የትኛው ግራፍ ከሴሚኮንዳክተር የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪ ጋር ይዛመዳል. የ rectifier diodes የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪያት ባህሪያት. ሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች እና ባህሪያቸው

Rectifier Diodes በመቆጣጠሪያ ወረዳዎች ፣ ዑደቶች መቀያየር ፣ ወረዳዎችን በመገደብ እና በመለየት ፣ በኃይል አቅርቦቶች ውስጥ ተለዋጭ ቮልቴጅን ወደ ቀጥተኛ ቮልቴጅ ለመለወጥ (ለማስተካከል) ፣ በቮልቴጅ ማባዛት ወረዳዎች እና በዲሲ የቮልቴጅ መለወጫዎች ውስጥ ፣ ለድግግሞሽ እና የጊዜ መለኪያዎች ከፍተኛ መስፈርቶች በሌሉበት ። ምልክቶች. ከፍተኛው የተስተካከለ የአሁኑ ዋጋ ላይ በመመስረት, አሉ ዝቅተኛ ኃይል ማስተካከያ ዳዮዶች(\ (I_ (pr max) \ le (0.3 A) \)), መካከለኛ ኃይል(((0.3 አ)< I_{пр max} \le {10 А}\)) и ከፍተኛ ኃይል(\ (I_ (pr max) > (10 A) \))። አነስተኛ ኃይል ያላቸው ዳዮዶች በእነሱ ላይ የሚፈጠረውን ሙቀት በእነሱ ላይ ማስወገድ ይችላሉ, መካከለኛ እና ከፍተኛ ኃይል ያላቸው ዳይዶች በልዩ የሙቀት ማጠራቀሚያዎች ላይ መቀመጥ አለባቸው, ይህም ለማካተት ይቀርባል. እና የእቃዎቻቸው ተጓዳኝ ንድፍ.

ብዙውን ጊዜ የሚፈቀደው የአሁኑ ጥግግት በ \ (p \) - \ (n \) መገናኛ ውስጥ የሚያልፈው ከ 2 A / mm2 አይበልጥም ፣ ስለሆነም ከላይ ያሉትን እሴቶች ለማግኘት በአማካኝ የተስተካከለው የአሁኑ በሬክተር ዳዮዶች ውስጥ። planar \ (p \) - \ (n\) - ሽግግሮች. እንደነዚህ ያሉት ማገናኛዎች ከፍተኛውን የሚፈቀደው የክወና ድግግሞሽ (\(f_p \)) የማስተካከያ ዳዮዶች የሚገድበው ከፍተኛ አቅም አላቸው።

የዲዲዮዎች ማስተካከያ ባህሪያት የተሻሉ ናቸው, ለተወሰነ የተገላቢጦሽ ቮልቴጅ ትንሽ የተገላቢጦሽ ጅረት እና ለቀጣይ የአሁኑ የቮልቴጅ መጠን ይቀንሳል. የፊት እና የተገላቢጦሽ ሞገዶች ዋጋዎች በበርካታ የክብደት ትዕዛዞች ይለያያሉ, እና ወደፊት የቮልቴጅ መውደቅ ከተገላቢጦሽ ቮልቴጅ ጋር ሲነፃፀር ከጥቂት ቮልት አይበልጥም, ይህም በመቶዎች ወይም ከዚያ በላይ ቮልት ሊሆን ይችላል. ስለዚህ, ዳዮዶች አንድ-ጎን ኮንዳክሽን አላቸው, ይህም እንደ ማስተካከያ ንጥረ ነገሮች እንዲጠቀሙ ያስችላቸዋል. የጀርመኒየም እና የሲሊኮን ዳዮዶች የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪያት (CVC) የተለያዩ ናቸው. በለስ ላይ. ምስል 2.3-1 ለማነፃፀር ለጀርማኒየም እና ለሲሊኮን ተስተካካይ ዳዮዶች በተለያየ የአየር ሙቀት ውስጥ ያሉትን የተለመዱ የ I-V ባህሪያት ያሳያል.

ሩዝ. 2.3-1. የቮልት-አምፔር የ rectifier diodes ባህሪያት በተለያዩ የአየር ሙቀት

ከተሰጡት የ I-V ባህሪያት የሲሊኮን ዳዮዶች የተገላቢጦሽ ፍሰት ከጀርማኒየም ዳዮዶች በጣም ያነሰ መሆኑን ማየት ይቻላል. በተጨማሪም ፣ የሲሊኮን ዳዮዶች የወቅቱ የቮልቴጅ ባህሪ ተገላቢጦሽ ቅርንጫፍ ግልጽ የሆነ ሙሌት ክልል የለውም ፣ ይህም በ \(p \) -\ (n \) መጋጠሚያ እና የመፍሰሻ ሞገዶች ውስጥ የኃይል መሙያዎችን በማመንጨት ነው ። ክሪስታል ንጣፍ. ከተወሰነ የመነሻ ደረጃ በላይ የሆነ የተገላቢጦሽ ቮልቴጅ ሲተገበር በተገላቢጦሽ ፍጥነት ላይ ከፍተኛ ጭማሪ ይከሰታል, ይህም የ \(p\) -\ (n\) መገናኛን መበላሸት ሊያስከትል ይችላል. በጀርማኒየም ዳዮዶች ውስጥ, በተገላቢጦሽ ብዛት ምክንያት, ብልሽቱ የሙቀት ባህሪ አለው. ለሲሊኮን ዳዮዶች የሙቀት መበላሸት እድሉ ዝቅተኛ ነው, እና የኤሌክትሪክ ብልሽት በእነሱ ውስጥ ይበልጣል. የሲሊኮን ዳዮዶች ብልሽት የመጥፋት ባህሪ አለው ፣ ስለሆነም በውስጣቸው ፣ ከ germanium diodes በተቃራኒ ፣ የብልሽት ቮልቴጅ እየጨመረ በሚሄድ የሙቀት መጠን ይጨምራል። የሚፈቀደው የሲሊኮን ዳዮዶች (እስከ 1600 ቮ) የተገላቢጦሽ የቮልቴጅ መጠን ከጀርማኒየም ዳዮዶች የበለጠ ከፍ ያለ ነው.

