Maydonli tranzistorlar - Yarim o’tkazgichli tranzistorlar mavzuni o’tishda namoyish tajribalarini qo’llash reja: Kirish

|
Yarim o’tkazgichli tranzistorlar mavzuni o’tishda namoyish tajribalarini qo’llash reja: Kirish
|
bet | 4/5 | Sana | 11.01.2024 | Hajmi | 131,24 Kb. | | #134898 |
Bog'liq YARIM O\'TKAZGICHLI TRANZISTORLAR MAVSUZINI O\'TISHDA NAMOYISH TAJRIBALARINI3.Maydonli tranzistorlar
Maydonli tranzistor-chikish toki kirish kuchlanishi bilan boshkariladigan yarim o‘tkazgichli asbob. Maydonli tranzistorlarda chikish tokiga ta’sir kiluvchi kirish kuchlanishi elektr maydon hosil qiladi. Yuqorida keltirilgan bipoyalar tranzistorda ikki xil-asosiy va asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar muxim rol uynaydi. Maydonli tranzistorlarda tok asosiy tok tashuvchilar yordamida hosil kilinib, asosiy bo‘lmagan tok tashuvi zarayad muxim rol uynamaydi. Shu sababli maydonli tranzistor unipoyalar tranzistor deb ham ataladi. Bipoyalar tranzistorda chikish toki baza yoki emitterning kirish toki bilan boshkariladi. Unda kirish qarshiligi kichik bo‘ladi. Kirish qarshiligi kichik bulishi zarur bulgan hollarda bipolyar tranzistorni ishlatish mumkin. Lekin ayrim sxemalar kirish qarshiligi katta bulishini takozo kiladi.
Maydonli tranzistorlarda tokni boshkarish elektr maydon vositasida boshkarilganidan o‘zgarmas tok va past chastotali o‘zgaruvchan toklar uchun tranzistorning kirish qarshiligi juda katta bo‘ladi: 108-1015 Om. Maydonli tranzistorlarni tayyorlash texnologiyasi bipoyalar tranzistorlarga nisbatan soddarok. Bundan tashkari, maydonli tranzistorlar mikrosxemalarda kichik yuzani egallaydi va kam tok iste’mol kiladi. Shu sababli kichik ulchamda bir necha mingdan, un minggacha tranzistor va rezistorlarni hosil qilishimkonini beradi. Maydonli tranzistorlar tayyorlanish texnologiyasi va konstruktiv ijrosiga kura, ikki gruppaga bulinadi: boshkariladigan r-n utishli va zatvori izolyatsiyalangan maydonli tranzistorlar Boshkariladigan р-n utishli maydonli tranzistorlar. Tranzistor n + yoki р- utkazuvchanlikka ega bulgan kristalldan tayyorlanadi. Kristallning karama-qarshi tomonlaridan ulanish uchlari chikarilib, ulardan biri istok ( bulok), ikkinchisi stok ( upkon ) deb ataladi. Istok va stok oraligiga diffuziya usuli bilan р -soxa (n -utkazuvchanlikka ega bulgan kristallda ) yoki n -soxa (р -utkazuvchanlikka ega bulgan kristallda) joylashtiriladi. Natijada kristallning shu kismida р-n utish vujudga keladi. Tranzistorning istoki va stoki oraligiga Е2 batareya shunday ulanadiki, natijada asosiy tok tashuvchilar istokdan stokka tomon xarakatlanadi. Tok tashuvchi zarayadlar bunda р-n utish orqali emas, balki uning yonidan kanal buylab okadi. Shu jihatidan ham maydonli tranzistordan fark kiladi. Ikkinchi E1 tok manbaini istok va zatvor oraligiga teskari р-n utish hosil bo‘ladigan qilib ulaylik. Natijada р va n - orasida mavjud bo‘ladigan qilib ulaylik. Bunda zatvor soxasida zaryadlar kontsentratsiyasi kanalga nisbatan katta bulganligidan kambagal soxaning kengayishi asosan kanal tomonda bo‘ladi. Natijada tok utkazuvchi kanalning kundalang kesimi kamayadi va shunga muvofiq uning qarshiligi ortadi. Bu esa uz navbatida kanal orqali utuvchi tokning kamayishiga olib keladi. Shunday qilib, zatvor tranzistorda boshkaruvchi elektrod bulib xizmat kiladi. Tranzistor orqali utuvchi tok nolga teng yoki ma’lum belgilangan qiymatgacha kamayadigan zatvor-istok kuchlanishi ajratish kuchlanishi deb ataladi. R-kanalli tranzistorlarda bu kuchlanish musbat bulib, odatda 0,2-7 В oraligida bo‘ladi. Keyingi yillarda maydonli tranzistorlar ikki zatvorli qilib chikarilmokda. Ikkinchi zatvor ko‘pincha birinchi zatvorga ulab quyiladi va u kanalni pastki tomonidan cheklaydi. Maydon tranzistorning chikish VAX i quyidagicha bo‘ladi. Bu xarakteristikani bipolyar tranzistorniki bilan solishtirilsa, ularning uxshash