2. Шалаөткізгіш МДЖ- транзистор. Құрылысы, жұмысы.Сипаттамалары Соңғы кездерде оңашаланған (изоляцияланған) тиегі бар өрістік транзисторлар кеңінен қолданылуға ие болды. Мұндай транзисторларда затвор металдан жасалынады және жартылай өткізгіштен диэлектриктің жұқа қабаты арқылы изоляцияланады. Диэлектриктің қызметін кремний оксиді атқарады. Бұндай өрістік транзисторды МДЖ (металл-диэлектрик-жартылай өткізгіш) транзистор деп атайды.Осыған орай, транзистордың құрылысын зерттейтін болсақ, ол металл, диэлектрик және жартылай өткізгіш қабаттарынан тұратынын байқаймыз. Көптеген жағдайда транзистор кремнийден жасалып, ал диэлектрик ретіне кремний тотығы (SiO₂) қолданылады. Сондықтан да ертеректе МДЖ транзисторы МТЖ (металл-тотық-жартылай өткізгіш) деген атпен де белгілі болған. Биполярлы транзисторлар үш кезектелген электрондық (п) немесе кемтіктік (р) өткізгіштік облыстардан тұрады. Олар р-п-р және п-р-п типті болып ажыратылады. Биполярлы транзистордың ортаңғы облысы база, қалған екеуі эмиттер және коллектор деп аталады. База эмиттер мен коллектордан тиісінше эмиттерлік және коллекторлық р-п ауысуларымен бөлінген. Биполярлық транзистордың жұмыс істеу принципі база арқылы өтетін негізгі емес заряд тасушылардың ағынын бақылауға негізделген. Эмиттерлік ауысу тура бағытта ығысқан және ол негізгі емес заряд тасушылардың инжексиясын (итерілуін, ендірілуін) қамтамасыз етеді, ал коллекторлық ауысу кері бағытта ығысқан, ол эмиттер итерген негізгі емес заряд тасушыларды жинап алуды қамтамасыз етеді. Биполярлық транзисторлар негізінен электр сигналдарын өндіруге, күшейтуге арналған. Транзисторлар физикалық және басқа да параметрлеріне байланысты төмен (3 МГц-ке дейін), жоғары (300 МГц-ке дейін), аса жоғары жиілікті (300 МГц-тен жоғары), аз қуатты (шектік сейілу қуаты 1 Вт-қа дейін), үлкен қуатты (шектік сейілу қуаты 1 Вт-тан жоғары), жоғары және төмен кернеулі, дрейфтік, т.б. түрлерге бөлінеді. Транзистор қазіргі кездегі микроэлектроника құ-рылғыларының негізгі элементі болып табылады.

3. Тұрақты ток күшейткіштері (ттк)

тұрақты ток күшейткіштері – нольден бірнеше үлкен жиілікті диапазонның ақырындап өзгеретін кернеу мен токтарды күшейтуге арналған. Тұрақты ток күшейткіштері.Күшейткіштің шығуындағы формасы бұзылмаған пайдалы сигналды алуда күшейткіш бірнеше каскадты қолдану керек. Осы каскадтар арасында әртүрлі байланыстар бар: бөлінген конденсатор арқылы (сыйымдылықты), трансформатор көмегімен (трансформаторлық), гальваникалық. Тұрақты ток күшейткіштерде сыйымдылықты байланыс кеңінен таралған.

Билет №4

1. p-n-өткелінің(ауысуының) кернеуге тіке қосылысы. Жүретін токтар. Сыйымдылығы, өткізгіштігі. р-n ауысулы өрісті транзистор. Транзистордың бұл түрі бір ғана р-n ауысуынан турады. р-n ауысулы өрісті транзистордың қарапайым құрылысы 2,а-суретте келтірілген: негізгі n кремний кристалын екі жағынан р аймағы, яғни тиек (Т) (затвор) қапсыра қоршап тұр. Олардың ортасында орналасқан n аймағы канал деп аталады да, оның тізбегі жалғанған екі шетінің бірі-бастау (Б) (исток), екіншісі құйма (Қ) (сток) деп аталып, тоқтың шығу және жиналу көздерін көрсетеді. р-n ауысулы өртістік транзистордың жұмыс істеу принципі мынадай. Тиекке теріс кернеу беретін болсақ (2, ә-сурет), онда кәдімгі р-nауысуының кері қосылуындағыдай (р-n ауысуы) оның ені арта түседі. Ауысу ішінде жылжымалы заряд бөлшектерінің болмайтындығын ескере отырып, оны диэлектрикке балауға болады. Онда осы диэлектрик аймағы каналдың енін екі жағынан қусыра қыса түсіп, оның ток өткізу қабілетін азайтып, басқаша айтқанда, оның кедергісін арттырады. Сонымен біз тиек кернеуінің арқасында канал енін өзгерте отырып, бастаудан құймаға ағатын ток күшінің шамасын реттеуімізге, басқаруымызға болады. Транзистордың басқару принципінің мәні осында.

