ЭМТнинг узгартиргич техникаси маърузаси. Ислом каримов номидаги тошкент давлат техника университети электромеханик тизимларнинг аппаратлари, элементлари узгартиргич техникаси
 Скачать 1.13 Mb.
|
|
ЎЗБЕКИСТОН РЕСПУБЛИКАСИ ОЛИЙ ВА ЎРТА МАХСУС ТАЪЛИМ ВАЗИРЛИГИ ИСЛОМ КАРИМОВ НОМИДАГИ ТОШКЕНТ ДАВЛАТ ТЕХНИКА УНИВЕРСИТЕТИ «ЭЛЕКТРОМЕХАНИК ТИЗИМЛАРНИНГ АППАРАТЛАРИ, ЭЛЕМЕНТЛАРИ УЗГАРТИРГИЧ ТЕХНИКАСИ»  Тошкент-2018 Мундарижа
Elektr_apparatlari_haqida.'>Elektr apparatlari haqida. Elektr apparati - bu elektr energiyasini iste'mol qiluvchi va taqsimlovchi, uzgartiruvchi va uzatuvchi qurilmalarning boshqaruvchi va rostlovchi, ximoyalash, ulchash va nazoratlash elektr zanjirlarini ulab uzish uchun qullaniluvchi elektrotexnik qurilmadir. Elektr apparati deganda energetikada, sanoatda, xujalikda va turmushda qullaniluvchi keng doiradagi xar-xil turdagi qurilmalar tushuniladi.Ushbu qo‘llanmada elektr tizimlarida, sanoat korxonalarining elektr ta'minot sxemalarida,texnolgik jarayonlarni avtomatlashtirishda va elektr yuritmalarda qullaniladigan apparatlarning nazariyasi asoslari, konstruksiyasi va ishlatish xarakteristikalari kurib chiqiladi. Elektr apparatlarining klassifikasiyasi bir qator xususiyatlari buyicha amalga oshiriladi: asosiy bajaradigan funksiyasi, qo‘llanish doirasi, ishlash prinsipi, tokining turi, atrof muxit ta'siridan ximoyalanganligi, konstruktiv xususiyatlari va boshqalar. Asosiysi bu asosiy bajaradigan funksiyasi buyicha tayinlanishidir, bunga k o‘ra elektr apparatlari quyidagi kata guruxlarga bo‘linadi. Bajaradigan funksiyasiga qarab past kuchlanishli apparatlar quyidagicha klassifikatsiyalanadi: 1. Elektr zanjirlarini ulub uzish uchun xizmat qiluvchi taqsimlash qurilmalarining kommutasion apparatlari. Bu gurux apparatlariga rubilniklar, paketli uchirgichlar, yuklama uchirgichlari, uzgichlar, ajratgichlar, qisqa tutushtirgichlar, avtomatik uchirgichlar va saqlagichlar kiradi. Bu gurux apparatlari ish jarayonida kamroq yoqib uchiriladi. Ba'zi xollarda bunday apparatlar tez-tez yoqib uchiriladi ( masalan, elektr pechlarining ta'minot zanjirlaridagi yuqori kuchlanish uchirgichlari). 2. Qisqa tutashuv toklarini va o‘ta kuchlanishlarni chegaralash uchun mo‘ljallangan - chegaralovchi apparatlar. . Qisqa tutashuv va o‘ta kuchlanish rejimlari avriya xolatlarida uchragani uchun bu apparatlar katta yuklamalarga kamroq uchraydi. 3. Ishga tushirish va rostlash apparatlari. Bunday apparatlar elektr mashinalari yoki boshqa biron bir elektr energiya iste'molchilarini ishga tushirish va parametrlarini rostlash uchun qo‘llaniladi. 4. Berilgan elektr va noelektr kattaliklarni nazoratlash apparatlari. Bu guruxga rele va datchiklar kiradi. Kirish signalini bir maromda o‘zgarishida chiqish signalini sakrab o‘zgarishini keltirib chiqaruvchi qurilma relega xosdir. Rele chiqish signali avtomatika sxemasiga ta'sir ko‘rsatadi. Elektr datchiklarida kirish signalining muayan o‘zgarishi chiqish kattaligi bo‘lib xizmat qiluvchi elektr kattaligi ko‘rinishidagi signalni keltirib chiqaradi. Datchiklar yordamida elektr va noelektr kattaliklar nazorat qilinadi. 5. O‘lchash apparatlari. Bu apparatlar yordamida asosiy tok zanjirlari ikkilamchi - o‘lchash apparatlarining zanjirlaridan izolyasiyalanadi. O‘lchanayotgan kattalik o‘lchash uchun qulay standart ko‘rinishga keladi. Bularga tok va kuchlanish transformatorlari, siqimli kuchlanish bo‘luvchilari kiradi. 6. Elektr rostlagichlar - berilgan kattalikni ma'lum qonuniyat bo‘yicha rostlash uchun tayinlanadi. Xususan bunday apparatlar tok, temperatura, aylanish chastotasi va boshqa kattaliklarni ir me'yorda ushlab turish uchun xizmat qiladi.Bundan tashqari elektr apparatlari nominal kuchlanishi bo‘yicha ikki guruxga bulinadi: nominal kuchlanishi 1000 voltgacha bo‘lgan quyi kuchlanish apparatlari va nominal kuchlanishi 1000voltdan yuqori bo‘lgan yuqori kuchlanish apparatlari. 