Диодты вольт — амперлік сипаттамасы

Диод

Диод деген сз гректі дио — екі деген сзінен алынан. Бл екеуін диодты екі электроды деп атайды. Олар о табалы анод пен терѕс табалы катод. Диодты ашы жне жабы кездері болады. Ашы кйінде ол токты жасы ткізеді де, жабы кйінде нашар скізеді, сіпті ткізбейді деп айтуа болады. Егер де батереяны о полюсын диодты анодымен,ал теріс полюсын катодымен осса, онда диод арылы ток жреді.

Диодты о зарядты жаына осылан ток кзіні о полюсы жаындаы о зарядтар диодты зі аттас зарядтарын зіне итереді. Ал ток кзіні теріс полюс жаындаы теріс зарядтар диодты теріс зарядтарын зіне итереді. Ал диодты зіндегі о жне теріс зарядтар бір — біріне мтылып, электрондар бос орындарды, яни ток жре бастайды. Мны диодты тура тоы дейді. Ал енді батареяны тізбекке керісінше осса, яни батареяны теріс полюсын диодты анодына, ал о полюсын катодына осса, онда диод арылы ток жрмейді. Неге олай болатынын таы да тсіндіріп крейік. Мндай жадайда диодты теріс, негативті n жаында ток кзіні о полюсы (ойытар) орналасады да, диодты теріс полюсындаы электрондарды здеріне тартады. Яни, электрондар мен ойытар бір-біріне мтылады. Ал диодты о полюсы жаында ток кзіні теріс полюсы орналасан. Бл жерде де о полюстаы ойытар теріс полюстаы электрондармен осылуа мтылады. Сйтіп, диодтаы о полюстаы ойытар мен теріс полюстаы электрондар бір — бірінен екеуі екі жаа ашады. Екі ортада пайда болан ара ашытыты потенциалды барьер деп атайды. Мндаы « I тура » дегеніміз ткізетін тоы -тура ток. Ал « I кері » дегеніміз — диода керісінше берілген ток — кері ток.

Диодты ызметін арастырайы. Бірінші мысал. Сурет 1, а крсетілген сызбада L1 лампасы жанады, яни диод ашы. Сурет 1, L1 жанбайды. йткені диод кері баытта жаланып тр.

Сызба -1. Электр тізбегіне тура жне кері баытта осылан диод.

з бетіізбен сызба -2де крсетілген электр сызбасында лампаларды айсысы жанады, айсысы снетін ажыратып крііз. Жауабын таба алмасыыз осы жазбаны соы жаындаы «Электр сызбасымен жмыс істеу тртібі» таырыпшасын оып крііз.

Сызба -2. Электр сызбаны тізбегіндегі диодтарды осылуына мысал.

Диодтарды айнымалы электр тоын траты то кзіне трлендіру шін, радиоабылдаышта детектор ретінде жмыс істейді. Диодтар электроникада кеінен олданатын деталь.
Электронды есептеуіш техникасыны жмысыны негізінде екілік сана жйесі олданылады. алайша кдімгі сандарымыз «1», «5», «7» екілік сана ауысады. рине автоматты трде. Ондай автомат «онды-екілік шифратор» атымен белгілі. Екілік сандар 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 келесі онды сандара пара –пар келеді 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Мысалы «5»-ші айырып — осылыш ана осылуы трса «5» санына сйкес келетін «101» екілік санына сйкес L1, L3 лампалары жанады «1» — бейнелеп, L2 лампасы сніп трады «0» бейнесіне сйкес.

Сызба -3. Онды-екілік шифратор. р мезетте тек бір ана айырып-осыш осылып трады. Соан сйкес L1, L2, L3 лампалары жанады.
Электр сызбалар радио детальдерді бір – бірімен алай байланысатынын крсетеді. Детальдерді байланысы осылыстар арылы орнатылады.

осылыстар тізбектей, параллель болуы ммкін. осылыстар арасындаы электр ткізгішке жанынан баса электр ткізгіш тйісуі ммкін, оны «осылыс» дейміз. Электр ткізгіштер деп электр тоын жасы ткізетін заттарды айтамыз. Ондай заттар оранысы бар «электр сымы» ретінде жиі кездесеміз.
Радио детальдер шартты трде белгіленеді:
а) траты электр тоыны кзі; ) диод; б) ыздыру ылы бар лампа.

Сурет -1. Шартты белгілеулер.