የተገላቢጦሽ ሞገዶች በመገጣጠሚያው ሙቀት ላይ በጣም ጥገኛ ናቸው. የተገላቢጦሽ ጅረት እየጨመረ በሚሄድ የሙቀት መጠን እንደሚጨምር ከሥዕሉ ላይ ማየት ይቻላል. ለግምታዊ ግምት, በ 10 ዲግሪ ሴንቲግሬድ የሙቀት መጠን መጨመር, የጀርማኒየም ዳዮዶች ተለዋዋጭነት በ 2, እና በሲሊኮን - በ 2.5 እጥፍ ይጨምራል. የ germanium diodes መካከል የክወና ሙቀት ክልል የላይኛው ገደብ 75 ... 80 ° C, እና ሲሊከን - 125 ° ሴ ነው. የ germanium diodes ከፍተኛ ጉዳት ለአጭር ጊዜ ግፊት ከመጠን በላይ የመጫን ችሎታቸው ነው።

በሲሊኮን ዳዮድ ዝቅተኛ የተገላቢጦሽ ጅረት ምክንያት, የእሱ ወደፊት, ከጀርመኒየም ዲዮድ የአሁኑ ጋር እኩል የሆነ, ከፍ ባለ የቮልቴጅ መጠን ይደርሳል. ስለዚህ በጄርማኒየም ዳዮዶች ውስጥ በተመሳሳዩ ጅረቶች ላይ የሚጠፋው ኃይል ከሲሊኮን ያነሰ ነው. በዝቅተኛ የፊት ጅረቶች ላይ ያለው የቮልቴጅ መጠን, በመስቀለኛ መንገዱ ላይ ያለው የቮልቴጅ መጠን ሲቀንስ, እየጨመረ በሚሄድ የሙቀት መጠን ይቀንሳል. ከፍተኛ ሞገድ ላይ, ሴሚኮንዳክተር ያለውን ገለልተኛ ክልሎች የመቋቋም ላይ ያለውን ቮልቴጅ ጠብታ, ወደፊት ቮልቴጅ ያለውን ሙቀት ላይ ጥገኛ አዎንታዊ ይሆናል. በሙቀት ላይ ወደፊት የሚኖረው ቮልቴጅ ጥገኝነት የሌለበት ነጥብ (ይህ የጥገኝነት ለውጥ ምልክት) ይባላል. የተገላቢጦሽ ነጥብ. ለአብዛኛዎቹ ዝቅተኛ እና መካከለኛ የሃይል ዳዮዶች፣ የሚፈቀደው ወደፊት የሚፈሰው ጅረት በአጠቃላይ ከተገላቢጦሽ ነጥቡ አይበልጥም፣ ከፍተኛ ሃይል ዳዮዶች ደግሞ ከዚህ ነጥብ በላይ የሚፈቀደው የፊት ጅረት ሊኖራቸው ይችላል።

ዛሬ, ዳዮዶች በሁሉም የቤት እቃዎች ውስጥ ይገኛሉ. ብዙዎች በቤታቸው ቤተ ሙከራ ውስጥ አንዳንድ መሣሪያዎችን እንኳን ይሰበስባሉ። ነገር ግን እነዚህን የኤሌትሪክ ዑደት ኤለመንቶችን በትክክል ለመጠቀም የዲዲዮው ሲቪሲ ምን እንደሆነ ማወቅ ያስፈልግዎታል. ይህ ጽሑፍ የሚያተኩረው በዚህ ባህሪ ላይ ነው.

ምንድን ነው

CVC የዲያድ ሴሚኮንዳክተር የአሁኑን-ቮልቴጅ ባህሪን ያመለክታል። በዲዲዮው p-n መገናኛ ውስጥ የሚያልፍ የአሁኑን ጥገኝነት ያንፀባርቃል. የ I-V ባህሪው የአሁኑን ጥገኝነት በመጠን ላይ, እንዲሁም በተተገበረው የቮልቴጅ ፖሊነት ላይ ይወሰናል. የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪው የግራፍ (መርሃግብር) ቅርጽ አለው. ይህ ገበታ ይህን ይመስላል።

CVC ለ diode

ለእያንዳንዱ የዲዲዮ ዓይነት, የ I-V ጥምዝ የራሱ የሆነ ቅርጽ ይኖረዋል. እንደሚመለከቱት, ግራፉ ኩርባ ይዟል. ከላይ ባለው ቀጥ ያለ ፣ ቀጥተኛ የአሁኑ (ቀጥታ ግንኙነት) እሴቶች እዚህ ምልክት ይደረግባቸዋል ፣ እና ከታች - በተቃራኒው። ነገር ግን አግድም ዲያግራም እና የግራፍ ማሳያ ቮልቴጅ, በተመሳሳይ ወደ ፊት እና በተቃራኒው አቅጣጫ. ስለዚህ ፣ የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪ ዑደት ሁለት ክፍሎችን ያቀፈ ይሆናል-