19. ЯРИМ ЎТКАЗГИЧЛАР, ЯРИМ ЎТКАЗГИЧЛИ ЭЛЕМЕНТЛАР ВА ТЎҒРИЛАГИЧЛАР. ЯРИМ ЎТКАЗГИЧЛИ ДИОД Бу асбобда битта р-п ўтиш мавжуд бўлиб, унинг р ва п соҳаларидан уланиш учи чиқарилган бўлади. Ярим ўтказгичли диоднинг тузилиши ва волт-ампер тавсифи 19.1 – расмда келтирилган. р-п ўтиш ҳосил қилувчи соҳаларнинг бирида, асосий ток ташувчи заррачаларнинг концентрацияси кўп бўлиб, у эммитер деб аталади. Иккинчиси эса база деб аталади.  19.1 – расм. Ярим ўтказгичли диоднинг тузилиши (а) ва унинг волт-ампер тавсифи (б) Тавсифнинг тўғри р-п қисмида токнинг кучланишга боғлиқлиги экспоненциал характерга эга. Волт-ампер тавсифдан кўриниб турибдики, ярим ўтказгичли диод ҳам ночизиқли элементлар қаторига киради. Диодлардан ўзгарувчан ток кучланишини ўзгармас ток кучланишига ўзгартиришда, яъни тўғрилашда, автоном инверторларнинг куч схемаларининг сунъий коммутация занжирларида ва бошқа мақсадларда ишлатилиши билан бир қаторда сигналларни детектерлаш, модуляциялаш мақсадларда ҳам ишлатилади. Тўғрилагич диодлар паст частотали  кГц ўзгарувчан токларни тўғрилашда ишлатилади. Тайёрланиш технологиясига кўра диодлар ясси ва нуқтавий бўлиши мумкин. Ясси диодларда р-п ўтишнинг юзини белгиловчи ўлчамлар, унинг қалинлигига нисбатан катта бўлади. Нуқтавий диодларда эса аксинча бўлади.Тўғрилагич диодлар сифатида асосан ясси диодлар ишлатилади. Тўғри йўналишда ўтувчи тўғриланган ток кучи 1600 ампергача, тескари йўналишда 1000 В гача кучланишга мўлжалланган диодлар ишлаб чиқарилади. Шу сабабли диодларга иссиқликни сочувчи радиаторлар кийдирилиб монтаж қилинади. Юқори частотали диодлар сигналларни детекторлаш, ўзгартириш, модуляциялаш каби ишларда қўлланилади. Бу ишларни бажаришда диоднинг хусусий сиғими муҳим аҳамиятга эга. Бундай диодларда сиғим кичик бўлиши талаб қилинганлиги туфайли асосан нуқтавий диодлар ишлатилади. Ҳозирги кунда ишчи частотаси 1000 МГц гача бўлган юқори частотали диодлар мавжуд. Юқори частотали диодлар кичик текари кучланишда ва кичик токлар режимида ишлайди. Импулс режимида ишлайдиган диодлар электр схемаларда калит вазифасини бажаради. Бу режимда асосан нуқтавий ва кичик ясси диодлар ишлатилади. Диод икки ҳолатда бўлади: «очиқ» ёки «ёпиқ». Очиқ ҳолда диод қаршилиги кам, ёпиқ ҳолда катта бўлади. Ярим ўтказгичли кучланиш стабилизатори (стабилитрон, стабистор). Бу ярим ўтказгичли диод занжирга тескари р-п ўтиш ҳосил бўладиган қилиб уланади. Иш режими, диод тавсифининг тескари йўналишда ёриб (тешиб) ётувчи токўтадиган қисмига тўғри келади. Ёриб ўтш дейилганда, диодга тескари р-п ўтишга тўғри келадиган кучланиш қўйилиб, унинг маълум қийматида тескари токнинг кескин ортиб кетиши тушунилади. Диодда кўчкили, туннел, ва иссиқлик таъсирида ёриб ўтишлар кузатилиши мумкин. Ярим ўтказгичда аралашма миқдори жуда кичик бўлганда, катта тескари кучланиш таъсирида бўлган электронлар ва коваклар нейтрал ярим ўтказгич атомининг яна битта ковалент боғланган электронини уриб чиқариши мумкин. Натижада заряд ташувчи заррачаларнинг янги жуфти ҳосил бўлади. Етарли миқдордаги тескари кучланишда бундай уриб чиқариш кўчкисимон кўринишда намоён бўлади. Туннел орқали ёриб ўтишда кучли электр майдон таъсирида электр соҳаларининг чегараси силжийди ва чегара яқинида кичик потенциал тўсиққа эга бўлган туйнук очилади. Қаршилиги кичик ярим ўтказгичларда туннел орқали ток ўтиш, кўчкисимон ўтиш кузатиладиган ўтиш кузатиладиган кучланишдан кичикроқ кучланишларда рўй беради. Қаршилиги катта бўлган ярим ўтказгичларда эса, аксинча. Иссиқлик