O’zbekiston respublikasi oliy ta’lim fan va innovatsiyalar vazirligi islom karimov nomidagi toshkent davlat texnika universitetining qo‘qon filiali

Nazorat savollari:
1. YOpiq optik kanalli optron blok sxemasi nimalarni o‘z ichiga oladi?
2. Optronlar qanday markalanadi?
3. Optron deganda nimani tushunasiz?
4. Optrolar nur diodlarining volt–amper xarakteristikasi qanday ko‘rinishga ega?
5. Optrolar fotodiodlaring volt–amper xarakteristikasi qanday ko‘rinishga ega?
6. Optronlar fotodiodarining lyuks–amper xarakteristikasi qanday ko‘rinishga ega?

4- Ma’ruza. Bipolyar tranzistorlar.Bipolyar tranzistorni chastota va impuls xususiyatlari
Reja:
1.Bipolyar tranzistor haqida tushuncha.
2.Bipolyar tranzistor turlari.
3.Bipolyar tranzistor ish rejimlari.
4.Bipolyar tranzistorning asosiy parametrlari.
Tayanch iboralar: legirlangan soha, emitter, zaryad tashuvchilar, o‘rta soha, injeksiya, kollektor, baza, r-n-r va n-r-n o‘tishlar, umumiy baza, umumiy emitter, umumiy kollektor.
Bipolyar tranzistor deb o‘zaro ta’sirlashuvchi ikkita r-n o‘tish va uchta elektrod (tashqi chiqishlar)ga ega bo‘lgan yarim o‘tkazgich asbobga aytiladi. Tranzistordan tok oqib o‘tishi ikki turdagi zaryad tashuvchilar elektron va kovaklarning harakatiga asoslangan.
Bipolyar tranzistor r-n-r va n-r-n o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan uchta yarim o‘tkazgichdan tashkil topgan (2.1.a va 2.1.b - rasm). Endilikda keng tarqalgan n-r-n tuzilmali bipolyar tranzistorni ko‘rib chiqamiz.
Tranzistorning kuchli legirlangan chekka sohasi (n⁺-soha) emitter deb ataladi va u zaryad tashuvchilarni baza deb ataluvchi o‘rta sohaga (r-soha) injeksiyalaydi. Keyingi chekka soha (n-soha) kollektor deb ataladi. U emiitterga nisbatan kuchsizroq legirlangan bo‘lib, zaryad tashuvchilarni baza sohasidan ekstraksiyalash uchun xizmat qiladi (2.2-rasm). Emitter va baza oralig‘idagi o‘tish emitter o‘tish, kollektor va baza oralig‘idagi o‘tish esa kollektor o‘tish deb ataladi.
Tashqi kuchlanish manbalari (Ueb, Ukb) yordamida emitter o‘tish to‘g‘ri yo‘nalishda, kollektor o‘tish esa – teskari yo‘nalishda siljiydi. Bu holda, tranzistor aktiv yoki normal rejimda ishlaydi va uning kuchaytirish xossalari namoyon bo‘ladi.
Agar emitter o‘tish teskari yo‘nalishda, kollektor o‘tish esa to‘g‘ri yo‘nalishda siljigan bo‘lsa, u holda bu tranzistor invers yoki teskari ulangan deb ataladi.

2.1 – rasm. r-n-r va n-r-n o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan bipolyar tranzistor tuzilmasi.

Tranzistor raqamli sxemalarda qo‘llanilganda u to‘yinish rejimida (ikkala o‘tish ham to‘g‘ri yo‘nalishda siljigan), yoki berk rejimda (ikkala o‘tish teskari siljigan) ishlashi mumkin.

2.2 – rasm. n-r-n o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan bipolyar tranzistorda toklar yo‘nalishi.

BTni asosiy parametrlari:

_{Kirish qarshiligi:} [Om] _{;
CHiqish qarshiligi:} [Om] _{;
Tok bo‘yicha kuchaytirish koeffitsienti:} ;
_{Kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish koeffitsienti:} ;
Quvvat bo‘yicha kuchaytirish koeffitsienti: .
BTda elektrodlar uchta bo‘lgani sababli, uch xil ulanish sxemalari mavjud: umumiy baza (UB); umumiy emitter (UE); umumiy kollektor (UK). Bunda BT elektrodlaridan biri sxemaning kirish va chiqish zanjirlari uchun umumiy, uning o‘zgaruvchan tok (signal) bo‘yicha potensiali esa nolga teng qilib olinadi. BTning rasmda keltirilgan ulanish sxemalari aktiv rejimga mos.

a) b) v)

2.3 – rasm. BTning statik rejimda UB (a), UE (b) va UK (v) ulanish sxemalari

UB sxemasi uchun kirish statik xarakteristikasi bo‘lib U_KB = const bo‘lgandagi I_E= f (U_EB) bog‘liqlik, UE sxemasi uchun esa U_KE = const bo‘lgandagi I_B=f(U_BE) bog‘liqlik hisoblanadi. Kirish xarakteristikalarining umumiy xarakteri odatda to‘g‘ri yo‘nalishda ulangan p-n bilan aniqlanadi. SHu sababli tashqi ko‘rinishiga ko‘ra kirish xarakteristiklari eksponensial xarakterga ega (2.4- rasm).