Радиодетальдар сызбада бір –бірінен ажырату шін шартты белгіні асында латын алфавитіні бас рібі ойылады. Кейде ысартулар ойылады. Яни бірнеше ріптен тратын белгілеулер. Бір ріпті: R –кедергі, L –электр лампасы, D -диод. Бірнеше ріпті: GB –траты электр орек кзі, SB –электр тізбегін «тумблер» типті айырып-осыш. Сызбадаы саны бойынша асына реттік сандар ойылады.
Электр сызбамен жмыс істеу реті келесідей. Шартты трде электр тоы о жатан сол жаа арай жреді деп арастырамыз. Сурет 2, а крсетілген сызбада L1 лампасына екі жатан бірдей электр тоы келгендіктен жанан жо. Сурет 2, энергия кзіні (батареядан) о жатаы электрондары сол жаа айналып барып айтандытан электр тоы пайда болады. Электр лапасыны ылыны кедергісі жоары боландытан оны бойымен электрондар жргеннен ызып жанады.

Сурет -2. арапайым электр тізбегі электр сызбасы ретінде крсетілген. а) электр тоыны шартты трде жруі дрыс крсетілмеген. ) шартты трде электр баыты дрыс крсетілген.
Электротехника кзарасынан сурет 2, а электр тоыны о жне теріс зарядтары электр лампасында кездескендіктен жанады деп ойлау ате.
Диод электр ткіздіргіштігі екі трлі оспаны заттарын бір-біріне беттескенде «n-p» тілімі пайда болу арасында бір жаты ткіздік асиетіне ие болатын радиодеталь.
— электронды ткізгіштігі бар оспа, сызбада «n» белгіленген (negative);
— бос орынды ткізгіштігі бар оспа, сызбада «р» белгіленген (positive);
Екі трлі оспаны электр ткізгіштігі келесідей тсіндірмесі бар:
«Егер табиатта кездесетін барлы химиялы элементтерден электр ткіштігіне сай тізбек жасайтын болса, зімізге белгілі ткізгіштер (металлдар) мен диэлектриктер екі жа шетінде орналасан болар еді. Оларды арасында ткізгіштерге де, диэлектриктерге де тн асиеттері бар: графит, селен, германий, кремний, теллур т. б. ондаан элементтер сап тзейді. Блар шала ткізгіштер деп аталады. Соларды ішінде радиоэлектроникада е кп олданылатындары –германий мен кремний.
андай элемент болмасын –ол атомнан трады. Ал жеке атом –о зарядты ядродан трады да, оны абат-абат болып оршаан теріс зарядты электрондар айналып жреді. Электрондарды зарядтарыны жалпы шамасы алыпты жадайда атом ядросыны зарядына те.
Германий атомыны сырты абатындаы электрон саны — тртеу. Яни оны кез келген атомы зімен крші трт атоммен байланысады. алыпты жадайда оны бос электрондары жо. Сондытан да таза кйінде германий ток ткізбейді. Оан атомны сырты абатында бес электроны бар кшала элементін осайы. Бл жадайда кшала атомны трт электроны крші германийді атомдарымен байланысады, бір электрон бос алады. Байланыссыз алан сол электрон атомдарды жылу озалысыны арасында атомнан оай ажырап ала алады. Мндай электрондар германий мен кшала оспасын ткізгішке айналдырады. Ал ондай ткізгіштер –электронды ткізгіштер деп аталады.
Енді германийге сырты абаты ш электроны бар индийді осып крейік. Бл жадайда германий атомыны ш электроны байланыста болады да, бір электроны бос алады. Бос алан электрон, кршілес индий атомыны сырты электрон абатына кездейсо келіп орналасан электронмен байланыса тседі. Біра сол кездейсо электронны брыны орны бос алды емес пе? Ол орынды кршілес атомдардан ажыраан электрондар толытырады. Сйтіп, бл озалыс шексіз айталанумен болады да, оспаны бойымен ток жретін ткізгішке айналдырады. Мндай ткізгіштер бос орынды ткізгіштер деп аталады.»
Диодты бір жаты ткіздік асиетін беретін «n-р» тілімін арастырайы:
«Енді шала ткізгіштерді электронды ткізгіші мен бос орынды ткізгішін атар орналастырып бірттас кристала айналдырып баайы. Бл жадайда, электрондар кристалды электронды ткізгіш аймаынан бос орынды ткізгіш аймаына те бастайды да, соы айматы теріс зарядпен зарядтайды. Егер кристалды электронды ткізгіш аймаына тоты о кзін, бос орынды ткізгіш аймаына теріс кзін жаластырса, тізбектен то жрмейді. Енді тізбекті керісінше жаластырса, оны бойымен то жре бастайды.»