• ከላይ እና በቀኝ በኩል - ኤለመንት ወደ ፊት አቅጣጫ ይሠራል. አሰራሩን ያንፀባርቃል። በዚህ ክፍል ውስጥ ያለው መስመር በከፍተኛ ሁኔታ ወደ ላይ ይወጣል. ወደፊት ቮልቴጅ ውስጥ ጉልህ ጭማሪ ባሕርይ;
• የታችኛው የግራ ክፍል - ንጥረ ነገሩ በተቃራኒ አቅጣጫ ይሠራል. በመስቀለኛ መንገድ በኩል ከተዘጋው (የተገላቢጦሽ) ፍሰት ጋር ይዛመዳል። እዚህ መስመሩ ከአግድም ዘንግ ጋር ትይዩ ነው ማለት ይቻላል። የተገላቢጦሽ ጅረት ቀስ ብሎ መጨመርን ያንፀባርቃል።

ማስታወሻ! የግራፉን የላይኛው ክፍል ሾጣጣ, እና የታችኛው መስመር ወደ አግድም ዘንግ በቀረበ መጠን, የሴሚኮንዳክተሩ ማስተካከያ ባህሪያት የተሻለ ይሆናል.

CVC በአከባቢው የሙቀት መጠን ላይ በጥብቅ የተመካ መሆኑን ልብ ሊባል ይገባል። ለምሳሌ, የአየር ሙቀት መጨመር በተገላቢጦሽ ፍጥነት ላይ ከፍተኛ ጭማሪ ሊያስከትል ይችላል.
በሚከተለው መንገድ በገዛ እጆችዎ VAC መገንባት ይችላሉ-

• የኃይል አቅርቦቱን ይውሰዱ;
• ከማንኛውም ዳዮድ ጋር እናገናኘዋለን (ከካቶድ ሲቀነስ እና ከአኖድ ጋር ሲደመር);
• ከአንድ መልቲሜትር ጋር መለኪያዎችን ውሰድ.

ከተገኘው መረጃ, የአንድ የተወሰነ አካል የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪ ተገንብቷል. የእሱ እቅድ ወይም ግራፍ ይህን ሊመስል ይችላል.

የመስመር ላይ ያልሆነ IV

ግራፉ CVC ያሳያል, በዚህ ንድፍ ውስጥ ቀጥተኛ ያልሆነ ተብሎ ይጠራል.
የተለያዩ ሴሚኮንዳክተሮችን ምሳሌዎችን ተመልከት። ለእያንዳንዱ ግለሰብ ጉዳይ, ይህ ባህሪ የራሱ የሆነ የጊዜ ሰሌዳ ይኖረዋል, ምንም እንኳን ሁሉም ጥቃቅን ለውጦች ብቻ ተመሳሳይ ተፈጥሮ ይኖራቸዋል.

ቪኤሲ ለሾትኪ

ዛሬ በጣም ከተለመዱት ዳዮዶች አንዱ ሾትኪ ነው። ይህ ሴሚኮንዳክተር የተሰየመው በጀርመናዊው የፊዚክስ ሊቅ ዋልተር ሾትኪ ነው። ለሾትኪ, የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪው የሚከተለው ቅጽ ይኖረዋል.

ቪኤሲ ለሾትኪ

እንደሚመለከቱት, ሾትኪ በቀጥታ የግንኙነት ሁኔታ ውስጥ በትንሽ የቮልቴጅ ውድቀት ይገለጻል. ግራፉ ራሱ በግልጽ ያልተመጣጠነ ነው. ወደ ፊት አድልዎ ዞን, የአሁኑ እና የቮልቴጅ መጠን መጨመር ይታያል. ለተጠቀሰው አካል በተገላቢጦሽ እና ወደፊት አድልዎ ፣ በእገዳው ውስጥ ያለው የአሁኑ በኤሌክትሮኖች ምክንያት ነው። በውጤቱም, እንዲህ ያሉት ንጥረ ነገሮች በፍጥነት በድርጊት ተለይተው ይታወቃሉ, ምክንያቱም የመበታተን እና የመቀላቀል ሂደቶች ስለሌላቸው. በዚህ ሁኔታ, የ CVC asymmetry ለግድግ ዓይነት አወቃቀሮች የተለመደ ይሆናል.እዚህ, በቮልቴጅ ላይ ያለው የአሁኑ ጥገኛ የሚወሰነው በሃላፊ-ማስተላለፊያ ሂደቶች ውስጥ የሚሳተፉትን ተሸካሚዎች ቁጥር በመቀየር ነው.

የሲሊኮን ዳዮድ እና የእሱ CVC

ከሾትኪ በተጨማሪ የሲሊኮን ሴሚኮንዳክተሮች በአሁኑ ጊዜ በጣም ተወዳጅ ናቸው. ለሲሊኮን ዓይነት ዳዮድ, የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪው ይህን ይመስላል.

የሲሊኮን እና ጀርመኒየም ዲዮድ ሲቪሲ

ለእንደዚህ አይነት ሴሚኮንዳክተሮች, ይህ ባህሪ ከ 0.5-0.7 ቮልት ይጀምራል. የሲሊኮን ሴሚኮንዳክተሮች ብዙውን ጊዜ ከጀርማኒየም ሴሚኮንዳክተሮች ጋር ይወዳደራሉ. የአካባቢ ሙቀቶች እኩል ከሆኑ ሁለቱም መሳሪያዎች የባንዳ ክፍተት ያሳያሉ። በዚህ ሁኔታ, የሲሊኮን ኤለመንቱ ከጀርማኒየም ይልቅ ዝቅተኛ ወደፊት ያለው ፍሰት ይኖረዋል. ተመሳሳዩ ህግ በተገላቢጦሽ የአሁኑን ጊዜ ይመለከታል. ስለዚህ, በጀርማኒየም ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ, የሙቀት መበላሸት ብዙውን ጊዜ ትልቅ የተገላቢጦሽ ቮልቴጅ ካለ ወዲያውኑ ይከሰታል.
በውጤቱም, ተመሳሳይ የሙቀት መጠን እና የቮልቴጅ ቮልቴጅ በሚኖርበት ጊዜ, የሲሊኮን ሴሚኮንዳክተሮች እምቅ ማገጃ ከፍተኛ ይሆናል, እና የመርፌው ፍሰት ዝቅተኛ ይሆናል.

