«Elektronika va sxemalar 1» fanidan nazorat savollari

|
«Elektronika va sxemalar 1» fanidan nazorat savollari
|
Sana | 04.02.2024 | Hajmi | 64,7 Kb. | | #151380 |
Bog'liq Elektronika Yakuniy savol va javob
«Elektronika va sxemalar 1» fanidan nazorat savollari
Kirish. Elektron qurilmalar va sxemalarning o‘rni va ahamiyati.
Elektron qurilmalar, o‘z ichiga elektronik komponentlar, mexanik qismlar, tizim bo‘limlari va kontakt pinlardan iborat bo‘ladi. Bu qurilmalar va sxemalar, tranzistorlar, resistyorlar, kondensatorlar, tizim va qo‘shiqchilar, mikrochip va boshqa elektronik elementlarni o‘z ichiga oladi.
Elektronik sxemalar esa, elektron qurilmalarining tuzilish va ishlashini ifodalovchi grafik asosida tuziladi. Sxemalar, aloqani tashkil etuvchi komponentlarning, ulardagi elementlar orasidagi bog‘lanishlarning, elektrik sinal va darajalarining uzatilishi va boshqarilishi bilan bog‘liq ma’lumotlarni ifodalaydi.
Elektron qurilmalar va sxemalar, har doim internet, mobil telefonlar, kompyuterlar, televizorlar, audioso‘zlashgichlar va boshqa elektronik vositalarning ishlashiga asosiy muhakimadirlar. Ular, elektronik sohalarda rivojlanish va texnologik imkoniyatlar o‘zgarayotganda muhim ahamiyatga ega bo‘lishadi.
Analog va raqamli tizimlar va ular orasidagi tafovutlar.
Analog va raqamli tizimlar, axborotni o'qish va qaytarish usullari bo'lgan ixtiyoriy ma'lumotlarni ta'minlash uchun foydalaniladigan tizimlardir. Bu tizimlarning o'rtasidagi asosiy farq, axborot o'qish vaqti va usullaridir.
Analog tizimlarda axborot, ovoz yoki nuqtachihraga olib kelgan signal shaklida ifodalangan bo'ladi. O'xshashliklar, bu signalni suratliroq o'qish, yetarli hisoblanish kuchiga ega bo'lmasligi va xatolar bo'lishi mumkinligidir.
Raqamli tizimlarda esa axborotlar raqamlar shaklida ifodalangan va ustun yoki zerolarni ifoda qilgan binor sanoqlangan axborot paketlar halida olib keladi. Raqamli tizimlarda o'xshashliklar raqami hisoblash noisli, noma'qulik va davlat ko'rsatkichlari hozirgi tizimlarga qaraganda kam hisoblanadi.
Zamonaviy elektronikadagi diskret qurilmalardan integral sxemalargacha rivojlanishining tarixiy davrlari va rivojlanish istiqbollari.
Zamonaviy elektronika diskret qurilmalarining integral sxemalarga rivojlanishi uchun tarixiy darajalar va rivojlanish istiqbollari bilan bog'liq bo'lgan muhim jarayonlardan biridir. Quyidagi darajalar va rivojlanish istiqbollari mavjud:
1. 1947 - Bipolyar tranzistorlar: Diskret qurilmalar davridir. 1947 yilda William Shockley, Walter Brattain va John Bardeen bipolyar tranzistorini ishlab chiqdilar. Bu tranzistorlar kichik elektronik qurilmalarni yaratishning asosiy vositasi bo'lib, integrallardagi tranzistorlarning o'rnini oldini olgan.
2. 1958 - Ichki qo'llanma sxemalar: Integrallarning birinchi darajasi bo'lgan ichki qo'llanma sxemalar, undam bir necha tranzistorlarning bir aralashmasi hamda qo'shimcha qurilmalar bilan birgalikda ishlatilgan.
3. 1960 - Kredit sxemalar: Bu davrda diskret qurilmalar qat'iyatdan kichik o'lchamdagi silikon plaqlar ustida joylashgan. Bu plaqlarda bir necha komponentlar va ularning ulardagi uzatma kontaktli qo'llanmalar yog'langan. Kredit sxemalar rivojlanish istiqbolini namoyish etdi, aksariyatida kichikliyi, tezlik va efektivlikning oshishini hisobga olish.
4. 1970 - Mikroskemalar: Mikroelektronika rivojlanishiga kelib, integral sxemalar kichik o'lchamdagi silikon zarralari orqali ishlab chiqarildi. Buning natijasida katta komponentlar sonini ichiga olgan chiptar yaratildi. Mikroskemalar xavfsizlikni oshirdi, energiya sarflanishini pasaytirdi va o'zgarishni jamlab olish imkoniyatini yaratdi.
5. 1980 - Alohida qulayliklar: Modul xususiyatlarga ega jamlab olingan processorlar, xotira birikmalarni va tizim birliklarini o'z ichiga oluvchi processorlarning ishlab chiqarilishi.
6. 1990 - System-on-a-Chip (SoC): Integrallar sifida barcha tizim birliklarini o'z ichiga olgan SoC'lar rivojlandi. Bu fonksiyalar maydoni fazobog'langan va enerchi, kommunikatsiya, xotira va bu yerda sayohat qilish mumkin bo'lgan boshqa tizimlar jamaasini o'z ichiga olgan qurilmalar yaratishga imkon berdi.
Elektron sxema simulyatorlari.
Elektron sxema simulyatorlari, elektronik qurilmalar, masofavi sensorlar va boshqa asbob-uskunalar bilan bog'liq sxemalarni yaratish, o'rganish, sinash va tahlil qilish uchun ishlatiladigan dasturlardir. Bu simulyatorlar, elektronik dizaynlar, elektrikning tarqatuvchan va ishlash xususiyatlarini o'rganishga yordam beradi. Quyidagi elektron sxema simulyatorlari mashhur:
1. Proteus: Proteus, elektron qurilmalarni yaratish, ulardan foydalanish va sinash uchun keng qo'llaniladigan simulyatsiya va verifikatsiya dasturi hisoblanadi. Uning foydali interfeysi va iste'dodli schematic qurish imkoniyati bor.
2. CircuitLab: CircuitLab, onlayn plaformada ishlaydigan elektron sxema simulyatori hisoblanadi. Bu dastur bilan birlashtirilgan sxemalar yaratish, ulardan foydalanish va natijalarni ko'rish mumkin.
3. LTspice: LTspice, Linearni Texnologiyalar kompaniyasi tomonidan yaratilgan bepul elektron sxema simulyatori hisoblanadi. Uning komfortli interfeysi va yuqori sifatli tahlil va sinash qobiliyati bor.
4. TINA: TINA, elektrotehnika sohasidagi dizayn va tahlil ishlarini o'rganish uchun ishlatiladigan boshqa bir elektron sxema simulyatori hisoblanadi. U javobni ko'rsatish, matematik modellar bilan ishlash va tizimlarni qo'shish imkoniyatiga ega.
5. Multisim: Multisim, National Instruments kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan platformaga asoslangan elektron sxema simulyatori hisoblanadi. Uning keng qamrovli qurilması, tizim yaratish va sinash imkoniyatlari bor.
Elektron sxema simulyatorlarining turlari, afzalliklari va qo‘llanilishi. (4-dagi javob bo’la oladi.)
Asosiy elektr kattaliklar (zaryad, tok, kuchlanish, energiya, quvvat) va ularning o‘zaro munosabatlari.
Asosiy elektr kattaliklar zaryad, tok, kuchlanish, energiya va quvvatga bo'lishadi.
- Zaryad elektrning elektronlarga bo'lingan sonidir.
- Tok elektr energiyasini o'z ichiga olgan harakatli elektronlardir.
- Kuchlanish esa tokning yurishi, yani elektronlar o'zaro quvvatlarini hisobga olish va harakatlanishlari bilan bog'liqdir.
- Energiya, faollashtirilgan elektr energiyasidir va uni elektrikli qurilmalar ishlashi, isitish, yoritish va boshqalar uchun ishlatishimiz mumkin.
- Quvvat, elektriğning o'zgarishsiz kuchidir va elektr energiyasini ko'chirish uchun ishlatiladi.
Bu kattaliklar o'zaro bog'liqlikka ega bo'lib, energiya kuchini yaratish va uni ishlatish imkoniyatini beradi.
Elektr sxemaning asosiy passiv elementlari (rezistorlar, induktivlik g‘altaklar, kondensatorlar) ning belgilanishi va xususiyatlari.
Elektr sxemaning asosiy passiv elementlari rezistorlar, induktivlik g‘altaklar va kondensatorlargadir.
- Rezistorlar, elektrik darajalarini qo'llab-quvvatlaydigan komponentlardir. Ular elektr toklarning miqdorini va o'tkazish kuchini o'zgartiradilar. Rezistorlar, elektrik aylanmasi shartnomalarida ma'lumotlar izlab qolgan holda belgilanadi va Ohm (Ω) da ifodalanganadi.
- Induktivlik g‘altaklar, elektr tokning o'zgartirilgan fluxida majburiy o'zgarishlar yuz beradigan komponentlardir. Ular elektr tokning o'zgarishi bilan birinchi navbatda magnit kok ga aylanib, elektromagnit kuch (induksiya) yuzasidan kuchlanishni yasab beradi. Induktivlik g‘altaklar Henry (H) da ifodalanganadi.
- Kondensatorlar, elektr toki o'zgartirilganda o'z vaqtida zarur elektr energiyasini saqlab turadigan komponentlardir. Ular elektr tokining o'zgarishi bilan elektrchilik sarf etadi va bu energetik potensial arimalarni o'z ichiga jalb qiladi. Kondensatorlar, Farad (F) da ifodalanganadi.
Bu passiv elementlar, elektr sxemalarda boshqa elektr komponentlari xususiyatlarini o'zgartirish, elektrikli yo'ndoshlarning narxlarini o'zgartirish yoki energiyani saqlashda muhim rol o'ynaydilar.
Om qonuni. Om qonuni asosida asosiy elektr sxemalar tahlili.
Om qonuni - bu elektr zanjirining harakatini tahlil qilish va oqim va kuchlanish qanday taqsimlanishini o'rganish uchun ishlatiladigan usul. Elektr zanjirlarida rezistorlar, kondansatörler va bobinlar kabi komponentlardan tashkil topgan sxemalarda qo'llaniladi.
Om qon ikkita asosiy printsipga asoslanadi, ular Kirchhoff qonunlari deb ham ataladi: Kirchgofning joriy qonuni va Kirchgofning kuchlanish qonuni.
Kirchhoffning joriy qonunida aytilishicha, tugun (yig'ish nuqtasi) ichidagi kiruvchi va chiquvchi oqimlarning yig'indisi nolga teng. Bu qonun elektr pallasida tokning saqlanishini ta'minlaydi.
Kirchhoffning kuchlanish qonunida aytilishicha, tsikldagi barcha kuchlanish tushishlarining yig'indisi nolga teng. Ushbu qonun elektr pallasida kuchlanishning saqlanishini ta'minlaydi.
Om qon ushbu ikki qonundan foydalangan holda elektr zanjiridagi har bir komponent va tugundagi kuchlanish va oqimlarni hisoblash imkonini beradi. Sxemadagi komponentlar orasidagi munosabatlar va o'zaro ta'sirlarni om qon yordamida matematik tarzda ifodalash va tahlil qilish mumkin.
Om qon elektr zanjirlarini loyihalash, boshqarish va tahlil qilish uchun asosiy vositadir. Elektr muhandislari va elektronika tomonidan qo'llaniladigan bu usul sxemalarning ishlashini o'lchash, muammolarni aniqlash, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan o'zgarishlarini baholash va sxemalarni optimallashtirishga yordam berish uchun muhimdir.
Aktiv va reaktiv qarshiliklarning farqi. Sig‘im va induktiv reaktiv qarshiliklarga chastota va fazaning ta`siri.
Aktiv va reaktiv qarshilikning farqi asosan energiya ishlash usullaridan kelayotgan o'zgaruvchanlarda joylashadi. Aktiv qarshilik energiya olib tashlash va uni ishlatishga o'xshaydi, reaktiv qarshilik esa energetik jarayonlarda kuchlanish va saqlanishdan iborat.
Sig‘im (kapasitiv) reaktiv qarshilik, elektr energiyasini olib tashlash va uni kuchni elektr enrgiyasiga aylantirishda paydo bo'ladi. Induktiv reaktiv qarshilik esa, energiya ishlatish va uning o'zini o'zgartirishda elektromagnitning roli bor. Sig‘im va induktiv reaktiv qarshiliklar o'rtasidagi farq, o'zlarining xususiyatlari tufayli kelib chiqadi.
Chastota va faza esa elektr energiya yo'lida o'zgaruvchanlar paydo bo'ldikda mavjud bo'ladi. Chastota, bir daqiqa davridagi to'la o'tishlar sonini ifodalaydi, faza esa o'zgaruvchanlar orasidagi vaqtni bildiradi. Sig‘im va induktiv reaktiv qarshiliklar, ularga tushirilgan energiya o'zgaruvchanligiga bog'liq ravishda faza va chastota o'zgarishi mumkin.
Elektr sxemalar uchun Kirxgof qonunlari.
Kirchhoffning qonunlari elektr sxemalarni tushunishda yordam beradigan amaliy formulalar hisoblanadi:
1. Kirchhoffning birinchi qonuni (Ular saqlash qonuni):
Jami qizg'inlarda voltagenin algebraik yig'indisi nolga tengdir. Ya'ni, bir qo'llanma nuqta (yoki uzayning bir segmenti) bo'yicha yig'indisi nol:
2. Kirchhoffning ikkinchi qonuni (Uzay qonuni):
Har bir uzayda qirralangan elektr hodisa (circuits) bo'yicha, o'tgan amper yig'indisi jami qirralangan amper yig'indisiga tengdir.
Bu qonunlar, elektr sxemalar (circuit) yoki uzaylar (loops) bilan bog'liq elektr hodisalarni tushunishda va analiz qilishda ishlatiladi. Birinchi qonun, voltagenin yig'indisini ifodalaydi, ikkinchi qonun esa amper yig'indisini. Bu qonunlar yordamida elektr sxemalarida turli qurilmalar va ularda o'tkazilayotgan hodisalarni tushunish mumkin.
