ос интегралды орындайтын схемалар
Осып-алу схемасы. Баланс шарты.
осып-алу схемасы инверттейтін жне инверттемейтін сумматорды асиеттерін бір операционды кшейткішке біріктірген тізбек. Ол жалпы келесі тедеумен сипатталады:
Жне ол келесідей бейнеленеді:
Бл тізбек шін баланс шарты:
Суммалаушы тізбектердін алыпты жмыс істеуі шін, жне кернеу ыысуын болдырмау шін баланc шарты орындалу ажет.
Яни инверттейтін жне инверттемейтін кірістеріндегі кшейту коэффиценттері зара те болуы ажет.
Егер те болмаан жадайда, осымша кедергі осу арылы баланс келтіруге болады:
6. Инверттемейтін сумматор
Инверттемейтін сумматор - инверттемейтін кшейткіш секілді кіріс кернеуді кшейтіп ана оймай, кіріс сигналдарды суммалайды. р кіріс сигнала белгілі бір коэффентке кбейте отырады. Тйінге тйіскен кернеу кздерден ол осынды алады, сондытан да ол сумматор болып аталады. 
Шыыс кернеуді сипаттайтын негізгі тедеу:
Жоарыдаы тізбек шін баланс шарты:
7. Алгебралы тедеулер жйесін шешу схемалары.
Математикадаы алгебралы тедеулерді шешуге операциялы кшейткіштер негізінде жиналан тізбекті олдануа болады. Тізбек з рамына инверттемейтін жне инверттемейтін сумматорларды осады. Тедеуді шешу шін біз кіріс мндермен жмыс істей отырып, тедеуді р блігін шешіп, толы жауапты тапса болады.
Мысалы келесі мысалдан крсек болады:
У шін:
8. Масштабты коэффициентпен суммалайтын схемалар
Егер сумматорды кірісіне ртрлі шамадаы кернеулерді олдану керек болса, онда масштабты коэффициентпен суммалайтын сумматор олданамыз. Егер ыысу тоы те аз болса, онда Кирхгоф заы бойынша
I1+ I2+ I3= Iос
Егер Uд= 0 кезінде кшейту коэффиценті жеткілікті трде лкен болса онда,
жне,
Uвых байланысты шешетін болса:
Немесе жалпы трі:
Интегратор
Интеграторлар - электрлік кіріс сигналдарды уаыт бойынша интегралдауа арналан тізбек. Кіріс сигнал шамасы жалпы трде келесідей бейнеленеді:
Uвх(t)= Uвых(0) + K Uвx(t)dt
К – пропорционалдылы коэффициенті, Uвых(0) бастапы уаыт мезетіндегі шыыс сигнал шамасы.
Жне е арапайым сызыты интегралдаушы тізбек ретінде біз RC элементтерден тратын тртполюстікті алса болады.
Операциялы кшейткішпен:
болса, Q = CU. Онда конденсатордан тетін то,
Ал егер операциялы кшейткіш идеалдыа жаын болса, онда Ir= Ic, жне
Болса, онда Uc= - Uвых екендігін біле отырып біз:
Екендігін табамыз да, соы тедеуге келеміз:
10. Айырымды интегратор. шрежимді интегратор.
Екі сигналды айырымдарыны интегралын алу шін келесідей схема олданылады:
Бл тізбек дифференциалды интегратора те сас ызметте жмыс істейді, жне де рылымы да сас. Тек екі резисторды орнына конденсаторды оямыз.
Шыыс кернеуді тедеуі:
Тізбекті жасы жмыс істеу шін резисторлар мен конденсаторлар дрыс тадалуы шарт.
шрежимді интегратор. Кез келген интегратор кп уаыт аралыында жмыс істеу кезінде бастапы жадайа келтіруді талап етеді. Таы да, шыыс сигналды андай да бір уаыта тотату ммкіншілігі болса да жасы болар еді, йткені бірден бірнеше кзден мндерді оу кезінде ажет уаыттай тотату ажет болады. Келесі тізбекте крсетілген интегратор тек интегралдап ана оймай, керек моментте бастапы алыпа келтіруді, жне шыыс сигналды стап 
тру ммкіншілігін жзеге асырады:
ос интегралды орындайтын схемалар.
Интеграторды кіріс тізбегі ретінде Т-трізді тменгі жиілікті фильтрді, ал кері байланыс тізбегінде Т-трізді жоары жиілікті фильтрді олдана отырып, ос интегралдауды орындауа болады. ос интегралды орындайтын схема:
ос интеграторды шыысынан алынатын шыыс кернеуі мынаан те:
Бл схеманы мынадай трдегі дифференциалды тедеулерді шешуде олдануа болады:
Егер ос интеграторды шыысын кірісімен жаласа, онда фазаыыстырыш тізбегі бар генератор алынады, оны жиілігі: 
Дифференциатор.
Е арапайым RC элементінен жасалан дифференциатор шін
Uout = RIR = RIC = RC(dUC /dt)
Операциялы кшейткішті пайдаланып дифференциаторды алу схемасы.