таъсирида ёриб ўтишда р-п ўтиш соҳаси қизиб, унда асосий бўлмаган ток ташувчиларнинг кўпайиши ва натижада тескари йўналишдаги токнинг ортиб кетиши кузатилади. Кўчкисимон ва туннел орқали ёриб ўтишлар диодни ишдан чиқармайди. Шу сабабли буўтишлар электрон қурилмаларда қўлланилади. Иссиқлик таъсирида ёриб ўтиш эса, р-п ўтишни бузади. Стабилитронлар кўчкисимон ёриб ўтиш ҳодисасига асосланиб ишлайди. Унинг ишлаш принципи қуйидагича (19.2 – расм): стабилитронга қўйилган тескари йўналишдаги кучланиш орттириб борилса, диоддан ўтадиган тескари ток миқдори жуда кичик бўлганлигидан, схеманинг чиқишидаги кучланиш ҳам ортиб боради.  19.2 – расм. Стабилитронни ток манбаига улаш схемаси (а) ва унинг чиқиш тавсифи Кучланиш миқдори кўчкисимон ёриб ўтиш миқдорига етганда, диоддан ўтаётган ток кескин ортиб кетади (19.2б – расм). Чиқиш кучланиши эса бир оз камаяди. Кириш кучланишининг бундан кейинги ортиши стабилитрон орқали ўтувчи токни оширишга сарфланади ва чиқиш кучланиши деярли ўзгармайди (19.2б – расм). Бу оралиққа тўғри келган чиқиш кучланиши, стабилитроннинг стабилизациялаш кучланиши деб юритилади. Асосий кўрсаткичларига стабилизациялаш кучланиши Uст, стабилизациялаш токи Iст, стабилизациялаш токига тўғри келган дифференциал қаршилиги Rст киради. 19.3 – расмда стабилитрон, туннел ва айлантирилган диодларнинг схематик белгиланишлари келтирилган.  19.3 – расм. Ярим ўтказгичли стабилитрон, туннел ва айлантирилган диодларнинг шартли белгиланиш: а – бир томонлама ўтказадиган, б – икки томонлама ўтказадиган стабилитрон; в – туннел, г – айлантирилган диодлар Туннел диодлар асосан кўп аралашмали диодлардан ясалади. Унинг ишлаш принципи туннел орқали ёотб ўтиш ҳодисаига асосланган. Туннелли диоднинг волт-ампер тавсифи 1.4 – расмда келтирилган.  19.4 – расм. Туннел диоднинг волт-ампер тавсифи Тавсифдан кўриниб турибдики, унинг тўғри ўтишга мос келган қисмида дифференциал манфий қийматга эга бўлган соҳа мавжуд. Манфий қаршилик дейилганда кучланиш ортиши билан ток кучи камайиши тушунилади. Бу хусусиятга кўра тунелли диоддан кучайтиргич, генератор ва турли хил импулс режимда ишлайдиган қурилмаларда фойдаланилади. Диод тескари йўналишдаги токни яхи ўтказади. Айлантирилган диодлар ҳам тунелли диодларга ўхшаш бўлиб, волт-ампер тавифида, дўнглик ва чуқурлик фазасидаги фарқ кичик бўлади (19.5 – расм).  19.5 – расм. Айлантирилган диоднинг волт-ампер тавсифи Диодда аралашма критик концентрацияда олиниб, тескари йўналишдаги ўтказувчанлик тўғри йўналишдаги ўтказувчанликдан катта бўлади. Бундай диодларнинг тескари йўналишдаги волт-ампер тавсифи тўғриловчи диодларникига ўхшаш бўлади. Варикап – бу ярим ўиказгичли диод бўлиб, сиғим тескари йўналишдаги кучланишга боғлиқ бўлади, Тескари кучланиш ошиши билан р-п ўтиш сиғимининг қиймати ошиб боради. Варикаплар галлий арсениддан тайёрланиб, унда асосий бўлмаган заряд ташувчилар концентрацияси кам кам бўлади. Тескари йўналишдаги дифференциал қаршилиги катта бўлади. 19.6 – расмда варикапларнинг шартли белгиланишлари келтирилган.  19.6 – расм. Варикапларнинг шартли белгиланишлари: а – варикап; б – бир катодли икки (в) уч варикапли матрица Варикаплар контур частотсини автоматие тазда созлаш ишларида генератор ва гетеродинлар частоталарини ўзгартиришда ишлатилади. Сигнал частотсини кўпайтирувчи варикаплар варактор деб аталади. Асосий кўрсаткичлари: варикапнинг асллиги, стғимини ўзгартириш коэффициенти, умумий сиғими. Фотодиодлар. Айрим моддаларга ёруғлик тушганда, энергия модда атомлари томондан ютилиб, электрон – ковак жуфтини ҳосил қилади. Бу моддадан ясалган материал учлариига кучланиш берилса, электронлар бир томонга, коваклар иккинчи томонга ҳаракат қилади. Ёруғлик интенсивлиги