Elektr sxemalarni Kirxgofning 1 va 2-qonunlari asosida hisoblash. (10-dagi javob bo’la oladi.)
Elektr zanjirlarni hisoblashning kontur toklar usuli.
Elektr zanjirlarni hisoblashda kontur toklar usuli (mesh current method) yordamida sistemdagi toklarni topish uchun quyidagi jarayonni qo'llash mumkin:
1. Elektr sxemani ko'rsatish: Sxemaning shemasi ko'rsatiladi. Har bir kontur (tok) uchun, o'zini aloqador tokni ifodalovchi nechta yirik o'zgaruvchan (node) borligini e'tibor bilan ko'rsatish kerak.
2. Toklar uchun o'zgaruvchanlar (node) tanlash: Har bir tok uchun o'zgaruvchan tanlanadi. O'zgaruvchanlar, sxemadagi belgilangan nuqtalardir.
3. Kirchhoffning birinchi qonuni bo'yicha tenglamalar yozish: Har bir kontur (tok) uchun Kirchhoffning birinchi qonuni (Ular saqlash qonuni) bo'yicha yig'indilar yoziladi. Bu tenglamalar, konturlar (toklar) uchun voltageni ifodalaydi.
4. Tenglamalarni hal qilish: Yozilgan tenglamalarni sistemni hal qilish uchun algebraik tenglamalarga o'tkazish. Bu yordamda, toklar (konturlar) uchun yig'indilar hisoblangan bo'ladi.
5. Yig'indilar sistemini hal qilish: Algebraik tenglamalarni hal qilish orqali, elektr zanjirlari (circuits) hisoblanadi va toklar (konturlar) qiymatlarini aniqlash mumkin.
Bu usul, kompleks elektr sxemalarni yechishda va toklarning qiymatlarini topishda foydalaniladi.
Rezistor (R), induktivlik (L), va kondensator (C) elementlarning turli kombinatsiyalaridan tuzilgan sxemalarning xususiyatlari.
Rezistor (R), induktor (L), va kondensator (C) elementlaridan tuzilgan turli kombinatsiyalarning sxemalari, elektrik xarakteristikalarini ifodalayadi. Aynaniga, bu kombinatsiyalar tuzilishi elektr tizimlarning davranishini tushunish va analiz qilish uchun juda muhimdir. Quyidagi, ba'zi oddiy kombinatsiyalarni ko'rsatamiz:
1. RC Kirchhoffning konturlari (Resistor va Kondensator):
- Tuzilishi: Rezistor va kondensator seriya qo'yilgan bo'lsa, tuzilishi \( R \) va \( C \) tenglamalari orqali ifodalangan.
- Xususiyatlari: Zanjirlar bilan ishlash va faza o'zgaruvchanliklarni ko'rsatadi. Chastota o'zgarishi natijasida tizimning reaksiyasini ifodalaydi.
2. RL Kirchhoffning konturlari (Resistor va Induktor):
- Tuzilishi: Rezistor va induktor seriya qo'yilgan bo'lsa, tuzilishi \( R \) va \( L \) tenglamalari orqali ifodalangan.
- Xususiyatlari: Induktor energiyani saqlab turadi va elektr tokning o'zgarishi (amplitude) bo'yicha faza o'zgaradi. Tokning o'zgarishi orqali tizimning davranishi aniqlanadi.
3. RLC Kirchhoffning konturlari (Resistor, Induktor va Kondensator):
- Tuzilishi: Rezistor, induktor va kondensator seriya yoki paralel qo'yilgan bo'lsa, tuzilishi \( R, L \) va \( C \) tenglamalari orqali ifodalangan.
- Xususiyatlari: Chastota o'zgarishi natijasida kompleks tizimning reaksiyasini ko'rsatadi. Qanday qilib rezonans, filtrlash va boshqa xususiyatlarni tushuntiradi.
Bu kombinatsiyalar, elektr tizimlarining elektrik xarakteristikalarini tushunish uchun qulaydir va bu tur sxemalarning tushuntirilishi elektrik injeneriyasida muhimdir.
Elektr zanjirlarni superpozitsiya usuli asosida tahlil qilish.
Elektr zanjirlarni superpozitsiya usuli asosida tahlil qilish, sistemaning har bir tizim tarkibi (element) uchun individual tahlillarni amalga oshirib yig'ishga asoslangan usuldir. Bu usul quyidagi bosqichlarda bajariladi:
1. Har bir istiqomat tashkil etish: Har bir istiqomat uchun zanjirning tarkibidagi barcha elementlarni aniqlash. Bu elementlar rezistorlar (R), induktorlar (L), kondensatorlar (C) yoki ulardan tashkil topgan kombinatsiyalardan iborat bo'lishi mumkin.
2. Superpozitsiya qo'llash: Har bir istiqomat tarkibi uchun superpozitsiya qonuni boyicha elementlarni bitta tartibda qo'llash. Bunda, barcha istiqomatlar uchun bitta istiqomatni aktiv, qolganlarini esa nolga tenglab tashlash.
3. Bitta istiqomatning barcha natijalarini yig'ish: Har bir istiqomat uchun boshqa barcha istiqomatlar hisoblanib, natijalarini bitta istiqomatning barcha natijalarini qo'shish orqali yig'ish.
Superpozitsiya usuli orqali tahlil qilish, tizimning qo'shimcha tizimlarga bo'linishi mumkin bo'lgan har qanday xususiyatlarni aniqlash uchun juda foydali bo'ladi. Bu usul, elektr tizimlarini tahlil qilishda va tuzishda ko'p elementli tizimlarni mustahkam qilishda qo'llaniladi.
Tugun potentsiallar usuli.
"Tugun potentsiallar usuli" (Nodal Analysis) elektr tizimlarni tahlil qilishda foydalaniladigan bir usuldir. Bu usul quyidagi bosqichlarda bajariladi:
1. Elektr sxemaning yorliqlarini aniqlash: Elektr sxemaning yorliqlarini (nodes) aniqlash. Yorliqlar elektr sxemaning aylanmasi (topologiyasi) bo'yicha qayta-qayta yig'ilgan nuqtalardir.
2. Yorliqlar uchun tugun potentsiallarini tanlash: Har bir yorliq uchun tugun potentsialini tanlash. Bir yorliqni istalgan bir manzilni izohlovchi xarflar (A, B, C, va h.k.) yoki sonlar bilan belgilash mumkin.
3. Kirchhoffning boshqa qonuni bo'yicha tenglamalar yozish: Har bir yorliq uchun Kirchhoffning boshqa qonuni bo'yicha yig'indilar yoziladi. Bu tenglamalar, yorliqlar orasidagi tugun potentsiallarini ifodalaydi.
4. Algebraik tenglamalarni hal qilish: Tenglamalarni algebraik tenglamalarga o'tkazish va ularni hal qilish. Bu, elektr tizimning umumiy xususiyatlarini aniqlashga imkon beradi.
5. Natijalarni oling: Algebraik tenglamalarni hal qilgandan so'ng, tugun potentsiallarini hisoblab olish va tizimning barcha elementlarining energiyasini va tokini aniqlash mumkin.
Tugun potentsiallar usuli, elektr tizimlarini tahlil qilishda tizimning umumiy xususiyatlarini aniqlash va tuzishda ishlatiladi. Bu usulni foydalanish orqali, muhitdagi har bir tugun potentsiali hisobiga o'tkaziladi va bu orqali tizimning xususiyatlarini tushunish uchun asqotadi.
Tevenin (ekvivalent kuchlanish manbai ) asosida tahlil.
Tevenin tahlili, elektr tizimlarni o'rganish va tushunishda foydalaniladigan boshqa bir usuldur. Bu tahlil quyidagi bosqichlarda amalga oshiriladi:
1. Bir tugun nuqtasini tanlash: Elektr sxemaning boshqa elementlarini tahlil qilish uchun bitta tugun nuqtasini tanlash. Bu nuqta Tevenin manbaini (Tevenin manba uzayini) belgilashda foydalaniladi.
2. Manba amalga oshirishini yaratish: Bitta tugun nuqtasidagi barcha elementlarni Tevenin manbasi (manba amalga oshirishi) bilan almashtirish. Bu jarayon elektr sxemani Tevenin manbasi bilan izohlashga imkon beradi.
3. Manba voltaj va kuchini aniqlash: Tevenin manbasi uchun zarur bo'lgan voltaj va kuchni aniqlash. Bu voltaj manba nuqtasida olingan, va manba kuchi esa bu nuqtadagi energiyani ifodalaydi.
4. Ostida qolgan elektr sxemaning Tevenin manbasi bilan almashtirilishi: Olingan Tevenin manbasi, elektr sxemaning qolgan qismini orqaga qo'yish orqali, umumiy Tevenin tizimini (manbai) hosil qiladi.
Tevenin tahlili, qulay va oson usul bo'lib, elektr tizimlarni o'rganishda va maslahat bermoqda qo'llaniladi. Ushbu usul, tizimning davranishini tushunish va tahlil qilishda o'rganishda o'z vaqtini o'qituvchilar, o'quvchilar va muhandislarga juda ko'p yordam bera oladi.
Norton teoremalari asosida zanjirlarni tahlil qilish.
Norton teoremasi, tizimlarni tahlil qilishda osonlik va samarali bo'lgan boshqa bir usuldur. Norton teoremasi asosida elektr tizimlarni tahlil qilish quyidagi bosqichlarda bajariladi:
1. Tizimning bitta nuqtasini tanlash: Tizimning bitta nuqtasini (tugun nuqtasi) tanlash.
2. Norton manbani aniqlash: Tanlangan nuqta uchun Norton manbasi aniqlanadi. Norton manbasi, tizimning bitta tugun nuqtasidagi barcha elementlarni bitta qattiq to'plamdagi kuch va tokka aylantirilgan elementlar bilan almashtirishdan iborat bo'ladi.
3. Norton manbasi uchun amper (tok) aniqlash: Norton manbasi uchun zarur bo'lgan amper (tok) qiymati aniqlanadi. Bunda, manba nuqtasidagi tugun kuchi tizimdan cheklangan holda olinadi.
4. Ostida qolgan elektr sxemaning Norton manbasi bilan almashtirilishi: Tizimning bitta nuqtasi uchun aniqlangan Norton manbasi, elektr sxemaning qolgan qismini orqaga qo'yilishi orqali, umumiy Norton tizimini hosil qiladi.
Norton teoremasi, Tevenin teoremasi kabi, tizimlarni o'rganish va tahlil qilishda juda oson va samarali bo'lgan usullardan biridir. Ushbu usulni qo'llab-quvvatlash, tizimning umumiy xususiyatlarini aniqlash va tahlil qilishda yordam bera oladi.
Sinusoidal elektr tebranishlar. Garmonik tok zanjirlarining umumiy tavsiflari.
Sinusoidal elektr tebranishlar, sinus fonksiyonlarini o'z ichiga olgan (sinusoidal) elektr tebranishlarni ifodalaydi. Bu tebranishlar umumiy ravishda garmonik tok zanjirlari orqali tavsiflanadi. Garmonik tok zanjirlari elektr tizimlarining sinusoidal tebranishlarga qarshi ishlab chiqarilgan, tizimning umumiy xususiyatlarini o'rganish va tushunish uchun foydalaniladi. Quyidagi tavsiflar garmonik tok zanjirlarining umumiy xususiyatlarini ta'minlayadi:
1. Amplituda (A): Garmonik tokning tebranishining maksimal qiymati yoki yuqori simvoldagi uchuvchi ifodalaydi.
2. Chastota (f): Tebranishning bir birikmaga o'tish uchun tezlikni ifodalaydi. Chastota herts (Hz)da ifodalangan va f = 1/T, bu yerda T - bir sinar tebranishining davrani uzunligi (periud)dir.
3. Faza (ϕ): Garmonik tokning tebranishining boshlang'ich fazasi, tebranishning bir sinar tebranishidan qanday boshlanishini ifodalaydi. Faza biror nuqtadan o'ngga yoki chapga nechta gradusda boshlanayotganligini ko'rsatadi.
4. Tizimning tebranishini ifodalovchi sinussoidal tenglamalar: Tizimning tebranishini ifodalovchi sinussoidal tenglamalar, tizimning elektr tebranishini aks ettiradi. Ular umumiy shaklida \(v(t) = A \sin(2\pi f t + \phi)\) yoki \(i(t) = A \sin(2\pi f t + \phi)\) shaklida ifodalangan.
5. Fazani ortiqcha parametrlar: Tebranishning fazasini va aynaniga o'zgaruvchanligini ifodalovchi qo'shimcha parametrlar (Q-factor, damping factor) tavsiflanadi.
Garmonik tok zanjirlari, radiosignal, elektromagnit sinash, audioskalar, va ko'p boshqa elektr texnologiyalarda amaliyotda keng qo'llaniladi. Bu zanjirlar orqali tizimlar tahlil qilinishi, elektr texnologiyalarini tuzishda va shu kabi ko'plab muammolarni yechishda yordam beradi.
Elektr zanjirlarning chastotaviy xususiyatlari.
Elektr zanjirlarning chastotaviy (frequency-dependent) xususiyatlari, zanjirning tizimining frequenciyasiga bog'liq o'zgaruvchanlarini ifodalaydi. Bu xususiyatlar, tizimning faol bo'lishini, hamda uning qo'shimcha elektr xususiyatlarini ta'sir qiladi. Quyidagi eng ko'p ishlatiladigan chastotaviy xususiyatlardan ba'zilarini ko'rsataman:
1. Impedansiya (Z): Impedansiya, zanjirning tebranish chastotasiga qarab o'zgaradi. Impedansiya bir voltaj va amperning nisbati (Z = V/I) sifatida ifodalangan va obyektning elektr toki ustida qo'yg'u tuzish kuchini aks ettiradi.
2. Tog'islik (Phase Shift): Chastotasining o'zgarishi natijasida zanjirning amplitudasi bilan bir xil bo'lgan elektr to'g'risidagi fazaning o'zgarishi. Chastotaviy to'g'islik, zanjirning davraniishini tushunishda va tizimni boshqarishda muhimdir.
