I, mA - Labaratoriya ishi №1 Mavzu: Yorug’lik diodlarining volt-amper xarakteristikasi Tajriba maqsadi

|
Labaratoriya ishi №1 Mavzu: Yorug’lik diodlarining volt-amper xarakteristikasi Tajriba maqsadi
|
bet | 4/6 | Sana | 05.12.2023 | Hajmi | 246,57 Kb. | | #111660 |
Bog'liq 1-3 labaratoriya ishiI, mA
|
U,V
|
I, mA
|
U,V
|
I, mA
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0.5
|
0
|
0.5
|
0
|
0.5
|
0
|
0.5
|
0
|
1.0
|
0
|
1.0
|
0
|
1.0
|
0
|
1.0
|
0
|
1.5
|
0
|
1.5
|
0
|
1.40
|
0.5
|
1.03
|
0.5
|
1.84
|
0.5
|
1.75
|
0.5
|
1.56
|
5
|
1.10
|
5
|
2.12
|
5
|
1.88
|
5
|
1.60
|
10
|
1.13
|
10
|
2.30
|
10
|
1.97
|
10
|
1.61
|
15
|
1.15
|
15
|
2.43
|
15
|
2.03
|
15
|
1.63
|
20
|
1.16
|
20
|
2.57
|
20
|
2.10
|
20
|
1.64
|
25
|
1.18
|
25
|
2.67
|
25
|
2.17
|
25
|
1.66
|
30
|
1.19
|
30
|
2.78
|
30
|
2.22
|
30
|
|
|
|
|
Natijalar va ularning tahlili
Yo’rug’lik diodlari ham oddiy diodlar kabi ishlaydi. Nurlanish boshlanadigan bo’sag’a kuchlanishi nurlantiradigan yo’rug’lik rangiga bog’liq bo’ladi. To’lqin uzunligi kichik ya’ni chastotasi kattaroq yo’rug’lik chiqaruvchi yo’rug’lik diodlarining bo’sag’a kuchlanishi kattaroq bo’ladi.
Eslatma
Hozirgi kunda foydalanilayotgan yo’rug’lik diodlarining nurlantiruvchi yo’rug’ligi to’lqin uzunligi bo’sag’a kuchlanishiga taqribangina bog’liq. Nazariy jihatdan bo’sag’a kuchlanishi va nurlanayotgan yo’ruglik to’lqin uzunligi o’zaro quyidagicha bo’gliq:
(bu yerda e-elektron zaryadi, s-yorug’lik tezligi, h-Plank doimiysi). Bu bog’liqlik faqat eski, avvalroq, dastlab ishlab chiqarila boshlangan yo’rug’lik diodlari uchun o’rinlidir.
Zamonaviy yo’rug’lik diodlarida esa diod samaradorligini oshrish uchun bir qancha yangiliklardan foydalaniladi. Zamonaviy diodlarda fotonlar chuqurroq sathlardan chiqadi va shuning uchun chiqayotgan yorug’ilkining to’lqin uzunligi nazariy hisoblanganidan kichiqroq bo’ladi.
Seriya raqami
No.
|
Rangi
|
Bo’sag’a kuchlnishi
|
578 57
|
Yashil (taqriban 500...580 nm)
|
2.1
|
578 47
|
Sariq (taqriban 590 nm)
|
1.9
|
578 48
|
Qizil (taqriban 600-800 nm)
|
1.8
|
578 49
|
Infraqizil ( > 800 nm)
|
1.1
|
SAVOL VA TOPSHIRIQLAR
1.Qanday emissiya fotoelektron emissiya deyiladi.?
2. Qanday fotoefekt turlarini bilasiz.?
3. Fotodiodning tuzilishi va ishlash prinsipi nimalardan iborat?
4. Fotodiodni asosiy xarakteristikalarini ko’rsating.?
Labaratoriya ishi №2
Mavzu: Tranzistorlarning diod xarakteristikasini o’rganish
Tajriba maqsadi
n-p-n- va p-n-p tipli bipolyar tarnzistorlarning tok o’tkazish Tavsifnomalarini tadqiq qilish.
Kerakli asbob uskunalar Bipolyar npn tranzistor BD 137, Bipolyar pnp tranzistor BD 138, Rastrli panel DIN A4, Rezistor 1 kOm, 2 W, Ta’minlash manbai 0.. .12 V 3 A, Multimetr LDanalog 20, Juftli kabel 50 sm, qizil va ko’k
Nazariy qism:
Bipolyar tranzistor fizik parametrlari. Tok bo‘yicha va koeffisientlar statik parametrlar hisoblanadi, chunki ular o‘zgarmas toklar nisbatini ifodalaydilar. Ulardan tashqari tok o‘zgarishlari nisbati bilan ifodalanidigan differensial kuchaytirish koeffisientlari ham keng qo‘llaniladi. Ctatik va differensial kuchaytirish koeffisientlari bir biridan farq qiladilar, shu sababli talab qilingan hollarda ular ajratiladi. Tok bo‘yicha kuchaytirish koeffisientining kollektordagi kuchlanishga bog‘liqligi Erli effekti bilan tushuntiriladi.