2.Туннельдік диодтар. Вольтамперлік сипаттамасы. Жұмысы. Туннельдік диод (Эсаки диоды) – ШӨ-диодтарының арасында оған тән кернеу бойынша оң кері байланысы және жақсы динамикалық қасиеттері бар болғандықтан ерекше орын алады. Туннельдік диодтың ВАС-ы дифференциалдық кедергінің теріс учаскесіне ие (СД). Бұл келесі жағдаймен түсіндіріледі. Жабу қабатының қалыңдығы өте жұқа болғанда (10 ...10 нм және одан да кіші) зарядтардың валенттік зонадан өткізгіштік зонаға туннельдік өтуі бақыланады. Өзінің осындай ВАС-ы арқасында туннельдік диод (ТД) тензобергіш ретінде кең қолданыс тапты. ТД әрекеті еркін заряд тасымалдаушылардың (электрондардың) квантмеханикалық туннельдеу процесінің арқасында тар потенциалдық тосқауыл арқылы өтуіне негізделген. Электрондардың тосқауылы арқылы туннельді өтіп кету ықтималдылығы айтарлықтай дәрежеде p-n өткелдегі кеңістіктік заряд аймағының енімен анықталатындықтан, ТД (вырожденные) айныған ШӨ-лер негізінде (қоспалар концентрациясы (10²⁵ – 10²⁷ м^-3) жасалынады

3. Күшейткіштердің көрсеткіштері. Күшейткіштердегі кері байланыс. Электр сигналын күшейту өндірістік электроникадада жиі кездеседі. Мұндай мәселелерді шешуде электронды күшейткіштер құрылғыларды қондырылады.Күшейткіштер бірнеше белгілері бойынша бөлінеді:күшейтетін элементтер түріне байланысты (шамды, транзисторлы).күшейтетін шамаға байланысты (кернеудің, токтың және қуаттың күші).каскадтың санына байланысты (біркаскадты, екікаскадты, көпкаскадты).

Кері байланыс дегеніміз–шыға берісіндегі пайдалы күшейтілген сигнал энергиясының бөлігі кірісіне берілген күшейткіштің шығуымен, кіруі арасындағы байланыс. Кері байланыстың оң және теріс түрлері бар. Оң кері байланысты генераторлы каскадта қолданылады, ал теріс кері байланысты жиі қолданылады.

Кері байланысты күшейткіштің жұмысының тұрақтандыруын арттыруда қолданылады, ол кезде кері байланыс пайдалы болады.Кері байланыс кері байланыс коэффицентімен сипатталад: ; U_шығ=U_с – U_кб

Билет №5

1.Стабилитрон. Вольтамперлік сипаттамасы, көрсеткіштері. Стабистор. Стабилитрон және стабистор тұрақты токтың сызықты емес тізбектерде кернеуді тұрақтандыру үшін қолданылады. Стабилитронның стабистордан айырмашылығы кернеді тұрақтандыру үшін ВАС-тың қай тармағы алынатығында. Сонымен қатар бұл I=f(U) –тәуелділік біршама сызықты екенін де көреміз. Шамасы жоғары кернеулерді (U>3В) тұрақтандыру үшін ВАС-тың кері тармағын (АВ участкісін) пайдаланады. Міне, осы мақсатпен қолданылатын диодтар стабилитрондар деп аталады. Кернеулердің мәндері (шамалары) үлкен болмағанда (U≤1В мысалы ИМС - терде) ВАС –тың тура тармақты (СД участкесін) пайдаланады да, ал бұл жағдайда қолданатын диодтар стабисторлар деп аталады.Бұл үлкен ШӨ аспаптар, әдетте, SI-ден жасалады. Жоғарғы деңгейде легирленген SI-ді пайдалғанда (қоспалардың концентрациясы үлкен болса, онда еркін заряд тасушылар саны да үлкен болады) тұрақтандыру кернеуі төмендейді, ал егер SI-дің лигилену дәрежесі төмендесе – жоғарлайды. Тұрақтандыру кернеудің ауқымы 3- тен 180 Вке дейін.

