Daraxt va uning yog'ochlari fotosuratlarda.

Qattiqlik

Odatda Brinell usuli bilan aniqlanadi. Buning uchun diametri 10 mm bo'lgan qotib qolgan po'latdan yasalgan shar 100 kg kuch bilan yog'och yuzasiga bosiladi, teshik o'lchanadi va qattiqlik qiymati hisoblanadi.

Brinell qattiqligining o'ng tomonida Yanki qattiqligi testi joylashgan. U 0,444 dyuym (11,28 millimetr) diametrli metall to'pni yarim diametrli yog'ochga surish uchun qo'llanilishi kerak bo'lgan kuch (funtlarda) bilan ifodalanadi.

Yog'och qanchalik qattiq bo'lsa, koeffitsient shunchalik yuqori bo'ladi. Bir xil turdagi yog'ochning qattiqligi kesishga qarab farq qilishi mumkin (masalan, radiusli kesilgan qoliplar tangensial kesishga qaraganda qattiqroq bo'ladi). Jadvalda o'rtacha qiymatlar ko'rsatilgan.

Zichlik

Namlikka bog'liq va taqqoslash uchun zichlik qiymatlari har doim bitta namlik miqdori 12% ga olib keladi. Yog'ochning zichligi va mustahkamligi o'rtasida yaqin bog'liqlik mavjud. Og'irroq yog'och ko'proq bardoshli bo'ladi. Zichlik qiymati juda keng diapazonda o'zgarib turadi.

12% namlikdagi zichlik bo'yicha yog'ochni uch guruhga bo'lish mumkin:

1. zichligi past bo'lgan jinslar (510 kg / m 3 dan kam): qarag'ay, archa, archa, sadr, terak, jo'ka, tol, alder, kashtan, yong'oq;
2. o'rtacha zichlikdagi zotlar (550-740 kg / m 3): lichinka, yew, qayin, olxa, qarag'ay, nok, eman, chinor, chinor, tog 'kuli, olma daraxti, kul;
3. zichligi yuqori bo'lgan jinslar (750 kg / m 3 dan yuqori): oq akatsiya, temir qayin, shoxli daraxt, saksovul, pista, dogwood.

Shartli belgilar barqarorlik namlik ta'sirida yog'och:

5 - mutlaqo barqaror (yog'och havo namligidagi katta farqlar bilan ham deformatsiyalanmaydi);
4 - barqaror (yog'och havo namligining kichik o'zgarishi bilan deyarli deformatsiyalanmaydi);
3 - nisbatan barqaror (yog'och havo namligidagi kichik o'zgarishlar bilan juda oz deformatsiyalangan);
2 - o'rtacha barqaror (yog'och havo namligining kichik o'zgarishi bilan sezilarli darajada deformatsiyalanadi);
1 - barqaror emas (yog'och havo namligidagi kichik o'zgarishlar bilan sezilarli darajada deformatsiyalanadi);

Fan va taʼlim vazirligi

Mavzusida insho:

Yarimo'tkazgichlarni qo'llash

Bajarildi:

10-sinf o'quvchisi

O'rta umumiy ta'lim

№94 maktablar

Gladkov Evgeniy

Tekshirildi:

Olga Petrovna

Xarkov, 2004 yil.

Yarimo'tkazgichli qurilmalar - yarim o'tkazgichlarning xususiyatlaridan foydalanishga asoslangan turli xil dizayn, ishlab chiqarish texnologiyasi va funktsional maqsadli elektron qurilmalar. Yarimo'tkazgichli qurilmalar, shuningdek, monolitik ishlov berilgan yarimo'tkazgichli mikrosxemalarni ham o'z ichiga oladi funktsional tugunlar(kuchaytirgich, tetik, elementlar to'plami), barcha komponentlari yagona texnologik jarayonda ishlab chiqariladi.

Yarimo'tkazgichlar elektron o'tkazuvchanligi o'tkazgichlar va dielektriklarning o'tkazuvchanligi o'rtasida oraliq bo'lgan moddalardir. Yarimo'tkazgichlar turli xil o'tkazuvchanlik mexanizmlariga ega bo'lgan turli xil kimyoviy tabiatga ega, qattiq va suyuq moddalarning keng guruhini o'z ichiga oladi. Zamonaviy texnologiyada eng istiqbolli yarimo'tkazgichlar elektron yarimo'tkazgichlar deb ataladigan bo'lib, ularning o'tkazuvchanligi elektronlar harakati bilan bog'liq. Biroq, metall o'tkazgichlardan farqli o'laroq, yarim o'tkazgichlarda erkin elektronlarning kontsentratsiyasi juda past va harorat oshishi bilan ortadi, bu ularning o'tkazuvchanligini pasaytirish va o'ziga xos bog'liqlikni tushuntiradi. qarshilik va harorat: agar qizdirilganda metall o'tkazgichlarning elektr qarshiligi oshsa, yarim o'tkazgichlar uchun u kamayadi. Haroratning oshishi bilan erkin elektronlar konsentratsiyasining ortishi yarimo'tkazgich atomlarining issiqlik tebranishlari intensivligining oshishi bilan barcha katta miqdor elektronlar bu atomlarning tashqi qobiqlaridan ajralib chiqadi va yarimo'tkazgich hajmi bo'ylab harakatlanish imkoniyatini oladi. Yarimo'tkazgichlar orqali elektr energiyasini uzatishda, erkin elektronlardan tashqari, erkin holatga o'tgan elektronlardan ozod bo'lgan joylar, teshiklar deb ataladigan joylar ishtirok etishi mumkin.