3. Boshlanish (Resonance): Zanjirning chirishing o'rniga qanday qilib javob berdi. Resonans frekvensiyasi tizimning amplitudaning maksimal qiymatini ta'minlaydi.
4. Filtrlash (Filtering): Elektr filtrlari, chet eldagi chastotalarni izolyatsiya qilish uchun ishlatiladi. Filtrlarning tasnifi, zanjirning bog'liq bo'lgan chastotalariga qarab olib boriladi.
5. Atenuatsiya (Attenuation): Zanjirning amplitudasi frekensiyaga bog'liq o'zgaradi. Atenuatsiya, tizimning xavfsiz, to'liq ishlaydigan qismi (bandwidth) va uni tashkil qiladigan frekensiyalar orasidagi farqni belgilaydi.
Chastotaviy xususiyatlar, elektr zanjirlarini tahlil qilish, tuzish va tizimni boshqarishda juda muhimdir. Tizimning xavfsizligi, amplitudasi va fazasi, tizimning ishlashini ta'sir qiladigan asosiy xususiyatlardir.
Elektr sxemalardagi tok va kuchlanishlarni faza diagramma ko’rinishida ifodalanishi.
Elektr sxemalardagi tok va kuchlanishlarni faza diagrammada ko'rsatishning asosiy maqsadi, tokning va kuchlanishning faqat amplitudalardan iborat bo'lmagan, balki ularning fazaviy aloqalarini ham ko'rsatishdir. Bu faza diagramma, elektr sxemalarning qanday qilib amplituda va fazaning o'zgarishiga bog'liq bo'lishi mumkinligini tushuntiradi.
1. Tok va kuchlanishning Faza Munaqashasi:
- Tok Faza Munaqashasi: Fazaviy aloqalarni ko'rsatishda, bir tokning boshlang'ich fazasi (nur to'kilgan harakati) haqidagi ma'lumot bermoqda. Uning orqasida qanday qilib boshqa toklar bilan birlashishi ko'rsatiladi.
- Kuchlanish Faza Munaqashasi: Kuchlanish (voltaj, strom) uchun ham huddi shunday, boshlang'ich fazaning ko'rsatilishi orqali boshqa toklar bilan aloqasini namoyish etadi.
2. Faza Diagrammasi Ko'rish Uchun Keyingi Adamlar:
- Faza Difference: Uchuvchining va og'irlikning fazasi orasidagi farqni ko'rsatadi. Uchuvchining va og'irlikning fazalari ortiqcha, ularning orqasidagi aloqani ko'rsatadi.
- Boshlang'ich Faza Vaqtida Farq: Bir vaqt harakati (teng yoki boshqa faqat faza o'zgarishi) orqali faza farqini ko'rsatadi. Misol uchun, bitta komponentni boshlash vaqtida boshqa komponentning fazasi o'zgarishi.
3. Tog'islik va Almashtirish (Shift) Komponentlari:
- Tog'islik Komponentlari: Toklarning tog'isligini (cosine yoki sine funksiyalarini) ifodalaydi.
- Almashtirish Komponentlari: Almashtirish funksiyalari, bitta komponentni boshqarish uchun qo'llaniladi.
4. Chiqishlar va Kirishlar Bilan Aloqalari Ko'rsatish:
- Chiqish va Kirishlar Arasidagi Aloqalar: Elektr sxemadagi chiqishlar va kirishlar orasidagi aloqalarni ko'rsatish uchun faza diagrammasi foydalaniladi.
Bu faza diagrammalari, elektr sxemalarni tahlil qilish va boshqa elementlarning aloqalarini tushuntirishda juda qo'lga kelaydi. Faza diagrammalari, xususan, sinusoidal tebranishlarga qarab o'zgaruvchan fazaning o'zgarishlarini tushuntirishda ko'p foydalaniladi.
Zanjirning uzatish koeffisientlari.
Elektr zanjirning uzatish koeffitsientlari (extension coefficients) asosan, zanjir elementlarining (rezistor, induktor, kondensator va boshqalar) elektr xususiyatlarini uzaytirish uchun foydalaniladi. Bu koeffitsientlar, zanjirning uzatish qonuni bo'yicha ifodalangan. Quyidagi uzatish koeffitsientlari odatda ko'rsatiladi:
1. Uzatish Koeffitsienti (Extension Factor):
- Uzatish Koeffitsienti (β): Uzatish koeffitsienti, zanjirning uzaytirilish darajasini ifodalaydi. Uzatish koeffitsienti, uzatish zanjirining uzatish faktoriga ko'ra qanday qilib o'zgarishi mumkinligini ko'rsatadi.
2. Zanjirning Kuchini Uzatish Koeffitsienti:
- Kuchni Uzatish Koeffitsienti (K): Zanjirning kuchini uzatish koeffitsienti, zanjirning boshqa elementlariga qaraganda kuchining qanday o'zgarishiga olib kelishi mumkinligini ko'rsatadi.
3. Zanjirning Amplitudani Uzatish Koeffitsienti:
- Amplitudani Uzatish Koeffitsienti (A): Zanjirning amplitudasini uzatish koeffitsienti, zanjirning kuch va amplitudasini o'z ichiga oladi.
Bu uzatish koeffitsientlari, zanjirning faoliyatini, o'zgaruvchanliklarini va elektr tizimning umumiy xususiyatlarini tushunish va ta'riflashda yordam beradi. Uzatish koeffitsientlari tizimlarni o'rganish, tuzish va boshqarishda foydalaniladi.
Zanjirlarning AChX va FChX lari
- AChX zanjiri, eneriya iste‘mol qiluvchi vositalarning o‘zaro aloqasini ta‘minlaydi. Bu almashinuviy o‘zgaruvchan kuch tarafdoridir. AChX o‘zgarishining asosiy manosi energiya miqdoridagi tegishli moslashtirishni ifodalaydi.
- FChX zanjiri esa o‘zgartiruvchan tok bilan taminlangan bir turga ega toklardir. FChX vaqtli kuchning nisbiy o‘zgaruvchanlik bilan birga ishlayveradi. Zanjirning boshqa qismi amaliyotni anglash bilan bog‘liq deb topilmaydi. FChX kuchlar bilan ishlashda iste‘mol qilinadi, masalan, batareya, elektr chekinishlar va o‘z vaqtida o‘zgaruvchanlikni aniqlab beruvchi vositalar uchun.
Magnit bog’langan zanjirlar.
Magnit bog'langan zanjirlar, oddiy zanjirlar bo'lib, ularning har biri biror nisbatda magnitlarga ega bo'lgan metallardan yaratiladi. Bu zanjirlar o'zining magnitlarning ta'siri ostida qolmoqda va ularni bir-biriga bog'lab turish mumkin. Magnit bog'langan zanjirlar ko'p qiziqishli fizikaviy tajriba va o'rganish uchun ishlatiladi.
Magnit zanjirlari uchun Kirxgof qonunlari.
Magnit zanjirlari uchun Kirchhoff qonunlari elektr tizimlarda qo'llaniladi. Bu qonunlar elektr o'lchov va jazo chiziqchalarni ifodalaydi. Agar magnit zanjiri o'lchash tizimi bo'lsa, Kirchhoffning qonuni bularni izohlaydi:
1. Kirchhoffning birinchi qonuni (O'lchov qonuni): Jami o'lchovlar bu yoki shu nuqtadagi magnit fluxining o'zgarishiga tengdir. Bu qonun shu formula orqali ifodalanadi:
2. Kirchhoffning ikkinchi qonuni (Chiziqlik qonuni): Bir qo'shni, magnit zanjiri yoki ob'ektning hammasi o'rta qismini o'zida saqlaydigan chiziqlikning jami hammasi 0 ga tengdir. Bu qonun shu formula orqali ifodalangan:
Bu qonunlar magnit zanjirlari va umumiy magnitizmlashgan material ob'ektlarini izlashda va hisoblashda foydalaniladi.
Magnit zanjirlarining boshqa asosiy qonunlari.
Magnit zanjirlarining boshqa asosiy qonunlari, Maxwellning magnitfeldlariga oid 4 ta boshqa qonuni (Maxwellning magnitfeldlarining boshqa tomonlari) orqali ifodalangan:
1. Faradayning elektromagnit induksiyasi qonuni: Bu qonun, magnit zanjirining bir qismida (bu erda magnit flux o'zgarishi) elektromagnit induksiya orqali elektr energiya olinishini ifodalaydi.
2. Lenzning qonuni: Uchib ketayotgan magnit fluxning o'zgarishiga qaramayn, magnit zanjirining elektr tokini havo yoki ilgariyo yo'nalishda ko'rishga harakat qiladi.
3. Ampère-Gilbert qonuni: Bu qonun, magnit zanjirlarida o'tib yurish va magnit flux o'zgarishini ifodalaydi.
4. Gauss magnit induksiya qonuni: Bu qonun magnit fluxning chiziqlik ifodasini ifodalaydi.
Transformatorning tuzilishi, ishlash printsipi va xarakteristikalari.
Transformator, elektroenergiyani bitta darajadan boshqa darajaga o'tkazish uchun ishlatiluvchi elektr qurilma. Unda iki yoki undan ko'p o'rina olishgan o'roqlar (yanada ko'proqning uchun) bo'lgan hamda ular orasidagi magnit shlang (o'rnaklar) bilan aniqlangan. Transformatorning tuzilishi, ishlash printsipi, va xarakteristikalari quyidagicha:
Tuzilishi:
Transformatorning asosiy tuzilishi, iki magnetik devor (yanada o'rin) orqali bo'lgan. Birinchi o'rin "primary" (asosiy) deb ataladi, ikkinchi esa "secondary" (yordamchi) deb ataladi. Ularni alohida joylash mumkin yoki ularni bir-biriga yaqinlashtirish mumkin. O'rnaklar (shlanglar) arasidagi magnit flux orqali energiya o'tkaziladi.
Ishlash Printsipi:
Transformatorning ishlash printsipi Faradayning elektromagnit induksiya qonuni asosida. Agar asosiy o'rnin qo'shni yoki teshiklariga o'rab turilsa, undagi o'q zaryadlar magnit shlangning (o'rnaklarning) orasida o'rin olishadi. Bu o'q zaryadlar yordamchi o'rnin teshigiga yuzaga chiqadi va qo'shni o'rab turilganda, energiya o'tkaziladi.
Xususiyatlari:
- O'tkazuvchi qo'shni va yordamchi o'rinlarni hisoblash: Transformatorning o'tkazuvchi va yordamchi o'rinlari orasidagi ahamiyatli bog'lanishni ifodalovchi formulasidan foydalaniladi.
- O'tkazuvchi kuch va yordamchi kuch: Energiyaning o'tkazish darajasi, transformatorning o'tkazuvchi va yordamchi o'rinlari orasidagi ahamiyatli bog'lanish orqali aniqlanadi.
- Energiya yo'qotish: Transformatorlar o'zining energetik xususiyatlariga ko'ra energetika yo'qotishiga yoki energiya izofatiga ega bo'lishadi. Bu xususiyatlar o'rnin materiali, magnit chavish intensivligi, o'rinlar soni va boshqa ko'rsatuvlarga bog'liq bo'ladi.
Transformatorlar elektr energiyasini o'zgartirishda, eksport qilib olishda yoki energiyani qayta iste'mol qilishda keng qo'llaniladi.
Elektr zanjirlarida o’tkinchi jarayonlar.
Elektr zanjirlarida o'tkinchi jarayonlar, elektr energetikasini o'zgartirish uchun ko'riladigan muhim jarayonlardir. Bu jarayonlar o'tkinchi kuch, o'tkinchi kuchga oid tizimlar, va elektr energiyasini iste'mol qilishda muhim bo'lgan o'tkinchi jarayonlarni o'z ichiga oladi. Quyidagi bir nechta o'tkinchi jarayonlar mavjud:
1. Transformatorlar: Elektr zanjirlarida energiya o'tkazishda foydalaniladigan boshqa jarayon transformatorlardir. Ular energiya o'tkazishda o'tkinchi kuchni o'zgartirish uchun ishlatiladi. Transformatorlar elektr tarmoqida elektr o'rinlarni o'zgartirish va ko'paytirish uchun foydalaniladi.
2. Tarmoq ustuvorligi (Transmission Lines): Elektr zanjirlarida, elektr energetikasini uzoq masofada uzatishda foydalaniladigan tarmoq ustuvorligi o'tkinchi jarayonlardan biridir. Ular elektr energiyasini bir joydan boshqa joyga uzatishda muhim rol o'ynaydi.
3. O'tkinchi Kuch Tizimlari: Elektr zanjirlarida o'tkinchi kuch tizimlari, o'zaro aloqada bo'lgan tizimlardir. Misol uchun, generatorlar o'tkinchi kuch tizimlariga kiradi va uning orqali elektr energiyasini qo'llaydi.
4. Qo'shimcha Ilova Tizimlari: Elektr zanjirlarida qo'shimcha ilova tizimlari, qo'shimcha kuch va energiya iste'mol qilishni o'z ichiga oladi. Bunday tizimlarga bir nechta qurilmalar, iste'molchilar yoki energiya saqlash vositalari kiradi.
Bu o'tkinchi jarayonlar elektr zanjirlaridagi muhim tizimlardan ba'zilari. Har biri elektr energiyasini amaliyotda qo'llashda, saqlashda yoki uzatishda muhim rollarni o'ynaydi.
Kommutatsiya qonunlari.
Kommutatsiya, elektroteknikada, elektr o'lchovlarni yo'nalishini o'zgartirish uchun ishlatiladigan bir tizimdir. Kommutatdiya qonunlari, kommutatorning ishlashini va elektr tokinlarni yo'nalishini tushunish uchun muhimdir. Quyidagi ikkita asosiy kommutatdiya qonuni mavjud:
1. Faradayning Qonuni: Bu qonun, elektr magnet induksiyasi (EMF)ni ifodalaydi va quyidagi formula orqali ifodalangan:
\[ \mathcal{E} = -\frac{d\Phi}{dt} \]
Bu yerda \(\mathcal{E}\) EMF, \(\Phi\) magnit flux, \(t\) va \(d\) esa muddat va o'zgarishni ifodalaydi.