Идеалды ОК Кирхгоф заы бойынша токтарды тедігін береді
IR = - IC
Операциялы кшейткішті кірісіндегі кернеулер нлге те. Сондытан: Uout = UR = - Uin = - UC .
Ом заына сйкес:
Uout = RIR = - RIC = - RC(dUC /dt) = - RC(dUin /dt)
Осы жерден Uout кіріс кернеуіні згеру жылдамдыы секілді dUin /dt конденсатор заряды туындысына пропорционал,.
RC уаыт лшемі бірге те боланда шыыс кернеуі кіріс кернеуіні туындысына те болады, біра табасы арама-арсы болады. Осыдан байайтынымыз бл схема кіріс кернеуін дифференциалдайды жне инверттейді. Ал траты санны туындысы нлге те , сондытан дифференциалдаан кезде шыысындаы траты раушы болмайды.
Дифференциаторды шбрышты кіріс сигналына сері:
13. Айырымды дифференциатор.
Дифференциаторды дифференциалды кірісте пайдалануа болады оны шыыс сигналы мынаан те:
14. Дифференциалды тедеулер жйесін шешу схемалары
15. Логарифмдік трлендіру схемалары. Кбейткіш.
Логарифмдік сипаттамасы бар трлендіргіш алу шін сондай сипаттамасы бар элементтермен жмыс жасау керек . Логарифмдік сипаттамаа ие элемент ретінде диодты арастыруа болады . Жартылай ткізгіш диодтаы ток мні:
Орта базамен жаланан транзистор коллектор тогы шін былай жазуа болады:
Енді логарифматорды схемасына келсек:
Бейсызды элемент ретінде транзистор пайдаланылан логарифмдік кшейткіш
16. Шалаткізгіштер физикасы. Ферми дегейі. Шалаткізгіштік материалдар.
Шала ткізгіштер дегеніміз токты ткізетін материалдар мен диэлектриктерді арасындаы тек андай да бір жадайда ток ткізетін материалдар. Оларды 2 трі бар : Табии шалаткізгіш жне оспалы шалаткізгіш. Табии шалаткізгіш ретінде Si арастыра аламыз.
Таза кйінде Si жне Ge диэлектриктік асиеттерге иеленеді, біра оларды ткізгіштігі аз млшерде (шамада) оспаларды енгізсе тпкілікті згереді.
Суретте Ge-ді (кристалл торыны) моделі, оны бір атомын As (кшн) атомымен орынбастырылан. Міне осы As-атомды оспа дейді. Кшнні (As-ті) сырты орбитасында 5 электрон, сондытан Ge-кристалына “транда” оны бір электроны еркін болып алады. Бл арты электрон те озалыш, сондытан потенциалдар айырымы пайда боланда ток тасымалдаушы бола алады. Еркін электрондар санын (млшерін) шалаткізгіш ішіне енгізілетін оспа атомдар санын згертіп баылауа (тексеруге) болады. оспаларды шалаткізгіштерге енгізгенде еркін электрондар пайда болса – бл шалаткізгіш енгізілген оспа донор деп аталады, ал шалаткізгішіні зі оспалы шалаткізгіш деп аталады.
Донор оспасы бар шалаткізгіштерде ткізгіштік еркін электрондармен сипатталады да, бндай шалаткізгіштерді n-типті (negative) деп атайды.
Егер шалткізгіш–кристалл торы ішіне сырты абаттарыда ш электрон болатын, мысалы Бор, Индий атомдарын енгізетін болса, электронны жотыы кристалл ішінде кемтікті пайда болуына келтіреді. Сырттан тсірілген кернеу бндай шалаткізгіштерде электрондарды о табалы тйіспеге , ал кемтіктерді теріс табалы тйіспе жаына озалысына келтіріледі. Кемтіктерді озалысын да ток ретінде арастыруа болады. Шалаткізгіштерді р-типті (positive) деп, ал оспаларды акцепторлар деп атауа келіскен.
Жоарыда арастырылан негізгі заряд тасушылармен атар (блар шалаткізгіш ішіне оспаларды осанда пайда болады дедік) кдімгі ыздыру рекетінен пайда болатын еркін электрондар (оларды негізгі емес заряд тасушылар деп атайды) да тока лесін осады.
17. p жне n типті шалаткізгіштер. p – n ткелі жне оны вольт – амперлік сипаттамасы.