Shuning uchun erkin elektronlar ham, teshiklar ham tashuvchilar deb ataladi. elektr zaryadi, va teshikka elektronning zaryadiga teng musbat zaryad tayinlanadi. Ideal yarimo'tkazgichda erkin elektronlar va teshiklarning hosil bo'lishi bir vaqtning o'zida, juft bo'lib sodir bo'ladi va shuning uchun elektronlar va teshiklarning kontsentratsiyasi bir xil bo'ladi. Yarimo'tkazgichga ma'lum aralashmalarning kiritilishi bir xil belgining tashuvchilari kontsentratsiyasining oshishiga olib kelishi va o'tkazuvchanlikni sezilarli darajada oshirishi mumkin. Bu nopoklik atomlarining tashqi qobig'ida dastlabki yarimo'tkazgichning atomlariga qaraganda bitta ko'proq elektron (donor aralashmalar) yoki bitta kamroq elektron (qabul qiluvchi aralashmalar) bo'lishi sharti bilan sodir bo'ladi. Birinchi holda, nopoklik atomlari (donorlar) qo'shimcha elektronni osongina beradilar, ikkinchi holatda (akseptorlar) ular yarim o'tkazgich atomlaridan etishmayotgan elektronni olib, teshik hosil qiladi. Tetravalent kimyoviy elementlar bo'lgan eng keng tarqalgan yarim o'tkazgichlar (kremniy va germaniy) uchun besh valentli moddalar (fosfor, mishyak, surma) donor, uch valentli moddalar (bor, alyuminiy, indiy) akseptorlar bo'lib xizmat qiladi. Tashuvchilarning ustun turiga qarab, nopok yarim o'tkazgichlar elektron (n-tip) va teshik (p-tip) yarimo'tkazgichlarga bo'linadi.

Yarimo'tkazgichning elektr o'tkazuvchanligining turli xillarga bog'liqligi tashqi ta'sirlar turli texnik qurilmalar uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Shunday qilib, qarshilikning pasayishi termistorlarda, yorug'lik paytida qarshilikning pasayishi fotorezistorlarda qo'llaniladi. Magnit maydonga joylashtirilgan yarimo'tkazgichdan oqim o'tganda EMF ko'rinishi (Hall effekti) magnit maydonlarni, quvvatni va hokazolarni o'lchash uchun ishlatiladi. Bir hil bo'lmagan yarimo'tkazgichlar (o'tkazuvchanlik hajmining bir qismidan boshqasiga o'zgarib turadigan), shuningdek, turli yarim o'tkazgichlar va yarimo'tkazgichlar o'rtasidagi metallar bilan aloqalar ayniqsa qimmatli xususiyatlarga ega. Bunday tizimlarda yuzaga keladigan ta'sirlar elektron-teshik o'tishlarida (pn o'tish) eng aniq namoyon bo'ladi. Pn birikmalaridan foydalanish ko'plab yarimo'tkazgichli qurilmalarning ishlashiga asoslanadi: tranzistor, yarim o'tkazgichli diod, yarim o'tkazgichli fotosel, termoelektrik generator va quyosh batareyasi.

60-70-yillar yarimo'tkazgich texnologiyasi va elektronika davrini tashkil qiladi. Elektronika fan, texnika va xalq xo‘jaligining barcha tarmoqlariga joriy etilmoqda. Fanlar majmuasi boʻlgan elektronika radiofizika, radiolokasiya, radionavigatsiya, radioastronomiya, radiometeorologiya, radiospektroskopiya, elektron hisoblash va boshqarish texnikasi, radiopult, telemetriya, kvant radioelektronika bilan chambarchas bogʻliq.

Bu davrda yanada takomillashtirish davom etdi elektrovakuum qurilmalari. Ularning mustahkamligi, ishonchliligi va chidamliligini oshirishga katta e'tibor qaratilmoqda. Barmoq va subminiatyura lampalari ishlab chiqildi, bu ko'p sonli radio trubkalari bo'lgan o'rnatishlarning o'lchamlarini kamaytirishga imkon berdi.

davom etdi intensiv ish qattiq jismlar fizikasi va yarim o'tkazgichlar nazariyasi sohasida yarim o'tkazgichlarning monokristallarini olish usullari, ularni tozalash va aralashmalarni kiritish usullari ishlab chiqilgan. Yarim o'tkazgichlar fizikasining rivojlanishiga akademik A.F.Ioffening sovet maktabi katta hissa qo'shdi.

Yarimo'tkazgichli qurilmalar 50-70-yillarda xalq xo'jaligining barcha sohalarida tez va keng tarqalgan. 1926 yilda yarimo'tkazgichli rektifikator taklif qilindi o'zgaruvchan tok mis oksididan. Keyinchalik selen va mis sulfiddan tayyorlangan rektifikatorlar paydo bo'ldi. Ikkinchi jahon urushi yillarida radiotexnika (ayniqsa radar)ning jadal rivojlanishi yarim o‘tkazgichlar sohasidagi tadqiqotlarga yangi turtki berdi. Kremniy va germaniy asosidagi mikroto'lqinli AC nuqtali rektifikatorlar ishlab chiqildi va keyinchalik planar germaniy diodlari paydo bo'ldi. 1948 yilda amerikalik olimlar Bardin va Brattain elektr tebranishlarini kuchaytirish va hosil qilish uchun mos keladigan germaniy nuqta triodini (tranzistor) yaratdilar. Keyinchalik kremniy nuqta triodi ishlab chiqildi. 70-yillarning boshlarida nuqtali tranzistorlar amalda ishlatilmadi va tranzistorning asosiy turi birinchi marta 1951 yilda ishlab chiqarilgan planar tranzistor edi. 1952 yil oxiriga kelib, planar yuqori chastotali tetrod, dala effektli tranzistor va boshqa turlar paydo bo'ldi. yarimo'tkazgichli qurilmalar taklif qilindi. 1953 yilda drift tranzistori ishlab chiqildi. Bu yillarda yarimo'tkazgichli materiallarni qayta ishlashning yangi texnologik jarayonlari, ishlab chiqarish usullari pn o'tish joylari va yarimo'tkazgich qurilmalarining o'zlari. 70-yillarning boshlarida planar va drift germaniy va kremniy tranzistorlaridan tashqari, yarimo'tkazgich materiallarining xususiyatlaridan foydalanadigan boshqa qurilmalar keng qo'llanilgan: tunnel diodlari, boshqariladigan va boshqarilmaydigan to'rt qavatli kommutatsiya qurilmalari, fotodiodlar va fototransistorlar, varikaplar, termistorlar va boshqalar.