ошиши билан ток кучи ҳам ортиб боради. Фотоэлектрик қурилмаларда ёруғлик таъсирида кучланиш ҳосил бўлади. Фотодиодлар – ёруғлик таъсирида электр токини ўтказувчи қурилма сифатида ишлатилади. Ёруғлик диодлар – бу бир ёки бир неча р-п ўтишга эга бўлган диод бўлиб, ундан ток ўтганда ўзидан ёруғлик чиқаради. Бу диодда ток ташувчи заррачалар электронлар ва коваклардан иборат бўлса-да, электронларнинг миқдори ковакларга нисбатан кўпроқ бўлади. Электронлар п соҳадан р-соҳага ўтиш давомида, бир энергетик сатҳдан иккинчисига ўтади. Электронлар р-соҳада коваклар билан рекомбинацияланиб ўзларининг ортиқча энергияларини йўқотади. Бу энергия нур сифатида намоён бўлади. Ток ортиши билан ёруғлик интенсивлиги ҳам ортади. Чиқаётган нур кенгроқ фазога тақсимланиши учун диоднинг нур чиқаётган соҳасига ихчам линза ҳам ўрнатилади. Диод материалига қараб ундан чиқаётган нурнинг ранги ҳам ҳар хил бўлади. Ёруғлик диодлари ёруғлик индикаторлари, оптоэлектрон асбобларида нурланиш манбаи, кинофототехникада ва автоматик қурилмаларда кенг қўлланлиши билан бир қаторда, ҳозирда энергия тежамкор ёритиш воситалари сифатида кўча ва уйларнинг ва кўча ёритиш лампалари сифатида ҳамда кўча реклама шчитларида ҳам қўлланилмоқда. Фотодиод ва ёруғлик диодларнинг шартли белгиланиши 19.7 – расмда келтирилган.  19.7 – расм. Фотодиод ва ёруғлик диодларнинг шартли белгиланишлари: а – фотодиод; б – фотодинистор; в – ёруғлик диодлари Опторон асбоблар. Битта қурилма ичига фотодиод ва ёруғлик диоди жойлаштирилган асбоблар оптронлар деб аталади (1.8 – расм). Бундай асбоблар сигналларни бир блокдан иккинчисига ўтказишда ишлатилади.   19.8 – расм. Оптрон асбоблар 20. БИПОЛЯР ТРАНЗИСТОРЛАР Транзистор учта соҳадан иборат ярим ўтказгичли асбоб. Унинг тузилиши 20.1 – расмда келтирилган. Ўрта қисми база деб аталиб, аралашма концентрацияси четки қисмларига нисбатан кам ва юпқа бўлади. Четки қисмларидан бири эмиттер, иккинчиси коллектор деб аталади.  20.1 – расм. Транзисторнинг тузилиши (а) ва унинг қарама-қарши уланган диодлар сифатида тасвирланиши (б) Эмиттер деган ном электронлар базага пуркалади, инъекция, яъни инжекцияланади деган маънони билдиради. Транзисторда коллектор токи ҳосил бўлиши учун албатта база токи бўлиши шарт. 20.1 – расмда келтирилган транзистор дискрет транзистор деб аталади. Бу транзисторда р-п ўтишлар ярим ўтказгичли пластинанинг қарама-варши томонларида жойлашган. Ўтишлари бир томонга жойлашган транзисторлар ҳам мавжуд ва улар интеграл транзисторлар деб аталади. Эмиттер соҳасида аралашма миқдори кўпроқ бўлади. Коллектор заряд ташувчиларни экстракциялаш (суғуриб олиш) вазифасини бажаради. Транзисторнинг базаси п ёки р ўтказувчанликка эга бўлиши мумкин. Шунга кўра четки қисмлари р ёки п ўтказувчанликка эга бўлади. Демак, транзистор р-п-р ёки п-р-п структурали бўлади. Транзисторда иккита р-п ўтиш мавжуд. Буни ҳисобга олган ҳолда транзисторни кетма-кет уланган иккита боғланган диод сифатида қараш мумкин (20.1б – расм). Унинг четки учларига (эммитер – коллекторга) кучланиш уланганда р-п ўтишларнинг бири тўғри ўтиш бўлса, иккинчисида тескаои бўлганлигидан ҳар иккала йўналишда тизимдан ток ўтмайди. Транзисторни иккита ток манбаига 20.2- расмда кўрсатилгандек улаймиз. К калит очиқ бўлганда эмиитер занжирида ток бўлмайди. Коллектор занжирида эса оз миқдорда тескари р-п ўтиш токи (IкБт, т – тескари демак) бўлади. К – калит уланганда эммитер занжирида ток ҳосил бўлади. Чунки Еэманба кучланиши эммитер – база йўналишида тўғри р-п ўтиш ҳосил қилади. Бунда кўпчилик коваклар эмиттердан базага ўтганда LБ > LД бўлганлигидан коллектор ўтишига етиб боради. Натижада коллектор токи ортади. Умуман олганда, транзисторнинг асосий хоссаси базада борайтган жараёнлар билан белгиланади.  