VAC እና rectifier diode

ለማጠቃለል, ይህንን ባህሪ ለ rectifier diode ግምት ውስጥ ማስገባት እፈልጋለሁ. Rectifier diode AC ወደ ዲሲ ለመቀየር የሚያገለግል ሴሚኮንዳክተር አይነት ነው።

CVC ለ rectifier diode

ስዕሉ የሙከራውን CVC እና ቲዎሬቲካል (የተሰበረ መስመር) ያሳያል። እንደሚመለከቱት, አይዛመዱም. የዚህ ምክንያቱ አንዳንድ ምክንያቶች ለቲዎሬቲክ ስሌቶች ግምት ውስጥ ባለመግባታቸው ነው-

• የክሪስታል መሠረት እና ኤሚተር ክልሎች ኦሚክ ተቃውሞ መኖር;
• የእሱ መደምደሚያዎች እና ግንኙነቶች;
• በክሪስታል ወለል ላይ የውሃ ፍሰትን የመፍሰስ እድል;
• ለተሸካሚዎች ሽግግር የመልሶ ማቋቋም እና የማመንጨት ሂደት;
• የተለያዩ ዓይነቶች ብልሽቶች ፣ ወዘተ.

እነዚህ ሁሉ ምክንያቶች የተለያዩ ተጽእኖዎች ሊኖራቸው ይችላል, ይህም ከቲዎሬቲካል እውነተኛ የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪ ወደ ማፈንገጥ ያመራል. ከዚህም በላይ በአካባቢው ያለው የሙቀት መጠን በዚህ ሁኔታ ውስጥ በግራፍ መልክ ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል.
የ I-V ከርቭ ለ rectifier diode አንድ ቮልቴጅ ወደ ፊት አቅጣጫ በሚተገበርበት ቅጽበት የመሳሪያውን ከፍተኛ ንፅፅር ያሳያል. በተቃራኒው አቅጣጫ ዝቅተኛ የመተላለፊያ ይዘት ይታያል.በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታ, በንጥሉ በኩል ያለው ጅረት በተግባር ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ አይፈስስም. ነገር ግን ይህ በተወሰኑ የተገላቢጦሽ የቮልቴጅ መለኪያዎች ላይ ብቻ ነው የሚከሰተው. ከበለጠ፣ ከዚያ ግራፉ በተቃራኒው አቅጣጫ የአሁኑን ጭማሪ ያሳያል።

ማጠቃለያ

የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪ ለ diode ኤለመንቶች እንደ አስፈላጊ ግቤት ተደርጎ ይወሰዳል, ይህም በተቃራኒው እና ወደፊት አቅጣጫዎች ላይ ያለውን የአሁኑን የእንቅስቃሴ ሁኔታዎችን የሚያንፀባርቅ ነው. በቮልቴጅ እና በአከባቢው የሙቀት መጠን ላይ በመመርኮዝ ይወሰናል.

በግዛቱ ውስጥ የ LED ንጣፎችን ብልጭ ድርግም የማድረግ ችግርን መፍታት በገዛ እጆቹ ለመኪናው "መልአክ አይኖች". ለቤት ውጭ መብራቶች ድጋፍ ሰጪ መዋቅሮች: ማወቅ ያለብዎት

የኤሌክትሪክ ፍሰትን አቅጣጫ ለመቆጣጠር የተለያዩ የሬዲዮ እና የኤሌክትሪክ ክፍሎችን መጠቀም አስፈላጊ ነው. በተለይም ዘመናዊ ኤሌክትሮኒክስ ለዚሁ ዓላማ ሴሚኮንዳክተር ዳዮድ ይጠቀማል, አጠቃቀሙ ለስላሳ ጅረት ያረጋግጣል.

መሳሪያ

ሴሚኮንዳክተር ኤሌክትሪካዊ ዳዮድ ወይም ዳዮድ ቫልቭ ከሴሚኮንዳክተር ቁሶች (በተለምዶ ሲሊኮን) የተሰራ እና በአንድ መንገድ በተሞሉ ቅንጣቶች ፍሰት የሚሰራ መሳሪያ ነው። ዋናው አካል ከሁለት የኤሌክትሪክ መገናኛዎች ጋር የተገናኘ የ p-n መገናኛ ያለው ክሪስታል ክፍል ነው. የቫኩም ዳዮድ ቱቦዎች ሁለት ኤሌክትሮዶች አላቸው: አንድ ሳህን (አኖድ) እና የሚሞቅ ካቶድ.

ፎቶ - ሴሚኮንዳክተር diode

ሴሚኮንዳክተር ዳዮዶችን ለመፍጠር, ጀርማኒየም እና ሴሊኒየም ጥቅም ላይ ይውላሉ, ከ 100 ዓመታት በፊት እንደነበሩ. የእነሱ መዋቅር የኤሌክትሮኒካዊ ዑደቶችን ለማሻሻል ፣ AC እና ዲሲን ወደ አንድ አቅጣጫ መሳብ እና የተለያዩ መሳሪያዎችን ለማሻሻል ክፍሎችን መጠቀም ያስችላል። በሥዕላዊ መግለጫው ላይ የሚከተለውን ይመስላል።

ፎቶ - ዳዮድ ስያሜ

የተለያዩ የሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች ዓይነቶች አሉ, የእነሱ ምደባ በእቃው, በአሠራር መርህ እና በአጠቃቀም መስክ ላይ የተመሰረተ ነው-zener diodes, pulsed, alloy, point, varicaps, laser and other አይነቶች. ብዙውን ጊዜ የድልድዮች አናሎግ ጥቅም ላይ ይውላሉ - እነዚህ ፕላነር እና የ polycrystalline rectifiers ናቸው። መልእክታቸውም በሁለት እውቂያዎች በመታገዝ ነው.