Yarimo'tkazgichli qurilmalarni ishlab chiqish va takomillashtirish ish chastotalarining ortishi va ruxsat etilgan quvvatning oshishi bilan tavsiflanadi. Birinchi tranzistorlar cheklangan imkoniyatlarga ega edi (yuzlab kilogerts tartibidagi ish chastotalarini va 100 - 200 MVt tarqatish quvvatini cheklash) va faqat elektron quvurlarning ba'zi funktsiyalarini bajarishi mumkin edi. Xuddi shu chastota diapazoni uchun o'nlab vatt quvvatga ega tranzistorlar yaratilgan. Keyinchalik 5 MGts gacha bo'lgan chastotalarda ishlay oladigan va 5 Vt quvvatni yo'qotadigan tranzistorlar yaratildi va 1972 yilda 20-70 MGts ish chastotalari uchun tranzistorlar namunalari 100 Vt yoki undan ko'proq tarqalish quvvati bilan yaratilgan. Kam quvvatli tranzistorlar (0,5 - 0,7 Vt gacha) 500 MGts dan yuqori chastotalarda ishlashi mumkin. Keyinchalik 1000 MGts chastotada ishlaydigan tranzistorlar paydo bo'ldi. Shu bilan birga, ish harorati oralig'ini kengaytirish bo'yicha ishlar olib borildi. Germaniy asosida ishlab chiqarilgan tranzistorlar dastlab +55 ¸ 70 ° S dan yuqori bo'lmagan ish haroratiga ega, kremniy asosidagilar esa +100 ¸ 120 ° S dan yuqori bo'lmagan. Keyinchalik yaratilgan galyum arsenidli tranzistorlarning namunalari +250 ° C gacha bo'lgan haroratlarda samarali bo'lib chiqdi va ularning ish chastotalari oxir-oqibat 1000 MGts gacha ko'tarildi. 350 ° S gacha bo'lgan haroratda ishlaydigan karbid tranzistorlar mavjud. Transistorlar va yarimo'tkazgichli diodlar ko'p jihatdan 70-yillarda oshib ketdi elektron lampalar va oxir-oqibat ularni elektronika sohalaridan butunlay siqib chiqardi. Integral elektronikada MIS tuzilmalari tranzistorlar va ular asosida turli integral mikrosxemalar yaratish uchun keng qo'llaniladi.

Kompleks dizaynerlari oldida elektron tizimlar, o'n minglab faol va passiv komponentlarni raqamlash, o'lchamlari, vazni, quvvat sarfi va narxini kamaytirish vazifasi bilan duch kelmoqda. elektron qurilmalar, ularning ish faoliyatini yaxshilash va eng muhimi, yuqori ishonchlilikka erishish. Bu vazifalar mikroelektronika tomonidan muvaffaqiyatli hal qilinmoqda - diskret komponentlarning to'liq yoki qisman yo'q qilinishi tufayli mikrominiatyura dizaynida elektron uskunalarni loyihalash va ishlab chiqarish bilan bog'liq keng ko'lamli muammolar va usullarni qamrab olgan elektronika yo'nalishi.

Mikrominiatizatsiyaning asosiy tendentsiyasi - "integratsiya" elektron sxemalar, ya'ni. bir vaqtning o'zida bir-biri bilan chambarchas bog'liq bo'lgan elektron sxemalarning ko'p sonli elementlari va tarkibiy qismlarini ishlab chiqarish istagi. Shuning uchun mikroelektronikaning turli sohalaridan zamonaviy elektron texnikaning asosiy yo'nalishlaridan biri bo'lgan integral mikroelektronika eng samarali bo'lib chiqdi. Hozirgi vaqtda juda katta hajmdagi integral mikrosxemalar keng qo'llanilmoqda, ularda barcha zamonaviy elektron uskunalar, xususan, kompyuterlar va boshqalar qurilgan.

Yarimo'tkazgichli triodlarning xizmat qilish muddati va ularning samaradorligi vakuum naychalariga qaraganda bir necha baravar yuqori. Shu sababli tranzistorlar mikroelektronikada - televizor, video, audio, radiotexnika va, albatta, kompyuterlarda keng qo'llaniladi. Ular ilmiy, sanoat va maishiy texnikaning ko'plab elektr zanjirlarida vakuum naychalarini almashtiradilar.

Bipolyar tranzistor universal yarimo'tkazgichli kuchaytiruvchi qurilma bo'lib, boshqaruv panjarasi bo'lgan elektron chiroq bilan bir xil funktsiyalarni bajaradi. Chiroqqa o'xshab, bipolyar tranzistor yarimo'tkazgichli triod deb ataladi. Uning harakati bir hil bo'lmagan yarimo'tkazgichlarning maxsus xususiyatlaridan foydalanishga asoslangan. Transistorning o'ziga xos xususiyati shundaki, elektron-teshik o'tishlari o'rtasida o'zaro ta'sir mavjud - o'tishlardan birining oqimi ikkinchisining oqimini boshqarishi mumkin.

Elektr tebranishlarini kuchaytirishdan tashqari, bipolyar tranzistorlar tebranishlarni o'zgartirish va aniqlash uchun turli xil generator davrlarida kontaktsiz kommutatsiya qurilmalari sifatida keng qo'llaniladi va bipolyar tranzistorli sxemalar mos keladigan quvur qurilmalaridan miniatyura, yuqori quvvat samaradorligi, yuqori mexanik kuch, tezkor harakat, katta chidamlilik. Eng yuqori chastotali bipolyar tranzistorlarning maksimal ish chastotalari 10000 MGts dan oshadi, eng yuqori quvvati taxminan 200-250 vatt. Bipolyar tranzistorlarning kamchiliklari ularning xususiyatlarining sezilarli haroratga bog'liqligini o'z ichiga oladi.

Transistorlar ishlab chiqariladigan asosiy materiallar kremniy va germaniy, istiqbolli materiallar galliy arsenid, rux sulfid va keng oraliqli o'tkazgichlardir.

Dala effektli tranzistor yarimo'tkazgichli qurilma bo'lib, unda signal orqali hosil bo'lgan oqimga perpendikulyar elektr maydonining ta'siri natijasida oqim o'zgaradi. Dala effektli tranzistor bipolyardan farq qiladi, chunki unda ishlatiladigan kuchaytirish mexanizmi faqat bitta belgi (elektronlar yoki teshiklar) zaryad tashuvchilari bilan bog'liq. Dala effektli tranzistor kanal va unipolyar tranzistor deb ham ataladi.