2.Оқшауланған жаппасы бар өрістік транзисторлар немесе МТШ транзисторлар. Сипаттамалары, көрсеткіштері, белгіленуі. Транзистор өрістік (униполярлы) және биполярлы деп бөлінеді.Өрістік (арналық) транзистор – жұмыстық токтың өзгеруі кіріс сигналы тудыратын, оған перпендикуляр бағытталған электр өрісі әрекетінен болатын транзистор. Өрістік транзисторларда кристалл арқылы өтетін токты тек бір таңбалы заряд тасушы – электрон немесе кемтік тудырады. Заряд тасушыларды басқаруға негізделетін физикалық эффектілерге қарай өрістік транзисторлар шартты түрде 2 топқа: #басқаратын р-п электрон-кемтіктік ауысуы бар немесе металл-шалаөткізгіш түйіспелі 2 оқшауланған жапқылы металл-диэлектрик-шалаөткізгіш (МДШ) транзисторлар деп бөлінеді.Өрістік транзисторлар әдетте кремний немесе галий арсениді негізінде жасалады. Олардың тұрақты ток бойынша кірістік және шығыстық кедергілері жоғары, инерциялығы төмен, жиіліктік шегі жоғары болып келеді. Өрістік транзисторлар байланыс, есептеуіш техникаларында, теледидарда шусыз, қуатты және ауыстырып-қосқыш (кілттік) ретінде қолданылады. Металл-диэлектрик-шалаөткізгіш (МДШ) құрылымды өрістік транзисторлар интегралдық сұлбаларда кеңінен қолданылады.Биполярлы транзисторлар үш кезектелген электрондық (п) немесе кемтіктік (р) өткізгіштік облыстардан тұрады. Олар р-п-р және п-р-п типті болып ажыратылады. Биполярлы транзистордың ортаңғы облысы база, қалған екеуі эмиттер және коллектор деп аталады. База эмиттер мен коллектордан тиісінше эмиттерлік және коллекторлық р-п ауысуларымен бөлінген. Биполярлық транзистордың жұмыс істеу принципі база арқылы өтетін негізгі емес заряд тасушылардың ағынын бақылауға негізделген. Эмиттерлік ауысу тура бағытта ығысқан және ол негізгі емес заряд тасушылардың инжексиясын (итерілуін, ендірілуін) қамтамасыз етеді, ал коллекторлық ауысу кері бағытта ығысқан, ол эмиттер итерген негізгі емес заряд тасушыларды жинап алуды қамтамасыз етеді. Биполярлық транзисторлар негізінен электр сигналдарын өндіруге, күшейтуге арналған. Транзисторлар физикалық және басқа да параметрлеріне байланысты төмен (3 МГц-ке дейін), жоғары (300 МГц-ке дейін), аса жоғары жиілікті (300 МГц-тен жоғары), аз қуатты (шектік сейілу қуаты 1 Вт-қа дейін), үлкен қуатты (шектік сейілу қуаты 1 Вт-тан жоғары), жоғары және төмен кернеулі, дрейфтік, т.б. түрлерге бөлінеді. Транзистор қазіргі кездегі микроэлектроника құ-рылғыларының негізгі элементі болып табылады.

3. ТТЛ логика

Транзисторлы транзисторлық логика (ТТЛ, TTL)биполярлы транзисторлар мен резисторлар негізінде құрылған цифрлы логикалық микросұлбалардың бір түрі. транзисторлар логикалық функцияларды орындау үшін де(мысалы ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ), шығыс сигналын күшейту үшін де (резисторлы-транзисторлық және диодты-транзисторлы логикадан айырмашылығы) қолданыладыТТЛ қарапайым базалық элементі И-НЕ логикалық операциясын орындайды, , былайша алғанда ДТЛ микросұлба құрылымын қайталайды және көпэмиттерлі транзисторды қолдану есебінен диодтың қасиеті мен транзисторлық күшейткіштің қасиеттерін біріктіреді, бұл өз кезегінде микросұлбаның әрекетін жылдамдығын және энергияны қолдануын ұлғайтады, тұтынылатын қуатты төмендетеді және микросұлбаның дайындалу технологиясын жетілдіреді. ТТЛ компьютерде, электронды музыкалық аспаптарда , сондай-ақ өлшеуші-бақылаушы аппаратура мен автоматикада (КИПиА) кең қолданысқа ие.ТТл-дың кең қолданысқа ие болуының арқасында электронды құрылғының кіріс және шығыс тізбектері көбіне ТТЛ-мен электронды сипаттамасы бойынша үйлесімді орындалады.Паразитті сигналдың аз ғана деңгейі жеткілікті тиімділікті сақтағанда 5 В кернеуіне жетеді, сондықтан бұл цифр ТТЛ-дың техникалық регламентіне енген.

Билет №6

1. Диодтық оптрон. Құрылысы, таңбалануы, көрсеткіштері.