ekanligini kurish mumkin. Yukorida aytib utilgan tranzistorda berkituvchi katlamning maksimal kengayishi fakat Uзи =Uзи аж kuchlanishda ruy bermasdan, balki undan kichikrok kuchlanishlarda ham bulishi mumkin.Bu stok va istok oraligiga berilgan kuchlanishga ham boglik bulib quyidagi ga teng. Harakteristikadagi chiziqli soxaga tugri kelgan tok va kuchlanish orasidagi boglanishni quyidagi formula orqali ifodalash mumkin: Bu yerda…Iсб - boshlangich stok toki. Harakteristikaning tuyinish soxasi uchun bu boglanishni taxminan Ic= Icб yordamida yozish mumkin. Harakteristikadan foydalanib tranzistorning quyidagi n arametrlarini topish mumkin: Chikish utkazuvchanligi yoki maydon tranzistorining chikish qarshiligi Harakteristikaning tikligi bilan aniqlanadi. Zatvori izolyatsiyalangan maydonli tranzistorlar. Bu maydonli tranzistorda zatvor asosiy kanaldan dielektrik bilan ajratilgan. Tranzistorda zatvor metalldan qilingan bulib, yarim o‘tkazgichdan dielektrik bilan ajratilgan. Shu sababli metall, dielektrik va yarim o‘tkazgichdan iborat struktura hosil bo‘ladi. Kupgina hollarda dielektrik sifatida oksidlardan foydalaniladi. Shunga kura ba’zan tranzistorni MOP tranzistor ham deb ataladi. Zatvori izolyatsiyalangan maydon tranzistorlari ikki xilda ishlab chikariladi: ichiga kanal urnatilgan tranzistor va induktsiyalangan kanalli tranzistor. Kanal urnatilgan tranzistorning tuzilishi quyidagi (a- rasm)da keltirilgan. Bu tranzistorda istok va stok oraligida diffuziya usuli bilan n-tipli kanal hosil kilinadi. Zatvorga manfiy potentsial berilganda kanalda musbat zaryadlar induktsiyalanadi va zaryadlarga « kambagal » zona hosil bulib kanalning solishtirma qarshiligi oshadi. Manfiy potentsial Uзи.а м ga yetganda istok va stok oraligidagi tok tuxtaydi, Tranzistorda urnatiladigan kanal r-tipli bulishi mumkin.Bunda istok va stok oraligidagi tokni kamaytirish uchun zatvor va istok oraligiga musbat kuchlanish beriladi. Kanal urnatilgan-MDP tranzistorlar ko‘pincha kanal zaryadlarga kambagallashgan rejimlarda ishlatiladi. Bu rejimda ishlagan MDP tranzistorining xarakteristikasi р-n utishli tranzistornikiga uxshash bo‘ladi. Induktsiyalangan kanalli tranzistorning tuzilishi quyidagi rasmda keltirilgan. Tranzistorning asosi katta solishtirma qarshilikka ega bulgan р- utkazuvchanlikli materialdan tayyorlanadi. Yarim utgazgichning yukori sirtida n-utkazuvchanlikka ega bulgan istok va stok soxalari hosil kilinadi. Asos va bu soxalar orasida r-n utishlar hosil bo‘ladi. Istok va stok oraligiga tok manbai qanday ishorada ulanmasin, ulardan biri doimo berk bo‘ladi. Shu sababli dastlabki holatda utkazuvchi kanal bulmaydi. Zatvorga kichik miqdordagi musbat potentsial quyilsa , asosning zatvorga yakin joylashgan soxasida manfiy zaryadlarni induktsiyalaydi . Kuchlanish orttirila borib, ma’lum bir chegaraviy Uзич qiymatga yetganda, sirtida n-tipli utkazuvchanlikka ega bulgan inversion katlam hosil bo‘ladi. Bu katlam orqali istokdan stokka tomon tok oka boshlaydi. Zatvordagi kuchlanish ortishi bilan kanalning utkazuvchanligi ortadi. Odatda Uзич kuchlanish 1-6 В atrofida bo‘ladi. Tranzistorda asos sifatida r-tip yarim o‘tkazgich urniga, n-tipli yarim o‘tkazgich olinib, istok va stok katlamlarini р-tipli qilib yasalsa, р-kanalli tranzistor hosil bo‘ladi. Kovaklarning xarakatchanligi elektronlarning xarakatchanligiga nisbatan kichik bulganligidan р-kanalli tranzistorlarning ishlash tezligi n-kanalli tranzistorlarnikiga nisbatan sekinrok bo‘ladi. Shu sababli р-kanalli tranzistorlarga nisbatan, n-kanalli tranzistorlar ko‘prok bo‘ladi. Shu sababli р-kanalli tranzistorlarga nisbatan, n-kanalli tranzistorlar ko‘prok ishlatiladi. Integral sxemalarda ishlatiladigan MDP tranzistorlar bundan mustasno. Ularda bir-birini tuldiruvchi n va р-kanalli tranzistorlar ishlatiladi. Bunday MDP tranzistorlar komplementar tranzistorlar deb ataladi.