20.2 – расм. Транзисторни умумий база схемасида улаш Базада чет моддалар тақсимланиши натижасида унда асосий бўлмаган зарядларни эмиттердан коллекторга ўтишига ёрдам берувчи электр майдон бўо\лса, бундай транзистор дрейфли транзистор дейилади. Агар базада хусусий майдон бўлмаса, асосий бўлмаган заряд ташувчилар база орқали асосан диффузия ҳодисаси туфайли ўтса, бундай транзистор дрейфсиз транзистор деб аталади. 20.3 – расмда транзисторнинг чиқиш тавсифлари келтирилган. Унда  га мос келган тавсиф К калит осиқ бўлган ҳолни ифодалайди. Тавсифдан кўринадики, коллектор – базага қўйилган манфий кучланиш қиймати ортиши билан токнинг сезиларли даражада ортиши кузатилмайди.  20.3 – расм. Умумий база (УБ) ва умумий эммитер схемада уланган транзисторнинг чиқиш тавсифлари Транзистордан ўтувчи токларнинг кучланишга боғлиқлиги статик қолт-ампер тавсифлари (ВАТ) орқали ифодаланади. Улар кириш ва чиқиш тавсифларига ажратилади. Кириш тавсифи дейилганда чиқиш занжирининг кучланиши ўзгармас сақланган ҳолда, кириш заежиридаги токнинг кириш кучланишига боғливлик графиги тушунилади. Масалан, умумий эмиттер схемасида  . Чиқиш тавсифи дейилганда кириш зангжиридаги ток ўзгармас бўлганда, чиқиш токининг чиқиш кучланишига боғлиқлиги тушунилади. Масалан, умумий эмиттер схемада  .Умумий база ва умумий эмиттер схеманинг кириш ВАТ и 20.4 – расмда келтирилган. Тавсифдан кўриниб турибдики, тавсифлар диодникига ўхшаш кўринишга эга. 20.4 – расмда умумий база ва умумий эмиттер схемалар бўйича уланган транзисторларнинг чиқиш тавсифлари келтирилган. Умумий база схемада, умумий эмиттерникига қараганда коллектор токи коллектор кучланишига кучсиз боғланган. Умумий эмиттер схемада коллектор токининг кескин ортиши умумий базаникига нисбатан кичик коллектор кучланишида рўй беради.  20.5 – расм. Транзисторларнинг чиқиш тавсифлари: а – умумий база ва б – умумий эмиттер схемаларида Транзистордан кучайтиргич сифатида фойдаланилганда, уммий эмиттерли схемада сигнални кучланиш бўйича 10 – 200 марта кучайтириш мумкин. Шу сабабли умумий эмиттерли схема бошқаларга нисбатан кўпроқ қўлланилади. Лекин умумий эмиттерли схемада кириш қаршилиги 500 – 1000 Ом, чиқиш қаршилиги 2 – 20 кОм атрофида бўлади. Умумий коллекторли схемада кучланиш бўйича кучайтириш бир атрофида, ток бўйича кучланиш умумий эмиттерлиники билан бир хил. Умумий базали схемада ток бўйича бир атрофида, кучланиш умумий эмиттерли ники каби бўлади. Кириш қаршилига бу схемада жуда кичик, 10 – 200 Ом атрофида бўлганлигидан кўпинча электр сигналларни генерациялаш ва шунга ўхшаш қурилмаларда ишлатилади. 21. ИНТЕГРАЛ ТРАНЗИСТОРЛАР Интеграл транзисторлар кремний монокристалидан тайёрланган пластина асосида ясалади. Пластина махсус технология асосида база, эмиттер ва коллектор соҳаларида турли концентрацияли аралашмалар ҳосил қилинади. Сўнгра бу соҳалардан пластиналар устки қисмига учлар чиқарилади. Интеграл транзисторнинг базаси жуда юпқа бўлиб, эмиттер баз потенциал сатҳи юқори бўлади. Интеграл схемаларда асосан, коллектор занжири таъминловчи манбанинг манфий қутбига уланади. Ҳозирда интеграл схемалар (ИС) да, дискрет схемаларда қўлланилмайдиган махсус п-р-п типли транзисторлар ишлатилади. Буларга кўп эмиттерли ва кўп коллекторли транзисторлар, Шотки тўсиғига эга бўлган транзистор ва супербета-транзисторлар киради. Кўп эмиттерли интеграл транзисторнинг шартли белгиланиши 21.1а – расмда келтирилган бўлиб, бу транзисторлар асосан рақамли ИС да кенг қўлланилади. Бу транзистор икки ҳолатда: «очиқ» ва «ёпиқ» ҳолатда ишлашга мўлжалланган. Бунда база ва коллектор ҳамма эмиттер учун умумий ҳисобланади. Шу сабабли база ва коллекторга қўйилган маълум кучланишда, эмиттерлар кучланишига қараб баъзилари очиқ бўлса, баъзилари ёпиқ бўлади.  