Оптрон – жарық көзін және онымен сәйкестендірілген фотокабылдағышты біріктіретін активті элемент, онда сыртқы электр сигналы оптикалық сигналға түрленіп күшейтіледі, сонан кейін қайтадан электрлік сигналға айналдырылады, немесе осы процестер кері бағытта жүргізіледі, бірақ күшейту еселігі міндетті түрде бірден үлкен болуы қажет. диодты транзисторлық оптрон шапшаңдығы жоғары. ОЭ ИС ерекшелігі – сигналды бір жақты тарату және кері байланыстың  болмауы. Оптоэлектрондық аспаптардың техникасының келешегі бар және үздіксіз даму үстінде. Оның жылдамдығы мен жиілігі де жоғары, сезімталдық қабілеті де жеткілікті және жасалу жолы интегралдық технолияға үйлесімді келеді. Жылдамдығы жағынан кейбір диодтық, оптрондардың қосылып, ажыратылуы оңдаған нс-тар аралығында өтеді. Тағы бір қосымша қасиеті - шығыс жолдарынын сыртқы энергия көзінсіз жұмыс істей алуы (оптронның фотогенераторлық режимі). Диодтық оптрондардың кемшілігі ретінде олардың ток беру коеффициентінің төмендігін (Кі=I_ш/I_к =0,01-0,02 аралығында) көрсетуге болады. Диоттық оптрондардың кейбір өкілдері ретінде АОД101 (АОД - арсенидгаллийлі диодnық оптрон), АОДІ09 (бір корпуста үш оптрон қатар орналасқан), АОД111 (сәуле жолы ашық оптрон) т.б. атауға болады.

2. Биполярлы транзисторды жасау технологиясы. Қосылу түрлері.

Биполюсті транзистор – күшейту қасиеттері заряд тасушылардың инжекциясы және экстракциясы құбылыстарымен туындайтын, өзара әрекеттесуші екі p-n өткелдері бар шала өткізгішті триод. Заряд тасушылардың екі типі де: электрондар да кемтіктер де қатысатындықтан олар биполюсті деп аталады. Өткелдердің ығысу кернеуіне қарай үш түрлі – активті, ток тоқтату және қанығу қосылу режимдерін ажыратады:. Активті режимде өткелдердің бірі тура, екіншісі – кері бағытта ығысады. Егер тура бағытта эмиттерлік өткел қосылса, онда мұндай режим қалыпты активті немесе күшейту режимі деп аталады. Сыртқы тізбектердегі токтар активті режимде ашық өткелдің басқарылушы потенциалдық тосқауылының биіктігімен, яғни, өткелдің қосалқы тасушыларды базаға инжекциялау қабілетімен анықталады. Қанығу режимінде екі өткел де тура бағытта ығысады, яғни ашық. Базаға эмиттер және коллектор облыстарынан қосалқы тасушылар инжекцияланады . Екі өткел де ашық болғандықтан, құрылымда аздаған кернеу түседі. Сондықтан қанығу режимі, транзистор тізбекті тұйықтауға арналған кілттің рөлін атқаратын кездедерде жиі қолданылады. Активті режимде транзисторды басқару толығымен жүзеге асырылады және ол активті элементтің рөлін атқарады. Ток тоқтату және қанығу режимдерінде күшейту жоқ деуге болады.

3. ТТК-ның дрейфін азайтудың шұғыл амалы

Әдетте транзисторда КӨ-нің ауданы ЭӨ-нің ауданынан үлкен, сондықтан бұл жағдай база ішіне инжекцияланған тасушылардың көбін жинап алуға мүмкіндік береді. База аймағында заряд тасушылардың өту механизміне тәуелді дрейфтік және дрейфсіздік транзисторларды айырып танайды.

Дрейфсіздік транзисторларда базалық аймақ арқылы негізгі емес заряд тасушылардың тасымалдануы диффузиямен байланысты. Дрейфтік транзисторларда қоспаларды арнайы үлестіру жолымен база аймағында ішкі электр өрісі тудырылып, негізгі емес заряд тасушылардың база арқылы тасымалдануы әрі дрейф арқылы (жәрдемімен), әрі диффузия жәрдемімен іске асырылады. Қазіргі транзисторлардың көбі дрейфтік. Бірақ жұмыс істеу қағидаларын түсіндіруді оңайлату (жеңілдету) үшін біз дрейфсіздік транзисторларды қарастырамыз.

Транзистордың n-р-n түрінің жұмыс істеу қағидасын қарастырайық. Транзистор келесі тәртіптерде (режимдерде) қолданылуы мүмкін:

а) n-р өткелдердің екеуі де кері бағытта ығысқан (тоқтату (отсечка) тәртібі);

ә) өткелдердің екеуі де тік бағытта ығысқан (қанығу тәртібі);

б) эмиттерлік өткел тік бағытта, ал коллекторлық кері бағытта ығысқан (активті тәртіп – белсенді тәртіп);

Билет №7

1. Транзистордың Т-әрпі тәрізді физикалық эквивалент схемасы.