Dala effektli tranzistorlar quvurlarga o'xshash I-V xarakteristikaga ega (kuchlanish-amper xarakteristikalari) va tranzistorlarning barcha asosiy afzalliklariga ega. Bu ularni kontaktlarning zanglashiga olib kirishga imkon beradi, aksariyat hollarda vakuum naychalari, masalan, kuchaytirgichlarda ishlatilgan. to'g'ridan-to'g'ri oqim yuqori qarshilikli kirish bilan, ayniqsa yuqori qarshilikka ega bo'lgan manba izdoshlarida, elektrometrik kuchaytirgichlarda, turli vaqt o'rni, RS - past va infra sinusoidal tebranishlar generatorlari past chastotalar, arra tishli tebranish generatorlarida, katta quvvatga ega manbalardan ishlaydigan past chastotali kuchaytirgichlarda. ichki qarshilik, faol RC past o'tish filtrlarida. Izolyatsiya qilingan eshikli maydon effektli tranzistorlar yuqori chastotali kuchaytirgichlarda, mikserlarda va asosiy qurilmalarda qo'llaniladi.

Dala effektli tranzistorlar quvurlarga o'xshash oqim kuchlanish xususiyatlariga ega va tranzistorlarning barcha asosiy afzalliklariga ega.

Yarimo'tkazgichli diod - bu ikki elektrodli yarimo'tkazgichli qurilma bo'lib, uning ishlashi elektron-teshik o'tish xususiyatlaridan foydalanishga asoslangan. Yarimo'tkazgichli diodaning asosiy xususiyati bir tomonlama o'tkazuvchanlikdir, bu esa yarimo'tkazgichli diodlarni AC rektifikatorlari sifatida ishlatish imkonini beradi. Zamonaviy yarimo'tkazgichli diodlarning prototipi kristall detektori bo'lib, u kristall (karborund, sinsit) va metall buloqdan iborat bo'lib, uning uchi kristall yuzasiga bosilgan. Bunday detektorlarning rektifikatsiya ta'siri bahor va kristall o'rtasidagi tanlangan aloqa nuqtasiga bog'liq edi va juda beqaror edi, bu "sezgir" nuqta uchun davriy qidiruvlarni talab qildi. Zamonaviy nuqta yarimo'tkazgichli diodlar kremniy yoki germaniy kristallaridan tayyorlangan plitalardan foydalanadi va metall ignaning yarimo'tkazgich bilan aloqasi maxsus elektr shakllanishga duchor bo'ladi. Ushbu chora-tadbirlar, germetik qobiqdan foydalanish bilan birga, nuqta yarimo'tkazgichli diodlarning ko'proq barqarorligi va chidamliligini ta'minlaydi. Yuz minglab MGts gacha bo'lgan barcha chastotalarning radio signallarini aniqlashdan tashqari, nuqta yarimo'tkazgichli diodlar chastotani o'zgartirish, radio jihozlarini o'lchash va boshqalar uchun ishlatiladi. va h.k. Yarimo'tkazgichli diodlarning eng keng guruhi planar diodlar tomonidan tashkil etilgan bo'lib, ularda elektron-teshik o'tishi planar tranzistorlar bilan bir xil usullar bilan yaratiladi: aralashmalarni eritish, nopok moddalarni asl plastinka hajmiga tarqatish orqali. Yarimo'tkazgichli diodlar, shuningdek, boshqa ko'plab maqsadlarda, shu jumladan, ma'lum bir polaritning impulslarini tanlash uchun, kuchlanishni barqarorlashtirish uchun, impulslarni ishga tushirish davrlarida boshqariladigan kondansatör sifatida va hokazo) va tunnel diodi, fotodiod va teskari diyot uchun ishlatiladi.

Tunnel diodi - bu ikki elektrodli diodli yarimo'tkazgichli qurilma bo'lib, u yuqori chastotali elektr tebranishlarini kuchaytirish va hosil qilish uchun, shuningdek, impuls va elektron mantiqiy qurilmalarda yuqori tezlikda kalit sifatida ishlatiladi. Tunnel diodlarining ishlash printsipi kvant mexanik tunnel effekti fenomeniga asoslanadi. Tunnel diodlari keng polosali kuchaytirgichlarda, yuqori chastotali elektr tebranishlarini kuchaytirish va ishlab chiqarishda, impuls va elektron mantiqiy qurilmalarda tezkor kalit sifatida ishlatiladi.

Fotodiod - yorug'lik energiyasini elektr energiyasiga aylantirish jarayonini aks ettiruvchi ichki fotoelektrik effektga ega yarim o'tkazgichli fotovoltaik qurilma. Ichki fotoelektrik effekt shundan iboratki, yorug'lik nurlanishining energiyasi ta'siri ostida pn birikmasi hududida asosiy modda va aralashmaning atomlari ionlanadi, buning natijasida juft zaryad tashuvchilar hosil bo'ladi - elektron va teshik. P-n o'tish joyiga biriktirilgan tashqi konturda bu tashuvchilarning harakati tufayli oqim paydo bo'ladi. Sanoat germaniy va kremniy fotodiodlarini ishlab chiqaradi. Nurlanish energiyasini quvvatga aylantirish uchun ishlatiladigan fotodiodning bir turi quyosh batareyasi bo'lib, kosmik texnologiyada muhim quvvat manbai bo'lib, u yer sharoitida uskunalarni quvvatlantirish uchun ham ishlatiladi.

Yarimo'tkazgichli kuchlanish stabilizatori (zener diodi) kremniy tekis yarim o'tkazgichli diod bo'lib, ma'lum bir diapazonda oqim o'tganda kuchlanish ma'lum bir aniqlik bilan saqlanadi. Ya'ni, agar zener diyoti 4,5v kuchlanish uchun mo'ljallangan bo'lsa va zener diyotidan oldingi kuchlanish, aytaylik, 5v bo'lsa, undan keyin uning qiymati 4,5v dan oshmaydi. Agar zener diyoti mo'ljallangan kuchlanish oldingi qismdagi kuchlanishdan bir necha baravar kam bo'lsa, u juda qizib ketadi va uning shikastlanishi (u yonib ketadi) chiqarib tashlanmaydi. Zener diyotlari kuchlanishni 3 dan yuzlab voltgacha barqarorlashtirish uchun ishlab chiqariladi, buning natijasida ular radiotexnikada kuchlanishni barqarorlashtirish uchun keng qo'llaniladi. Zener diyotining shikastlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun oqim cheklovchi rezistor u bilan ketma-ket ulanadi.