21.1 – расм. Интеграл транзисторларнинг шартли белгиланиши: а – кўп эмитткрли транзистор, б – кўп коллекторли транзистор, в – Шотки тўсиғига эга бўлган транзистор Кўп коллекторли интеграл транзисторнинг шартли белгиланиши 21.1б – расмда келтирилган бўлиб, унинг тузилиши кўп эмиттерли транзистордан унча фарв вилмайди. Фақат фарқи шундаки, у инверсия режимида ишлайди. Шу боисдан п+ қатлам база соҳасига яқинроқ қилиб ясалади. Бунда п+ қатлам электронлар инжектори вазифасини бажаради. Шотки тўсиғига эга бўлган транзисторнинг шартли белгиланиши 21.2в – расмда келтирилган. Транзистор базасидан алюминийли контакт чиқарилган бўлиб, у коллектор томон чўзилган. Бу контакт коллекторнинг п- соҳаси билан Шотки диодини ҳосил қилади ва натижада транзисторнинг тўйинишига йўл қўйилмайди. Базадаги кучланиш коллектордаги кучланишдан юқори бўлганда Шотки диоди очилиб, база ва коллекторни қисқа туташтиради. Шотки диодининг борлиги транзисторнинг ишлаш тезлигини оширади. Супербета-транзисторда базанинг ток ўтказиш коэффициенти 3000 – 6000 атрофида бўлади. Бундай катта ўтказиш коэффициентига базанинг ўта юпқалиги туфайли эришилади. Шу сабабли электродлардаги кучланиш камроқ қилиб олинади. Интеграл диодлар – транзистор таркиби асосида амалга оширилади, учинчи, ишлатилмайдиган электрод қолган икки электродлардан бирига улаб қўйилади. ИС ларда эмиттер база оралиғи диод сифатида ишлатилади. 22.МАЙДОНЛИ ТРАНЗИСТОРЛАР Майдонли транзистор – чиқиш токи кириш кучланиши билан бошқариладиган ярим ўтказгичли асбоб. Майдонли транзисторларда чиқиш токига таъсир қилувчи кириш кучланиши электр майдон ҳосил қилади. Майдонли транзисторларда ток асосий ток ташувчилар ёрдамида ҳосил қилиниб, асосий бўлмаган ток ташувчи заряд муҳим рол ўйнамайди. Шу сабабли майдонли транзистор униполяр транзистор деб ҳам аталади. Майдонли транзисторда токни бошқариш электр майдон воситасида бошқарилганидан ўзгармас ток ва паст частотали ўзгарувчан токлар учун транзисторнинг кириш қаршилиги жуда катта бўлади: 108 – 1015 Ом. Майдонли транзисторни тайёрлаш технологияси биполяр транзисторларни тайёрлашга нисбатан соддароқ. Бундан ташқари, майдонли транзисторлар микросхемаларда кичик юзани эгаллайди ва кам ток истеъмол қилади. Шу сабабли кичик ўлчамда бир неча мингдан, ўн мингача транзистор ва резисторларни ҳосил қилиш имконини беради. Майдонли транзисторлар тайёрлаш технологияси ва конструктив ижросига кўра, икки гуруҳга бўлинади: бошқариладиган р-п ўтишли ва затвори изоляцияланган майдонли транзисторлар. Бошқариладиган р-п ўтишли майдонли транзистор п+ ёки р-ўтказувчанликка эга бўлган кристаллдан тайёрланади. Кристаллнинг қарама-қарши томонларидан уланиш учлари чиқарилиб, улардан бири чиқувчи (исток), иккинчиси ютувчи (сток) деб аталади. Чиқувчи ва ютувчи оралиғига диффузия усули билан р-соҳа (п-ўтказувчанликка эга бўлган кристаллда) жойлаштирилади. Натижада кристаллнинг шу қисмида р-п ўтиш вужудга келади. Транзисторнинг чиқувчи ва ютувчи оралиғига Е2 батарея шундай уланадики, натижада асосий ток ташувчилар чиқувчидан ютувчи томонга ҳаракатланади. Ток ташувчи зарядлар бунда р-п ўтиш орқали эмас, балки унинг ёнидан канал бўйлаб оқади. Иккинчи Е1 ток манбаини чиқувчи ва затвор оралиғига тескари р-п ўтиш ҳосил бўладиган қилиб уланади. Натижада р ва п- соҳалар орасида мавжуд бўладиган беркитувчи қатлам кенгаяди. Бунда затвор соҳасида зарядлар концентрацияси каналга нисбатан катта бўлганлигидан камбағал соҳанинг кенгайиши асосан канал ҳисобига рўй беради. Натижада ток ўтказувчи каналнинг кўндаланг кесими камаяди ва шунга мувофиқ унинг қаршилиги ортади. Бу эса ўз навбатида канал орқали ўтувчи токнинг камайишига олиб келади. 