5.12-суретте ортақ базалы транзистордың Т-тәріздес балама сұлбасы келтірілген, мұндағы: − базаның активті облысының көлемдік кедергісі (100…400) Ом;

I_Э – трснзистордың активті қасиеттерін бейнелейтін ток генераторы – эмиттер тогын I_э коллектор тізбегіне беру эффектісі;

−эмиттер тогының беріліс еселігі;

r_э− эмиттерлік өткелдің дифференциалдық кедергісі

;  (ондаған килоом),

әдетте I_э>>I_эо, онда r_э= . Мысалы, I_э=1мА болса, r_э=26 Ом; r_к – коллекторлық өткелдің дифференциалдық кедергісі, r_к = жүздеген кОм; С_к – коллекторлық өткелдің тосқауылдық сыйымдылығы;

С_э – эмиттерлік өткелдің диффузиялық сыйымдылығы.

5.13-суретте ортақ эмиттерлі Т-тәріздес физикалық балама сұлба келтірілген, мұндағы  ток генераторы I_б база тогының коллектор тізбегіне берілуін бейнелейді.

Коллектор кернеуінің өсімшесі екі өткелге де бөлінгендіктен,

С_кэ  С_к;  r_кэ r_к;

2.Транзисторлық оптрон. Таңбалануы, құрылысы.

Оптрон – жарық көзін және онымен сәйкестендірілген фотокабылдағышты біріктіретін активті элемент, онда сыртқы электр сигналы оптикалық сигналға түрленіп күшейтіледі, сонан кейін қайтадан электрлік сигналға айналдырылады, немесе осы процестер кері бағытта жүргізіледі, бірақ күшейту еселігі міндетті түрде бірден үлкен болуы қажет. транзисторлық оптрон – галлий арсенидінен жасалған сәулелі диод кремний фототранзистор. Оптрондардың ток беру коэффициентіне жоғары талап қойылғанда транзисторлық оптрон пайдаланылады. Одан да жоғары күшейтуді құрама транзисторлық (екі, үш транзистордан тұратын) оптрон бере алады. Транзисторлық оптронның тағы бір түрі - оның бір ауысулы транзистор негізінде жасалынған түрі.

Транзисторлық оптрондардың кемшіліктері: оның қосылу жылдамдығының төмендігі мен оның "үзілген база" Режимінде жұмыс істеуі. Бірінші кемшілік, оның жылдамдығы мен күшейткіштігінің өзара қайшылығынан туады жылдамдықты арттыру үшін база ені тар болуы керек (заряд тасушылары тез өту үшін), бірақ аз аумақтағы базада туатын заряд тасушылары да аз болып, оның сезімталдығы (күшейткіштігі) шамалы болады. "Үзілген база" режимінде транзистордың жабық күйіндегі тогы көбейіп, оның кернеу (кернеуге шыдау) қабілеті де төмендейді. Сондықтан да пайдалану тұрғысынан транзисторлық оптрон ең электрондық аспап болғанымен, оны өндірісте қолданылады деп айтуға болмайды. Олардың негізгі өкіл АОТ110, АОТ123, АОТ126, АОТ128 және 249-сериялы интегралдық схемалар құрамына кіретін: 249КП1, 249КП2.

2. Аналогты сумматор

Сумматор — устройство, преобразующее информационные сигналы (аналоговые или цифровые) в сигнал, эквивалентный сумме этих сигналов.Аналоговый сумматор — устройство, выполняющее операцию вида некоторые аналоговые величины. Наиболее часто аналоговые сумматоры используются в электронной технике. Схема простейшего аналогового сумматора на операционном усилителе приведена на рис. 1[1]. В качестве суммируемых величин выступают входные напряжения U1 ... Un, в качестве результата — выходное напряжение схемы UВЫХ. Полагая, что операционный усилитель является идеальным (с бесконечным коэффициентом усиления и нулевыми входными токами), из первого закона Кирхгофа получаем, что ток через сопротивление RОС равен сумме токов через сопротивления R1 ... Rn: Выражая токи через напряжения и сопротивления, приходим к выражению Таким образом, схема рис. 1 выполняет над входными напряжениями операцию

Билет №8

1. p-n-өткелі(ауысуы). Тепе-теңдік күйі. Потенциалдық тосқауыл.

Электрондық-кемтіктік p-n- өткел деп p- және n-типті шала өткізгіштердің арасындағы шекараны айтамыз. Егер өткел ауданының сызықтық өлшемдері қалыңдығынан әлдеқайда үлкен болса, онда өткел жазық, ал егер өлшемдері шамалас болса – нүктелік деп аталады.