2. Lenzning Qonuni: Bu qonun, elektr tokinlarni yo'nalishini va magnit flux o'zgarishiga qaramayn, EMF yaratishni ifodalaydi. U formulasi quyidagicha:
\[ \mathcal{E} = -\frac{d\Phi}{dt} \]
Lekin, bu qonunning tafsiloti, EMF va magnit fluxning tegishli yo'nalishida bo'lgan ayrim chiziqlikni belgilaydi.
Bu qonunlar kommutatdiya va elektr o'lchovlarni qo'llashda qo'llaniladi. Kommutator, generatorlar va burujlarda elektr tokinlarni yo'nalish va o'lchash uchun asosiy qurilma sifatida foydalaniladi.
Majburiy va erkin rejimlar.
Elektr energiyasi tizimlaridagi majburiy va erkin rejimlar, tizimni ishlatuvchi qurilmalarning ishlashini ta'minlash uchun muhim bo'lgan tuzilishlardir.
1. Majburiy Rejim:
- Bu rejimda, tizimni ishlatuvchi qurilma o'z ishlash uchun majburiy ravishda boshqariladi.
- Har bir tizimni ishlatuvchi qurilma o'z ishlashini majburiy ravishda boshqariladigan tizimda, tizimdan kelib chiqadigan energiya o'zgarishlari va talablar majburiy tartibda belgilanadi.
- Elektr energiyasi o'rtasida iste'molchilar va boshqaruvchilar o'rtasida majburiy aniq ravishda taqqoslash uchun tarmoqlar va boshqa qurilmalar ishlatiladi.
2. Erkin Rejim:
- Bu rejimda, tizimni ishlatuvchi qurilma o'z ishlashini o'ziga xos tartibda boshqaradi.
- Istalgan tizimni ishlatuvchi qurilma o'z xodisasi va talablari boyicha o'z ishlashini boshqaradi.
- Erkin rejimda, tizimlar o'z o'rnini o'zlashtirish, energetik va boshqa talablarga mos ravishda ishlay olishadi. Bu esa tarmoq va boshqa komponentlar orasidagi o'zaro aloqalarni yaxshi boshqarish imkonini beradi.
Majburiy va erkin rejimlar, energiya tizimlarini ishlatish va tadbirlashda qanday tartibni tanlash uchun muhimdir. Ba'zi jarayonlarda majburiy rejimlar, stansiyalarda va quvvat ko'rgazmalarida foydalaniladi, bu erda kuch va energiya boshqaruvchilari avtomatik holatda majburiy ravishda o'z ishlashlarini boshqarishadi. Erkin rejim esa istalgan vaqtida iste'molchilar talablari bo'yicha o'zgartirilishi mumkin bo'lgan tarmoq va qurilmalarda ishlatiladi.
O’tkinchi jaroyonlarni hisoblashning klassik uslubi, RC va RL zanjirlarda o’tkinchi jaroyonlar.
O'tkinchi jarayonlarni hisoblashning klassik uslubi, elektr zanjirlarining o'zgaruvchanliki bilan bog'liq o'zgaruvchanliklar, o'zgaruvchanliklar tezligi (tizimi) va moslashtirilgan ta'sir elementlari asosida amalga oshiriladi. RC (rezistor-kondensator) va RL (rezistor-induktor) zanjirlarida o'tkinchi jarayonlarni hisoblash uslubi quyidagicha:
Klassik uslub:
Klassik uslubda, elektr zanjirining xususiyatlari kirchiklarning tezligi (impedansi), tokinlarning va voltajlarning o'zgarishi, kirchiklar orasidagi moslashtirilgan ta'sir elementlari (rezistor, kondensator, induktor) o'zgaruvchanliklari hisobga olingan.
1. Rezistor (R): Rezistorning impedansi doimiydir va ucha boshqaruv elementlari uchun birinchi navbatda hisoblanadi.
2. Kondensator (C): Kondensatorning impedansi \(Z_C = \frac{1}{j\omega C}\) formula orqali hisoblanadi, bu yerda \(\omega\) radial tezlik, \(j\) imajinariy o'lchov, va \(C\) kondensator miqdori.
3. Induktor (L): Induktorning impedansi \(Z_L = j\omega L\) formula orqali hisoblanadi, bu yerda \(\omega\) radial tezlik, \(j\) imajinariy o'lchov, va \(L\) induktor miqdori.
Klassik uslubda, rezistor, kondensator, va induktor kirchiklar orasidagi o'tkinchi jarayonlarni aniqlash uchun Kirchhoffning birinchi qonuni va Chiziqlik qonuni keng qo'llaniladi.
RC Zanjiri:
RC zanjirining o'tkinchi jarayonlarini hisoblash uchun, rezistor va kondensatorning moslashtirilgan o'zgaruvchanliklarini qo'llash kerak. Ular orasidagi o'tkinchi jarayonlarni hisoblash uchun differensial tizimlardan foydalaniladi.
RL Zanjiri:
RL zanjirining o'tkinchi jarayonlarini hisoblash uchun esa rezistor va induktorning moslashtirilgan o'zgaruvchanliklari qo'llaniladi. Ular orasidagi o'tkinchi jarayonlarni hisoblash uchun ham differensial tizimlardan foydalaniladi.
Ushbu hisoblash uslublari elektr zanjirlarining tizimlarini tushunish va ta'limot olishda muhimdir.
Vaqt doimiylari, o’tkinchi va statsionar ta’sirlar va demferlash (so’nish).
Sizning so'rovingizda keltirilgan "vaqt doimiylari", "o'tkinchi va statsionar ta'sirlar", va "demferlash" (so'nish) bilan bog'liq so'zlar ko'rsatmalar. Bu so'zlar teorik fizikada va elektr muhandislikda foydalaniladigan konseptlar bo'lishi mumkin. Bizning ta'limotimiz bilan, ularni quyidagi ko'rinishda ta'rifo qilaman:
1. Vaqt Doimiyi (Transient): Elektr tizimlarida, tizimni ishga tushirishda yoki tizim holatini o'zgartirishda, tokinlarning o'zgarishlariga o'xshash o'tkinchiliklar yuzaga keladi. Bu o'tkinchiliklar vaqt doimiyi deb ataladi. Vaqt doimiyi o'tkinchiliklar, odatda, tizim ishga tushirilgandan keyin yoki o'zgartirishlar bo'lganda yuzaga chiqadi.
2. O'tkinchi Ta'sir (Transient Effect): Elektr tizimlarida o'zgaruvchan ta'sirlar (kondensator va induktor orqali) uchun o'tkinchi ta'sir mavjud. O'tkinchi ta'sir, tizimga kuch taqdim etilganida yoki tizimdan kuchni yechib ketishda paydo bo'ladigan vaqt doimiyi o'tkinchiliklarni ifodalaydi.
3. Statsionar Ta'sir (Steady-State Effect): Tizimning normal ishlash holatiga olib kelinadigan vaqt doimiyi o'tkinchiliklardan farqli bo'larak, statsionar ta'sir tizim normal ishlash holatida paydo bo'laydigan o'zgaruvchan ta'sirni ifodalaydi. Bu ta'sir odatda, tizim holati o'zgarmaydigan vaqtning uzluksiz davomida paydo bo'ladigan o'zgaruvchan ta'sirni ifodalaydi.
4. Demferlash (Damping): Elektr tizimlarida tizimning o'zgarishlarga qarshi o'tkinchilik ko'rsatkichi demferlash deb ataladi. Demferlash, tizimning o'zgarishlarga ta'sir ko'rsatkichi, ya'ni o'tkinchiliklarni kamaytirish yoki ularga qarshi ish bajarish ko'rsatkichi. Demferlash, tizimni ustuvor qilib, o'tkinchiliklar paydo bo'lganida ularni tezda yutish orqali, tizimni tezlashtirishda yoki tokinlarning qanday ta'siri bo'lishida ko'rsatkich sifatida ishlaydi.
Ular bir-biriga bog'liq va elektr tizimlarining tahlili, loyihalash va ishlab chiqarishda muhim rol o'ynaydi.
Yarimo’tkazgichlarning solishtirma o’tkazuvchanligi.
Yarimo'tkazgichlar (yarim-o'tkazgichlar) solishtirma o'tkazuvchanligi (transconductance) elektronika sohasida keng qo'llaniladigan bir xususiyatdir. Solishtirma o'tkazuvchanligi, yarimo'tkazgichning o'ziga sig'ma o'zgarishiga qanday tezlikda javob berishi mumkinligini ifodalaydi.
Yarimo'tkazgichlarning solishtirma o'tkazuvchanligi (\(g_m\)) formulasi quyidagicha:
\[ g_m = \frac{\partial I_d}{\partial V_{gs}} \]
Bu yerda \(I_d\) yarimo'tkazgich o'tkazuvchanligini o'lchaydigan toqima tokinlik, \(V_{gs}\) esa yarimo'tkazgichning boshlang'ich sig'masi (gate-source voltage).
Solishtirma o'tkazuvchanligi, yarimo'tkazgichning moslashtirilgan jarayonlarda elektronlar bilan ta'minlangan o'zgarishlarga qanday tezlikda javob berishini ifodalaydi. Bu qo'llanmada solishtirma o'tkazuvchanligi, yarimo'tkazgichning ishlab chiqilganning moslashtirilganliği bo'yicha ham hisoblanishi mumkin.
Solishtirma o'tkazuvchanligi, masofa bilan bog'liq qandaydir harakatda o'zgarishlarga qanday tezlikda javob berishni ko'rsatadi va bu tushuncha moslashtirilgan (field-effect) yarimo'tkazgichlar, masofaviy hamkorlashda (amplifikatsiya) foydalanilganda muhimdir.
Qattiq jism zonalar nazariyasi elementlari.
Qattiq jism zonalar nazariyasi, elektronlar va kovalent jism o'tkazgichlari orasidagi nisbatlarni va ularning davlatlarini ta'riflashda foydalaniladigan fizika nazariyasi. Qattiq jism zonalar nazariyasi, elektron tizimlarining elektronlarini va ularning energiya darajalarini tushuntirish uchun qo'llaniladi. Bu nazariya kovalent jism o'tkazgichlarida o'z ahamiyatini topgan.
Bu nazariya asosan quyidagi elementlarning tizimlariga qo'llaniladi:
1. Silitsiyum (Si): Qattiq jism zonalar nazariyasi silitsiyum kichik kristallarini o'rganishda ahamiyatga ega bo'lgan bir elementdir. Silitsiyumning elektron jismi bandlari va zonalarini tushuntirishdagi rollari yuqori darajada o'rganilgan.
2. Germaniy (Ge): Germaniy ham silitsiyum kabi qattiq jism zonalar nazariyasi uchun muhimdir. Bu elementning kristall tuzilmalari va energiya darajalari qattiq jism zonalarini o'rganishda o'z ahamiyatiga ega.
3. Galogenlar va O'ktavy Xlorlar (F, Cl, Br, I): Bu guruhlar silitsiyum va germaniy tuzilmalarining zonalarini o'rganishda ham muhimdir. Ular to'plangan ligamentlardan kelib chiqgan elementlardir.
Qattiq jism zonalar nazariyasi, elektronlar o'rtasida o'zgaruvchan darajalar, fermi sathidan keyingi zonalar va yuqori energiya darajalarni ifodalaydi. Bu nazariya kristallarni va o'tkazgich elementlarning elektron tizimlarini tushuntirishda yordam beradi.
Yarimo’tkazgichlar elektr o’tkazuvchanligi.
Yarimo'tkazgichlar elektr o'tkazuvchanligi (transconductance) o'tkazgichning boshqa elementlarga solishtirishida o'zgaruvchanligi ifodalaydi. Bu o'tkazuvchanlik, boshqa bir qurilma (masalan, tranzistor yoki yarimo'tkazgich)ning kiritish sig'nali (input signal) va chiqish sig'nali (output signal) o'rtasidagi bog'lovchi bilan bog'liqdir.
Transconductance formulasi quyidagicha:
\[ g_m = \frac{\partial I_d}{\partial V_{gs}} \]
Bu yerda \(g_m\) o'tkazuvchanlikni ifodalaydi, \(I_d\) toqima tokinligini, \(V_{gs}\) esa kiritish sig'nali (gate-source voltage)ni anglatadi.
Yarimo'tkazgichlar, odatda, tranzistorlarning kichik turi, boshqa qurilmalar (mosfet va janki) o'tkazuvchanlikni ifodalaydi. Bu o'tkazuvchanlik, kiritish sig'nali o'zgarib ketganda toqima tokinlikda qanday o'zgarishlar sodir bo'ladi, shuningdek, chiqish kuchida ham qanday o'zgarishlar yuzaga keladi.
O'tkazuvchanlik, qurilmaning linearni ishlash (linear region) bo'lgan qismida, ya'ni toqima tokinligi I-V grafikasi linear bo'lganda, juda muhimdir. O'tkazuvchanlik orqali boshqa qurilma elementlarining boshqa xususiyatlari ham hisoblanishi mumkin.
Yarimo’tkazgichlarda kontakt hodisalari.
Yarimo'tkazgichlar, kontakt hodisalari (gate-source va drain-source havolalari orasidagi kontaktlar) orqali boshqariladigan elektron qurilmalardir. Bu kontakt hodisalari, yarimo'tkazgichning boshqa elementlari bilan elektronlarning yorqin o'tishi va o'tkazuvchanligi hosil qilishda muhim rol o'ynayadi. Quyidagi yarimo'tkazgich turlari uchun bir xil hodisalar mavjud:
1. MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor): Bu tur yarimo'tkazgichda, kontakt hodisalari metal, oksid va polisilikon qatlamlaridan tashkil topgan. Gate-source va drain-source havolalari orasidagi kontaktlar silitsiyum yuzasiga bog'langan.
2. JFET (Junction Field-Effect Transistor): JFET uchun, gate-source va drain-source kontakt hodisalari pn-jonlar (pn-junctions) orqali yaratilgan. Bu hodisalar bilan elektronlar o'tishda va tranzistor ish faoliyatida muhim bo'lgan elektronlar kengayadi.
3. IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor): IGBT, MOSFET va bipolar tranzistorning kombinatsiyasi bo'lgan bir yarimo'tkazgich turi. Unda kontakt hodisalari MOSFET-ga o'xshash, metal-oksidi-polisilikon (MOS) qatlamlaridan tashkil topgan.
