«Kompyuterning fizik asoslari» fanidan yakuniy nazorat Variant

Fan o’qituvchisi: Raxmatov I.I.
Kafedra mudiri: Raxmatov I.I.


«Kompyuterning fizik asoslari» fanidan yakuniy nazorat
Variant

1. 
   Kompyuterning tizimli bloki.
   

TIZIMLI BLOK.
Aynan tizimli blok kompyuterning eng muhim bloki bo’lgani uchun uni batafsil ko’rib chiqamiz. Avval ta’kidlanganidek, tizimli blok kompyuterning asosiy elektron qurilmalarini o’z ichiga oladi.
Shuning uchun u SHK ning eng muhim tashkil etuvchilaridan biri sanaladi.
Tizimli blokning tarkibi quyidagilardan iborat:

1. Tizimli plata;

   
   

2. Diskyurituvchi;

   
   

3. Qattiq disk (vinchestr);

   
   

4. Tok manbai bloki.

   
   

Tizimli plata bu - maxsus materialdan yasalgan plastinada joylashgan mikrosxemalardan iborat bo’lib, ular o’zaro bog’lovchi elektr (tok) o’tkazuvchi yo’llari bilan bog’langan. Tizimli plata EHMning eng muhim elementlarini o’zida jamlaydi, chunonchi:
u markaziy protsessor;
u tezkor xotira mikrosxemalari; u doimiy xotira qurilmasi;
u taymer (joylashtirilgan soatlar);
u kengaytirish tutashmalari va boshqalar.

Tizimli plataning eng muhim elementlaridan biri - markaziy protsessoridir.
Dastur bilan berilgan ma’lumotlarni o’zgartiradigan, hamma hisoblash jarayonlarini boshqaradigan hamda hisoblash ishlariga tegishli moslamalarning o’zaro aloqasini o’rnatadigan qurilma-protsessor deb ataladi. Protsessorda arifmetik va mantiqiy amallarni bajarish, xotiraga murojaat qilish, dasturda berilgan ko’rsatmalarning berilgan ketma- ketlikda bajarilishini boshqarish hamda asosiy xotira o’rtasida aloqa o’rnatish amalga oshiriladi.
Protsessor katta integral sxemalardan foydalanish asosida quriladi. Protsessor kompyuterning asosiy qurilmalaridan, ya’ni kompyuterning “yuragi” deb hisoblanadi. Bir so’z bilan aytganda, protsessor kompyuterning barcha ishini boshqaradi va barcha ko’rsatmalarini bajaradi.
Shaxsiy kompyuterning eng muhim ko’rsatkichi uning ishlash tezligi va ma’lumotlarni saqlash uchun xotira hajmidir. Ma’lumki, 2
sonini turli darajalari bo’lgan 4, 8, 16, 32, 64 lar bilan bog’liq bo’lgan mikroprotsessorlar qabul qilishi mumkin bo’lgan betlar soni kompyuterlarning razryadini belgilaydi.
IBM RS kompyuterlarning butun taraqqiyoti mikroprotsessorlarni ishlab chiqaruvchi Intel firmasi bilan bog’liq. Aksariyat shaxsiy kompyuterlar ushbu firma mikroprotsessorlari bilan ishlaydi. Shartli ravishda firmaning 8086 yoki 8088 (16 razryadli) mikroprotsessorlari IBM RS XT (extended version, “Iks-ti” deb o’qiladi) deb nomlanadi.
Mazkur firmaning 80286 (16 razryadli) mikroprotsessorlari bilan ta’minlangan SHK lar IBM RS AT (Advanced Techology) deb ataladi.

2. 
   Bipolyar taranzistorlarda umumiy bazali ulanish
   

Tranzistor sxemaga ulanayotganda chiqishlaridan biri kirish va chiqish zanjiri uchun umumiy qilib ulanadi, shu sababli quyidagi ulanish sxemalarimavjud: umumiy baza (UB) (3 a-rasm); umumiy emitter (UE) (3 b-rasm); umumiy kollektor (UK) 3 v- rasm). Bu vaqtda umumiy chiqish potentsiali nolga teng deb olinadi. Kuchlanishmanbai qutblari va tranzistor toklarining yo’nalishi tranzistorning aktiv rejimigamos keladi. UB ulanish sxemasi qator kamchiliklarga ega bo’lib, juda kam ishlatiladi.

a) b) v)
3 – rasm. Bipolyar tranzistorning ulanish sxemalari
Bipolyar tranzistorning aktiv rejimda ishlashi. UB ulanish sxemasida aktiv rejimda ishlayotgan n-p-n tuzilmali diffuziyali qotishmali bipolyar tranzistorni o’zgarmas tokda ishlashini qo’rib chiqamiz (3 a-rasm). Bipolyar tranzistorning normal ishlashining asosiy talabi bo’lib baza sohasining yetarlicha kichik kengligi W hisoblanadi; bu vaqtda W  L sharti albatta bajarilishi kerak (L-bazadagi asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilarning diffuziya uzunligi).
Bipolyar tranzistorning ishlashi uchta asosiy hodisaga asoslangan:

• emitterdan bazaga zaryad tashuvchilarning injektsiyasi;

  
  

• bazaga injektsiyalangan zaryad tashuvchilarni kollektorga o’tishi;

  
  

• bazaga injektsiyalangan zaryad tashuvchilar va kollektor o’tishga yetib kelgan asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilarni bazadan kollektorga ekstraktsiyasi.