Сурет 3. Диодты сызбадаы белгіленуі жне «p-n» тілімі крсетілген.

Диодты вольт — амперлік сипаттамасы

Жалпы вольт — амперлік сипаттама дегеніміз диода ма, жо лде баса бір аспапа ма, брібір, берілетін кернеу згергенде, соан байланысты токты калай згеретінін крсететін график. Диода тура кернеу бергенде ток бірден ктеріледі. Яни, диод ашылады. Ал кері кернеу бергенде ток те аз млшерде болады, яни диод жабы. Осы уаыттаы аз млшердегі болсын ток іс жзінде еш уаытта есепке алынбайды-йткені оны млшері расында да те аз. Сондытан да ол токты біз жо деп есептейміз.Егер де біз кері кернеуді белгілі бір млшерден кп арты берсек, онда кері ток бірден кп млшерге артады. Кп млшерге артан токты зияны сол диод тесілді немесе диод «жанып кетті» дейді. Біра тура берген кернеуімізді зі де белгілі бір млшерден жоарыламауы керек. йткені ондай жадайда да лгі «жанып кетті» деген нрсе міндетті трде болады. Бларды Д226А немесе Д242 деген сияты белгілермен атайды. Мндаы Д — диод деген сз, ал тран сан заводты конструкциялы рет саны. Ал соындаы ріп — аспап тобыны трі. Кремнийден жасалан диодтарды тура кедергісі германийге караанда сл кбірек, ал кері кедергісі он есеге арты. Кремний диодыны таы бір артышылыы оны жмыс температурасыны 180 — 200°С-ге дейін жететіндігі. Яни ток тыыздыы жоары. Осыан байланысты уаттары бірдей боланда кремний диодтарыны клемі кіші болып келеді. Біра та, табиатта таза кремнийді алып, оны сол алпында сатау біраз иыншылытар туызады. Соны салдарынан кремнийден жасалан жартылай ткізгіш аспаптар біраз ымбат трады. Ал кремний дегеніміз жер бетінде оттегіден кейін таралуы бойынша екінші орын алатын элемент.

Стабилитрон

Стабилитронны аты айтып трандай, ондаы то згерсе де кернеуді біралыпты млшерде згертпей стап тра алатын аспап. Стабилитрон дегеніміз рылысы жаынан тура сол диод. Тек ана схемаа осылу тртібінде згешілік бар.

Стабилитронны осылу схемасы диода керісінше болады. Анод минуса осылса, катод плюса жаланады. Тек ана диод графикті о жаындаы жадайда жмыс істесе, стабилитрон сол жаындаы жадайда жмыс істейді.

Стабилитрон арылы кері то жреді. Кері кернеуді алаш ктере бастаанда кері то аз ана ктеріледі. Кері кернеуді таы да біраз ктергенде стабилитронны p-nасуынан, то кенет ктеріледі. Тоты одан ары кп ктермеcе стабилитронны бл тесілуінен ол блінбейді. Сонда ол алай кернеуді біралыпты стап тратынын зерттейік. Стабилитрон арылы Iк то тіп тр дейік. Ол то кернеуі ркезде згеріп тратын Uж кернеу кзінен келіп тр деп есептейміз. Осы кернеуді серінен стабилитрон арылы тіп тран Iк тоымыз да згеріп отырады. Біра стабилитрондаы кернеу іс жзінде згермейтін график арылы круге болады. Жартылай ткізгіш диодты материалына осылатын оспаны кбейтсе тесілу кернеуі азаяды да, тесілу режимінде болатын кері тоты жоарылайды. Стабилитронны тесілгенге дейінгі кері кедергісі бірнеше мегаом болады. Ал тесілу облысына келгенде бл кедергі он мыдаан есеге азаяды. Кернеу ктерілгенде стабилитронны тоыны жоарылауы-осы стабилитронмен бірге тізбектей осылан резистордаы кернеуді тмендеуін кбейтеді, яни, жктемедегі кернеуді суіне кедергі жасайды. Ал осы жадайды арастырайы: жоарыда айтыландара байланысты ттынушы R ж — да кернеу згермейді. Мндаы Д – cтабилитрон, I cm – трлауландырышты тоы (стабилизаторды тоы), ал R – кедергі стабилитрон арылы ткізуге болатын е жоары тоты шамасын стап трады.