Kontakt hodisalari, tranzistorning ishlab chiqilganning faoliyatini, o'tkazuvchanligini va boshqa xususiyatlarni ko'rsatishda muhimdir. Hodisalarning xavfsiz, samarali va ishlab chiqilgan tranzistorning ishlashiga mos kelishi kerak.
Muvozanat holatda p-n o’tish.
"P-n o'tish" bir elektronika va fizikada qo'llaniladigan terminologiya bo'lib, "p-n" orqali p-turi (pozitiv) va n-turi (negativ) o'tkazgichlar orasidagi kontaktlar, bojxona, yoki jonzotalar yoki tranzistorlardagi pn-jonlarni ifodalaydi. Bu holat, o'tkazgichning qanday ishlab chiqilganligiga, turi va konfiguratsiyasiga bog'liqdir.
P-n o'tishda, pozitiv (p) va negativ (n) o'tkazgich turlari orasidagi bog'lovchi hudud "pn-jon" deyiladi. Bu hudud, qandaydir turi, temperaturasi yoki kuch-quvvat uchun muhim bo'lib, bu zonadan uzodir va uzog'ini o'zgartirish yoki kattalashtirish orqali o'tkazgichning xususiyatlari va boshqa ko'rsatkichlari o'zgaradi.
Muvozanat holatda, p-n o'tish orqali strom tokinligi (elektronlar o'tadi) yoki pol'arizatsiya yonida bir muvozanat yuzaga keladi. Bu muvozanat, pn-jonning kengligi, qattiq tokinligi va boshqa xususiyatlarni ta'sir qiladi.
P-n o'tish tizimi, tranzistorlar, diodlar, fotosellalar, jonzotlar va boshqa elektronik qurilmalarda ishlatiladi. Bu muvozanat holati qurilma boshqarilishi, moslashtirilishi va boshqa texnologik xususiyatlar uchun muhimdir.
Generatsiya va rekobinatsiya jarayonlari.
Generatsiya va Rekombinatsiya:
Generatsiya: Bu elektr o'tkazgichlarda yoki polimerni o'z ichiga olgan fotosensitiv materiallarda, fotosensitiv qurilmalarda fotosensitiv sig'imi energetik fotosinovlarni (nur energetikasi) ko'rish orqali elektron energiyasiga aylanadi. Bu jarayon generatsiya deb ataladi.
Rekombinatsiya: Elektronika va yarimo'tkazgichlarda, elektronlar va "qayta o'zlashtirish" jarayoni ta'sir etganda, elektron va "oxirgi yer darajasi" (hole) yoki positiv kristallar bo'lgan vakansiya (bo'sh joy) orasida birgalikda joylashishi hisoblanadi. Bu jarayon rekombinatsiya deb ataladi.
Bu jarayonlar fotosensitiv materiallarda (fotodiode), yarimo'tkazgichlarda (tranzistorlar), polimer qurilmalarda (organik tranzistorlar) va yorqin yorug'lik qurilmalarda (solionlar) muhimdir. Generatsiya va rekombinatsiya elektronik componentlarining ishlashini va xususiyatlarini o'zgartiradi.
p-n o‘tish toklari.
"p-n o'tish toklari" ifodasi, pozitiv (p) va negativ (n) o'tkazgichlar orasidagi hudud (pn-jon)ni nazorat qilish uchun qo'llaniladi. Bu toklar, qanday turi, temperaturasi yoki boshqa qurilma xususiyatlariga bog'liq bo'lib, tranzistorlarda, diodlarda, yorqin yorug'lik qurilmalarda va boshqa elektronik elementlarda elektron tokinligini boshqarish uchun ishlatiladi.
1. Emitter-Baser tok (E-B tok): Tranzistorlarda, emitter toqima havolasi va base toqima havolasi orasidagi tok. Bu tok tranzistorning amperasiyasi (yoki kuch-quvvati)ni boshqarishda muhim rol o'ynaydi.
2. Base-Collector tok (B-C tok): Tranzistorlarda, base toqima havolasi va collector toqima havolasi orasidagi tok. Bu tok tranzistorning xonasi (collector)ga elektronlarni yetkazishda ishlatiladi.
Bu toklar qurilma qurilmalari orasida o'tkazuvchanlikni boshqarishda va tokinlarni boshqarishda muhim bo'lib, tranzistorning ishlashini va xususiyatlarini belgilashda o'rtacha tokinlarni o'lchashda ham ishlatiladi.
p-n o’tishning teshilish turlari.
"p-n o'tishning teshilish turlari" ifodasi, elektronika va yorqin yorug'lik fizikasi sohasida o'rganiladigan konseptlardan biridir. P-n o'tishda teshilish (tezlanish) turlari qurilma xususiyatlariga bog'liqdir va ular tranzistorlar, diodlar va boshqa o'tkazgich elementlarda ishlatiladi. Quyidagi yetakchi p-n o'tish teshilish turlari ko'rsatiladi:
1. Isotermal Teshilish: Bu teshilish turi har bir temperaturada o'tkazuvchanlikning sababi bo'lgan elektronlar va "oxirgi joy" (hole)lar soni o'zgarmaydigan teshilishni ifodalaydi.
2. Isentropik Teshilish: Isentropik teshilishda, o'tkazuvchanlikni sabab bo'lgan elektronlar va holelar soni har bir entropiada o'zgaradi. Isentropik teshilish odatda to'la boshqaruv teshilish bo'lgan elektronik qurilmalarda ko'rsatiladi.
3. Isentropik Kattalashtirish: Bu teshilish turi qayta ishlab chiqarish uchun qo'llaniladi. Ushbu teshilishda entropiya, o'tkazuvchanlikni oshirish va kamaytirish orqali o'zgarmaydi.
Bu teshilish turlari, elektronik qurilmalarni boshqarishda va ularga moslashtirishda muhimdir. Teshilish turlari o'tkazuvchanlikning o'zgaruvchanligini, qanday tezlashganligini va qanday energiya muvozanatlarini ta'riflashda yordam bera oladi.
p-n o’tishning elektr parametrlari.
p-n o'tishning elektr parametrlari, bu elementning elektronik va fizik xususiyatlarini ifodalaydi. Quyidagi muhim elektr parametrlar p-n o'tish uchun keng qo'llaniladi:
1. Vorid Potensiali (Built-in Potential): Vorid potensiali, p-n o'tishda jonlarni ayirmoq (deplete) uchun zarur bo'lgan energiya darajasini ifodalaydi. U boshqariladigan tiniqlash energiyasi ham deb nomlanadi.
2. O'tkazuvchanlik (Forward Bias) va Qaytarish O'tkazuvchanligi (Reverse Bias): p-n o'tkazuvchanligi, jonlarni o'tkazuvchan (forward bias) va qaytarish o'tkazuvchanligi (reverse bias) bo'ylab o'tkazuvchan bo'lishini ifodalaydi. Ular orasidagi vaziyatni ta'riflash uchun forward va reverse o'tkazuvchanlik solishtirmalari va grafikalar foydalaniladi.
3. Tiniqlikning O'lchami (Width of Depletion Region): p-n o'tishda jonlar orasidagi tiniqlikning o'lchamini ifodalaydi. Bu o'lcham, p-n o'tkazuvchanligi jarayonida jonlar orasida elektronlarning va holelarning joylashgan bo'lgan hududning o'ng tarafidagi masofani ta'riflaydi.
4. Tiniq Elektr Potensiali (Potential Barrier): Tiniq elektr potensiali, jonlarning o'ng tarafidagi elektronlarni va holelarni zarba qilish uchun zarur bo'lgan o'lchami tiniqlikda bo'lgan potensiali ifodalaydi.
5. Tiniq Voltaji (Potential Difference): Jonlar orasidagi tiniqlikni o'lchov boshqarish uchun zarur bo'lgan elektr voltaji.
6. Forward O'tkazuvchanlikning Voltaji (Forward Bias Voltage): p-n o'tkazuvchanligi bo'ylab o'tkazuvchan bo'lish uchun zarur bo'lgan voltaj.
7. Reverse O'tkazuvchanlikning Voltaji (Reverse Bias Voltage): p-n o'tkazuvchanligi bo'ylab qaytarish o'tkazuvchan bo'lish uchun zarur bo'lgan voltaj.
Bu parametrlar, p-n o'tkazgichlar va tiniqlikli qurilmalar qurilish va ishlashini tushunishda va ularga moslashtirishda muhimdir. Bu xususiyatlar, tranzistorlar, diodlar, jonzotlar va boshqa elektronik elementlarning amaliyotiy ishlashini belgilaydigan muhim ko'rsatkichlar bo'ladi.
Ideal diodni ekvivalent xarakteristikasi.
Ideal diodning ekvivalent xarakteristikasi quyidagi o'xshashliklarga ega:
1. Forward Bias (O'tkazuvchanlik jarayoni): Ideal diodda, forward bias jarayonida diod o'tkazuvchan bo'lishini ifodalovchi o'zgaruvchanlik (voltaj-amar oraliq) grafikasi murakkab emas. Ushbu jarayonda diod to'liq o'tkazuvchan, ya'ni elektronlar dioddan bir tarafga borib chiqadi, unda elektronlar tokinligi kengayadi, va amperaga tegishli voltaj o'lchab boradi.
2. Reverse Bias (Qaytarish o'tkazuvchanlik jarayoni): Ideal diodda, reverse bias jarayonida diod o'zgaruvchanlik (voltaj-amar oraliq) grafikasi ideal o'zgaruvchan emas. Ushbu jarayonida diod minimal to'liq o'tkazuvchanlikni saqlab qoladi, ya'ni juda kam amperaga tegishli voltaj o'lchab bo'ladi. Reverse bias jarayonida elektronlar diodga kelmasdan qoladi.
Ideal diodning xarakteristikasi, diodning o'zgaruvchanligi bo'yicha odatiy tahlil bo'lib, amalda boshqa qismlar va qismlar bilan boshqarishda ishlatiladi. Ushbu xarakteristika, diodning o'tkazuvchanligi va qaytarish o'tkazuvchanligi orasidagi boshqa xususiyatlarni ham ifodalaydi.
Diod turlari.
Diodlar elektr lik qurilmalarda ishlatiladigan tort duri:
1. Silikon Diodlar: Yayg'in diot turidir. Odatda yoritilgan silikon materialdan ishlangan bo'ladi va bir tomonidan elektr aqimini o'tkazadi, ikkinchi tomonidan esa qaramaqa qarshi turganlik ko'rsatadi.
2. Germaniyum Diodlar: Yoritilgan germaniyum materiali orqali ishlangan diotlar. Silikon diotlarga o'xshash, lekin ularning past elektr o'tish chegarasi mavjud.
3. LED (Yorug'likli Diyotlar): Elektr aqimini yorug'likka aylantiradigan maxsus diot turi. Murakkab ranglarda yorug'lik tarqatishadi.
4. Zener Diodlar: Ma'lum bir quvvatni sabit qilish uchun ishlatiladi. Bunday diotlar qaramaqa qarshi himoyalaydi va belgilangan quvvatda ishlaydi.
Har bir diot turining mahsuloti, ma'lum bir xizmat uchun mo'ljallangan.
To’g’rilovchi diod. Shokli diodi.
To'g'irlovchi diodlar, ya'ni diodlar, elektr energiyasini bir yo'nalishda yo'nlashadigan elektronik qurilmalardir. Ular, elektr oqimining bittasini yo'nlashishi tufayli, bir tomondan elektr oqimini yuritishlari mumkin bo'lgan polarni (anodi va katodni) vaqtincha yaratadigan qurilmalardir. Bu xususiyatlarini o'zgartirganda, diod elektr oqimini yo'nlashmadi va o'zgaruvchan tashkil etmaydi.
Shokli diodlar, odatda, diodning o'zgaruvchan elektr energiya xavfsizligini o'rnatish uchun ishlatiladi. Ular, qizil va oq cho'qqilarni yaratish, shuningdek, ta'qib qilgan joydan avval oqimni kesib tashlab turish uchun qo'llaniladi. Shokli diodlar elektr oqimini yo'nlashish va elektr energiyasini ushlab turishda o'zgaruvchanlik tashkil etishmoqda.
Diod modeli. Ideal diodning matematik modeli.
Diod modeli, elektronika va tizimlar dizaynida diodning xossalari va ishlashini aniq tushunish va qabul qilish uchun yaratilgan matematik modelni ifodalaydi. Bu model, diodning volt-amper xossalari, idorasi, elektr energetika xossalari va boshqa parametrlarini o'z ichiga oladi.
Quyidagi ikki o'rnatish usullaridan biri diod modellari uchun ko'p ishlatiladi:
1. Ideal Diod Modeli: Ushbu modelda diodning xossalari ideal hisoblanadi. Ideal diod, forward yoki reverse halatda o'zgaruvchan to'qimali diod modelli uchun ham foydalaniladi.
2. Praktik Diod Modeli: Bu model, diodning real xossalari va xususiyatlari hisobga olingan modelni ifodalaydi. Praktik diod modeli, diodning qiziluvchan qurilishining tasavvur qilingan diod maydoni bilan birga o'zgaruvchan resistor, o'zgaruvchan konduktor (temperature dependency), va boshqa o'zgaruvchilar bilan birlashtirilgan.
Matematik model, diodni elektr darajada tavsiflash, tizimlarni simulatsiyalash va diodning amaliy ishlashini boshqarishda qulaylik qiladi. Bu modellar, SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) va boshqa elektronika simulatsiya dasturlarida amalga oshiriladi.
Ko'p diod modellari, elektronika sohasidagi muammolarni tahlil qilish va tizimlarni yaxshi tuzatish uchun ishlatiladi. Bu modellar, diodning barcha ishlari uchun kerakli parametrlarni aniqlash va o'rganishda yordam beradi.
Stabilitronlar. Varikaplar. Shottki barerli diodlar. Tunnel diodlar.
1. Stabilitron:
- Stabilitron, voltajni belgilangan chegarada ushlab turuvchi diod turi hisoblanadi.
- U elektr energiyasini o'zgaruvchan voltajning chegarasida turish orqali himoya qiladi.