Varikap - o'zgaruvchan kondansatör sifatida ishlatiladigan maxsus mo'ljallangan yarimo'tkazgichli diod. Varikapning sig'imining qiymati pn o'tishning sig'imi bilan belgilanadi va ulanishga (diodaga) qo'llaniladigan kuchlanishning o'zgarishi bilan o'zgaradi. FROM elektr zanjiri varikap bilan yangi chastotalarning joriy komponentlari paydo bo'ladi. Ushbu hodisa radiotexnikada chastotani ko'paytirish va bo'lish, parametrik kuchaytirish uchun ishlatiladi. Varikapni sozlash uchun ham foydalanish mumkin tebranish davri, avtomatik chastota nazorati va chastota modulyatsiyasi uchun.

Varistor yarimo'tkazgichli qurilma bo'lib, uning qarshiligi qo'llaniladigan kuchlanishning o'zgarishi bilan chiziqli bo'lmagan qonunga muvofiq o'zgaradi. Varistorlar ko'pgina yarimo'tkazgichli, elektron va ionli qurilmalarni o'z ichiga oladi. Ko'pincha varistorlar elementlarni himoya qilish uchun ishlatiladi elektr zanjirlari haddan tashqari kuchlanishdan va o'rni kontaktlarini yo'q qilishdan, shuningdek amplituda stabilizatorlarida chastota konvertatsiya qilish davrlarida chiziqli bo'lmagan buzilishlarni kamaytiradigan elementlar sifatida.

Optokupler - optik va tizimli ravishda o'zaro bog'langan yorug'lik nurlanishining manbai va qabul qiluvchisini o'z ichiga olgan yarim o'tkazgichli qurilma. Optokuplning elementlari yorug'lik manbai va fotodetektordir, lekin ko'p sonli elektr yorug'lik va fotoelektrik konvertorlardan tashkil topgan optokupller mavjud. Optokupler - bu elektr yorug'lik konvertorining (cho'g'lanma lampalar, LEDlar) fotoelektrik (fotorezistor, fotodiod) bilan bir paketidagi kombinatsiyasi. Bunday optocoupler, masalan, ikkita kontaktlarning zanglashiga olib keladigan to'liq elektr izolyatsiyasi bilan, ikkinchisida oqimni o'zgartirish (masofadan o'tish, ovoz balandligini boshqarish, AGC va boshqalar) orqali bir pallada oqimni boshqarishga imkon beradi. Elementar optokupl bilan bir qatorda murakkab tuzilmalar, jumladan, ko'p sonli elektr yorug'lik va fotoelektrik konvertorlar yaratiladi. Bunday optokupller integral mikrosxemalarga o'xshaydi. Ular sizga ko'p sonli signallarni mantiqiy qayta ishlashni amalga oshirishga, elektr signallarini kuchaytirish, yaratish va o'zgartirishning murakkab funktsiyalarini takrorlash imkonini beradi.

Tiristor uch yoki undan ko'p pn birikmalarini o'z ichiga olgan elektrni o'zgartiruvchi yarimo'tkazgichli qurilma. Tashqi elektrodlar soniga ko'ra tiristorlar quyidagilarga bo'linadi: ikki elektrodli - dinistorlar va uch elektrodli - trinistorlar. Ikkalasi ham to'rt qavatli yarimo'tkazgichli strukturadir turli xil o'tkazuvchanlik. Ekstremal qatlamlar anod va katod bo'lib, trinistorlarning uchinchi elektrodi nazorat elektrodi bo'lib xizmat qiladi. Shuning uchun, dinistorlar kommutatsiya diodlari, trinistorlar esa boshqariladi. Agar bunday qurilma o'zgaruvchan tok zanjiriga ulangan bo'lsa, u ochiladi, oqim faqat lahzali kuchlanish qiymati ma'lum darajaga yetganda yoki maxsus nazorat elektrodiga qulfdan chiqarish kuchlanishi qo'llanilganda yukga o'tadi. Kam quvvatli tiristorlar impuls texnologiyasida qo'llaniladi. Elektr haydovchi boshqaruv qurilmalarida va kuchli rektifikatorlarda foydalanish uchun kuchli tiristorlar ishlab chiqariladi.

Fototiristor odatdagidan farq qiladi, chunki uning korpusida strukturani yorug'lik oqimi bilan nurlantirish uchun oyna mavjud. Shuning uchun fototiristorni zarba sifatida ochish mumkin yorug'lik oqimi, va nazorat elektrodiga elektr nazorat pulsini etkazib berish. Fototiristorni ishga tushirish uchun zarur bo'lgan nurlanish darajasi harorat va anod kuchlanishiga bog'liq. Fototiristorni aniq ishga tushirish uchun lazer va LED nurlanishi qo'llaniladi. Fototiristorlar elektr zanjirining nazorat signali o'rtasida elektr izolyatsiyasi talab qilinadigan joylarda qo'llaniladi.

Termistor yarimo'tkazgichli qurilma bo'lib, uning elektr qarshiligi harorat bilan o'zgaradi. Termistorlar asosini elektron o'tkazuvchanlikka ega polikristalli yarim o'tkazgichli materiallar - o'tish metallari (titandan sinkgacha) deb ataladigan oksidlar, shuningdek, ba'zi metallarning sulfidlari, karbidlari va nitridlari tashkil etadi.

Termistorlar yong'in signalizatsiyasi qurilmalari, termal himoya qilish, tranzistorli uskunada oqim stabilizatsiyasi va haroratni qoplash uchun sensorlar sifatida ishlatiladi.

Yarimo'tkazgichli LED - bu elektr energiyasini to'g'ridan-to'g'ri mos kelmaydigan yorug'lik energiyasiga aylantirish uchun mo'ljallangan, bir yoki bir nechta elektr aloqasi bo'lgan nurlantiruvchi yarimo'tkazgichli qurilma. LEDning dizayni korpusdagi shaffof shisha orqali o'tish joyidan yorug'lik nurlanishini chiqarish imkoniyatini beradi.

LEDlar sifatida ishlatiladi indikator chiroqlari, nurlanish manbalari optoelektronik juftliklarda, plyonkali va fototexnika uskunalari bilan ishlashda, avtomatlashtirish qurilmalarida, hisoblash va o'lchash texnologiyasida.