Электронды-Кемтіктік Ауысу, p–n-ауысу – монокристалл жартылай ткізгіштерге легирлеуіш оспа араластыранда оспалы электронды ткізгіштерді (n-типтес) оспалы кемтіктік ткізгіштік (p-типтес) пайда болатын айма (облыс). Жартылай ткізгіштерді p-немесе n-айматарында клемдік электр зарядтары тзіледі. Осы электр зарядтарыны электр рісі, p-не n-айматары арылы негізгі ток тасушыларды туіне (яни ткізгіштік электрондарды n-аймаынан p-аймаына арай, ал кемтіктерді кері баытта туіне) кедергі жасайды. Сондытан сол шекарада негізгі ток тасушылар шін жапыш абат дейтін абат тзіледі. Сырты электр рісінде Э.-к. а. бір жаты (вентильді) ткізгіштік асиетке ие болады (яни ол p-аймаынан n-аймаына арай жретін токты ткізеді де, ал кері баытта жретін токты іс жзінде ткізбейді). Э.-к. а. р трлі жартылай ткізгіштік приборларда (мыс., тзеткіш диодта, транзисторларда, т.б.) кеінен олданылады.Тмендегі суретте крсетілген рылымны жартысы (о жатаы делік) n-типті оспамен легирленген , ал екінші жартысы p-типті оспамен. Р-n ауысуды шекарасында кемтіктер n-типті абата, ал электрондар р-типтіге мтылады да, еркін тасушыларсыз айма пайда болана дейін, яни тасушылар тепе-тедігі орын алана дейін озалыста болады. Пайда болан еркін тасушыларсыз айма кедейленген абат деп аталады да, диэлектриктер асиеттерін сатайды.
Кедейленген абаттаы зарядты суі – бл ішкі эффект, яни p-n ауысуды шеттеріндегі потенциалдар айырымыны згеруі баыланбайды. Біра егер р-абата о потенциал, ал n-абата – терісін (тмендегі суретте крсетілгендей) тсірсек, кеміктер p-n ауысу арылы р-абаттан n-абата арай, ал электрондар n-абаттанр-абата мтылады.
p-n ауысуды вольт-амперлік сипаттамасы.
18. Диодтар. олдану масаты мен дайындау тсілдері бойынша диодтарды классификациясы
Шалаткізгіш диод (орыс. Полупроводниковый диод) — бір электронды-кемтікті ткелі (р — n ткелі) немесе Шоттки ткелі (металл-шалаткізгіш тйіспесі) бар екіэлектродты шалаткізгіш аспап. Кбіне ткелді бір жаты ткізгіштігі пайдаланылады жне шалаткізгіш диод траты ток немесе тменгі жиілікті айнымалы тізбегіндегі рекеті оны вольт-амперлік сипаттамасы бойынша аныталады. Шалаткізгіш диодты бір жаты ткізгіштігі мен вольтамперлік сызыты емес сипаттамасы тзеткіштік, детекторлы, трлендіргіштік диодтарда пайдаланылады. р — n еткеліні тесіліп-ойылуына байланысты былыстар негізінде стабилитрондар, аынды-шпалы-диодтар жмыс істейді. Варикапты жмысы негізінде р — n ткеліні тосауылды сыйымдылыы пайдаланылады. Концентрациясы жоары шалаткізгіштегі р- n ткелінде пайда болатын туннельдік эффект, туннельдік жне айтарылан диодтарда олданылады. Конструкциясы жагынан Шалаткізгіш диодты негізгі екі тобы бар: жалпа жне нк телік. Жасалу технологиясы бойынша диодтар балыма, диффузиялы, планарлы жне т.б. болып белінеді.
Диодтар пайдаланылуына байланысты былай классификацияланады: жоары сапалы, стабилитрон, варикаптар, туннельді, фотодиодтар, шум генераторлары, магнитодиодтар, жарышаылдырушы
· 
Тзеткіш ,Универсалды,импульсті,
· 
стабилитрон и стабисторлар
· 
туннельді
· 
арнаулы
· 
варикап
19. Диод трлері. Диодтарды жалпы асиеттері мен параметрлері.
20. Транзисторлар, оларды классификациясы. Транзисторларды жмыс істеу (кшейткіш) принципі мен оларды осу схемалары.
21. Биполярлы транзисторлар. Екі p – n ткелі бар структураларды асиеттері.
Транзисторды кп тараан бір трі биполярлы транзистор болып табылады. Биполярлы транзисторлар ш кезектелген электронды (п) немесе кемтіктік (р) ткізгіштік облыстардан трады. Олар р-п-р жне п-р-п типті болып ажыратылады. Биполярлы транзисторды ортаы облысы база, алан екеуі эмиттер жне коллектор деп аталады. База эмиттер мен коллектордан тиісінше эмиттерлік жне коллекторлы р-п ауысуларымен блінген. Биполярлы транзисторды жмыс істеу принципі база арылы тетін негізгі емес заряд тасушыларды аынын баылауа негізделген. Эмиттерлік ауысу тура баытта ыысан жне ол негізгі емес заряд тасушыларды инжексиясын (итерілуін, ендірілуін) амтамасыз етеді, ал коллекторлы ауысу кері баытта ыысан, ол эмиттер итерген негізгі емес заряд тасушыларды жинап алуды амтамасыз етеді. Биполярлы транзисторлар негізінен электр сигналдарын ндіруге, кшейтуге арналан. Транзисторлар физикалы жне баса да параметрлеріне байланысты тмен (3 МГц-ке дейін), жоары (300 МГц-ке дейін), аса жоары жиілікті (300 МГц-тен жоары), аз уатты (шектік сейілу уаты 1 Вт-а дейін), лкен уатты (шектік сейілу уаты 1 Вт-тан жоары), жоары жне тмен кернеулі, дрейфтік, т.б. трлерге блінеді. Транзистор азіргі кездегі микроэлектроника рылыларыны негізгі элементі болып табылады.