የሴሚኮንዳክተር diode ዋና ጥቅሞች:

1. የተሟላ የመለዋወጥ ችሎታ;
2. እጅግ በጣም ጥሩ የመተላለፊያ መለኪያዎች;
3. ተገኝነት። በማንኛውም የኤሌክትሪክ ዕቃዎች መደብር ሊገዙ ወይም ከአሮጌ ወረዳዎች በነጻ ሊወገዱ ይችላሉ. ዋጋው ከ 50 ሩብልስ ይጀምራል. በእኛ መደብሮች ውስጥ ሁለቱም የሀገር ውስጥ ምርቶች (KD102, KD103, ወዘተ) እና የውጭ ምርቶች ቀርበዋል.

ምልክት ማድረግ

የሴሚኮንዳክተር ዳዮድ ምልክት ማድረጊያ የመሳሪያው ዋና መለኪያዎች ምህጻረ ቃል ነው. ለምሳሌ, KD196V የሶስተኛው የእድገት ሞዴል እስከ 0.3 ቮ, የቮልቴጅ 9.6 ቮልቴጅ ያለው የሲሊኮን ዳዮድ ነው.

በዚህ መሰረት፡-

1. የመጀመሪያው ደብዳቤ መሳሪያው የተሠራበትን ቁሳቁስ ይለያል;
2. የመሣሪያ ስም;
3. ዓላማውን የሚወስነው ቁጥር;
4. የመሳሪያ ቮልቴጅ;
5. ሌሎች መለኪያዎችን የሚገልጽ ቁጥር (በክፍሉ ዓይነት ይወሰናል).

ቪዲዮ: ዳዮዶች አጠቃቀም

የአሠራር መርህ

ሴሚኮንዳክተር ወይም ተስተካካይ ዳዮዶች ቀላል ቀላል የአሠራር መርህ አላቸው። ቀደም ሲል እንደተናገርነው, ዲዲዮው ከሲሊኮን የተሰራ ሲሆን ይህም አንደኛው ጫፍ ፒ-አይነት ሲሆን ሌላኛው ጫፍ ደግሞ n-አይነት ነው. ይህ ማለት ሁለቱም እውቂያዎች የተለያዩ ባህሪያት አላቸው. አንዱ ከመጠን በላይ ኤሌክትሮኖች ሲኖሩት ሌላኛው ደግሞ ከመጠን በላይ ቀዳዳዎች አሉት. በተፈጥሮው በመሳሪያው ውስጥ ሁሉም ኤሌክትሮኖች የተወሰኑ ክፍተቶችን የሚሞሉበት ክልል አለ. ይህ ማለት ምንም ውጫዊ ክፍያዎች የሉም ማለት ነው. ይህ ክልል ቻርጅ አጓጓዦች ተሟጦ እና አንድ የሚያደርግ ክልል በመባል ይታወቃል።

ፎቶ - የአሠራር መርህ

ምንም እንኳን የግንኙነት ክፍል በጣም ትንሽ ቢሆንም (ብዙውን ጊዜ መጠኑ ጥቂት ሺ ሚሊሜትር ነው), አሁኑኑ በተለመደው መንገድ ሊፈስ አይችልም. አንድ ቮልቴጅ ተግባራዊ ከሆነ p-አይነት አካባቢ አዎንታዊ ይሆናል እና n-ዓይነት አካባቢ, በቅደም, አሉታዊ, ቀዳዳዎቹ ወደ አሉታዊ ምሰሶውን በመሄድ ኤሌክትሮኖች በገንዳው አካባቢ ውስጥ እንዲያልፉ ይረዳሉ. በተመሣሣይ ሁኔታ ኤሌክትሮኖች ወደ አወንታዊ ግንኙነት ይንቀሳቀሳሉ, እና እንደ ሁኔታው, የሚያዋህዱትን ማለፍ. ምንም እንኳን ሁሉም ቅንጣቶች በተለያየ አቅጣጫ በተለያየ ክፍያ መንቀሳቀስ ቢችሉም, መጨረሻ ላይ አንድ unidirectional current ይመሰርታሉ, ይህም ምልክቱን ለማስተካከል እና በ diode እውቂያዎች ላይ የቮልቴጅ መጨናነቅን ለመከላከል ይረዳል.

ቮልቴጅ በተቃራኒ አቅጣጫ ወደ ሴሚኮንዳክተር diode ከተተገበረ ምንም አይነት ፍሰት በእሱ ውስጥ አይፈስበትም. ምክንያቱ ቀዳዳዎቹ በ p-type ክልል ውስጥ ባለው አሉታዊ አቅም ስለሚሳቡ ነው. በተመሳሳይም ኤሌክትሮኖች በ n-አይነት ክልል ላይ የሚተገበረውን አዎንታዊ አቅም ይሳባሉ. ይህ የመዋሃድ ቦታው መጠኑ እንዲጨምር ያደርገዋል, ይህም የአቅጣጫ ቅንጣቶችን ፍሰት የማይቻል ያደርገዋል.