Yarimo'tkazgichli qurilmalar uchun belgilar:

Adabiyot

biri). Vinogradov Yu.V. "Elektron va yarimo'tkazgichlar texnologiyasi asoslari". Ed. 2, qo'shing. M., "Energiya", 1972 yil

2). "Radio" jurnali, 12-son, 1978 yil

3). Tereshchuk R.M. Yarimo'tkazgichli qabul qiluvchi-kuchaytirgich qurilmalari: Radio havaskorlar uchun qo'llanma / 4-nashr, ster. - Kiev: Nauk. Dumka 1989 yil.

to'rtta). Bocharov L.N. Dala effektli tranzistorlar. - M.: Radio va aloqa, 1984 yil.

5). Yarimo'tkazgichli qurilmalar: tranzistorlar: qo'llanma / N.N. Goryunova. M.; Energoatomizdat, 1985 yil.

6). "Yarimo'tkazgichli qurilmalar: diodlar, tiristorlar, optoelektronik qurilmalar" ma'lumotnomasi; Moskva: Energoatomizdat, 1987 yil

Yarimo'tkazgichli rezistorlar va diodlar ikki elektrodli qurilmalardir.

Transistorlar - uch elektrodli.

Tiristorlar - ikki yoki uch elektrodli bo'lishi mumkin.

Yarimo'tkazgichli rezistorlar bir hil (izotrop) yarimo'tkazgichli materiallardan foydalanadi.

Yarimo'tkazgichlarda diodlar yarim o'tkazgichlardan foydalanadi har xil turlari elektr o'tkazuvchanligi, bitta p-n birikmasini hosil qiladi.

Bipolyar tranzistorlarda har xil turdagi o'tkazuvchanlikka ega yarimo'tkazgichlar ikkita p-n birikmasini hosil qiladi. Maydonda - bitta, tiristorlarda 3 yoki undan ortiq p-n o'tish joylari.

Yarimo'tkazgichli rezistorlar- Bu ikki terminalli yarimo'tkazgichli qurilmalar bo'lib, ularda yarimo'tkazgichning elektr qarshiligi kuchlanishga bog'liq. Yarimo'tkazgichli rezistorlar aralashmalar bilan bir xilda qo'shilgan yarimo'tkazgichlardan tayyorlanadi.

Engil qo'shilgan kremniy yoki galliy arsenidi ishlatadigan chiziqli qarshilik. R = kuchlanish va oqim o'zgarishlarining keng diapazonida const. IMS da qo'llaniladi.

Varistor - chiziqli bo'lmagan simmetrik BACga ega bo'lgan yarimo'tkazgichli rezistor. Loy bilan aralashtirilgan kristalli kremniy karbiddan qilingan. Kuchlanishdan himoya qilish uchun ishlatiladi.

Termistorlar (posistorlar - t ° ortishi bilan R ni oshiradi)

(termistorlar - t ortishi bilan R tushadi)

- yarimo'tkazgichli qurilma, uning qarshiligi t ° ga bog'liq bo'lgan termistorlar elektron elektr o'tkazuvchanligi bilan yarimo'tkazgichli materiallardan tayyorlangan - metall oksidlari.

Pozistorlar nodir tuproq elementlari aralashmasi bilan titan-bariyli keramikadan tayyorlangan. Ular haroratni nazorat qilish tizimlarida, termal himoya, yong'in signalizatsiya tizimlarida qo'llaniladi.

Deformatsiya o'lchagich- yarimo'tkazgichli qurilma, uning qarshiligi ishchi suyuqlikning chiziqli deformatsiyasiga bog'liq. Ishlab chiqarishdagi material silikon p va n - turlari, qattiq moddalarning deformatsiyasini o'lchash uchun ishlatiladi.

Fotorezistor - yarimo'tkazgichli qurilma, uning elektr qarshiligi nurlanish energiyasi ta'sirida o'zgaradi. Fotorezistor uchun material sifatida selen, talliy sulfid, qo'rg'oshin sulfid, kadmiy sulfid va n-o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan boshqa yarim o'tkazgichlar ishlatiladi. Fotorezistorlar yuqori integral sezgirlikka ega va avtomatlashtirish va masofadan boshqarish qurilmalarida qo'llaniladi.

Yarimo'tkazgichli diodlar - bir p-n o'tish va ikkita o'tkazgichli yarimo'tkazgichli qurilmalar ikkita sinfga bo'linadi: nuqta va tekislik. Nopoklarni kiritish usuliga ko'ra: qotishma va diffuz.

1) Rektifikator diyot o'zgaruvchan toklar va kuchlanishlarni to'g'rilash uchun ishlatiladi.

Asosiy parametrlar:

1) diodning to'g'ridan-to'g'ri oqimi I pr (U pr \u003d l 2B da)

2) maksimal ruxsat etilgan diyot oqimi I pr.maks.

3) ruxsat etilgan maksimal teskari kuchlanish U arr. maks .

4) diodning teskari oqimi I arr. (U arr. maks. da) Aksariyat diodlar U arrda ishonchli ishlashi mumkin.  0,70,8U sinovi. .

2) Zener diodi yarimo'tkazgichli diod bo'lib, uning kuchlanishi elektr tokining uzilishi hududida kuchsiz ravishda oqimga bog'liq. Voltajni barqarorlashtirish uchun ishlatiladi. Ishlab chiqarish materiali - silikon.

O asosiy parametrlar:

1) barqarorlashtiruvchi kuchlanish U st. (11000 V)

2) stabilizatsiya qismida dinamik qarshilik

R=dU st. /dI st.  (0,5200const)

3) min zener diyot oqimi I st. min

4) maks zener diyot oqimi I st. maksimal

5) stabilizatsiya bo'limidagi kuchlanishning harorat koeffitsienti

TKU = dU st. /dT100% (-0,5+0,2)% / °S.

Zener diodlari faqat bir-biriga ketma-ket ulanishi mumkin, shu bilan birga

U st. = U st. 1 + U st. 2 + ... + U st. n.

Parallel ulanishga ruxsat berilmaydi, chunki xarakteristikalar aniqlanmaganligi sababli, zener diodlaridan birining haddan tashqari qizib ketishi mumkin.

3) Tunnel diodi (1) (ilgari muhokama qilingan)

Asosiy xususiyatlar:

1) maksimal oqim I n 100 mA)

2) vodiy oqimi I in  (...)

3) 520 da I n /I nisbati

4) teskari diyot - tunnelning bir turi I n .0. Teskari filial ishlatiladi. Ular impuls qurilmalarida, radiotexnik qurilmalarda signal o'zgartirgichlarda (mikserlar va detektorlarda) qo'llaniladi.