Екі немесе бірнеше электрлік р-п ткелі бар, уатты кшейтуге жарайтын, ш немесе одан да кп сырты осылышы бар электрлік трлендіргіш шала ткізгіш аспапты биполярлы транзисторлар дейміз. Транзисторларды олданады кшейту жне электрлік толындарды генерациялау немесе электрлік тізбекті коммутациялау шін олданылады. Биполярлы транзисторыларды трлеріне байланысты бледі p-n-p жне n-p-n типтерге, уат бойынша (кіші , орташа жне лкен ), жмысты жиілік бойынша(тменгі, орташа жне лкен жиілікті) жне де баса жадайлар бойынша. Суретте биполярлы транзисторды рылымды схемасы мен шартты белгісі крсетілген.Электрлік осылышы бар кристаллды ортаны блімін база деп атаймыз (Б), тікелей осылан ткелді – эмиттер дейміз (Э), екіншісі кері осыланды - коллектор деп атаймыз (К).Эмиттер, база жне коллектор арасында екі р-п ткел бар, ол эмиттерлік ткел жне коллекторлы ткел аталады.
1-сурет. Биполярлы транзисторды жалпы рылымы:
1-эмиттерлік ткел (Э), 2-коллекторлы ткел (К)
Транзисторды p-n-p жне n-p-n типтеріні шартты белгілері:
2-сурет. Транзисторды p-n-p жне n-p-n типтеріні белгіленуі
22. Биполярлы транзисторлар. Статикалы сипаттамалары, h-параметрі. Транзисторды жоары жиілік жне импульстік режимдерде жмыс істеуі.
Транзисторларда бір-бірімен байланысты трт шама бар. Олар: кіріс жне шыыс тогы, сонымен атар кіріс жне шыыс кернеуі:
Uкір = U1, Iкір = I1, Uшы = U2, Iшы = I2.
Осы келтірілген параметрлерден баса, транзисторларда баса да параметрлер жйесі олданылады, ол жйені транзисторды параметрі деп те атайды.
Транзисторды h-параметрін анытау. Транзисторлар слбаларын есептегенде жне анализдегенде транзисторды эквивалентті схемасын жне оан арналан параметрлер жйесіне сйенеміз. Транзисторларды физикалы параметрлер жесіні кемшілігі, оларды ішінен барлыы да лшене бермейді.h-параметрлер жйесінде транзисторларды параметрлері активті сызыты 4-штыты параметрлермен аныталады. h-параметрлер жйесінде туелді емес айнымалы бойынша кіріс токты абылдайды(I1) жне шыыс кернеу(U2). Осыдан , U1 = h11 I1 + h12 U2, I2 = h21 I1 + h22 U2 біз трт параметрді анытаймыз ,ол ысаша тйыталу режимінде (U2=0) жне бос жріс режимінде болады (I1=0). h11- кіріс сипаттамасы, h12-кері байланыс коэффициентті, h21- токты беру коэффициентті, h22- шыыс ткізгіштік.
параметріні бл трлеріні р айсысына жеклей тоталса:
1. Кіріс сипаттамасы:
h11 = DU1/DI1 U2 = const боланда.
айнымалы кіріс тогына шыысында ыса тйыталу болатын, яни шыысында айнымалы кернеу болмайтын транзисторды кедергісі болып табылады.
2. Кернеу бойынша кері байланыс коэффициенті:
h12 = DU1/DU2 I1 = const боланда.
кірістегі айнымалы кернеуді кандай млшері кері байланыс салдарынан транзисторды кірісіне берілетінін крсетеді.
3. Токты кшейту коэффициенті (токты беру коэффициенті):
h21 = DI2/DI1 U2 = const боланда.
жктемесіз жмыс істеу кезінде транзисторды айнымалы тогыны кшейтуін крсетеді.
4. Шыыс ткізгіштік:
h22 = DI2/DU2 I1 = const боланда.
бл, транзисторды шыыс ысыштарыны арасындаы айнымалы токты ткізгіштігін сипаттайды.
Бл параметрлерді орта эмиттер арылы осылу слбасында келесі тедіктерді аламыз:
мндаы
11Э = DUБЭ/DІБ UКЭ = const;
h12Э = DUБЭ/DUКЭ ІБ = const;
h21Э = DIК/DIБ UКЭ = const;
h22 = DIК/DUК ІБ = const.
Коллекторлы ауысуды ызуына жол бермеу шін одан коллекторлы ток ткенде шыарылатын уатты белгілі бір максимал шамадан асырмау керек:
Сонымен атар коллекторлы кернеуге де шектеулер бар:
жне коллектролы ток шін де:
23. Биполярлы транзисторлар. осу схемалары. Типтік осылуларды эквивалент схемалары жне оларды параметрлері
Транзисторды кез-келген осылулары екі маызды крсеткішпен сипатталады:
· Ток бойынша кшейту коэффициенті Ішы/Ікір;
· Кіріс кедергісі Rкір= Uкір/Ікір.