р-n өткелі (ауысуы) р және n жартылай өткізгіштерінің өзара қосылуымен пайда болады. Жеке алғанда р жартылай өткізгіші болсын, n жартылай өткізгіші болсын, электр зарядтары жағынан өзара бейтарап келеді. Осыған сәйкес n жартылай өткізгішінен жылжымалы электрондар кететін болса, олардың орнында қозғалмайтын оң зарядты донор иондары қалады.

Мысалы, р жартылай өткізгішінің оң зарядталған кемтіктері толығымен теріс акцептор иондарымен бейтараптанған.

Осы оң зарядталған кемтіктерді жекеше бөліп алған жағдайда, олардың орнында қозғалмайтын теріс акцептор иондары қалар еді.

Осындай бейтарап жартылай өткізгіштерді өзара түйістірген кезде, ондағы жылжымалы заряд бөлшектері бір-біріне ауыса түсіп (қысымы үлкен-ауаның қысымы аз жаққа ауысқаны секілді), диффузия тогын тудырып, түйіспе маңында жылжымайтын қоспа иондарын қалдырады

Оң зарядтар оң жақта, ал теріс зарядтар сол жақта (жылжитыны бар, жылжымайтыны бар) жиналып, конденсатор құрылысына ұқсас құрылым туғызады.

Зарядтардың бұлай іркіле жиналуы ішкі электр өрісін Е_i, туғызады да, ол жылжымалы зарадтарды кері айдайды. Осыдан пайда болған ток дрейф тогы деп аталады.

Егер сырттан кернеу түсірілмейтін болса, онда дрейф ток пен диффузия тогы тепе-тендікте болып, жалпы ток нөлге тең болады.

2. Оптрондар құрылысы, вольтамперлік сипаттамасы, жұмысы.

Оптрон – жарық көзін және онымен сәйкестендірілген фотокабылдағышты біріктіретін активті элемент, онда сыртқы электр сигналы оптикалық сигналға түрленіп күшейтіледі, сонан кейін қайтадан электрлік сигналға айналдырылады, немесе осы процестер кері бағытта жүргізіледі, бірақ күшейту еселігі міндетті түрде бірден үлкен болуы қажет.

Негізгі артықшылығы – кіріс және шығыс тізбектерін ажырату мүмкіндігі, яғни гальваникалық немесе оптикалық ажырату.

Оптрондар екі түрге бөлінеді:

а) сыртқы фотондық және ішкі электрлік байланысы бар оптрон.

б) ішкі фотондық байланысы бар оптрон

Оптрон – оптоэлектрондық күшейткіштер мен бейнені түрлен­діргіштердің негізі. Көптеген оптрондардан тұратын матрицаның кірісіндегі бейне, шығысында күшейтіледі немесе түрленеді. Оптрондар электр сигналын түрлендіру, күшейту, қалыптастыру және т.б. мақсаттарда пайдаланылады.

Оптрон көрсеткіштерін төрт топқа бөлеміз: кіріс тобы(сәуле диодының көрсеткіштері), шығыс тобы(сәуле қабылдағыш), беріліс тобы және гальваникалық алшақтау (изоляция) тобының көрсеткіштері.

Кіріс тобының көрсеткіштеріне: кіріс тогының шектік мәні және кіріс кедергісі жатады.

Шығыс тобының көрсеткіштері; қосылу кезіндегі қалдық кернеу, қосылу кернеуінің және тогының үлкен шектік мәндері.

Беріліс көрсеткіштері: ток беру коэффициенті, қосылу, ажыратылу ұзақтықтары.

Гальваникалық алшақтау көрсеткіштері: кіріс-шығыс арасындағы кернеуге шыдам шегі (изоляциялау кернеуі) және изоляциялау кедергісі мен сыйымдылығы.

3.Электрондық Аналогтық құрылғылардың жiктемесi.

Аналоговые электронные устройства (АЭУ) - это устройства усиления и обработки аналоговых электрических сигналов, выполненные на основе электронных приборов.

Аналоговый сигнал представляет собой непрерывную функцию, с неограниченным числом значений в различные моменты времени. Наиболее часто встречающимся аналоговым сигналом являются звуки нашей речи, которые на осциллограммах имеют различные, причудливые формы. Аналоговые сигналы изменяются по тому же закону, что и описываемые им физические процессы.

Группы аналоговых электронных устройств

Следует выделить две большие группы по которым можно классифицировать аналоговые электронные устройства:

усилители - это устройства, которые за счёт энергии источника питания формируют новый сигнал, являющийся по форме более или менее точной копией заданного, но превосходит его по току, напряжению или по мощности.

устройства на основе усилителей - в основном преобразователи электрических сигналов и сопротивлений.