ፎቶ - የሴሚኮንዳክተሮች ባህሪያት

IV-ባህሪያት

የሴሚኮንዳክተር ዳዮድ የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪው በተሰራበት ቁሳቁስ እና አንዳንድ መለኪያዎች ላይ የተመሰረተ ነው. ለምሳሌ፣ ሃሳባዊ ሴሚኮንዳክተር ተስተካካይ ወይም ዳዮድ የሚከተሉት መለኪያዎች አሉት።

1. ቀጥተኛ ግንኙነት መቋቋም - 0 ohm;
2. የሙቀት አቅም - VG \u003d + -0.1 V;
3. በቀጥተኛ ክፍል, RD> rD, ማለትም, ቀጥተኛ መከላከያው ከተለየው ይበልጣል.

ሁሉም መለኪያዎች የሚዛመዱ ከሆነ የሚከተለው ግራፍ ተገኝቷል

ፎቶ - ተስማሚ diode ያለው CVC

እንዲህ ዓይነቱ ዳዮድ በዲጂታል ኤሌክትሪካል ኢንጂነሪንግ, በሌዘር ኢንዱስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል, እንዲሁም በሕክምና መሣሪያዎች ልማት ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. በሎጂክ ተግባራት ላይ ለከፍተኛ ፍላጎቶች አስፈላጊ ነው. ምሳሌዎች ሌዘር ዳዮድ, ፎቶዲዮዲዮድ ናቸው.

በተግባር, እነዚህ መለኪያዎች ከትክክለኛዎቹ በጣም የተለዩ ናቸው. ብዙ መሳሪያዎች በቀላሉ እንደዚህ ባለ ከፍተኛ ትክክለኛነት መስራት አይችሉም, ወይም እንደዚህ ያሉ መስፈርቶች አያስፈልጉም. የእውነተኛ ሴሚኮንዳክተር አቻ የወረዳ ባህሪ ከባድ ድክመቶች እንዳሉት ያሳያል።

ፎቶ - CVC በእውነተኛ ሴሚኮንዳክተር diode ውስጥ

የሴሚኮንዳክተር diode ይህ IV ባህሪ በቀጥታ በሚቀያየርበት ጊዜ እውቂያዎቹ ከፍተኛውን የቮልቴጅ መጠን መድረስ አለባቸው. ከዚያም ሴሚኮንዳክተሩ ወደ ኤሌክትሮኒክስ የተሞሉ ቅንጣቶችን ማለፍ ይከፈታል. እነዚህ ንብረቶች አሁኑኑ በመደበኛነት እና ያለማቋረጥ እንደሚፈስ ያሳያሉ. ነገር ግን ሁሉም መመዘኛዎች እስኪመሳሰሉ ድረስ, ዲዲዮው የአሁኑን አያደርግም. በተመሳሳይ ጊዜ, ለሲሊኮን ማስተካከያ, ቮልቴጅ በ 0.7 ውስጥ ይለያያል, እና ለጀርማኒየም አንድ - 0.3 ቮልት.

የመሳሪያው አሠራር በዲዲዮው ውስጥ ማለፍ በሚችለው ከፍተኛው ወደፊት በሚመጣው ከፍተኛ ደረጃ ላይ በጣም ጥገኛ ነው. በሥዕላዊ መግለጫው ላይ፣ በID_MAX ይገለጻል። መሳሪያው በቀጥታ መንገድ ሲበራ ውሱን ጥንካሬ ያለው የኤሌክትሪክ ጅረት ብቻ እንዲቋቋም በሚያስችል መንገድ ተዘጋጅቷል። አለበለዚያ, ማስተካከያው ከመጠን በላይ ይሞቃል እና እንደ መደበኛ LED ይቃጠላል. ሙቀትን ለመቆጣጠር የተለያዩ አይነት መሳሪያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ. በተፈጥሮ, አንዳንዶቹ በኮንዳክሽን ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ, ነገር ግን የዲዲዮውን አፈፃፀም ያራዝማሉ.

ሌላው ጉዳቱ AC current ሲያልፉ ዲዲዮው በጣም ጥሩ የማግለል መሳሪያ አለመሆኑ ነው። የሚሠራው በአንድ አቅጣጫ ብቻ ነው, ነገር ግን የፍሳሽ ፍሰት ሁልጊዜ ግምት ውስጥ መግባት አለበት. የእሱ ፎርሙላ ጥቅም ላይ በሚውለው ዲዲዮ ውስጥ በተቀሩት መለኪያዎች ላይ ይወሰናል. ብዙ ጊዜ፣ ዕቅዶች እንደ I OP ብለው ይሰይሙታል። በገለልተኛ ባለሙያዎች የተደረገ ጥናት germanium እስከ 200 µA እና ሲሊከን እስከ 30 µA ድረስ እንደሚያልፍ አረጋግጧል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ ብዙ ከውጭ የሚገቡ ሞዴሎች በ0.5 µA ፍሳሽ የተገደቡ ናቸው።

ፎቶ - የቤት ውስጥ ዳዮዶች

ሁሉም ዓይነት ዳዮዶች ለቮልቴጅ መበላሸት የተጋለጡ ናቸው. ይህ በተወሰነ ቮልቴጅ ተለይቶ የሚታወቀው የኔትወርክ ንብረት ነው. ማንኛውም ማረጋጊያ መሳሪያ (zener diode, transistor, thyristor, diode bridge እና capacitor) መቋቋም አለበት. የ rectifier ሴሚኮንዳክተር diode እውቂያዎች ውጫዊ እምቅ ልዩነት ከተገደበው የቮልቴጅ መጠን በከፍተኛ ሁኔታ ከፍ ያለ ሲሆን, ዳይዱ ኦፕሬተር ይሆናል, በአንድ ሰከንድ ውስጥ በትንሹ የመቋቋም አቅም ይቀንሳል. የመሳሪያው አላማ እንደዚህ አይነት ሹል መዝለሎችን እንዲሰራ አይፈቅድም, አለበለዚያ ግን CVC ን ያዛባል.

