түсуі Iтұр(Uтұр»0.3...0,7В германийлік диодтар үшін және Uтұр»0,8...1,2В –кремнийлік үшін);

- берілген тұрақты ток мәні кезінде, диодтағы кернеудің түсуі;

- диодтың максималды жеткілікті тұрақты кері кернеуі Uкері max ;

- диодтың максималды жеткілікті тұрақты кері кернеуі

- берілген кері кернеу Uкері кезінде, кері ток Iкері (германийлік диодтардың кері токтар мәндері кремнийден қарағанда екі - үш есе көп);

- кейбір шамалардын кері кернеуін оған берген кездегі диодтың тосқауылдық сыйымдылығы;

- температуранын жұмыстық диапазоны (германийлік диодтар -60...+70°С диапазонында жұмыс істейді, кремнийлік диодтардың кіші кері токтары арқылы түсіндіріледі).

Сурет 2.1. Түзеткіш диодтардың вольт-амперлік сипаттамасы және шартты белгісі

 

Түзеткіш диодтар әдетте 0.3 -тен 10-ға дейін және 10 А –ден жоғары түзеткіш токтарға есептелген кіші, орташа және үлкен қуатты диотар болып бөлінеді Жоғарғы кернеуде (1500 дейін) жұмыс істеу үшін, бір корпуста конструктивті жиналған, түзеткіш бағаналарға арналған, р-п өткелдін тізбекті қосылуын көрсетеді. Дәл осындай түзеткіштерде бір корпуста төрт немесе сегіз диодтары бар матрицалар мен блоктар шығарылады, түзеткіштің көпірлік схемасында қосылған және Iтұр max 1 А-ге дейін және Uкері max 600В-қа дейін бар.Үлкен тұрақты ток өткен кезде Iтұр және диодта арнайы кернеу түскенде Uтұр, онда үлкен қуат бөлінеді. Берілген қуатты бұру үшін, диодтың р-п өткел корпусы және шығыстын көлемі үлкен болу керек. Түзеткіш диодтардың ішінен Шоттки тосқауылы бар диодты арнайы бөлу керек Бұл диод жоғарғы жылдамдығымен және кіші кернеу түсуімен сипатталады (Uтұр < 0,6 В).

Диодтардың кемшіліктеріне кіші өткізілмелі кернеу мен үлкен кері токтарды жатқызуға болады.

Дәріс тақырыбы

Стаблитрондар. Тунельді диодтар. Варикап Универсалды және импульсті диодтар.

Стабилитрон дегеніміз - көшкінді үзілу режимінде жұмыс істейтін жартылай өткізгішті диод немесе кері кернеудің режимінде жұмыс істейтін және ток көзінің кернеуінің өз шамасынан сәл ғана әрі-бері өзгеріп кеткен уақыттарында сыртқы жүктеме кедергіде кернеуді тұрақты қылып ұстап тұратын кремнийден жасалған диодты, яғни үлкен мәні бар тіктікті айтады DI/DU (DI= Icт max - Iст min). Егер мұндай аумақта ВАС-ның тікелей тармағы сәйкес келсе, онда ондай аспапты стабистордеп атайды. Стабилитрондар кернеуде стабилизация жасау үшін қолданылады. Кейбір берілген стабилизация тогы Iст кезінде, стабилизация кернеуі Uст р-п өткелдің электрлік ойылу(лавиндік) кернеуіне тең келеді (сурет 3.1). Стабилизациялық қасиеттері стабилитронның дифференциалдық кедергісімен сипатталады rд = DU/DI, ол кіші болу мүмкін. Стабилитрондар тұрақты токтың бейсызықты тізбегіндегі кернеу деңгейін тұрақтандыруға арналған. Стабилитрон ретінде жалпақ кремнийлі диод қолданылады (белгіленуі: КС 168А). Жоғары легиронды кремнийді (қоспа консентрациясы жоғары) қолданған кезде тұрақтандыру кернеуі төмендейді, ал қоспа консентрациясы төмен болған жағдайда тұрақтандыру кернеуі жоғарлайды. Тұрақтандыру кернеуі 3-180 В аралығында болады. Жартылай өткізгішті стабилитронның ВАС 3.1 суретінде көрсетілген.

Сурет 3.1 – Стабилитронның вольтамперлік сипаттамасы және шартты белгісі

 

Сипаттамадағы А және В нүктесі арқылы жұмыс бөлігі көрсетілген. А нүктесінің орналасуы p-n өткелінің кернеу үзілуіне сәйкес келеді, ол қолданылатын материалдың үлестік кедергісіне байланысты болады. В нүктесі стабилитрондағы жіберілетін максималдық қуаттың ыдырауының шектік режиміне сәйкес келеді. Стабилитронның тұрақталу тогы резистордағы кернеу түсуді есептеу арқылы анықталады

Стабилитрондардың параметрлеріне жататындар: стабилизация кернеуі Ucт, стабилизацияның минималды және максималды тогы Iст min Iст max. Өнеркәсіпте мынадай параметрлері бар стабилитрондар шығарылады: Ucт –ден 1,5 дейін 180 В, стабилизация токтары 0,5 –тен мА дейін 1,4 А.