Орта базамен осылу слбасы :
Бл схема шін, кіріс тогы эмиттер тогы болып саналады, ал шыыс – коллектор тогы болады.Дифференциалды Rкір транзисторы ОБ схемасында аз, ал Rшы кп. Коллекторлы кернеу эмиттер тогына сер етеді. ОБ слбасы диффернциалды тікелей токты беру коэффициентті сипатталады: = к / э
Ток бойынша кшейту коэффициенті кп жадайда бірден кіші болады:
Ток бойынша статикалы кшейту коэффициенті (токты берілу коэффициенті), ОБ слбасында деп белгіленеді. Ол жктемесіз (Rж=0) режим шін, яни коллектор-база траты кернеуі шін аныталады: 
uк-б=const.
Статикалы кшейту коэффициенті , 1-ге жаындаан сайын транзистор жасара тседі. Ток бойынша кшейту коэффициентіki, -дан аз млшерге кіші, сол себепті жктеме Rжосыланда коллектор тогы азаяды.
Кернеу бойынша кшейту коэффициенті:
уат бойынша кшейту коэффициенті:
kp=ki · ku. 
екенін ескерсек, сонда 
.
Кіріс кедергісі :
Артышылыы температура жне жиіліктік сипаттамаларыны икемділігі, сонымен атар ОЭ слбасына араанда кшейтулерді аз брмалануы.
Кемшілігі ішкі кедергісіні тмендігі жне база мен коллекторды трлі орек кзінен оректенуі.
Орта эмиттер осылу слбасы :
Базаны кішігірім тогы кіріс тогы болып саналды, ал шыыс- коллекторлы болады. ОЭ слбасы кернеу жне токты кшейтеді . Rкір жне Rшы ОБ схемасына араанда кбірек. ОЭ слбасы диффернциалды тікелей токты беру коэффициентті сипатталады: = к / б онда = / (1-), егер к / б = 1/ .
Ток бойынша кшейту коэффициенті ki– бл кіріс жне шыыс айнымалы ток амплитудаларыны атынасы:
.
Ток бойынша статикалы кшейту коэффициенті жктемесіз (Rж=0) режим шін, яни коллектор-эмиттер траты кернеуі шін аныталады: 
, при uк-э=const.
Кернеу бойынша кшейту коэффициенті айнымалы кернеуді амплитудалы немесе кіріс шыыс мндеріні атынасымен аныталады: 
уат бойынша кшейту коэффициенті kpшыыс жне кіріс уаттарыны атынасымен аныталады. Бл уаттарды райсысы ток пен кернеуді жартысына те:
Сондытан 
Транзисторды таы бір басты мні ол – Ом заы арылы аныталатын кіріс кедергісі. ОЭ шін:
ОЭ слбасыны кшейтуі кезінде каскад кернеу фазасына брылады, яни кіріс кернеуіні фазасын 180°-а ыыстырады.
ОЭ слбасыны артышылыы – коллекторды жне базаны бір орек кзінен оректенуі.
Кемшілігі – температуралы жне жиіліктік сипаттамаларыны нашарлыы. Жиілікті аз ана жоарылауы оны кшейтуіні те кп тмендеуіне алып келеді. ОЭ слбасыны жмыс істеу режимі температураа да те кп байланысты.
Орта коллектормен осылу слбасы :
Орта коллектор слбасында кіріс тогы база тогы болып есептелінеді, ал шыыс – эмиттер тогы болады.Бл слба ток жне уат бойынша кшейтеді, біра кернеу бойынша кшейтпейді,сондытан кп олданбайды. ОК слбасында шыыс кедергісі аз жне транзисторды бары осылу слбасында кірісі кп . Бл слба шін тікелей токты беру коэффициетті:
э / б= + 1
Кіріс кернеуі база-эмиттер жне шыыс кернеуіні осындысынан трады:
Ток бойынша кшейту коэффициенті:
Бл схема ОЭ слбасыны сипаттамаларына сас.
Кернеу бойынша кшейту коэффициенті 1-ге жаын, біра рашан одан аз:
уат бойынша кшейту коэффициенті
Бл слба эмиттерлік айталаыш деп аталады. ткені жктеме кедергі эмиттерге осылан жне шыыс кернеуі эмиттерден блініп алынады.
Кіріс кедергісі:
ТРАНЗИСТОРДЫ СТАТИКАЛЫ СИПАТТАМАСЫ
Орта базамен транзисторды статикакалы сипаттамасы. Кіріс сипаттамсы – траты шыыс кернеу кезінеде, кіріс кернеуден кіріс токты туелділігі Iэ=j(Uэб) те болады Uкб –const боланда. Шыыс сипаттамасы – Iк жне Uкб.туелді Iк=j(Uкб) боланда Iэ = const.