ተስማሚ ዳዮድ ምንድን ነው?

የመደበኛ ማስተካከያ ዲዲዮ ዋና ተግባር ነው ኤሌክትሪክን በአንድ አቅጣጫ ያካሂዱ እንጂ በተቃራኒው አቅጣጫ አይደለም. ስለዚህ ሃሳባዊ ዳዮድ ቮልቴጁ በቀጥታ በሚተገበርበት ጊዜ (ከአኖድ ሲደመር ከካቶድ ሲቀነስ) እና ቮልቴጁ ሲገለበጥ ዜሮ መቋቋም የሚችል በጣም ጥሩ መሪ መሆን አለበት።

በገበታው ላይ እንደዚህ ይመስላል፡-

እንዲህ ዓይነቱ ዲዲዮ ሞዴል የመሳሪያው ሎጂካዊ ተግባር ብቻ አስፈላጊ በሚሆንበት ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል. ለምሳሌ, በዲጂታል ኤሌክትሮኒክስ ውስጥ.

የእውነተኛ ሴሚኮንዳክተር diode IV ባህሪ

ነገር ግን, በተግባር, በሴሚኮንዳክተር አወቃቀሩ ምክንያት, እውነተኛ ዳዮድ ከተገቢው ዳዮድ ጋር ሲወዳደር በርካታ ድክመቶች እና ገደቦች አሉት. ይህ ከታች ባለው ሰንጠረዥ ውስጥ ይታያል.

V ϒ (ጋማ) - የመተላለፊያ መጠን ቮልቴጅ

ከቀጥታ ግንኙነት ጋር, በዲዲዮው ውስጥ ያለው ቮልቴጅ የተወሰነ ገደብ እሴት - V ϒ መድረስ አለበት. ይህ በሴሚኮንዳክተር ውስጥ ያለው የፒኤን መጋጠሚያ ለዲዲዮው የአሁኑን የውኃ ጉድጓድ ለመምራት በቂ የሚከፈትበት ቮልቴጅ ነው. በአኖድ እና በካቶድ መካከል ያለው ቮልቴጅ እዚህ እሴት ላይ ከመድረሱ በፊት, ዲዲዮው በጣም ደካማ መሪ ነው. V ϒ ለሲሊኮን መሳሪያዎች 0.7 ቪ, ለጀርማኒየም - 0.3 ቪ ያህል ነው.

I D_MAX - በዲያዲዮው በኩል ያለው ከፍተኛው የአሁኑ ቀጥተኛ ግንኙነት

በቀጥታ ሲገናኝ ሴሚኮንዳክተር ዳዮድ የተወሰነውን I D_MAXን መቋቋም ይችላል። በመሳሪያው ውስጥ ያለው የአሁኑ ጊዜ ከዚህ ገደብ ሲያልፍ, ዲዮዱ ከመጠን በላይ ይሞቃል. በዚህ ምክንያት የሴሚኮንዳክተሩ ክሪስታል መዋቅር ተደምስሷል, እና መሳሪያው ጥቅም ላይ የማይውል ይሆናል. የዚህ የአሁኑ ጥንካሬ ዋጋ እንደ የተለያዩ አይነት ዳዮዶች እና አምራቾቻቸው ላይ በመመርኮዝ በእጅጉ ይለያያል.

I OP - የተገላቢጦሽ ፍሰት ፍሰት

ተመልሶ ሲበራ ዳይዱ ፍፁም ኢንሱሌተር አይደለም እና በጣም ከፍተኛ ቢሆንም ውሱን የመቋቋም ችሎታ አለው። ይህ ፍሰትን ያስከትላል ወይም የአሁኑን ተቃራኒ I OP . ለጀርማኒየም መሳሪያዎች የሚወጣው ፍሰት እስከ 200 μA ይደርሳል፣ ለሲሊኮን መሳሪያዎች እስከ ብዙ አስር ኤንኤ ይደርሳል። በጣም ዝቅተኛ የተገላቢጦሽ ጅረት ያላቸው የቅርብ ጊዜዎቹ ከፍተኛ ጥራት ያላቸው የሲሊኮን ዳዮዶች ይህ ዋጋ 0.5 nA አካባቢ ነው።

PIV(ፒክ ተገላቢጦሽ ቮልቴጅ) - መሰባበር ቮልቴጅ

ተመልሶ ሲበራ, ዲዲዮው የተወሰነ ቮልቴጅን - የብልሽት ቮልቴጅ PIV መቋቋም ይችላል. የውጪው እምቅ ልዩነት ከዚህ እሴት በላይ ከሆነ, ዲዲዮው ተቃውሞውን በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል እና ወደ መሪነት ይለወጣል. ዲዲዮው በቀጥታ ሲገናኝ ብቻ ጥሩ መሪ መሆን ስላለበት ይህ ውጤት የማይፈለግ ነው። የብልሽት የቮልቴጅ ዋጋ እንደ የተለያዩ አይነት ዳዮዶች እና አምራቾች ይለያያል.

በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች በኤሌክትሮኒክስ ወረዳዎች ውስጥ ለሚገኙ ስሌቶች, የዲዲዮው ትክክለኛ ሞዴል ከሁሉም ባህሪያቱ ጋር ጥቅም ላይ አይውልም. የዚህ ተግባር ቀጥተኛ አለመሆን ስራውን በጣም ያወሳስበዋል. ግምታዊ ሞዴሎች የሚባሉትን መጠቀም ይመርጣሉ.