UE sxemasi uchun tok bo‘yicha differensial kuchaytirish koeffisienti
temperaturaga bog‘liq bo‘lib baza sohasidagi asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilarning yashash vaqtiga bog‘liqligi bilan tushuntiriladi. Temperatura ortishi bilan rekombinatsiya jarayonlari sekinlashishi sababli, odatda tranzistorning tok bo‘yicha kuchaytirish koeffisientining ortishi kuzatiladi.
Tranzistor xarakteristikalarining temperaturaviy barqaror emasligi asosiy kamchilik hisoblanadi.
Yuqorida ko‘rib o‘tilgan tok bo‘yicha uzatish koeffisientidan tashqari, fizik parametrlarga o‘tishlarning differensial qarshiliklari, sohalarning hajmiy qarshiliklari, kuchlanish bo‘yicha teskari aloqa koeffisientlari va o‘tish hajmlari kiradi.
Tranzistorning emitter va kollektor o‘tishlari o‘zining differensial qarshiliklari bilan ifodalanadilar. Emitter o‘tish to‘g‘ri yo‘nalishda siljiganligi sababli, uning differensial qarshiligi rE ni (6) ifodani qo‘llab aniqlash mumkin:
, (6).
bu yerda IE – tokning doimiy tashkil etuvchisi. U kichik qiymatga ega (tok 1 mA bo‘lganda rE=20-30 Om ni tashkil etadi) bo‘lib, tok ortishi bilan kamayadi va temperatura ortishi bilan ortadi.
Tranzistorning kollektor o‘tishi teskari yo‘nalishda siljiganligi sababli, IK toki UKB kuchlanishiga kuchsiz bog‘liq bo‘ladi. Shu sababli kollektor o‘tishning differensial qarshiligi =1Mom bo‘ladi. rK qarshiligi asosan Erli effekti bilan tushuntiriladi va odatda u ishchi toklarning ortishi bilan kamayadi.
Baza qarshiligi rB bir necha yuz Omni tashkil etadi. Yetarlicha katta baza tokida baza qarshiligidagi kuchlanish pasayishi baza va emittter tashqi chiqishlari kuchlanishiga nisbatan emitter o‘tishdagi kuchlanishni kamaytiradi.
Kichik quvvatli tranzistorlar uchun kollektor qarshiligi o‘nlab Om, katta quvvatliklariniki esa birlik Omlarni tashkil etadi.
Emittter soha qarshiligi yuqori kiritmalar konsentratsiyasi sababli baza qarshiligiga nisbatan juda kichik.
UB sxemadagi kuchlanish bo‘yicha teskari aloqa koeffisienti (IE = const bo‘lganida) kabi aniqlanadi, UE sxemasida esa (IB = const bo‘lganida) orqali aniqlanadi. Koeffisientlar absolyut qiymatlariga ko‘ra deyarli bir – xil bo‘ladilar va konsentratsiya va tranzistorlarning tayyorlanish texnologiyasiga ko‘ra = 10-2 -10-4 ni tashkil etadilar.
Bipolyar tranzistorlarning xususiy xossalari asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilarning baza orqali uchib o‘tish vaqti va o‘tishlarning to‘siq sig‘imlarining qayta zaryadlanish vaqti bilan aniqlanadilar. Bu ta’sirlarning nisbiy ahamiyati tranzistor konstruksiyasi va ish rejimiga, hamda tashqi zanjir qarshiliklariga bog‘liq bo‘ladi.
Juda kichik kirish signallari va aktiv ish rejimi uchun bipolyar tranzistorni chiziqli to‘rtqutblik ko‘rinishida ifodalash mumkin va bu to‘rtqutblikni biror parametrlar tizimi bilan belgilash mumkin. Bu parametrlarni h–parametrlar deb atash qabul qilingan. Ularga quyidagilar kiradi: h11 – chiqishda qisqa tutashuv bo‘lgan vaqtdagi tranzistorning kirish qarshiligi; h12 – uzilgan kirish holatidagi kuchlanish bo‘yicha teskari aloqa koeffisienti; h21 –chiqishda qisqa tutashuv bo‘lgan vaqtdagi tok bo‘yicha kuchaytirish (uzatish) koeffisienti; h22 –uzilgan kirish holatidagi tranzistorning chiqish o‘tkazuvchanligi. Barcha h – parametrlar oson va bevosita o‘lchanadi.
Elektronika bo‘yicha avvalgi adabiyotlarda kichik signalli parametrlarning chastotaviy bog‘liqliklariga juda katta e’tibor qaratilgan. Hozirgi vaqtda 10 GGs gacha bo‘lgan chastotalarda normal ishni ta’minlaydigan tranzistorlar ishlab chiqarilmoqda. Bunday xollarda talab qilinayotgan chastota xarakteristikalarini olish uchun ma’lumotnomadan kerakli tranzistor turini tanlash kerak.
