1. Стабилитрон. Оның белгіленуі. Негізгі параметрлері.
2. Компьютерлік техника мен микропроцессорлардың даму барысы
3. Кодатүрлендіргіштердің жұмыс жасау принцптері
Стабилитрон (лат. stabilis - орнықты, тұрақты) — өзі арқылы өтетін электр тогы өзгергенде (белгілі шектерде) оған түсетін кернеу іс жүзінде тұрақты болып қалатын екі электродты газоразрядты немесе шалаөткізгіш аспап.Газоразрядты стабилитронның іс-әрекеті қалыпты солғын немесе тәжді разрядты пайдалануға негізделген. Газдық разрядтың осы түрлерінің ерекшелігі олардың вольт-амперлік сипаттамаларында разрядтар арасындағы кернеудің тіптен өзгермейтін бөлігінің болуында.Газоразрядты стабилитрон тұрақтандыратын кернеулердің мәндері 70—160 В; токтардың жұмыс ауқымы бірнеше мА-дан ондаған мА-ға жетеді. Шалаөткізгіш стабилитрон да вольт-амперлік сипаттаманың жұмыстық ауқымы электронды-кемтіктік өткелдің электрлік ойып-тесілуіне сәйкес келетін енсіз кері кернеулер облысында жатыр. Қазіргі кезде кремнийлік стабилитрондар 3-тен 180 В-қа дейінгі номинал кернеуге арналып жасалған. Рұқсатты ыдырау қуаты 0,25—50 Вт.[1][2]Қарапайым диодтарда р-п ауысуы керексіз болып табылады, яғни ол диодқа қосуға болатын кері кернеудің көлемін шектейді. Кернеу көлемінің тесілуін жоғарлату үшін аса жоғарыомды материал қолдануға тура келеді. Дегенмен р-п ауысуының тесілуі әрқашанда кері құбылыс болып келмейдіСтабилитрон, немесе оны басқалай тіреу диод деп атайды, ол өзімен тесілу кернеуіне дейін кері кернеуде жұмыс істейтін жалпақ диодты көрсетеді. Тесілуге дейін диодта өте жоғарғы кедергісі болады, ал тесілуден кейін — өте аз динамикалық кедергісі болады. Осылайша, тесілу кернеуінің деңгейлерінде кернеудің шектелуі болады, және стабилитрондардың вольт-амперлік сипаттамаларында электрлік тесілу облысы пайда болады, яғни тесілу стабилитрон жұмысының қалыпты режимі болып табылады.Стабилитронды жасау кезіндк қолданылатын жартылай өткізгішті материал ретінде кремний қолданылады, сондықтан кремнийлік диодтар ауысуында аз ток болады, р-п ауысуында жоғарғы реттелген температурасы болады. Жұмыс облысындағы вольт-амперлік сипаттамасында едәуір құламалығы болады. Германийді стабилитрондарды жасау үшін қолданбайды, өйткені германийлік диодтарда кері ток көлемі өте үлкен, кремнийлікке қарағанда және жылулық тесілу ықтималдығы өте үлкен.Стабилитрондардың әртүрлі типтерінде 3-400 В Uст стабилизация кернеуі болады.Стабилитрондардың төменгі вольтты және жоғарғы вольтты түрлері бар. Төменгі вольтты деп аталатын стабилитрондар кремнийдің қоспасынан жасалады. Бұндай стабилитрондардың р-п ауысуының ені аз және туннельдік тесілу болады. Жоғарғы вольттыларға стабилитрондар 6В жоғары стабилизация кернеуі бар стабилитрондар жатады. Стабилитрондардың негізгі параметрлері болып: дифференциалды кедергі (жұмыс нүктесінде); статикалық кедергі (жұмыс нүктесінде); стабилизация кернеуі басталатын минималды ток: сапа коэффициенті BUст 6<стUmincm/β ; ТКН стабилизация кернеуінің температуралық коэффициенті.