5)Varikap- p-n o'tish sig'imining teskari kuchlanishga bog'liqligidan foydalanadigan yarimo'tkazgichli qurilma. U elektr bilan boshqariladigan sig'imga ega element sifatida (material - kremniy), shuningdek masofadan boshqarish tizimlarida va ichki shovqin darajasi past bo'lgan parametrik kuchaytirgichlarda qo'llaniladi. Asosiy parametrlar:

1) varikapning umumiy sig'imi Sv da U arr. =25 V.

2) sig'imning bir-biriga yopishish koeffitsienti Ks=520

- fotodiod

- yorug'lik chiqaradigan diod

- fotosel

Tiristor(laboratoriyada nazariya. ish).

tranzistorlar

bipolyar

Bipolyar tranzistorlar

Tranzistor - elektr kattaliklarini aylantirish uchun xizmat qiluvchi elektrni o'zgartiruvchi yarimo'tkazgichli qurilma. Ikki p-n o'tishga ega bo'lgan eng keng tarqalgan tranzistorlar. Bu tranzistorlar bipolyar deb ataladi, chunki. ularning ishi ikkala belgining zaryad tashuvchilardan foydalanishga asoslangan. Birinchi tranzistorlar nuqta turi edi. Ular etarlicha yaxshi ishlamadilar. Hozirgi vaqtda faqat planar tranzistorlar ishlab chiqariladi va qo'llaniladi.

Bipolyar tranzistorli qurilma. O'rta mintaqa Baza (B) deb ataladi, ikkita ekstremal - Emitent (E) va Kollektor (C). Uchta E, B, K mintaqalari yaratilgan yarim o'tkazgich plitasi (Ge yoki Si).Tranzistorda ikkita p-n o'tish mavjud: Emitent (E B oralig'ida) va Kollektor (B va K o'rtasida). Asosiy hudud juda nozik bo'lishi kerak - bu tranzistorning yaxshi ishlashi uchun shart. ^ asedagi aralashmalarning kontsentratsiyasi E va K ga qaraganda ancha past. Emitent o'qi to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishdagi oqimning shartli yo'nalishini ("+" dan "-" gacha) ko'rsatadi.

Transistor uchta rejimdan birida ishlashi mumkin:

"A" => faol - E da kuchlanish to'g'ridan-to'g'ri, K da - teskari

"B" => kesish (qulflash) - ikkala o'tish ham U arr bilan ta'minlangan.

"C" => to'yinganlik - U to'g'ridan-to'g'ri ikkala o'tish uchun ham qo'llaniladi.

Faol rejim (chiziqli rejim) - asosiy (A) u ko'pgina kuchaytirgichlar va generatorlarda qo'llaniladi. Chiqib ketish (B) va to'yinganlik (C) rejimlari tranzistorning impulsli ishlashi uchun odatiy hisoblanadi.

Transistorli zanjirlarda ikkita sxema hosil bo'ladi:

- kirish yoki boshqarish - tranzistorning ishlashini nazorat qilish va kuchaytirilgan tebranishlar manbasini ulash uchun xizmat qiladi;

- chiqish yoki boshqariladigan - kuchaytirilgan signallarni qabul qilish va yukni ulash uchun ishlatiladi.

Bipolyar tranzistorlarni yoqish sxemalari.

Radio komponentlarini elektr o'rnatish texnik shartlarda ko'rsatilgan mexanik va iqlimiy ta'sirlar sharoitida uskunalar, qurilmalar va tizimlarning ishonchli ishlashini ta'minlashi kerak. bu tur REA. Shuning uchun, yarimo'tkazgichli qurilmalarni (SS), radio komponentlarning integral mikrosxemalarini (IC) bosilgan elektron platalarga yoki jihoz shassilariga o'rnatishda quyidagi shartlar bajarilishi kerak:

• kuchli PP tanasi va issiqlik qabul qiluvchi (radiator) yoki shassi o'rtasida ishonchli aloqa;
• katta miqdorda issiqlik chiqaradigan radiatorlar va elementlarda zarur havo konvektsiyasi;

• yarimo'tkazgich elementlarini ish paytida sezilarli darajada issiqlik chiqaradigan elektron elementlardan olib tashlash;
• dan olinadigan elementlar yaqinida joylashgan o'rnatishni himoya qilish mexanik shikastlanish ish paytida;
• PCB va ICni elektr o'rnatishni tayyorlash va o'tkazish jarayonida ularga mexanik va iqlimiy ta'sirlar texnik shartlarda ko'rsatilgan qiymatlardan oshmasligi kerak;
• PCB va IC simlarini to'g'rilash, shakllantirish va kesishda korpus yaqinidagi qo'rg'oshin qismi o'tkazgichda egilish yoki tortish kuchlari paydo bo'lmasligi uchun mahkamlanishi kerak. Qo'rg'oshinlarni shakllantirish uchun asbob-uskunalar va moslamalar erga ulangan bo'lishi kerak;
• PCB yoki IC korpusidan qo'rg'oshin burmasining boshigacha bo'lgan masofa kamida 2 mm bo'lishi kerak va qo'rg'oshin diametri 0,5 mm gacha bo'lgan bükme radiusi - kamida 0,5 mm, diametri 0,6-1 mm bo'lishi kerak - kamida 1 mm, diametri 1 mm dan ortiq - kamida 1,5 mm.

PCB va IClarni (ayniqsa, mikroto'lqinli yarimo'tkazgichli qurilmalar) o'rnatish, tashish va saqlash vaqtida ularni statik elektr ta'siridan himoya qilish kerak. Buning uchun barcha montaj uskunalari, asboblar, nazorat va o'lchash uskunalari ishonchli tarzda erga ulangan. Elektrchining tanasidan statik elektrni olib tashlash uchun topraklama bilaguzuklari va maxsus kiyimlardan foydalaning.

Issiqlikni olib tashlash uchun PCB (yoki IC) korpusi va lehim nuqtasi orasidagi chiqish qismi maxsus cımbızlar (issiqlik qabul qiluvchi) bilan mahkamlanadi. Agar lehimning harorati 533 K ± 5 K (270 ° C) dan oshmasa va lehim vaqti 3 sekunddan oshmasa, PCB (yoki IC) simlarini lehimlash issiqlik qabul qilgich yoki guruhsiz amalga oshiriladi. lehim ishlatiladi (lehim to'lqini, eritilgan lehimga botirish va boshqalar).