Екі анодты стабилитрондар да шығарылады, әртүрлі полярлы кернеуді стабилизация жасау үшін қызмет ететін және қарама-қарсы өзін көрсететің қосылған р-п өткел.

Туннельдік диод. Бұл р-п өткелі арқылы заряд тасмалдаушылардың туннельдік құбылыс кезінде өту механизмін пайдаланатын және ВАС-да дифференциалдық кедергісінің теріс мәндік облысы бар диод.

3.2-суретте тунельді диодтың шартты белгісі көрсетілген.

Варикап. Бұл сыйымдылығын электрлік жолмен өзгертіп басқаруға болатын конденсатордың ролін атқаратын диодтардың түрі. Мұнда р-п өткелінің тосқауылдық сыйымдылығының кері кернеуге тәуелділігі пайдаланылады (сурет 4).

Варикаптардың негізгі параметрлері :

Сном – номиналды сыйымдылығы.

Кж – жұмыстық кернеу интервалында сыйымдылық бойынша жауып кету коэффициенті.

Q- варикаптың сапалығы.

СТК- сыйымдылықтың температура коэффициентті .

Uкері .макс –максималды кері кернеу.

Рмакс –максималды тарайтын қуат.

3.3-суретте варикаптың кернеуден сыйымдылық тәуелділігі және шартты белгісі көрсетілген.

 

Сурет 4. Варикаптың кернеуден сыйымдылық тәуелділігі және шартты белгісі

 

Универсалды және импульсті диодтар. Олар үлкенжиілікті және импульсты сигналдарды түрлендіру үшін қолданылады. Осы диодтарда реактивті парметрлердің мәндерін минималды түрде қамтамасыз ету керек, өйткені олар арнайы конструктивті-технологиялық өлшемдермен жетілдіріледі.

Жартылайткізгіштердің негізгі инерциалдық себебінің бір түрі диффузиялық сыйымдылықпен байланысты. tөмір сүру уақытын азайту үшін легирленген материал қолданылады (мысалы, алтын), рұқсат етілмейтін аймақта көптеген тұзақтық (ловушка) деңгейлер тудырады, бұл рекомбинация жылдамдығын үлкейтеді және демек Сдиф азайтады. Қазіргі уақытта үлкен көлемде р-i-п –құрылымды диодтар қолданылады, онда екі қатты легирленген р-п тип облыстары кең ауданмен жеткілікті түрде өткізгіштікпен бөлінген, (i-аудан) өзіндікке жақын. р-i-п диодтың жұмыс ерекшелігі құралады мынадан, тура кернеу кезінде біруақытта кемтіктердің р-облысынан инжекция жасап және электрондар п-облысынан i-облысқа ауыса, сонда оның тура кедергісі кенеттен түседі. Концентрациянын азайтылуы тепетең күймен салыстырғанда i-ауданында кедергінің қосымша өсуіне әкеледі. Сондықтан p-i-n диод үшін тура және кері кедергімен айырып-қосқышты режимде қолданғанда өте үлкен қатынасқа тән. Үлкенжиілікті, универсалды диодтар орнына Шоттки және Мотта құрылғысын қолданады. Бұл аспаптарда тура өткізгіштік процестер тек қана негізгі заряд тасмалдаушылармен анықталады. Сонымен, қарастырылып жатқан диодтарда диффузиялық сыйымдылық жоқ, базада заряд тасмалдаушылардың сорылуы және жиналуымен байланысты, ол олардың жақсы үлкенжиілікті қасиеттімен белгілейді.

Импульсты диодтардың түрлері болып заряд жинағышы бар диодтар және тұрақты токты (кедергі) тікке қалыптастырғыш диодтар жатады. Бұл диодтардағы кері токтың импульсы тікбұрышты пішінді дерлік болып келеді (сурет 3.4). Сонымен t1 мәні маңызды болу мүмкін, бірақ t2 өте кіші болу керек, өйткені жылдам әрекеттенетін импульсты құрылғыларда заряд жинағышы бар диодтарды қолдану үшін. Кіші өрісті базада құрғанда р-п өткелдің қосарланған қатпар қасындағы қоспаны әрқалай орналастырылған жолымен кіші ұзақтықты t2 алумен байланысты. Бұл өріс тасмалдаушылар үшін бөгет жасаушы болады, тікелей кернеу кезінде жинақталған қатпар арқылы келген, сондықтан жинақталған қатпар шекарасынан инжекцияланған тасмалдаушылардың кетуіне кедергі болады, оларды шекара жанында тығыз шоғырлануға мәжбүр етеді. Диодтқа тура кернеу берген кезде (қарапайым диод сияқты) жинақталған базада зарядтын сорылу процессі жүріп жатады, бірақ та ішкі электрлік өріс негізгі емес тасмалдаушылардың өткелдің жинақталған қатпарына дрейфтелуге мүмкіндік туғызады. t1 мезетінде, артық тасмалдаушылар концентрациясы өткел шекарасында нөлге түскен кезде, қалған негізгі емес тасмалдаушылардың артық заряды базада өте кіші болады, демек, I0 мәнге дейін t2 кері токтың түсу уақыты кіші болып келеді.

Сурет 3.4 Импульстік диод арқылы токтың уақытша диаграммасы

Дәріс тақырыбы