  
  

Emitter o’tish to’g’ri yo’naliishda siljiganda (U_EB kuchlanish manbai bilan taminlanadi) uning potensial to’siq balandligi kamayadi va emitterdan bazaga elektronlar injeksiyasi sodir bo’ladi. Elektronlarning bazaga injeksiyasi, hamda kovaklarni bazadan emitterga injektsiyasi tufayli emitter toki I_E shakllanadi. Shunday qilib, emitter toki

 ,
bu yerda I_en, I_ermos ravishda elektron va kovaklarning injeksiya toklari.
Emitter tokining I_er tashkil etuvchisi kollektor orqali oqib o’tmaydi va zararli hisoblanadi (tranzistorning qo’shimcha qizishiga olib keladi). I_er ni kamaytirishmaqsadida bazadagi aktseptor kiritma konsentratsiyasi emitterdagi donor kiritma kontsentratsiyasiga nisbatan ikki darajaga kamaytiriladi.
Emitter tokidagi I_en qismini injektsiya koeffitsienti aniqlaydi.



Bu kattalik emitter ishi samaradorligini xarakterlaydi (=0,990-0,995).
Injeksiyalangan elektronlar kollektor o’tish tomon baza uzunligi bo’ylab elektronlar zichligining kamayishi hisobiga bazaga diffuziyalanadilar va kollektor o’tishga yetgach, kollektorga ekstraktsiyalanadilar (kollektor o’tish elektrmaydoni hisobiga tortib olinadilar) va I_Kn kollektor toki hosil bo’ladi.
Zichlikning kamayishi konsentratsiya gradienti deb ataladi. Gradient qancha katta bo’lsa, tok ham shuncha katta bo’ladi. Bu vaqtda bazadan injeksiyalanyotgan elektronlarning bir qismi kovaklar bilan bazaga ekstraksiyalanishini ham hisobga olish kerak. Rekombinatsiya jarayoni bazaning elektr neytrallik shartini tiklash uchun talab qilinadigan kovaklarning kamchiligini yuzaga keltiradi. Talab qilinayotgan kovaklar baza zanjiri bo’ylab kelib tranzistor baza toki I_brek ni yuzaga keltiradi. I_brek toki kerak emas hisoblanadi va shu sababli uni kamaytirishga harakat qilinadi. Bu holat baza kengligini kamaytirish hisobiga amalga oshiriladi WLn (elektronlarning diffuziya uzunligi). Bazadagi rekombinatsiya uchun emitter elektron tokining yo’qotilishi elektronlarning uzatish koeffitsienti bilan xarakterlanadi:



Real tranzistorlarda  =0,980-0,995.
Aktiv rejimda tranzistorning kollektor o’tishi teskari yo’nalishda ulanadi (U_kb kuchlanishmanbai hisobiga amalga oshiriladi) va kollektor zanjirida, asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilardan tashkil topgan ikkita dreyf toklaridan iborat bo’lgan kollektorning xususiy toki Ik₀ oqib o’tadi.

3. 
   Yarim o’tkazgichlarda o’tkazuvchanlik
   

Umuman olganda yarim o’tkazgichlarda elektr tokida ishtirok etuvchi erkin zaryad tashuvchilar elektronlar va teshiklar bo’ladi.Ko’p sonli tajribalar ko’rsatadiki yarim o’tkazgichlarning ishorasi o’tkazuvchanlikda elektronlar ishtirok etsa yarim o’tkazgichlarning o’tkazuvchanligi manfiy, teshiklar ishtirok etsa manfiy ham musbat ham bo’lishi mumkin . O’tkazuvchanlikning ishorasi temperaturaga yorug’lik tasiriga aralashmalari va radioktiv nurlarning tasiriga bog’liq ravishda o’zgarishi mumkin. Bazi yarim o’tkazgichlar o’tkazuvchanligining ishorasi faqat musbat yoki manfiy bo’lsa bazi yarim o’tkazgichlar esa musbat ham manfiy ham bo’ladi. Masalan selen va mis (1) oksidi faqat teshikli o’tkazuvchanlikka ega bo’lsa rux oksidi va kadmiyning oltingugurt bilan birikmasi esa faqat electron o’tkazuvchanlikka ega bo’ladi.Germaniy, kremniy va arsenid galliy kabi qator yarim o’tkazgichlar ularga kiritilgan aralashmalarning ximiyaviy xususiyatiga qarab elektronli yoki teshikli o’tkazuvchanlikkka ega bo’la oladi.

Yarim o’tkazgichlarnimng elektr o’tkazuvchanligi temperaturaga, aralashmalarga va boshqa energetik tasirlarga bog’liq, shuning uchun qiymati keng intervalda o’zgaradi. O’tkazgichlarning elektr o’tkazuvchanligi 10⁶ 10⁸ om^-1.m^-1 oraliqda o’zgarsa izalyatorlarda 10^-9om^-1.m^-1va bundan kichik qiymatlarga ega. Yarim o’tkazgichlarning elektr o’tkazuvchanligi 10^-810⁵ om^-1m^-1 intervaldagi qiymatlarni qabul qiladigan qilib olish mumkin. Metallarda elektr o’tkazuvchanlik temperatura va aralashmalarning konsentratsiyasi ortishi bilan kamayib boradi. Bunga sabab shuki elektronlar sochilish temperaturaning ko’tarilishi va aralashmalarning konsentratsiyasi ko’payib borishi bilan ortib boradi.Chunki elektronlarning ionlar va kristall panjarasining nuqsonlari bilan bo’ladigan to’qnashish ehtimolligi kattalashadi. Natijada elektronlarning erkin yugurish yo’li qisqara boradi.