Kollektor o‘tishdagi teskari kulanishning ortishi bilan UB sxemadagi kirish xarakteristika chapga, UE sxemada esa o‘ngga siljiydi.
UB sxemadagi tranzistorning chiqish xarakteristikalari oilasi bo‘lib I_E =const bo‘lgandagi I_K= f (U_KB) bog‘liqlik, UE sxemada esa I_B =const bo‘lgandagi I_K= f (U_KE) bog‘liqlik hisoblanadi.

a) b)
2.4– rasm. BT ning kirish xarakteristikasi: a) UB da b) UE da.



a) b)
2.5 – rasm. BT ning chiqish xarakteristikasi: a) UB da b) UE da.

CHiqish xarakteristikalari ko‘rinishiga ko‘ra teskari ulangan diod VAXiga o‘xshaydi, chunki kollektor o‘tish teskari ulangan. Xarakteristikalarni qurishda kollektor o‘tishning teskari kuchlanishini o‘ngda o‘rnatish qabul qilingan.

UE sxemasida ulangan tranzistorning chiqish xarakteristikasi UB sxemada ulangan tranzistorning chiqish xarakteristikasiga nisbatan katta qiyalikka ega.
UB sxemada ulangan, eritib tayyorlangan n-p-n BTning aktiv rejimda ishlashini ko‘rib chiqamiz (2.6- rasm).
BTning ishlashi uch hodisa hisobiga amalga oshadi:

• 
  emitterdan asosiy zaryad tashuvchilarning bazaga injeksiyalanishi;
  
• 
  bazaga injeksiyalangan EZTlarning diffuziya va dreyf hisobiga KO‘gacha etib kelishi;
  
• 
  bazaga injeksiyalangan va KO‘gacha etib kelgan noasosiy zaryad tashuvchilarning ekstraksiyalanishi.
  

2.6 - rasm. Aktiv rejim uchun kuchlanish manbalari qutblari va
elektrodlar toklari yo‘nalishlari.

EO‘ to‘g‘ri siljitilganda (U_EB ta’minot manbasi hisobiga amalga oshiriladi) uning potensial barьeri pasayadi va elektronlar emitterdan bazaga injeksiyalanadi. Elektronlarning emitterdan bazaga hamda kovaklarning bazadan emitterga injeksiyalanishi hisobiga emitter toki I_E hosil bo‘ladi:

, (2.1)
bu erda I_En, I_Er– mos ravishda elektronlar va kovaklar injeksiya toklari.
Emitter tokining I_Ertashkil etuvchisi kollektor orqali oqmaydi va shuning uchun foydasiz tok hisoblanadi. I_Er qiymatini kamaytirish uchun bazadagi akseptor kiritmalar konsentratsiyasi qiymati emitterdagi donor kiritmalar konsentratsiyasiga nisbatan ikki tartib kichik qilib olinadi.
Emitter tokida elektronlarning injeksiya toki I_En ulushini injeksiya koeffitsienti deb ataluvchi kattalik ifodalaydi. U emitter ishlash samaradorligini belgilab, emitter tokidagi foydali tok ulushini ko‘rsatadi
. (2.2)
Odatda =0,990-0,995 ni tashkil etadi. Bazaga injeksiyalangan elektronlar, bazada kollektor tomonga diffuziyalanib KO‘gacha etib boradi. So‘ngra kollektorga ekstraksiyalanadi (KO‘ning elektr maydoni ta’sirida kollektorga tortib olinadi) va kollektor toki I_Kn ni hosil qiladi.
Kollektorga o‘tish davomida injeksiyalangan elektronlarning bir qismi baza sohadagi kovaklar bilan uchrashib rekombinatsiyalanadi va ularning konsentratsiyasi kamayadi. Etishmovchi kovaklar tashqi zanjir orqali kirib (elektr neytrallik sharti bajarilishi uchun), baza tokining rekombinatsion takshil etuvchisi I_BREK ni hosil qiladi. I_BREK qiymati katta bo‘lgani uchun uni kamaytirishga harakat qilinadi. Bunga baza kengligini kamaytirish bilan erishiladi.
Emitterdan injeksiyalangan elektronlar tokining baza sohasida rekombinatsiya hisobiga kamayishi elektronlarni tashish koeffitsienti deb ataluvchi kattalik bilan ifodalanadi
. (2.3).
Real tranzistorlarda =0,980 ÷ 0,995.
Aktiv rejimda tranzistorning KO‘ teskari yo‘nalishda siljitilgan (U_KB bilan amalga oshiriladi)ligi sababli, kollektor zanjirida xususiy tokI_K0 oqadi. U ikki xil noasosiy zaryad tashuvchilarning dreyf toklaridan tashkil topgan. Natijada r-n o‘tishning teskari toki amalda teskari kuchlanishga bog‘liq bo‘lmaydi va xona temperaturasida kremniyli o‘tishlarda I_K0=10^-15 A ni tashkil etadi. SHunday qilib, emitter toki boshqaruvchi, kollektor toki esa boshqariluvchidir. SHuning uchun BT tok bilan boshqariluvchi asbob deyiladi.

Nazorat savollari

1. Bipolyar tranzistor (BT) nima ?
2. BTning ishlash prinsipini tushuntiring.
3. BT emitteri, bazasi va kollektorining vazifalari nimalardan iborat ?
4. n-p-n va p-n-p turli BTlar ishlash prinsipida farq bormi ?
5. BTning qanday ulanish sxemalarini bilasiz ?
6. BT asosiy ish rejimlarini ayting.

5-Ma’ruza.Maydonli tranzistorlar.Tiristorlar.

Reja:

1. 
   Maydoniy tranzistor haqida tushuncha.
   
2. 
   Maydoniy tranzistorning asosiy parametrlari.
   
3. 
   Tiristorlar