22.1 – расмда бу канал шаклининг ўзгариши узлукли чизивлар воситасида ифодаланган. Шундай қилиб, затвор транзисторда бошқарувчи электрод бўлиб хизмат қилади. Транзистор орқали ўтувчи ток нолга тенг ёки маълум белгиланган қийматгача камаядиган затвор-чиқувчи кучланиши ажратиш кучланиши деб аталади. р-каналли транзисторларда бу кучланиш мусбат бўлиб, одатда 0,2 – 7 В оралиғида бўлади.  22.1 – расм. Бошқариладиган р-п ўтишли майдон транзистори Ҳозирда майдонли транзисторлар икки затворли қилиб чиқарилмоқда (22.1б – расм). Иккинчи затвор кўпинча биринчи затворга улаб қўйилади ва у канални пастки томонидан чеклайди. Майдон транзисторининг ВАТ и 22.2 – расмда келтирилган.  22.2 – расм. Бошқариладиган р-п ўтишли майдон транзисторининг чиқиш тавсифлари Майдонли транзисторларнинг шартли белгиланишлари 22.2 – расмда келтирилган.  22.3 – расм. Майдон транзисторларнинг шартли белгиланиши: а – р- каналли, б – п- каналли, в – затворли изоляцияланган п- каналли, г – затвори изоляцияланган р- каналли, д – затвори изоляцияланган п- каналли тўйинган, е – затвори изоляцияланган р- каналли тўйинган 23.ТИРИСТОРЛАР Тиристор – тўрт қатламли ярим ўтказгичли асбоб. Унинг тузилиши 23.1а – расмда келтирилган. Унда учта р-п ўтиш бўлиб, А нуқтага манбанинг мусбат қутби, Б нуқтага манфий қутби уланса, П1 ва П3 ўтишлар тўғри, П2 эса тескари р-п ўтишга эга бўлади. Унинг ишлаш принципини тушунтириш учун, тиристорни иккита р-п-р ва п-р-п типли транзисторларга эквивалент деб қаралади (23.1б – расм). Бу пайтда тиристордан ўтувчи умумий ток учта ташкил этувчидан иборат бўлади:  бундан  бу ерда Iёпиқ– тиристор ёпиқ бўлганда ўтадиган ток,  ва  – м ос равишда транзисторларнинг ток узатиш коэффициентлари.  23.2 – расм. Тиристорнинг тизимий тузилиши (а) ва уни қўш транзистор каби тасвирлаш (б) Агар  қиймат бирга нисбатан кичик бўлса, у ҳолда умумий ток Iёпиқга яқин бўлади. Асбобни очиқ ҳолатга ўтказиш учун қиймат бирга интилиши керак. Бундай ҳолда тиристор орқали ўтувчи ток кескин ортади.Транзисторнинг ишлаш принципига кўра,  нинг қиймати эмиттер токига боғлиқ. Эмиттер токи кичик бўлганда, ҳам кичик қийматга эга бўлади. Эмиттер токи ошиши билан ҳам кескин ортади. А ва К нуқталар орасидаги кучланишни орттириб борилса, тиристор орқали ўтувчи ток дастлаб сезиларли даражада ўзгармайди. Кучланиш маълум ёриб ўтиш қийматига етганда П2 ўтишда зарядларнинг кўчкисимон кўпайиши рўй бериб,  ва  қиймати кескин ортади. Натижада асбоб осиқ ҳолатга ўтади. Бу ҳолатга ўтиши учун керак бўладиган кучсланиш қиймати  кўчкисимон кўпайиш кучланиши деб юритилади. Агар тиристордан ўтувчи ток  шартни қаноатлантирса, тиристор осиқ ҳолатда қолади. Бу ток, тутиб турувчи ток Iтутдеб аталади. Тиристорнинг волт-ампер тавсифи 23.2 – расмда келтирилган. Тавсифнинг ОА қисми тиристорнинг ёпиқ (узилган) ҳолатини ифодалайди. Бунда тиристорниниг қаршилиги катта бўлади (бир неча МОм). Кучланиш ёриб ўтиш қийматига етганда (А нуқта) тиристордан ўтувчи ток кескин кўпаяди. А нуқтада тиристорнинг дифференциал қаршилиги қиймати нолга яқин бўлади. АВ қисмда эса дифференциал қаршилик манфий қийматга эга бўлади. Кучланишнинг бундан кейинги ортиши токнинг ортишига олиб келади (БВ қисм). Кучланишни камайтириб тиристордан ўтувчи токни Iтут  23.3 – расм. Тиристорнинг волт-ампер тавсифи Фақат икки четки қисмларидан уланиш учлари чиқарилган тиристор диодли тиристор (динистор) деб аталади. Ўрта соҳаларининг биридан уланиш учи чиқарилган тиристор триодли тиристор ёки тринистор деб аталади. Бу учта қўшимча манбадан анодга ёки катодга нисбатан тўғри р-п ўтиш ҳосил қиладиган кучланиш берилса  ёки  нинг кескин ортишига олиб келади (23.4 – расм). Биполяр транезистордаги каби ёки нинг ортиши билан бошқарувчи кучланишнинг катта қийматга эга бўлиши шарт эмас. Тринисторнинг ВАТ и 23.5 – расмда келтирилган. Тавсифда бошқарувчи ток ортиши билан ёриб ўтувчи кучланиш камайиши кўрсатилган. 