Кіріс сипаттамасы Шыыс сипаттамасы
Орта эмиттермен транзисторды статикалы сипаттамсы. Кіріс сипаттмасы: Iб=j(Uбэ) боланда Uкэ= const. Шыыс сипаттмасы туелділігі Iк жне Uкэ , Iк=j(Uкэ) боланда Iб = const
Кіріс сипаттамасы Шыыс сипаттамасы
Орта коллектормен транзисторды статикалы сипаттамсы.
Кіріс сипаттмасы туелділігі Iб жне Uбк,
Iб=j(Uбк) боланда Uэк = const
Шыыс сипаттамасы туелділігі Iб=j(Uкэ) боланда Iб = const
24. Биполярлы транзисторлар. Оларды типтері мен ерекшеліктері. Басармалы p – n ткелі бар биполярлы транзисторлар
25. рістік транзисторлар. осылу схемалары. Статикалы сипаттамалары мен параметрлері
Транзисторларды рістік деген трі бар. Мнда да биполярлы транзистордаы сияты ш электрод бар. Біра мнда олар жаппа (затвор), бастау (исток) жне йма (сток) деп аталады. Ал бастау мен йманы ток жретін арасын арна (канал) деп атайды. Бл транзисторды тогы бекітпе мен бастауды арасына берілген кернеуді серінен пайда болатын электр рісі арылы басарылады. Сондытан да оны рістік транзистор дейді. Мндай транзисторларда ток арна арылы тек бір ана трлі зарядпен пайда болады (электрондармен немесе ойытармен). Зарядтарды арнаа кіргізетін электродты бастау деп атаса, зарядтарды арнадан кететін электродын йма деп атайды. Ал арнаны кедергісін реттейтін электрод бекітпе деп аталады. Осындай п типті арнасы бар, р - п асуы тріндегі бекітпесі бар рістік транзистордын схемасы тмендегі 1-суретте берілген.
1-сурет.
1- суретте 1 - бастауды шы; 2 - бекітпе; 3 - арна; 4 - бекітпені шы; 5- кйманы шы.
Арнасы п типті транзисторды негізгі заряд тасушылары электрондар, олар арнаны бойымен бастаудан кймаа арай аылады. Бастауды потенциалы тмен, ал йманы потенциалы жоары болады (Uб > 0). Осылайша кйма тогы пайда болады. Бастау мен р типті бекітпені арасына р-п асуын жабатындай кернеу берілуі керек. Ол шін бекітпені потенциалы бастауды потенциалынан тмен болуы керек (Uбек.б < 0). Арнасы р - типті транзисторда Uб < 0 жне Uбек.б > 0 болады.
рістік транзисторды жмыс принципін тмендегі сурет
арылы тсіндірейік (2- сурет).
2-сурет.
Мнда арапайымдылы шін кйма мен бастау біріктірілген, яни Uб = 0. Жабатын Uбек.б кернеуді берген уаытта р - п асуында жабатын абат пайда болады. Бл жабатын кабатта заряд тасымалдаушылар жо, сондытан оны кедергісі те жоары. Бл абат арнаны ткізгіштік абілетін тмендетеді.
Егер жабатын кернеу жоарылайтын болса, онда арна да кбірек жабылады да, жабатын абат лаяды. те жогары Uбек.б кернеу кезінде жабатын кабат арнаны толы жауып тастайды да, оны кедергісі тез ктеріледі. йма мен бастауды арасына кернеу ою транзисторды жмыс принципін згерте алмайды, тек ана жабатын абат пен арнаны трі згереді.
рістік транзисторларды ошауланан бекітпелі дегені бар. Оны бекітпесі жартылай ткізгіш емес, металл. Сол металл бекітпе мен арнаны арасында жа диэлектрик орналастырылан. Ал р – п асуы деген млде жо. Осы диэлектрик бекітпе арылы аып кететін апа токты шамасын лдеайда тмендете алады.
рістік транзисторлар кіретін кедергілері жоары болатын кшейткіш каскадтарда, кілттік жне де логикалы схемаларда пайдаланылады.
Тмендегі 3-суретте п-арналы рістік транзисторларды шартты бейнесі берілген. Ал р - арналы рістік транзисторларды шартты бейнесінде барлыы да осылай крсетіледі, біра тек ана стрелкаларыны баыты арама- арсы болулары керек.
3-сурет.
3.а - суретте бекітпесі р - п асуы тріндегі п - типті рістік транзисторды, ал 3.б - суретте бекітпесі ошауланган п – типті рістік транзисторды шартты трде белгіленулері крсетілген.
Жекелеген апасымен рістік транзистор – бл апасы арнадан диэлектрик абатымен электрлік атынаста блінген рістік транзистор.
Жекеленген апасымен рістік транзистор электр ткізгіштікті арама-арсы типімен екі аумаы рылан жартылай ткізгішті біршама лкен меншікті кедергісімен пластинадан трады (сурет 5.2). Бл ауматара металды электродтар – кіріс жне шыыс ойылан. Кіріс жне шыыс арасындаы ткізгішті беті диэлектрикті жа абатымен жабылан, детте кремний оксидіні абатымен (SiO2). Диэлектрик абатына металды электрод – апа ойылан. Сонда металдан, диэлектриктен, жартылай ткізгіштен тратын рылымды аламыз. Сондытан жекеленген апасымен рістік транзисторларды жиі МДЖ-транзисторлар (металл-диэлектрик-жартылай ткізгіш) немесе МОЖ-транзисторлар (металл-оксид- жартылай ткізгіш) деп атайды.