Преобразователи электрических сигналов (активные устройства аналоговой обработки сигналов) - выполняются на базе усилителей, либо путем непосредственного применения последних со специальными цепями обратных связей, либо путем некоторого их видоизменения. Сюда относят устройства суммирования, вычитания, логарифмирования, антилогарифмирования, фильтрации, детектирования, перемножения, деления, сравнения и др. Преобразователи сопротивлений - выполняются на основе усилителей с обратными связями. Они могут преобразовывать величину, тип, характер сопротивления. Используют их в некоторых устройствах обработки сигналов. Особый класс составляют всевозможные генераторы и связанные с ними устройства.

Билет №9

1. p-n өткелiнiң кернеуге керi қосылысы. Жүретiн токтар. Сыйымдылығы, өткiзгiштiгi. Потенциалдық тосқауыл.

p-n өткелдің кері ығысуы

p-n өткелге кері ығыстыру кернеуін түсірейік (2.2,б-сурет). p-облысқа минус, ал n-облысқа – плюс береміз. Потенциалдық тосқауыл шамасы өседі. Жабушы қабат кеңейеді, U_ауыс = _к+U_кері. Заряд тасушылар өткелден алыстайды да, өткел кедергісі жоғарылайды.Диффузиялық ток кемиді де, кері ток шамасы өседі. Кері ығысуда экстракция орын алды – кері ығысу салдарынан қосалқы заряд тасушыларды,  негізгі тасушыға айналатын облысқа енгізу. |U_кері |  _Т болғанда, кері ток I_кері,  p-n өткелдің ығу тогының қанығу шамасына I₀ ұмтылады. I₀ тек қосалқы тасушылардан туындағандықтан  U_кері кернеуінен тәуелсіз.

U_кері шамасы ондаған және жүздеген вольтқа жетуі мүмкін (жылу әсерінен  тесілумен шектеледі), I_кері – бірлеген және ж үздеген микроампер болады.

Оқшауланған шала өткізгіште токтардың қосындысы нөлге тең, сондықтан динамикалық тепе-теңдік орнайды. Өткел облысында энергетикалық диаграммалардың қисаюы болады және қабаттар шекарасында беттесу потенциалдарының айырмасы деп аталатын потенциалдық тосқауыл пайда болады _к = Е/q (2.1, д -сурет).

Потенциалдық тосқауыл

_к = Е/q = (Е_cp – E_cn)/q = (кТ/q) ln(p_p/p_n) = (кТ/q) ln(n_n/n_p) =

= (кТ/q) ln[(N_aN_д)/n_i²],

 мұндағы кТ/q=_T – температуралық потенциал.

Т =300 К болғанда  _T = 0,026 В.

p-n өткелдегі сыйымдылықтар тосқауылдық және диффузиялық болып ажыратылады:

а) тосқауылдық (зарядтық) сыйымдылық C_тосқ p-n өткелдің тепе-теңдік шарты және кері ығысуы кезінде жабушы қабатта зарядтардың (оң және теріс иондардың) болуынан туындайды, яғни өткелдегі зарядтардың қайта таралуын бейнелейді

,

мұндағы  - шала өткізгіштің диэлектрлік өтімділігі;

₀ – вакуумдағы диэлектрлік өтімділік;

S – өткел ауданы;

l – өткел ені;

_к – потенциалдық тосқауыл биіктігі.

U_кері-нің артуымен тосқауылдық сыйымдылық -ге пропорционалды кемиді. Тосқауылдық сыйымдылықтың шамасы ондаған, жүздеген пикофарадаға тең;

б) диффузиялық сыйымдылық С_диф p-n өткелдегі тура ығысу кезінде негізгі тасушылардың инжекциясы есебінен зарядтардың өзгеруінен пайда болады (өткел маңындағы зарядтардың қайта таралуын бейнелейді)

С_диф = (q/kT)I_тура = I_тура /_Т,

мұндағы  I_тура – тура ток;

– тасушылардың өмір сүру уақыты;

 _Т  - температуралық потенциал.

2. p-n өткелi бар өрiстiк транзистор. Вольтамперлiк сипаттамалары, көрсеткiштерi.

Өрістік транзистор дегеніміз жұмыс істеу принципі шала өткізгіштің кедергісін көлденең электр өрісімен модуляциялауға негізделген шала өткізгішті аспап. Оның күшейткіштік қасиеттері, өткізуші арнасы  арқылы өтетін бір таңбалы негізгі заряд тасушылардың (униполюсті) ағынымен анықталады. Басқарушы р-п  өткелді транзистордың жұмыс істеу принципі, кері кернеудің әсерінен р-п  өткелдің заряд тасушылар үлесі азайған облысының енінің өзгеруі себебінен, арна кедергісінің өзгеруіне негізделген. U_ТБ артқан кезде р-п өткел арнаға қарай өседі, арнаның көлденең қимасы және құйма тогы азаяды. Тиекте кернеу U_тб үлкен болған кезде арна жабылады (қабысады) да, ток нөлге ұмтылады. Тиек пен бастау арасындағы бұл кернеу U_ТБ ток токтату кернеуі U_ТТ деп аталады.