Bosilgan elektron platalarni (yoki panellarni) lehimlashdan keyin oqim qoldiqlaridan tozalash PCB (yoki IC) qutilarining markalash va materialiga ta'sir qilmaydigan erituvchilar bilan amalga oshiriladi.

Bosilgan elektron plataning metalllashtirilgan teshiklarida qattiq radial o'tkazgichli ICni o'rnatayotganda, lehimlash joylarida simlarning taxta yuzasidan yuqoriga chiqadigan qismi 0,5-1,5 mm bo'lishi kerak. IC simlarni kesishdan keyin shu tarzda o'rnatiladi (55-rasm). Demontajni osonlashtirish uchun ICni bosilgan elektron platalarga ularning korpuslari orasidagi bo'shliqlar bilan o'rnatish tavsiya etiladi.

Guruch. 55. Qattiq radial IC o'tkazgichlarni shakllantirish:
1 - qoliplangan qo'rg'oshinlar, 2 - qoliplashdan oldin o'tkazgichlar

Yumshoq planar o'tkazgichli paketlardagi integral sxemalar o'rnatish teshiklarisiz taxtaning kontaktli pedlariga o'rnatiladi. Bunday holda, ularning taxtadagi joylashuvi yostiqlarning shakli bilan belgilanadi (56-rasm).

Guruch. 56. Bosilgan elektron plataga tekis (tekislik) simlar bilan IClarni o'rnatish:
1 - kalitli kontakt paneli, 2 - korpus, 3 - taxta, 4 - chiqish

Planar o'tkazgichlar bilan ICni qoliplash misollari rasmda ko'rsatilgan. 57.

Guruch. 57. Bo'shliqsiz (i), bo'shliq (b) bo'lgan taxtaga o'rnatilganda tekis (tekis) IC o'tkazgichlarni shakllantirish

PCB va IClarni o'rnatish va mahkamlash, shuningdek bosilgan elektron platalarga o'rnatilgan radio komponentlar ularga kirish va ularni almashtirish imkoniyatini ta'minlashi kerak. ICni sovutish uchun ular joylashtirilishi kerak bosilgan elektron platalar ularning korpuslari bo'ylab havo oqimining harakatini hisobga olgan holda.

PCB va kichik o'lchamli radio komponentlarini elektr o'rnatish uchun ular birinchi navbatda o'rnatish moslamalariga (barglar, pinlar va boshqalar) o'rnatiladi va uning ustiga simlar mexanik ravishda o'rnatiladi. Dala birikmasini lehimlash uchun kislotasiz oqim ishlatiladi, uning qoldiqlari lehimdan keyin chiqariladi.

Radio komponentlar o'rnatish moslamalariga mexanik ravishda o'z terminallarida yoki qo'shimcha ravishda qisqich, qavs, ushlagich, aralashma, mastik, elim va boshqalar bilan plomba bilan biriktiriladi. Shu bilan birga, radio komponentlar ular bajaradigan tarzda o'rnatiladi. tebranish va zarba (silkitish) paytida harakat qilmaslik. Radio komponentlarini mahkamlashning tavsiya etilgan turlari (qarshiliklar, kondansatörler, diodlar, tranzistorlar) rasmda ko'rsatilgan. 58.

Guruch. 58. O'rnatish armaturalarida radio komponentlarini o'rnatish:
a, b - tekis va dumaloq simli rezistorlar (kondansatkichlar); 1 - korpus, 2 - gulbarg, 3 - chiqish, 4 - radiator, 5 - simlar, 6 - izolyatsiya trubkasi

Radio komponentlarining o'tkazgichlarini o'rnatish moslamalarida mexanik mahkamlash ularni fittinglar atrofida egish yoki burish, keyin esa siqish orqali amalga oshiriladi. Bunday holda, siqish paytida chiqishda tanaffusga yo'l qo'yilmaydi. Agar aloqa ustunida yoki gulbargda teshik bo'lsa, radio komponentining chiqishi lehimlashdan oldin uni teshikdan o'tkazish va gulbarg yoki ustun atrofida yarim yoki to'liq burilish egilib, keyin burish orqali mexanik ravishda o'rnatiladi. Shu bilan birga, ortiqcha chiqish yon kesgichlar bilan chiqariladi va biriktirma joyi pense bilan kıvrılır.

Qoidaga ko'ra, radio komponentlarini o'rnatish va ularning simlarini mahkamlash usullari mahsulot uchun montaj chizmasida ko'rsatilgan.

Radio komponenti va shassi o'rtasidagi masofani kamaytirish uchun diametri radio komponentining diametriga teng yoki undan kichikroq bo'lgan izolyatsion quvurlar ularning korpuslari yoki terminallariga o'rnatiladi. Bunday holda, radio komponentlar bir-biriga yoki shassiga yaqin joylashgan. Radio komponentlarining simlariga o'rnatilgan izolyatsion quvurlar qo'shni Supero'tkazuvchilar elementlar bilan qisqa tutashuv ehtimolini istisno qiladi.

O'rnatish simlarining uzunligi lehim nuqtasidan radio komponentining tanasiga texnik xususiyatlarda ko'rsatilgan va qoida tariqasida chizmada ko'rsatilgan: diskret radio komponentlar uchun u kamida 8 mm bo'lishi kerak. PP - kamida 15 mm. Korpusdan radio komponentining egilishigacha bo'lgan qo'rg'oshin uzunligi ham chizmada ko'rsatilgan: u kamida 3 mm bo'lishi kerak. Radio komponentlarining xulosalari shablon, armatura yoki bilan egilgan maxsus vosita. Bundan tashqari, egilishning ichki radiusi chiqishi diametri yoki qalinligidan kamida ikki marta bo'lishi kerak. O'rnatish vaqtida radio komponentlarning qattiq terminallari (PEV qarshiliklari va boshqalar) bükülmesine yo'l qo'yilmaydi.

Qurilmani o'rnatish yoki sozlashda tanlangan radio komponentlar o'tkazgichlarning to'liq uzunligiga mexanik mahkamlanmasdan lehimlangan bo'lishi kerak. Ularning reytinglarini tanlab, qurilmani sozlagandan so'ng, radio komponentlar simlarni mexanik mahkamlash bilan mos yozuvlar nuqtalariga lehimlanishi kerak.