- Stabilitronlar quvvat tizimi, iste'molchining tarmoqlarini himoya qilish va boshqa sohalarda qo'llaniladi.
2. Varikaplar (Varactor Diodes):
- Varikaplar, varaktor diodlari yoki o'zgaruvchan kondensatorlar sifatida ham ataladi.
- Ular o'zgaruvchan kapasitansiya o'zgartirish orqali elektr oqimini boshqarish mumkin bo'lgan diodlardir.
- Varikaplar, radiofrekans (RF) doirasida iste'mol qilish va elektronik tizimlarda frekans o'zgartiruvchilar sifatida foydalaniladi.
3. Shottki bar'erli diodlar:
- Shottki diodlar, shottki bar'erini (metall-silikon) ishlatadigan diodlardir.
- Ular, klassik diodlarga nisbatan tez oqim berish, past qo'rqinch va issiqlikni yaxshi tashishadi.
- Shottki diodlar, yorqin va tez ishlash xususiyatlari uchun kuchli komponentlarni boshqarishda va RF tizimlarida o'z ishlarni bajarishda o'rnatiladi.
4. Tunnel diodlar:
- Tunnel diodlar, elektr oqimini kvant tashkil etgan "tunnel" efektini ishlatadigan diodlardir.
- Ular, odatda boshqa diod turlaridan farq qiladigan maxsus tizimlar uchun ishlatiladi.
- Tunnel diodlar, frekans koridorlarini o'zgaruvchan voltajda ishlatishda, asosan, RF va mikrovolnoviy texnologiyalarda foydalaniladi.
Fotodiodlar. Nurlanuvchi diodlar. Optronlar.
1. Fotodiodlar:
- Fotodiodlar, nurlanuvchi ob'ektni (nur qirradi) identifikatsiya qilish uchun ishlatiladigan diodlardir.
- Ular fotosensitiv material bilan to'ldirilgan va nurlanuvchi energiya bilan ta'minlangan bo'lgan qurilma turlaridir.
- Fotodiodlar, fotoselli boshqarish, optik alg'oritmalar, va fotosensitiv qurilmalarning dastlabki qismi sifatida foydalaniladi.
2. Nurlanuvchi diodlar:
- Nurlanuvchi diodlar, elektr energiyasini nurlanuvchilar orqali ta'minlaydigan diodlardir.
- Ular o'z ishlash va iste'molining o'rniga qarab, nurlanuvchi qurilmalar orqali nurlanuvchining yorqinlik darajasini boshqarish uchun ishlatiladi.
- Nurlanuvchi diodlar, nurlanuvchi tizimlarda va qo'shimcha aydinishni boshqarishda foydalaniladi.
3. Optronlar:
- Optronlar, optik va elektronik komponentlarni birlashtiradigan tizimlar hisoblanadi.
- Bu tizimlar, nurlanuvchilar, fotodiodlar, va elektronik qurilmalar orqali ma'lumot almashishni va o'zgaruvchanlikni amalga oshirishni o'z ichiga oladi.
- Optronlar, optik sensorlar, fotosensitiv qurilmalar, va optoelektronika sohasida ishlovchi bo'lgan tizimlarni o'rnatishda o'z ishlarini bajarishda foydalaniladi.
Bipolyar tranzistorlar tuzilishi
Bipolyar tranzistor, elektronika sohasida o'z ishlarni amalga oshirish uchun ishlatiladigan aktive qurilma turi. Bu qurilma, odatda, silikon (Si) yoki germaniy (Ge) materiallardan ishlab chiqariladi. Bipolyar tranzistorning tuzilishi quyidagicha:
1. Emitter (Ishora):
- Elektronlar uchun iste'mol qiluvchi qismi tashkil etadi.
- Elektronlar emitterdan chiqib, tranzistorning o'zgaruvchan oqimini (collector-emitter o'qimini) yaratish uchun bazaga yo'naltiriladi.
2. Base (Baza):
- Emitter va collector orasida joylashgan va tranzistorning amaliy ishlashini boshqaruvchi qismi.
- Baza, emitterdan kelgan elektronlar tomonidan ikkita qurilma (n-p-n yoki p-n-p) orasida nisbatan kamroq elektron va o'qimni yaratadigan eng zarur qism.
3. Collector (Kollektor):
- Elektronlar uchun oqimni taqsimlashdan javob beradi.
- Elektronlar tranzistorning collectoriga o'xshaydigan jihatga yo'naltiriladi, bu jarayon emitterga o'xshaydi va o'qimni olib ketadi.
Bipolyar tranzistorning ishlash jarayoni esa quyidagicha:
1. Emitterdan chiqib kelgan elektronlar baza qismida yo'naltiriladi.
2. Baza orqali o'xshash istiqomatlarda oqim yaratiladi.
3. Oqimni baza va collector orasidagi elektr elektronlar amalga oshiradi.
4. Elektronlar oqimni collector tomoniga yo'naltiriladi va u tranzistorning chiquvchi qismiga boradi.
Bipolyar tranzistorlar amplifikatsiya (kuchaytirish) va o'zgaruvchan oqimni boshqarish uchun keng qo'llaniladi.
Bipolyar tranzistorning ulanish sxemalari.
Bipolyar tranzistorlarning ulanish sxemalari ikkita turda bo'lishi mumkin: n-p-n va p-n-p. Mana shu ikkita turdagi tranzistorlarning ulanish sxemalari:
1. n-p-n Tranzistor:
- Ishora (Emitter): Elektronlarni ishoradan chiqarish uchun ishlatiladi.
- Baza (Base): O'zgaruvchan oqimni boshqarish uchun elektronlar ishoradan bazaga yo'naltiriladi.
- Kollektor (Collector): O'zgaruvchan oqimni qabul qilish uchun ishlatiladi.
2. p-n-p Tranzistor:
- Ishora (Emitter): Elektronlarni ishoradan chiqarish uchun ishlatiladi.
- Baza (Base): O'zgaruvchan oqimni boshqarish uchun elektronlar ishoradan bazaga yo'naltiriladi.
- Kollektor (Collector): O'zgaruvchan oqimni qabul qilish uchun ishlatiladi.
Bu sxemalar tranzistorning amaliyotini o'rnatishda qanday elektr oqimlarining qanday yo'naltirilishi va ulanishini namoyish etadi. Ular elektronika sohasida kuchli komponentlardir va bir qancha elektronik qurilmalarni tuzishda va dizayn qilishda keng ishlatiladi.
BTning statik xarakteristikalari
Bipolyar tranzistorning statik xarakteristikalari, o'zgaruvchan oqimning boshqa o'zgaruvchanlarga bog'liq bo'lmagan oqimli reja, ya'ni "Ic-Vce" (Collector current - Collector-emitter voltage) va "Ib-Vce" (Base current - Collector-emitter voltage) rejalari orqali ifodalangan. Bu rejalar tranzistorning elektr oqimlarini boshqarish uchun boshqa parametrlarga bo'ysunadilar.
1. Ic-Vce Reja:
- Bu reja, collector oqimini (Ic) emitter-emitter o'qimini (Vce) o'zgarishiga bog'liq ko'rsatkichlarni ifodalaydi.
- Ic-Vce rejasi odatda tranzistorning "aktiv" va "to'xtab" xolatlarini (saturation va cutoff) namoyish etadi.
- "Aktiv" xolatda tranzistor o'zgaruvchan oqimni boshqarish uchun yaxshi bo'lgan bo'laganda ishlaydi.
2. Ib-Vce Reja:
- Bu reja, bazadan oqim (Ib) emitter-emitter o'qimini (Vce) o'zgarishiga bog'liq ko'rsatkichlarni ifodalaydi.
- Ib-Vce rejasi, tranzistorning boshqaruvchi oqimni o'rnatish uchun kerakli bazadagi o'qim miqdorini ifodalaydi.
Bu rejalar elektronika dizaynida tranzistorlarni boshqarish va ularning ishlashini tushunishda muhimdir. Bu xarakteristikalar, tranzistorning amaliy ishlashini boshqarish, kuchaytirish, yoki orqaga tashlash uchun lozim bo'lgan oqimlarni aniqlashda yordam beradi.
Bipolyar tranzistorlar asosiy parametrlari
Bipolyar tranzistorlarning asosiy parametrlari quyidagilardir:
1. Ishora va Collector Mijozlashishi (hfe veya β):
- Bu parametr, bazadagi o'qim (Ib) bilan emitter va collector o'qimlari orasidagi munosabatni ifodalaydi.
- Ishora va collector mijozlashishining hisoblanish usuli quyidagicha: \( hfe = \frac{Ic}{Ib} \).
2. O'zgaruvchan oqim Mijozlashishi (hfe' (yoki h21e) va hfe'' (yoki h21f)):
- Ular tranzistorning o'zgaruvchan oqimning o'zgarishiga qanday munosabatda boshqarildigini ko'rsatadi.
- hfe' - tranzistor "aktiv" xolatida ishlovchi bo'lganda.
- hfe'' - tranzistor "to'xtab" xolatida ishlovchi bo'lganda.
3. Collector-Emitter O'qimli Chegara (Vce(max)):
- Bu parametr, tranzistorning collector-emitter o'qimli chegarasini belgilaydi. Bu chegara tranzistorning tushish vaqtida necha voltlik o'qimni bardoshlashiga lozim bo'ladi.
4. Baza-Emitter O'qimli Chegara (Vbe(max)):
- Bu parametr, baza-emitter o'qimli chegarasini belgilaydi.
5. O'zgaruvchan Oqimli Chegara (Ic(max)):
- Bu parametr, tranzistorning o'zgaruvchan oqimini chegarasini belgilaydi. Bu oqimni chegaralash unumdorligi tranzistorning issiqlikni tashqarida qanday vaqt davomida saqlashga qodir bo'lishini ta'minlaydi.
6. Transit Frekans (ft):
- Bu parametr, tranzistorning asosiy frekansini belgilaydi va u o'qim o'tkazish va qabul qilish jarayonlarida foydalaniladi. Transit frekans o'zgaruvchan oqimni o'zgaruvchan bazaga kiritish vaqti bilan bog'liq.
7. Tashqi O'qim Bandi (fT):
- Bu parametr ham, tranzistorning o'qimni o'zgaruvchan bazaga kiritish vaqti bilan bog'liqdir va o'qimni o'zgaruvchanli nig'oya bandida ishlatishda muhimdir. Transistor o'qimni kiritish vaqti tezroq bo'ldikca, fT bandining o'lchami ham ko'proq bo'ladi.
Bu parametrlar elektronika sohasida tranzistorlarni tanish va optimal xususiyatlarda foydalanish uchun muhimdir.
Dinistor va tiristorlar haqida tushuncha.
Dinistor:
Dinistor, diodga o'xshash elektronik qurilma bo'lib, boshqa elektronik qurilmalardan farqli ravishda, uning oqimni nurlanuvchidan olib chiqarish, ya'ni "avalanchni" amalga oshirish orqali ishlaydi. U bir xil diod turi, lekin uning khas xususiyati yorqin, yuqori voltaj oqimlarni boshqarishdir. Dinistorlar, odatda, atrofida duchor bo'lgan yuqori voltaj oqimlarni ishlab chiqish uchun ishlatiladi. Bir nechta elementlardan tashkil topgan dinistorlar, xususan, avalanchni amalga oshirishni boshqarish uchun dizayn etilgan.
Tiristorlar:
Tiristorlar, elektr energiyasini boshqarish uchun ishlatiladigan o'zgaruvchan oqimni boshqarish qurilmalari guruhiga mansub elektronik qurilmalardir. Bu guruh, uchta asosiy turdan iborat: thyristors, triacs, va diacs.
- Thyristors: Ular, oddiy tiristorlar yoki SCRs (silicon-controlled rectifiers) deb ataladi, o'zgaruvchan oqimni faollashtirishda ishlatiladi. Thyristor bitta istiqomatda faollashtiriladi va yaqinlashish uchun ma'lum bir voltaj oqimi kerak.
- Triacs: Ular, ikki istiqomatda ishlovchi tiristorlardir. Triacning boshqa bir xususiyati, uning ikki istiqomatda ishlovchi bo'lishi, ya'ni u o'zgaruvchan oqimni botholaydi.
- Diacs: Ular, o'zgaruvchan voltaj o'qimini boshqarishda ishlatiladi. Diac, quyidagi moslashtirish uchun ishlatiladi: agar voltaj o'qimi cheklanib qolgan va kattalashtirilgan bo'lsa, uni boshqaruvchan voltajga oshirishda ishlatiladi.
Bu tiristorlar elektr energiya boshqarishida vaqtdan-kuniga foydalaniladi, masalan, o'zgaruvchan to'grida fanlar, ilovalar, va elektronik qurilmalar uchun.
Dinistor tuzilmasi va ishlash prinsipi, qo‘llanish sohalari.
Dinistorning Tuzilishi:
Dinistor, elektronik qurilma bo'lib, uni tashkil etadigan asosiy komponentlar dioda o'xshab, ammo dinistorning o'ziga xos xususiyatlari bor. Dinistorning asosiy tuzilishi, avalanchni amalga oshirish va nurlanuvchi o'rtasidagi madaniy ta'sirga asoslangan. Uning asosiy qismlari quyidagilar:
1. Nurlanuvchi (N): Bu qism, avtomatik qilib oqimni boshqarish uchun ishlatiladi. U nurlanuvchi o'rtasidagi madaniy ta'sirni faollashtiradi.
2. Avalanchni yoqish (A): Bu qism, nurlanuvchining xususiyatlari bilan bog'liq bo'lgan avalanchni amalga oshirishni yaratadi.
3. P-N Qo'yish (P-N Junction): Dinistorda, nurlanuvchi va avalanchni yoqish tizimi P-N qo'yish orqali amalga oshiriladi.
Dinistorning Ishlash Printsipi:
1. Oqim Boshlanishi: Dinistorning nurlanuvchi qismi xaroratli voltaj bilan ta'minlanadi.
2. Avalanchni Yoqish: Bir bor nurlanuvchiga kiritilganda, bu nurlanuvchi yorqinligi tizimni o'zgartiradi va avalanchni amalga oshiradi.