Басқарушы р-п  өткелі бар транзисторлардың негізгі артықшылық­тары: жоғары кіріс кедергі, аз шулар, жасалу жеңілдігі, транзистор ашық кезде құйма мен бастау арасында қалдық кернеудің болмауы.

3. Кері байланыс қызметі мен түпкі бастамасы. Оны қамтамасыз етудің негізгі тәсілдері.

Билет №10

1. Шоттки диоды. Құрылысы, көрсеткіштері, таңбалануы.

Түзетуші жартылай өткізгішті металл контактіні Шоттки бөгеуілі деп атайды, ең алғашқы осындай контактінің құрамын зерттеген неміс ғалымы В. Шоттки атымен. Шоттки диодының жұмысы негізінде жоғары сапалы кремний, молибден, нихром, алтын, платина немесе алюминийден жасалатын металл-шала өткізгіш  т үзеткіш беттесу пайдаланылады.

Шоттки диодының ерекшеліктері:

а) негізгі тасушыларда жұмыс істейді, қосалқы тасушылардың инжекциясы болмайды, диффузиялық сыйымдылық нөлдің шамасында,

жылдамдығы жоғары, өйткені ол тек тосқауылдық сыйымдылықпен анықталады;

б) тура кернеуі түзеткіш диодтардағыға қарағанда аз, шамамен 0,4 B;

в) вольт-амперлік сипаттамасының тура тармағы қатаң экспонентамен сипатталады;

г) параметрлік ауытқуы аз;

д) сенімділігі мен соққыға төзімділігі жоғары;

е) жылу тарату қасиеттері жоғары.

Осы ерекшеліктері арқасында Шоттки диодтарын жоғары жиілікті аналогтық және цифрлық сұлбаларда қолдану тиімді.

2.Транзисторларды схемаға ортақ базамен (ОБ) қосу. Көрсеткіштері, сипаттамалары.

ОБ сұлба ток тұрақтандырғыштарында және жұмыстық жиілігі аса жоғары сұлбаларда қолданылады. Транзистордың негізгі вольт-амперлік сипаттамалары кіріс және шығыс сипаттамалары болып табылады. ВАС тогы тұрақты режимде алынады және ол тұрақты токтар мен кернеулердің тәуелділігін көрсетеді. ОБ сұлба бойынша транзистордың шығыс сипаттамалары коллектордың I_к шығыс тогының шығыс U_кб кернеуінен кіріс I_э тогы тұрақты болған кездегі тәуелділігі болып табылады: I_к =f(U _кб)|I_э =const I_э =0 болғанда, сипаттама диодтың кері тармағымен сәйкес келеді, коллекторлық өткелдің жылулық тогы I_к0 ағады. U_кб=0 және I_э > 0 болған кезде коллектор тогы I_к ≠ 0, өйткені эмиттер облысының базаға инжекцияланған негізгі тасушылары коллекторлық p-n-өткел арқылы коллектор облысына ығады. Коллектор тогы I_к (қосалқы тасушылар тогы), электрондардың базадан коллекторға қарай ығу ағыны электрондардың коллектордан базаға қарай диффузиялық ағынымен  (қос инжекция режимі) толықтырылған кездегі,  кері полюсті кернеудің белгілі бір мәнінде (коллекторлық өткел тура ығысқанда) ғана нөлге айналады.

3.Термокомпенцация жасаушы схемалар.

Схемы термокомпенсации

В основу схем термокомпенсации положен принцип изменения сопротивления нелинейных элементов (терморезисторов, p-n-переходов, транзисторов и т.д.) от изменения температуры. Простейшей схемой является замена элемента R2 делителя R1–R2 на терморезистор с отрицательным ТКС, рис. 1.5. Недостатком этой схемы является, изменение входного сопротивления каскада по сравнению с фиксированным смещением, поэтому применяют схему рис. 1.5, б.

Работа таких схем довольно проста – при повышении температуры уменьшается сопротивление терморезистора RТ, в результате чего база становиться более положительной относительно более отрицательного коллектора, следовательно, транзистор призакрывается.

При применении терморезистора нет полной компенсации изменению токов транзистора, так как закон изменения сопротивления RТ от температуры (RТ = f(TC) ) и закон изменения токов транзистора не одинаков, поэтому вместо RТ применяют p-n-переходы (плоскостные диоды) или схемы стабилизаторов базового или эмиттерного тока. Замену элементов делителей производят последовательно-параллельными цепочками величины сопротивления которых (с учетом r прямого и r обратного диода) подбирается равным сопротивлению резистора Rд2 при 20 °С.

№16 билет