Стабилитронның дифференциалды кедергісі IURдиф оның сапасын сипаттайды – жұмыстық режимде өтетін токтың өзгеруі кезіндегі кернеуді стабилизациялау мүмкіндігі. Токтың үлкен өзгерулеріне кернеудің кіші өзгерулері сәйкес келуі керек, сондықтан стабилитрон сапасы жоғарлаған сайын, көлемі азаяды. Стабилитронның әртүрлі типтері үшін мағынасы ондаған ұзындықтан жүздеген Ом-ға дейін.Статикалық кедергісі нақты жұмыс нүктесіндегі стабилитрондардағы жоғалтуларды сипаттайды. Оның көлемі стабилизация кернеуімен және жұмыстық токпен байланысқан.Сапа коэффициенті дифRR/=β диод арқылы токтың қатысты өзгеруін стабилизация кернеуінің өзгеруіне қатысты қатынасы ретінде қарастыруға боладыСтабилитронның әртүрлі типтері үшін β көлемі 0,1-ден 0,5 дейін өзгереді. ТКН стабилизация кернеуінің температуралық коэффициенті стабилитрон температурасының 1К өзгерген кездегі стабилизация кернеуінің көлемінің қаншалықты өзгергенін көрсетеді. Ол стабилитронның температуралық қасиетін сипаттайды. Төменвольтты стабилитрондардың белгісі ТКН <0, жоғары вольтты – оңды. Бұл туннельдік және көшкінді тесілк кезіндегі кернеудің тесілуі әртүрлі температуралық тәуелділікпен түсіндіріледі. Туннельдік механизм тесілу кезінде кернеудің тесілуі температура өсуімен төмендейді, яғни температураның өсуі арқылы жартылай өткізгіштің рұқсат етілмеген аумағындағы ені азаяды және тасымалдаушылардың туннельдік ықтималдығы жоғарлайды. Көшкінді тесілудің кернеуі температураның жғарлауымен өседі. Бұл температураның жоғарлауы арқылы тасымалдаушылардың жылулық хоатикалық қозғалыстарының өсуі себебінен болады. Сондықтан, олардың жеткілікті энергияны иемденуі үшін кернеуді беру керек. ТКН стабилитрондардың стабилизация кернеуінен тәуелділігі суретте келтірілген. ТКН белгісінің өзгеруі стабилизация кернеуіне сәйкестенеді, яғни осындай стабилизация кернеуінің температуралық мағынасының өзгеруі минималды. Стабилитрондардың бірізділігін теріс және оң температуралық коэффициенттік кернеуін қосуға болады және аз ТКН бар стабилитрондарды алу.Стабилитрондар үшін тесікті-электронды ауысулар диффузиондық , балқытпалық, диффузиялы-балқытпалық әдістермен жасаланыды. Стабилитрондарда балқытпалық р-п ауысуы болады.
Компьютерлік техника мен микропроцессорлардың даму барысы
Микропроцессор — бір пластинада миллиондаған электронды схемаларды өзара байланыстыратын үлкен интегралды схемалардан жасалды. Микропроцессор компьютерлердің жылдамдығын секундына бірнеше миллиард операцияға дейін арттырды. Микропроцессорды енгізу-шығару, сыртқы есте сақтау құрылғыларымен байланыстырудың нәтижесінде компьютерлердің жаңа түрі – микро-ЭЕМ-дер дүниеге келді. Үлкен интегралды схемалармен немесе микропроцессормен жұмыс жасайтын қазіргі компьютерлер ЭЕМ-дердің IV кезеңіне жатады. Қазіргі ЭЕМ-дердің ең көп таралған түрі — дербес компьютерлер болып есептеледі. Алғашқы дербес компьютер 1976 жылы пайда болды. Apple-1 деп аталған бұл компьютерді американдық Стив Джобс пен Стив Возняк ойлап тапты.
Қазіргі дербес компьютерлер дисплей, жүйелік блок, пернетақта секілді көптеген құрылғылардын тұрады және алғашқы пайда болған дербес компьютерлерге мүлдем ұқсамайды десе де болады. Қазіргі дербес компьютерлердің жұмыс істеу жылдамдығы да осыдан отыз жыл бұрынғы компьютерлермен салыстырғанда мыңдаған есе артты. Егер 1977 жылы пайда болған Apple-2 компьютеріндегі микропроцессордың тактілік жиілігі 1 МГц болса (1 МГц – секундына 1 миллион операция орындайды деген сөз) қазіргі компьютерлерде қолданылатын Pentium-4 микропроцессорларының тактілік жиілігі 3,4 ГГц-ке дейін жетеді. Қазіргі компьютерлердің программалық жабдықтамалары қолданушыларға программалау тілдерін білмей-ақ олармен (компьютерлермен) жеңіл қарым-қатынас жасауға мүмкіндік береді. Бұны Windows, Macintosh OS секілді танымал операциялық жүйелердің пайда болуымен байланыстыруға болады. Қазір әлемде дербес компьютерлердің жылына миллиондаған данасы сатылады. V-кезең V кезеңнің ЭЕМ-дері деп жақын болашақта пайда болатын компьютерлерді айтуға болады.
1. Сигналдарды цифрлық түрде өңдеу және сигналдық процессорлар