3. O'zgaruvchan Oqim Boshlanishi: Dinistor bir marta oqimni boshlashda ishlaydi va keyin boshqa vaziyatlarda o'zgaruvchan oqimni taqdim etadi.
4. O'zgaruvchan Oqimni Tashqarida Qoldirish: Dinistor o'zgaruvchan oqimni tashqarida qoldirish uchun ishlatiladi va shu jarayon o'zgaruvchan oqimni qavatga taqdim etadi.
Qo'llanilish Sohalari:
Dinistorlar avtomatik qilib oqimni boshqarish uchun ishlatiladi va ularning asosiy qo'llanish sohalari quyidagilardir:
1. Elektr Energiya Stabilizatsiyasi: Dinistorlar, voltajni belgilangan chegarada saqlash va stabilizatsiya qilish uchun ishlatiladi.
2. Voltajni Oshirish: Dinistorlar yorqin yuqori voltajlarni amalga oshirishda foydalaniladi.
3. Avtomatik Oqimni Boshqarish: Dinistorlar avtomatik tizimlarda, masalan, sinxonlarni boshqarishda ishlatiladi.
4. Tez Oqim Yoki Oqimni Kesish Qurilmalari: Dinistorlar elektronik qurilmalarda, masalan, avtomobil xilaliq qurilmalarda tez oqim yoki oqimni kesish uchun foydalaniladi.
Dinistorlar juda tez oqib boshlaydilar va ularga duchor bo'lgan yuqori voltajlarni oshirishda xususiyatlariga ega.
Tiristorlar
Tiristorlar, elektr energiyasini boshqarish uchun ishlatiladigan o'zgaruvchan oqimni boshqarish qurilmalari guruhini ifodalaydi. Bu guruhning asosiy turlari, thyristors (SCR), triacs, va diacs'dir. Tiristorlar, o'zgaruvchan oqimning boshqarilishi, avtomatlashtirish, va energiya boshqaruvini oshirish uchun keng qo'llaniladi.
1. Thyristors (SCR - Silicon-Controlled Rectifiers):
- Thyristor, oddiy tiristor yoki thyristor diye ham ataladi.
- Bu tiristorlar, o'zgaruvchan oqimni faollashtirishda ishlatiladi va bir marta ishlayotganda, ikkinchi marta boshqarish uchun yangi o'qimni talab qilmaydi.
- Thyristor o'zgaruvchan oqimni boshqarish uchun boshqa o'qim bilan o'zlashtirilgan bo'lishi kerak.
2. Triacs:
- Triac, ikki istiqomatda ishlovchi bo'lishi bilan, elektron energiyasini boshqarish uchun ishlatiladi.
- U, AC (alternativ to'g'ri) o'qimni boshqarishda yaxshi ishlaydi. Triac, boshqa tiristorlar kabi, yangi o'qimni talab qilmaydi.
3. Diacs:
- Diac, o'zgaruvchan voltaj o'qimini boshqarishda ishlatiladi.
- Diac, boshqaruvchan voltaj o'qimini chizishda ishlatiladi va bir xil diodning teskari yo'q.
Qo'llanish Sohalari:
- Tiristorlar, energetika sohasida boshqaruvchilarni o'zlashtirishda va boshqaruvchan qurilmalarda ishlatiladi.
- Bu qurilmalar, istiqomatni boshqarish, elektr modullarni ishlab chiqish, sinusoidal signalni boshqarish va xilaliqni o'zlashtirishda keng qo'llaniladi.
Tiristorlar, o'zgaruvchan oqimni boshqarishdagi mo'ljallangan vositalarning o'lchamini oshirishda va elektr modullarini energiya boshqarishda muvaffaqiyatli ishlashda katta ahamiyatga ega.
Simistorlar
"Simistor" so'zi, "simbiotik transistor" yoki "sinergiya transistor"ning qisqartmasi sifatida ishlatiladi. Bu so'z, tiristor va transistorning birlashmasini ifodalaydi. Lekin, yuqorida izohlangan tiristorlar va transistorlar o'zlarining xususiyatlari tufayli ayrim turlarda qatorlanadi.
Tiristorlar (masalan, thyristors) o'zgaruvchan oqimni boshqarish uchun ishlatiladi, va ular bir marta ishlovchi bo'lishadi. Transistorlar esa o'zgaruvchan oqimni ikki marta ishlovchi bo'lishadi, ya'ni "aktiv" va "to'xtab" xolatlarida.
"Simistor" deb nomlanadigan ba'zi uskunalar (device) o'zgaruvchan oqimni boshqarishda ishlatiladigan xususiyatga ega. Bu uskunalar, tiristor va transistorning imkoniyatlarini bir-biriga qo'shib, ularning birgalikda foydalanilishini ta'minlaydigan qurilmalar bo'lishi mumkin. Lekin, "simistor" degan nom yagona mahsulotni aks ettiruvchi umumiy nom bo'lmaganligiga ishora qilish lozim. Bu turiy uskunalar tushunchasiga "tiristorlar" va "transistorlar" degan mahsulotlarni to'plash uchun yoki xorijiy brendlarni e'lon qilish uchun ishlatilmoqda.
Ushbu nom "simistor" aslida aniq va o'ziga xos elektronik qurilma turi yoki brendi bilan bog'liq emas. Chunki uskunalar turiy qurilmalardan foydalanib tashkil etiladigan asosli mahsulotni ifodalaydi.
Maydoniy tranzistor haqida umumiy ma’lumotlar
"Maydoniy tranzistor" yoki "field-effect transistor" (FET) elektronika sohasida muhim bo'lgan bir elektronik qurilma turi. U maydoniy (elektr maydoni) iste'mol qilish orqali elektron oqimini boshqarishda yaratilgan bo'lib, o'z xususiy elektr maydoni borligini aks ettiradi. FET, yangi oqimni boshlashda yoki tashqarida maydoniyning iste'mol qilishini o'zgartirishda yaxshi ishlaydi.
Quyidagi boshqa ma'lumotlar:
1. Maydoniy Tranzistor Turlari:
- JFET (Junction Field-Effect Transistor): JFET, p-n qo'yishining qo'lga kiritilgan maydoniy tranzistorlarining bir turidir. U o'z xosusiy xususiyati bo'lib, boshqa qismlarga nisbatan minimal o'qim talab qiladi.
- MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor): MOSFET, mosfet yoki mosfetlar deb ataladi. Uning o'z xususiy xususiyati, yaroqli metal, oksid, va n-semiconductor tizimi bo'lgan yaroqli qo'yishni ishlatishi. Bu turi quyidagi turkumlarga bo'linadi: n-MOSFET va p-MOSFET.
2. O'zgaruvchan Maydoni (Channel):
- FET'da elektron oqimi o'zgaruvchan maydonida joylashadi. Elektronlar o'zgaruvchan maydonida tarqalgan sathga yaqin joyda, o'qimni boshqarishda ishlaydi.
3. O'zgaruvchan Oqim (Gate):
- FET'da o'zgaruvchan oqim, tarqalgan maydonida o'zgaruvchanli elektronlarni boshqarish uchun ishlatiladi.
4. FETning Faollashishi:
- Maydoniy tranzistorlar bir nechta xususiyatlarga ega bo'lib, ularning boshqa tranzistorlarga nisbatan tez oqim boshlash, yorqinlik, va quvvatli ishlash imkoniyati bor.
5. Qo'llanilishi:
- FET'lar, yorqin va tez oqim boshlash, ishlovchi xususiyatlar, yorqinlik va elektr tarmoqlarni boshqarishda kerak bo'lgan ishlovchilarda keng qo'llaniladi.
- Komp'yuterlar, kommunikatsiya uskunalari, radiosignal boshqaruvchilari va boshqa elektronika tizimlari qurishda keng ishlatiladi.
Maydoniy tranzistorlar, yuqorida keltirilgan xususiyatlari tufayli har xil sohalarda elektronik texnikalarning yaratilishida o'rtacha bo'lgan mahsulot.
MT statik xarakteristikalari
Maydoniy tranzistorlar uchun asosiy statik xarakteristikalar quyidagilar:
1. I-V Qarorlari (Drain Current vs. Drain-Source Voltage):
- Bu xarakteristika maydoniy tranzistorning o'zgaruvchan oqimi (I_d) va o'zgaruvchan oqim maydoni (V_ds) orasidagi munosabatni namoyish etadi.
- O'zgaruvchan oqimni o'zgarish bilan o'zgaruvchan oqim maydoni uchun bu xarakteristika mufassalan chiziladi.
2. I-V Qarorlari (Transfer Characteristics):
- Ushbu xarakteristika maydoniy tranzistorning o'zgaruvchan oqimni o'zgaruvchan boshqaruvchan oqimi (V_gs) orasidagi munosabatni namoyish etadi.
- O'zgaruvchan boshqaruvchan oqimini o'zgartirish bilan maydoniy tranzistorning o'zgaruvchan oqimi uchun bu xarakteristika chiziladi.
3. V_gs-V_t Qarori:
- Bu xarakteristika tranzistorning o'zgaruvchan boshqaruvchan oqimi (V_gs) va boshqaruvchan tranzistor uchun kerakli o'zgaruvchan voltaj qiyosidagi (V_t) orasidagi munosabatni namoyish etadi.
- V_t, maydoniy tranzistorni aktiv xolatdan to'xtabkana qo'llash va aktiv xolatda faollashtirish jarayonini boshlash uchun kerakli voltajni ko'rsatadi.
4. I_d-V_ds Qarori:
- Bu xarakteristika maydoniy tranzistorning o'zgaruvchan oqimi (I_d) va o'zgaruvchan oqim maydoni (V_ds) orasidagi munosabatni namoyish etadi.
- Ushbu qaror, maydoniy tranzistorning mosfet va JFET turlariga ko'rsatilgan xarakteristikadir.
Bu xarakteristikalar, maydoniy tranzistorlarning o'zlarini o'zgartirish va boshqarish uchun foydalaniladigan muhim xususiyatlarni aks ettirishda yordam beradi. Statik xarakteristikalar maydoniy tranzistorning ishlayotgan chegarasini tushuntirishda va lozim bo'lgan voltaj va oqim chegaralari orasidagi munosabatlarni tasvirlashda yordam bera olish uchun keng ishlatiladi.
MT asosiy parametrlari
Maydoniy tranzistorlarning asosiy parametrlari quyidagilar:
1. Ishora-Drain Oqimi (I_d):
- Bu parametr maydoniy tranzistorning o'zgaruvchan oqimini anglatadi. U oqimni boshqarishda va elektr modullarini ishlab chiqishda kritikdir.
2. O'zgaruvchan Boshqaruvchan Oqimi (V_gs):
- U maydoniy tranzistorning o'zgaruvchan boshqaruvchan oqimini namoyish etadi. Bu oqimni o'zgartirish bilan maydoniy tranzistorining ishlash holati o'zgartiriladi.
3. O'zgaruvchan Oqim Maydoni (V_ds):
- Bu maydoniy tranzistorning o'zgaruvchan oqim maydonini anglatadi. U maydoniy tranzistorining qo'lga kiritilgan chegarasidagi voltajni belgilaydi.
4. O'zgaruvchan Boshqaruvchan Oqim Chegaralari (V_gs-th):
- Bu parametr, maydoniy tranzistorning o'zgaruvchan boshqaruvchan oqimi uchun kerakli boshqaruvchan voltajini belgilaydi. U aktiv holatdan to'xtabkana qo'llash jarayonini boshlashda ishlatiladi.
5. O'zgaruvchan Boshqaruvchan Oqimni Cheklash Chegarasi (V_gs-max):
- Bu cheklovlash maydoniy tranzistorning o'zgaruvchan boshqaruvchan oqimini cheklash uchun kerakli maksimal boshqaruvchan voltajini ko'rsatadi.
6. O'zgaruvchan Oqimni Cheklash Chegarasi (I_d-max):
- Bu parametr maydoniy tranzistorning o'zgaruvchan oqimni cheklash uchun kerakli maksimal oqimni anglatadi.
7. Ishora-Oqim O'tkazish Qatlamasi (Transconductance - g_m):
- Bu parametr maydoniy tranzistorning o'zgaruvchan oqimni o'zgaruvchan boshqaruvchan oqim bilan bog'liq ko'rsatkichni anglatadi. U qatlamadagi o'zgaruvchan oqimni boshqaruvchan oqimga ulanishining qanday ta'sir ko'rsatadi.
8. O'zgaruvchan Oqimni Cheklash Qatlamasi (Transconductance - g_ds):
- U maydoniy tranzistorning o'zgaruvchan oqimni o'zgaruvchan oqim maydoniga bog'liq ko'rsatkichni anglatadi. U maydoniy tranzistorining o'zgaruvchan oqimni o'zgaruvchan oqim maydoniga o'tqazishida qanday o'zgarish ko'rsatadi.
Bu parametrlar maydoniy tranzistorlarning elektronik qurilmalarini boshqarish, ta'minlash va optimal ishlash uchun muhimdir.
Kanali induktsiyalangan MDYa – tranzistorlar
Kanali induktsiyalangan Metal-Depletion (MD) tranzistorlar, fotonika va radioelektronika sohalarida foydalaniladigan tranzistorlardan biri hisoblanadi. Ular, elektr tranzistorlarining keng tarqalgan funksiyonaliyatini takomillashtirish maqsadida ishlab chiqilgan. Ayni paytda, MDYa-tranzistorlar radiofrekans (RF) ilg'orliq qurilmalarda ham ishlatiladi.
Bu tranzistorlar boshqa turdagi tranzistorlardan farq qiladigan maxsus xususiyatlar bilan ajralib turadi. Kanali induktsiyalangan MDYa-tranzistorlar qanday ishlashini shu bir tartibda boshlab ko'ramiz:
1. Induksiya (Induction): Ular "induksiya" prinsipi asosida ishlaydi. Kanali o'zini ikki induktor yoki trubkaga suzib qo'yadi. Shu sababli, kanal elektrning induksiya kuchini suzib olishi mumkin.
2. Depletion region (Chala maydon): Tranzistor ikki metal qatlamasi (katmanlari) orasidagi "depletion region" (chala maydon)ni o'z ichiga oladi. Bu maydon, kanali xonasini bilan bog'langan va uning elektronlari qo'lini ko'zlab olish uchun mahalliy kuchaytirishni yaratadi.