МДЖ-транзисторлар
МДЖ-транзисторларыны екі трі бар: индукцияланан жне орнатылан арналармен.
n-арнамен р-типті жартылай ткізгіш негізінде орындалан МДЖ-транзисторыны рылымы 4-суретте крсетілген. МДЖ-транзисторыны жмысы ріс серіне, яни жартылай ткізгішті стігі аумаыны ткізгіштігін стігі потенциал арылы згерту ммкіншілігіне негізделген. То тетін ткізу абат арна деп аталады. Мндан транзисторлар тобыны таы бір атауы – арналы транзисторлар. Жартылай ткізгішті клеміні жне жекеленген электродтрады (апамен) арасында потенциалдар айырымын жасаанда жартылай ткізгішті бетінде жартылай ткізгішті алан клемінде концентрациядан згешеленетін, - апада кернеуді згертіп, кедергісімен басаруа болатын арнасы бар заряд тасушылар концентрациясымен абат пайда болады.
ріс серін туызатын металды электродты жаппа (З) деп атайды. алан екі электродты бастау (И) жне йма (С) деп атайды. Негізінде бл электродтар айырылады. Бастау – бл ткізгіш арна арылы заряд тасушылар осылатын электрод. йма – бл заряд тасушылар шыаратын электрод. Жаппа – электр сигнал берілетін электрод. Оны ткізгіш арнада кірістен шыыса тетін то лшемін басару шін олданады. Егер арна n-типті болса, онда жмысты тасушылары – электрондар жне шыыс арама-арсылыы о.
4-сурет. n-арналы МДЖ транзисторыны рылымы
рістік осылу слбалары жне кіріс шыыс параметрлері
рістік транзисторларды негізгі шамалары: сипаттаманы тіктігі S, кшейту коэффициенті ішкі кедергі Ri.
рістік транзисторды сипаттамасыны тіктігі деп S шыыс тоыны згеруіні оны згеруіне келген Uси = const боланда ападаы кедергісіне атынасын айтады:
S = (dIc/dUзи)|Uси = const
рістік транзисторды кшейткіш коэффициенті деп S шыыс тоыны згеруіні оны згеруіне келген Iс = const боланда ападаы кедергісіне атынасын айтады:
= (dUси/dUзи)|Iс = const
рістік транзисторды ішкі кедергісі Ri деп S шыыс тоыны згеруіні оны згеруіне келген Uзи = const боланда ападаы кедергісіне атынасын айтады:
Ri = (dUси/dIс)|Uзи = const
рістік транзисторды кшейткіш коэффициенті, сипаттамасыны тіктігі жне ішкі кедергісі зара араатынаспен біріктірілген:
= S Ri
Температура скенде тіктігі де, табалдырыты кедергісі де азаяды, оны стіне бл шамаларды азаюы тоа кері баыттарда сер етеді. Тоты олар теесетін Ic мндері бар. Бл траты мнді ауыспалы то деп атайды. Ауыспалы тоты бар болуы – МДЖ–транзисторларды маызды ерекшелігі; ол жеіл жолмен – жмыс тоты алумен температуралы тратандыру ммкіншілігін амтамасыз етеді
рістік транзисторларды сипаттамаларыны жмыс аумаы азіргі заманы рістік транзисторлар шін S = 0,3...30 мА/В, ал Ri бірнеше мегаом райтын динамикалы тедік аумаы болып табылады. рістік транзисторларды маызды еркшеліктері оларды те лкен кіру кедергілері (1015 Ом-а дейін) жне шекті жиілігі (1 ГГц-а дейін) болып табылады.
осу слбалары. Статикалы сипаттамалары жне шектері.
Электронды слбаларда олдану ерекшеліктері
Биполярлы транзисторлара састыына арай траты потенциал нктесіне андай электрод осыланына байланысты осу слбаларын шке бледі: кірісті, шыысты жне апалы.
Орта кіріс слбасы
Орта кіріспен слба биполярлы транзисторлар шін орта эмиттермен слбаа сай келеді.
5-сурет. Орта бастау рістік транзисторды осылу слбасы
Айырмашылыы диод апа-арна жабулышы баытта осылан болады. Бл жадайда кіріс то нольге жаын, ал кіріс кедергісі те лкен болады. Слбаны анализі шін алдыы блімде биполярлы транзисторлар шін алынан нтижелерге айтып оралуа болады. Транзисторларды сипаттамаларын жне кіші сигналдарды шамаларын салыстыру келесі сйкестік кестесін береді:
IК » IС; IЭ » IИ ; IБ » IЗ 0.
Орта кіріспен слба шін кшейткіш коэффициентіні максималды шамасы A = -S = - райды.