23.4 – расм. Триодли тиристорнинг тизимий тузилиши (а) ва уни қўш транзистор каби тасвирлаш (б)  23.5 – расм. Триодли тиристорнинг валт-ампер тавсифи Одатдаги тринисторларга нисбатан тескари ҳолатда ишлайдиган беркилувчи тринисторлар мавжуд. Бундай тринисторларда бошқарувчи электродга манфий потенциал берилганда очиқ ҳолатдан ёпиқ ҳолатга ўтади. Беркилувчи тринисторларнинг тузилиши одатдаги тринисторлардан фарқ қилмайди.  23.6 – расм. Тиристорларнинг шартли белгиланишлари: а – динистор, б – симметрик динистор, в – катод томонидан бошқариладиган тринистор, г – анод томонидан бошқариладиган тринистор, д – симистор .Беш қатламга эга бўлган тиристорлар симметрик тиристор (симостор) деб аталади. ВАТ нинг тўғри ва тескари шоҳобчаларида манфий қаршиликли соҳалари мавжуд. Симисторни очиқ ҳолатга ўтказиш бошқариш сигнали ёрдамида, ёпиқ ҳолатга ўтказиш – кучланишни узиш ёки унинг уланиш қутбини ўзгартириш орқали амалга оширилади. 24.Ярим ўтказгичли тўғрилагичлар ҳақида умумий маълумот. Ярим ўтказгичли диодлар вольт-ампер тавсифи чуқур ўрганиб чиқилгандан кейин, улардан электрон қурилмаларда кенг фойдаланила бошланди. Диодлар асосан, ўзгарувчан токни ўзгармасга айлантириш, электр сигналларини кучайтириш, генерациялаш ва ўзгартириш мақсадида ишлатилади. Диодлар паст, ўрта, юқори қувватли бўлиб, талаб этилган жойларда уларни танлаб олиб фойдаланилади. Масалан диодлар мажмуаси ёрдамида, тўғрилагич қурилмаси яратилган. Ярим ўтказгичли тўғрилагичлар электр занжирида иккиламчи манба сифатида фойдаланилади. Электрон қурилмаларни деярли ҳаммаси ярим ўтказгичли тўғрилагичлар ёрдамида ишлайди, улар ўзгарувчан ток манбаларига уланган бўлса ҳам, ўзгармас токка айлантирилади. Ярим ўтказгичли тўғрилагичларни бир неча асосий уланиш чизмалари мавжуддир. а) 1,5-даврли тўғрилагич чизмасидан фойдаланилса, уларнинг вазифаси ўзгарувчан токни бир дона ярим ўтказгичли диод ёрдамида тўғрилаш мумкин (24.1-расмга қаранг).  24.1-расмда Оддий 1,5-даврли тўғрилагич чизмаси ва кучланишни тўғриланган ҳолати (а).Трансформаторнинг w2-ғалтакдаги кучланишнинг қиймати ва қутблари тез-тез даврий равишда ўзгариб туради. Ғалтакни юқори қисмида мусбат потенциал бўлган пайтда диод ишлайди ва Iтўғри токни занжирдан ўтказади, аксинча ҳолат юз берганда юқори қисмида манфий қутб бўлганда диод ёпиқ бўлади, токни ўтказмайди ва занжирни элементларига U=0 тенг бўлади. Тўғрилагич чиқишида частотаси 50 гц бўлган (элликта ярим давр ўтиш бир секундда содир бўлади). б) 2,5-даврли тўғрилагич чизмасида эса иккита ярим ўтказгичли диод ишлатилади ва трансформаторни иккинчи ғалтагани ўрта нуқтасида уланади (24.2-расмга қаранг).   24.3-расмда 2,5-даврли тўғрилагич чизмаси вакучланиш тўғриланган ҳолати (б). Трансформаторнинг иккинчи w2 ғалтагининг юқори ва пастки қисмида ярим ўтказгичли VD-1 ва VD-2 диод ўрнатилган, агар ғалтакнинг юқори қисмида қутб мусбат бўлса диод VD-1 очилади, ток ўтади. Бу пайтда пастки қисмидаги ғалтак учларига аманфий қутб бўлгани учун VD-2 диоди ёпиқ бўлади. Қутбларда заряд ишораси 1 секундда 50 марта ўзгаради, ҳар доим мусбат бўлган пайтда диодлар очилади, манфий бўлганда диодлар ёпилади. Ана шундай тартиб 2,5-даврли тўғрилагичлар ишлайди. Бу тўғрилагичларга чиқиш кучланиш частотаси f =100 гц гача ўзгариб туради. Бу хилдаги тўғрилагичлар ўқув-лабаратория ишлари бажарган пайтларда қўлланилади. Уларнинг турлари ВУ-4; ВУ-8; ВУ-10 деб ишлаб чиқарилади. 25.Бир фазали, кўприк чизмали тўғрилагичлар. |