3. Elektronlar suzib olishi: Kanali ichidagi elektronlar, kanal elektri suzib olishi (induksiya) natijasida qo'lini ko'zlab olishadi. Shu jarayonda, MDYa-tranzistor muayyan bir elektr maydoni suzib olishi orqali xonadagi xole yoki elektronlarni mahalliy chala maydoniga biriktiradi.
4. O'zgaruvchan tiklanish: Chala maydoni o'zgaruvchan tiklanishi (variable capacitance) asosida, MDYa-tranzistorlarda kanali induktsiyalashni boshqarish mumkin. Bunda, tiklanish xossalari (bias voltaji va elektr maydoni) orqali MDYa-tranzistorning ishlashini boshqarish mumkin.
MDYa-tranzistorlar, kichik kuchli RF qurilmalarda yoki fotonik vositalarda foydalanish uchun mo'ljallangan bo'lib, ularning induktsiyalangan kanali, yuqori ishlab chiqarish kuchlari, va xole elektronlarini olish imkoniyatlari bu sohada ulug' xususiyatlar hisoblanadi.
IMS haqida umumiy ma’lumotlar
"IMS" (IP Multimedia Subsystem) bir telekommunikatsiya infrastruktura standarti va xizmatlarni birlashtirish tizimi bo'lib, ovoz, video, SMS xizmatlari va boshqa multimediyaviy xizmatlarni amalga oshirishda ishlatiladi. IMS, IP-protokollari asosida ishlaydi va mobil va sababli tarmoqlar, IP-telefoniya, VoLTE (Voice over LTE), VoWiFi (Voice over Wi-Fi), va boshqa multimedia xizmatlarni ta'minlash uchun tasarlandi.
Quyidagi umumiy ma'lumotlar IMS haqida ko'proq tushuncha beradi:
1. Komponentlar:
- CSCF (Call Session Control Function): Bo'limlar orasidagi ovoz va multimedia sessiyalarini boshqaradi.
- HSS (Home Subscriber Server): Abonentlar ma'lumotlarini saqlaydi va boshqa komponentlarga o'shishda ishlatiladi.
- MGCF (Media Gateway Control Function): Ovoz sessiyalari va IMS xizmatlarini sababli tarmoqlarga o'tkazadi.
- BGCF (Breakout Gateway Control Function): IMS sessiyalarini sababli va boshqa tarmoqlarga o'tkazadi.
- AS (Application Server): Bo'limlar orasidagi xizmatlarni boshqaradi.
2. Protokollar:
- SIP (Session Initiation Protocol): IMS sessiyalarini boshlash uchun ishlatiladi.
- SDP (Session Description Protocol): Multimedia sessiyalar uchun ma'lumotlarni almashish uchun ishlatiladi.
- Diameter: Abonentlarning ma'lumotlarini almashish va boshqa bo'limlar bilan interfeys uchun ishlatiladi.
3. Xizmatlar:
- VoLTE (Voice over LTE): Ovozni LTE tarmoqida uzatish va qabul qilish uchun ishlatiladi.
- ViLTE (Video over LTE): Video xizmatlarini LTE tarmoqida taqdim etish uchun ishlatiladi.
- VoWiFi (Voice over Wi-Fi): Ovoz xizmatlarini Wi-Fi orqali taqdim etish uchun ishlatiladi.
- Rich Communication Services (RCS): Ovoz, matnli xabar va multimedia xizmatlarni integratsiya etish uchun ishlatiladi.
IMS, mobil aloqa tarmoqlarining internetga integratsiyasini kuchaytiradi va abonentlarga yuqori sifatli ovoz, video va boshqa xizmatlarni taqdim etishni ta'minlaydi. Bu standart, xususan, LTE va 5G tarmoqlari bilan bog'liq bo'lgan yangi texnologiyalarning oqimini ta'minlashda muhim ahamiyatga ega.
Pardali va gibrid mikrosxemalar
Pardali va gibrid mikrosxemalar Pardali IS – bu dielektrik asos sirtiga surtilgan elementlari parda ko‘rinishida bajarilgan mikrosxema. Pardalar past bosimda turli materiallardan yupqa paradalar ko‘rinishida cho‘kmalar hosil qilish yo‘li bilan olinadi.
Parda hosil qilish usuli va unga bog‘liq bo‘lgan qalinligiga ko‘ra yupqa pardali IS (parda qalinligi 1 – 2 mkmgacha) va qalin pardali IS (parda qalinligi 10 – 20 km gacha katta) larga bo‘linadi.
Gibrid IS (yoki GIS) – bu pardali passiv elementlar bilan diskret aktiv elementlar kombinatsiyasidan tashkil topgan, yagona dielektrik asosda joylashgan mikrosxema. Diskret komponentlarni osma elementlar deb atashadi. Qobiqsiz yoki mikrominiatyur metall qobiqli mikrosxemalar gibrid IMSlar uchun aktiv elementlar bo‘lib hisoblanadilar.
Gibrid integral mikrosxemalarning asosiy afzalligi: nisbatan qisqa ishlab chiqish vaqtida analog va raqamli mikrosxemalarning keng turlarini yaratish imkoniyati; keng nomentkaluturaga ega bo‘lgan passiv elementlar hosil qilish imkoniyati; MDYa – asboblar, diodli va tranzistorli matrisalar va yuqori yaroqli mikrosxemalar chiqishi.
Yarim o’tazgichli IMSlar
Yarim o'tkazgichli IMS (İntegrlangan Mobil Xizmat) lar, mobil kommunikatsiya tarmog'ida bo'lgan xizmatlarni birlashtirish uchun ishlatiladigan texnologiyalardan biri. Bu texnologiyalar, mobil operatorlar va boshqa tizimlarning foydalanishini yengillashtirish, xizmatlar orqali foydalanuvchilar bilan aloqani mukammallashtirish va yangi imkoniyatlarni kiritish maqsadida ishlatiladi.
Tranzistorning ishlatilish turiga ko‘ra yarim o‘tkazgichli IMSlarni bipolyar va MDYa IMS larga ajratish qabul qilingan. Bundan tashqari, oxirgi vaqtlarda boshqariluvchi o‘tishli maydoniy tranzistorlar yasalgan IMSlardan foydalanish katta ahamiyat kasb etmoqda. Bu sinfga galliy arsenidida yasalgan IMSlar, zatvori Shottki diodi ko‘rinishida bajarilgan maydoniy tranzistorlar kiradi. Hozirgi kunda bir vaqtning o‘zida ham bipolyar, ham maydoniy tranzistorlar qo‘llanilgan IMSlar yaratish tendensiyasi belgilanmoqda.
Diodlar. Diodlar bitta p-n o‘tishga ega. Lekin bipolyar tranzistorli IMSlarda asosiy tuzilma sifatida tranzistor tanlangan, shuning uchun diodlar tranzistorning diod ulanishi yordamida hosil qilinadi. Bunday ulanishlarning beshta varianti mavjud. Agar diod yasash uchun emitter – baza o‘tishdagi p-n o‘tish qo‘llanilsa, u holda kollektor – baza o‘tishdagi p-n o‘tish uziq bo‘lishi kerak.
Elektron qurilmalarning tasniflanishi
Elektron qurilmalar quyidagi asosiy turlarga bo'linadi:
1. Aktiv qurilmalar (Active Devices):
- Tranzistorlar: Bepul o'tish va to'xtab qilishga qodir.
- Diodlar: O'tish yo'qligi o'zgaruvchan qurilmalar.
- Tiristorlar: Kuchli iste'molga ega tranzistor turasi.
2. Pasiv qurilmalar (Passive Devices):
- Resistorlar: Elektr energiyasini muvofiqlik bilan o'tkazish.
- Induktorlar: Elektr energiyasini magnetik energiyaga aylantirish.
- Kondensatorlar: Elektr energiyasini elektr polevli yig'ilganlik bilan saqlash.
3. Funktsional asosda:
- Kuchli qurilmalar: Signalni o'tkazishda kuchlarni oshirish uchun mo'ljallangan.
- Iste'moli qurilmalar: Signalni tuzatish, filtrlash, amplifikatsiya qilish uchun ishlatiladi.
4. Chip (Integral) qurilmalar va Diskret qurilmalar:
- Integral qurilmalar: Biror funktsiyani bajarish uchun bir necha qurilma bir joyda joylashtirilgan.
- Diskret qurilmalar: Ajratilgan, individual qurilmalar.
5. Analog va Raqamli qurilmalar:
- Analog qurilmalar: Xususiyatlar o'zgaruvchan, aniq vaqt davomida o'zgaradi.
- Raqamli qurilmalar: Ma'lumotni raqamlar shaklida ifodalaydigan qurilmalar.
Bu tasniflar elektronika sohasidagi qurilmalarni turli xususiyatlari asosida tanlashda yordam beradi.
Analog signal o’zgartirgichlar
Analog signal o'zgartirgichlar, analog signalni qiymatlarini o'zgartirish vaqtincha yoki doimiy tarzda muhokama etadigan qurilmalardir. Ular, kiritish bosqichi orqali ma'lum bir qiymatni o'zgartirib, chiqish signalini takomillashtiradigan elektron qurilmalardir. Bu o'zgartirgichlar, amaliyotda elektrikli moslamalarni o'zgartirish vaqtincha yoki doimiy ravishda ishlaydi.
Analog qurilmalar sxemotexnikasi
Analog qurilmalar sxemotexnikasi, umuman olingan bo'lishi mumkin, chunki har bir analog qurilma turiga qarab sxemalar o'zgaradi. Ammo, oddiy shemada, analog qurilmalar quyidagi komponentlardan iborat bo'ladi:
1. Kiritish qismi (Input Section): Bu qismda asosan o'zgartiriladigan signal kiritiladi. Masalan, elektrik chiqin yoki boshqa shu kabi signal.
2. O'zgartirish qismi (Processing Section): Bu qismda analog signal o'zgartirgichlar joylashadi. Bu o'zgartirgichlar, kiritilgan signalni muayyan shaklda o'zgartirish uchun ishlaydi. Misol uchun, ushbu qism amplifikatorlar, filtrlar va boshqa o'zgartirgichlarni o'z ichiga oladi.
3. Chiqish qismi (Output Section): Bu qismda o'zgartirilgan signal chiqadi. O'zgartirilgan signal asosan kiritilgan signalning o'zgartirilgan va amplifikatsiyalangan versiyasi bo'ladi.
4. Ta'minot qismi (Power Supply): Bu qism, qurilmaning ishini ta'minlash uchun zarur bo'lgan elektr ta'minotni o'z ichiga oladi.
Bu sxema odatda analog qurilmalarning umumiy sxemasi bilan bir xil, lekin turlariga va maqsadiga qarab tafsilotlarda o'zgaradi.
Operatsion kuchaytirgichlar
Operatsion kuchaytirgichlar (Operational Amplifiers yoki Op-Amps) elektronika sohasida keng qo'llaniladigan qurilmalardan biridir. Ular, katta kuchaytirish darajasi, baland kuchaytirish tajribasi, va ideal xossalarni (masalan, bo'sh chiqish o'zaro to'g'ri bog'liq emas) ta'minlashga urinadigan qurilmalardir.
Op-Amp sxemasi quyidagicha:
1. Invertor kiritish (Inverting Input): Bu joyda invertor kiritish (sikl kiritish) joylashadi. Bu o'rnida kiritilgan signal bilan bitta inverter bog'liq.
2. Nisbat kiritish (Non-inverting Input): Bu joyda nisbat kiritish (siklga kiritish) joylashadi. Bu o'rnida kiritilgan signal bilan bog'liq emas, balki to'g'ri chiqishga o'tadi.
3. Chiqish (Output): Bu joyda chiqish joylashadi, bu erda o'zgartirilgan va chiqishga chiqarilgan signalni olish uchun joylashadi.
Op-Amp, katta kuchaytirish darajasiga ega bo'lgani va ba'zi afzalliklari (masalan, bo'sh chiqish o'zaro to'g'ri bog'liq) sababli ko'p turli sxemalarda va elektronik dasturlarda ishlatiladi. Ular, ishlab chiqarilgan ish tajribasi va amaliyoti sababli elektronika sohasidagi keng qo'llaniladi.
Operatsion kuchaytirgichlar asosidagi signal o’zgartirgichlar
Operatsion kuchaytirgichlar (Op-Amps) asosida ishlayadigan signal o'zgartirgichlar ko'pligi mavjud. Bu signal o'zgartirgichlar, o'zgaruvchi nisbatni o'zgartirish, signalni o'zgartirish, va boshqa bir nechta vaziyatlarda foydalaniladi. Quyidagi bir necha asosiy turi kiritilgan:
1. Invertor O'zgartirgich (Inverting Amplifier): Bu turi invertor kiritishni o'z ichiga oladi. Chiqish signalining balandlik va amplitudasi o'zgaradi, lekin nisbat manbasini invert qiladi (masalan, xato niqobdan keladi).
2. Non-invertor O'zgartirgich (Non-inverting Amplifier): Bu turi nisbat kiritishni o'z ichiga oladi. Chiqish signalining balandligi va amplitudasi o'zgaradi, lekin nisbat manbasini o'zgartirmaydi.
3. Diferensial O'zgartirgich (Differential Amplifier): Ushbu o'zgartirgich, ikki kiritilgan signal orasidagi farqni o'z ichiga oladi va uning o'zgaruvchisini chiqishga olib keladi.
4. Summator (Qo'shib chiqaruvchi): Bu o'zgartirgich, bir nechta kiritilgan signalni qo'shib chiqaradi. Ushbu sxema, har bir kiritilgan signalni moslab qo'shib chiqishga olib keladi.
5. Integrator (Integrator): Ushbu o'zgartirgich, kiritilgan signalning integralini oladi. Bunda, signalning kirishga nisbatini o'zgartirish uchun kondensator ishlatiladi.
Bu, faqat bir nechta signal o'zgartirgichlarining o'zi va ulardan tuzilgan sxemalar. Shuningdek, Op-Amp'lar, filtrlar, balansli o'zgartirgichlar va boshqa signal o'zgartirgichlar uchun asoslangan boshqa sxemalar ham mavjud.
|
| |