Кшейткіш коэффициенті 0,1IСИ < IС < IСИ аралыта шыыс тотан туелсіз деуге болады жне n- арналы рістік транзисторлар шін 100-ден 300-ге дейін райды. p-арналы рістік транзисторлар шін бл лшем шамамен екі есе кіші. Сонымен, рістік транзисторларды максималды кшейту коэффициенті биполярлы транзисторларды максималды кшейту коэффициентіні шамамен оныншы блігін райды.
Сызыты емес ателіктерді коэффициенті, биполярлы транзисторларда сияты кіру амплитудасына пропорционалды, біра ол жмыс нктесіні орналасуына туелді. Ол IC шамаа кері пропорционалды.
Бл коэффициент 1%-дан кіші болу шін, кіру сигналды амплитудасыны шамасы 66мВ-тан лкен болмау керек. Каскадты кернеумен кшейткіш коэффициенті 20-а те болан кезде, шыу сигналды амплитудасы шамамен 1,3 В-ті райды. Бл лшем сас осу слбамен биполярлы транзисторлардан лдеайда лкен .
рістік жне биполярлы транзисторды шулы сипаттамасыны айырмашылыы маызды. рістік транзисторда шулы то биполярлыа араанда біршама аз, онда шуды кернеуі сияты баыттаушы p-n-ткізгіш транзистор шін маызды, тртіп мні бір немесе сондай болады.
МЖЖ-транзисторда шулы фактор I/f 100 кГц тртіп жиілігіні басталуынан байалады. Сондай лгімен МЖЖ-транзисторлар аз жиілікті аумата рістік транзисторлар баыттаушы p-n-ткізгіштен «шулауы» біршама кшті, сондытан оны тек ана жоары жиілікті аз шулайтын масаттаы рылыларды олданылады.
Жалпы апамен слбасы
Ереже бойынша рістік транзисторды жалпы апамен слбасы шін тіпті самайды, осыдан осы осылыста апа-кіру транзисторды тізбегіні рамына жоары омды олданылмайды.
Жалпы шыыспен слбасы (кірулік айталану).
Жалпы кіріспен слбасына араанда жалпы шыысты слбасы біршама жоары кіру кедергіге ие болады. Кпшілік жадайды бірінде ол аншалыты лкен болса да жне жалпы кіру слбасы шін де бл маызды мн берілмейді. Бндай слбаны артышылыы каскадты кіру сыйымдылыын елеулі азайтудан традады. Ерекшелігі эмиттерлік айталанудан шыу кедергісі сигнал кзіндегі тменгі кедергіден айталануы сер етпейді.
Кшейткіш коэффициентті жне кіріс айталаышты шыу кедергісіні типтік мндерін санды мысалмен дйектеуге болады. Транзисторды сипаттамасыны 5 мА/В тіктігі жне кіріс тізбегіні кедергісі RИ=1кОм кезінде
Бл мысалдан кіріс айталаыш эмиттерлі айталаыштаыдай сондай кіші шыыс кедергі шамаларын ала алмайтындыын креміз. Мны себебі рістік транзисторларды биполярлы транзисторлара араанда тіктігіні аз болуы.
6-сурет. рістік транзисторды орта йма жне орта жаппамен осылу слбасы
7-сурет. рістік транзисторды ВАС-ы
26. Фильтрлер. Оларды трлері мен аналогты схемалары.
27. Аналогты сигналдар генераторлары. Стандартты импульстер генераторыны схемасы.
28. Потенциалды контакттілі айырмасы, оны Шоттки диодында олданылуы.
29. ткізгіштерде, шалаткізгіштерде жне изоляторлардаы валенттік электрондарды знергетикалы дегейлері.
30. Шалаткізгіштердегі ткізгіштіктік трлері. Меншікті жне оспалы ткізгіштік.
31. Кіріс сигналын 10 есе кшейтетін иверттемейтін кшейткіш схемасын сызыыз.
K=(Roc+R1)/R1
K=10
Roc=90 кОм
R1=10 кОм
32. Кіріс сигналын 10 есе кшейтетін иверттейтін кшейткіш схемасын сызыыз.
K=-(Roc/R1)
K=10
Roc=100 кОм
R1=10 кОм
33. 3x+5y трінде берілген рнекті модельдейтін схема сызыыз
34. 3x-5y трінде берілген рнекті модельдейтін схема сызыыз
35. -3x-5y трінде берілген рнекті модельдейтін схема сызыыз
36. 2x+5y=0 жне x-3y=0 трінде берілген алгабралы тедеулер жйесін шешетін схеманы сызыыз
37. 2x-5y=0 жне x+3y=0 трінде берілген алгабралы тедеулер жйесін шешетін схеманы сызыыз
38. 4x+y=0 жне 3x-5y=0 трінде берілген алгабралы тедеулер жйесін шешетін схеманы сызыыз
39. 4x-y=0 жне 3x+5y=0 трінде берілген алгабралы тедеулер жйесін шешетін схеманы сызыыз
40. 5x-10y=100, 20x+50y=40 трінде берілген алгабралы тедеулер жйесін шамасы 10-а те болатындай масштабты коэффициентпен шешетін схеманы сызыыз.