ግምታዊ ዳዮድ ሞዴል "Ideal diode + V ϒ"

በጣም ቀላሉ እና በጣም በተደጋጋሚ ጥቅም ላይ የሚውለው ግምታዊ የመጀመሪያ ደረጃ ሞዴል ነው. እሱ ተስማሚ ዳይኦድ እና በውስጡም የተጨመረው, የመተላለፊያ መጠን ቮልቴጅ V ϒ ያካትታል.

ግምታዊ diode ሞዴል "ሃሳባዊ diode + V ϒ + r D"

አንዳንድ ጊዜ ትንሽ ውስብስብ እና ትክክለኛ ሁለተኛ ደረጃ ግምታዊ ሞዴል ጥቅም ላይ ይውላል. በዚህ ሁኔታ የዲዲዮው ውስጣዊ ተቃውሞ ወደ መጀመሪያው ደረጃ ሞዴል ተጨምሯል, ተግባሩን ከአርቢ ወደ መስመራዊነት ይለውጣል.

ሴሚኮንዳክተር diode — ይህ አንድ p-n መገናኛ እና ሁለት ኤሌክትሮዶች ያለው ሴሚኮንዳክተር መሳሪያ ነው. የሴሚኮንዳክተር diode አሠራር መርህ በ p-n መጋጠሚያ ክስተት ላይ የተመሰረተ ነው, ስለዚህ, ለማንኛውም ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች ተጨማሪ ጥናት, እንዴት እንደሚሰራ ማወቅ ያስፈልግዎታል.

rectifier diode (እንዲሁም ቫልቭ ተብሎ የሚጠራው) ተለዋጭ ጅረት ወደ ቀጥተኛ ጅረት ለመቀየር የሚያገለግል የሴሚኮንዳክተር ዳይኦድ አይነት ነው።

ዳዮድ ሁለት እርሳሶች (ኤሌክትሮዶች) አንድ አኖድ እና ካቶድ አለው. አኖድ ከ p ንብርብር ጋር ተያይዟል, ካቶድ ወደ n ንብርብር. አንድ ፕላስ በ anode ላይ ሲተገበር እና ለ anode ሲቀነስ (የ diode ቀጥተኛ ግንኙነት) ፣ ዳይዱ የአሁኑን ያልፋል። አንድ ተቀንሶ ወደ anode ላይ ተግባራዊ ከሆነ, እና አንድ ፕላስ (የ diode በግልባጭ መቀያየርን) ወደ ካቶድ ላይ ተግባራዊ ከሆነ, diode በኩል የአሁኑ diode የአሁኑ ቮልቴጅ ባሕርይ ከ የሚታይ አይሆንም. ስለዚህ, ተለዋጭ ቮልቴጅ ወደ ተስተካካይ ዲዲዮ ግቤት ሲሰጥ አንድ ግማሽ ሞገድ ብቻ በውስጡ ያልፋል.

የ diode ቮልት-ampere ባህሪ (VAC).

የዲዲዮው የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪ በ fig. I. 2. የመጀመሪያው አራተኛው የባህሪው ቀጥተኛ ቅርንጫፍ ያሳያል, ይህም የዲዲዮው ከፍተኛ conductivity ሁኔታ በእሱ ላይ የሚተገበር ወደፊት ቮልቴጅ ሲሆን ይህም በ ቁርጥራጭ መስመራዊ ተግባር ላይ የተመሰረተ ነው.

u \u003d U 0 + R D i

የት: u የአሁኑ i ምንባብ ወቅት ቫልቭ ላይ ያለውን ቮልቴጅ ነው; U 0 - የመነሻ ቮልቴጅ; R d - ተለዋዋጭ ተቃውሞ.

በሦስተኛው አራተኛ ውስጥ የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪው ተገላቢጦሽ ቅርንጫፍ ነው, ይህም ተለዋዋጭ ቮልቴጅ በዲዲዮ ላይ በሚተገበርበት ጊዜ ዝቅተኛ የመተጣጠፍ ሁኔታን ይገልፃል. ዝቅተኛ conductivity ሁኔታ ውስጥ, በሴሚኮንዳክተር መዋቅር በኩል የአሁኑ በተግባር አይፈስስም. ነገር ግን, ይህ እስከ ተገላቢጦሽ ቮልቴጅ የተወሰነ እሴት ድረስ ብቻ ነው. በተገላቢጦሽ ቮልቴጅ, በ pn መስቀለኛ መንገድ ውስጥ ያለው የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ወደ 10 ሴ.ሜ ቮልት / ሴ.ሜ ሲደርስ, ይህ መስክ ለሞባይል ቻርጅ ተሸካሚዎች - ኤሌክትሮኖች እና በሙቀት ምክንያት በሴሚኮንዳክተር መዋቅር አጠቃላይ መጠን ውስጥ የሚነሱ ቀዳዳዎች ሊሰጥ ይችላል. ትውልድ - ለ ionization ገለልተኛ የሲሊኮን አተሞች በቂ የሆነ የኪነቲክ ኃይል. የተገኙት ጉድጓዶች እና ማስተላለፊያ ኤሌክትሮኖች, በተራው, በ p-n መስቀለኛ መንገድ ኤሌክትሪክ መስክ የተፋጠነ እና እንዲሁም ገለልተኛ የሲሊኮን አተሞች ionize ናቸው. በዚህ ሁኔታ, በተገላቢጦሽ ፍሰት ላይ የበረዶ መሰል መጨመር ይከሰታል, .t. ሠ. የበረዶ መሸርሸር.

በተገላቢጦሽ የአሁኑ ከፍተኛ ጭማሪ ያለው ቮልቴጅ ፣ የብልሽት ቮልቴጅ U 3 ይባላል.