XULOSA
Tranzistоrda emitterdan bazaga bоruvchi baza tоki It va emitterdan kоllektоrga bоruvchi kоllektоr tоki Is bo’ladi (9-rasm). Baza tоki Ib bоshqarish tоki, kоllektоr tоki Is esa asоsiy tоkdeb ataladi. Tranzistоr ishida baza tоki Ibmuhimahamiyatga ega. U juda оz miqdоrda bo’lishi lоzim, shuning uchun, оdatda, rezistоr Rv ni ulab u cheklanadi. Agar baza tоki bo’lmasa, triоd qarshiligi eng ko’p miqdоrda yetadi (bir necha ming Оm), bunday hоllarda asоsiy tоk triоd оrqali o’tmaydi, ya`ni tranzistоr berk bo’ladi. Baza tоki o’tganda emitter va kоllektоr o’tishlar qarshiligi minimumgacha kamayadi va bu hоlda asоsiy tоk maksimal qiymatga chiqadi. Emitter tоki baza tоki va kоllektоr tоkidan ibоrat, ya`ni IeIbIs.
Triоd ishini quyidagicha tushintirish mumkin. Manba elektr maydоni ta`sirida teshiklar оqimi emitterdan teshib chiqib bazaga o’tadi va emitter tоki Ie ni hоsil qiladi.
1.Bazada teshiklar elektrоnlar bilan rekоmbinatsiyala-nadi. Bular bazada asоsiy zaryad tashuvchilar sifatida xizmat qiladi. Natijada baza tоki Ibhоsil bo’ladi. Binоbarin, teshiklar emitterda bazadagi elektrоnlardan ko’p bo’lib ularning ko’p qismi kоllektоrga P-n-o’tish оrqali o’tadi. Ular bamisоli kоllektоr vоsitasida tоrtiladi (ekstraglanadi) va tоk Is ni hоsil qiladi. Shunday qilib, kоllektоr tоki baza tоkisiz hоsil bo’la оlmaydi.
2.Emitter zanjirida tok xosil kilish uchun kichik eyuk Yee yetarli, chunki emitterli utish utkazish yunalishida ulangan va uning tugri karshiligi nisbatan kichik. Lekin emitter zanjirida tokning paydo bulishi kollektorli utishning karshiligining uzgartiradi, natijada kollektor zanjirida tok Ik vujudga keladi va u taxminan emitter toki Iega teng buladi.
3.Proportsionallik koeffitsiyenti tranzistor-ning konstruktsiyasi, ulchamlari va utkazuvchi kanal konstruktsiyasiga boglik bo‘ladi. Maydonli tranzistorlar ham, bipolyar tranzistorlarga uxshab umumiy istokli ( UI ), umumiy stokli ( US ) va umumiy zatvorli ( UZ ) sxemalarda ulanishi mumkin. Maydonli tranzistorlarining chastota xususiyatlari zaryad tashuvchilarning xarakat tezligi va kanal uzunligi bilan belgilanadi. Zarrachalar tezligini esa kanaldagi maydon kuchlanganligini oshirib ko‘paytirish mumkin. Xozirgi kunda ishlab chikarilayotgan maydonli tranzistorlarning chastota diapazoni 1500 MGts gacha borib, uzib-ulanish vaqti 30 ns atrofida bo‘ladi. Maydonli tranzistorlar, bipolyar tranzistorlar kabi markalanadi. Farki fakat ikkinchi elementida bulib P harfi qo’yilgan.
|
| |