Agar UZI = 0 bo‘lganda USI kuchlanish o‘rnatilsa, u holda kanal orqali elektronlar hisobiga tok oqib o‘tadi. Zatvorga istokka nisbatan manfiy kuchlanish berilsa, kanalda ko‘ndalang elektr maydon yuzaga keladi va uning ta’sirida kanaldan elektronlar itarib chiqariladilar. Kanal elektronlar bilan kambag‘allashib boradi, uning qarshiligi ortadi va stok toki kamayadi. Zatvordagi manfiy kulchlanish qancha katta bo‘lsa, bu tok shuncha kichik bo‘ladi. Tranzistorning bunday rejimi kambag‘allashish rejimi deb ataladi.
4 –rasmda n – turdagi kanali qurilgan MDYa tranzistor tuzilmasi (a) va uning shartli belgisi (b) keltirilgan.
Agar zatvorga musbat kuchlanish ta’sir ettirilsa, hosil bo‘lgan elektr maydoni ta’sirida, istok va stok, hamda kristalldan kanalga elektronlar kela boshlaydilar, kanalning o‘tkazuvchanligi va shu bilan birga stok toki ortib boradi. Bu rejim boyish rejimi deb ataladi.
Ko‘rib o‘tilgan jarayonlar 5 a – rasmda keltirilgan statik stok – zatvor xarakteristikada: USI=const bo‘lgandagi IS= f (UZI) bilan ifoda-langan.
0 bo‘lganda tranzistor boyish rejimida, 0 bo‘lganda esa kambag‘allashish rejimida ishlaydi.
a) b)
4 – rasm.
Boyish rejimida stok xarakteristikalari UZI = 0 da olingan boshlang‘ich xarakteristikadan - yuqorida, kambag‘allashish rejimida esa – pastda joylashadi (5 b- rasm).
a) b)
5 – rasm.
S, Ri va statik differensial parametrlar xuddi p–n –o‘tish bilan boshqariladigan maydoniy tranzistorlardagi (4), (5) va (6) ifodalardan mos ravishda aniqlanadi.
Xarakteristika tikligi va ichki qarshilik barcha turdagi maydoniy tranzistorlardagi kabi qiymatlarga ega bo‘ladi. Kirish qarshiligi va elektrodlararo sig‘imlarga kelsak, MDYa – tranzistorlar p-n o‘tish bilan boshqariladigan maydoniy tranzistorlardagiga nisbatan yaxshi ko‘rsatkichlarga ega. RZI kirish qarshiligi bir necha darajaga yuqori bo‘lib 1012-1015 Om ni tashkil etadi. Elektrodlararo sig‘imlar qiymati SZI, SSI lar uchun -10 pF dan, SZS uchun -2 pF dan ortmaydi. Bu ko‘rsatkichlar tranzistor inersiyasini belgilaydilar.
Analog integral mikrosxemalar elementar negiz bosqichlar asosida yasaladilar. Negiz bosqichlarga UE sxemada ulangan bipolyar tranzistorlar hamda UI sxemada ulangan maydoniy tranzistorlardan yasalgan bir bosqichli kuchaytirgichlar kiradi. Negiz bosqichlar bir vaqtning o‘zida tok yoki kuchlanish, hamda tok va kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish bilan quvvatni kuchaytiradilar.
Tajribani o’tkazish tartibi
1-rasmda keltirilgan zanjirni yig’ing.
BD 137 n-p-n-tranzistorni panelga o’rnating.
Baza-emitter BE-tavsifnomalari: Ta’minlash manbai musbat qutbini bazaga va manfiy qutbini tranzistor emitteriga ulang. Multimetr qutblari mos va to’gri ulangani, o’lchash chegarasi to’g’ri tanlanganiga e’tibor qiling.
Sekin asta ta'minlash kuchlanishini noldan tok kuchi I=5 mA gacha ko’tarib boring va shu ondagi kuchlanishni yozib oling. Bunda kuchlanish 2 V dan oshib ketmaslik zarur.
Kuchlanish vat ok kuchi qiymatlarini 1-jadvalga kiriting.
Ta’minlash kuchlanishi qutblarini o’zgartiring va tajribani takrorlang hamda olingan natijalarni 1-jadvalga kiriting.
Baza-kollektor BK tavsifnomasi: ta’minlash manbaining musbat qutbini bazaga va manfiy qutbini kollektorga ulang. Multimetr qutblari mos va to’gri ulangani, o’lchash chegarasi to’g’ri tanlanganiga e’tibor qiling. Yuqorida o’tkazilgan tajribani takrorlang hamda olingan natijalarni 2-jadvalga kiriting.
Kollektor-emitter KE-tavsifnomalari. Endi ta’minlash manbai musbat qutbini kollektorga 100 Om li qarshilik bilan ulang, va manfiyq qutbini tranzistor emitteriga ulang.
Yuqorida o’tkazilgan tajribani takrorlang hamda olingan natijalarni 3-jadvalga kiriting.
Barcha o’tkazilgan tajribalarni BD 138 p-n-p tranzistor bilan ham bajaring. Olingan natijalarni 4, 5 va 6 jaadvallarga kiriting.
O’lchash namunalari
|
| |