Se ha denunciado esta presentación.
Utilizamos tu perfil de LinkedIn y tus datos de actividad para personalizar los anuncios y mostrarte publicidad más relevante. Puedes cambiar tus preferencias de publicidad en cualquier momento.

Electronikiin undes

13.836 visualizaciones

Publicado el

  • Sé el primero en comentar

Electronikiin undes

  1. 1. Электроникийн үндэсЭлектроникийн үндэс
  2. 2. Үндсэн ойлголтуудҮндсэн ойлголтууд Дамжуулагч: цахилгааныг маш сайн дамжуулна, дамжуулагчид чөлөөт электронууд олноорообайна. Чөлөөт электрон гэдэгт аль нэг атомд харьяалагддаггүй, сул чөлөөтэй хөдлөхболомжтой электронуудыг ойлгоно. Дамжуулагчид ямар нэгэн атомд харьялагддаггүй сулчөлөөтэй электронууд олноор байх бөгөөд эдгээр электронууд нь дамжуулагч дотуур сулчөлөөтэй хөдлөх боломжтой байдаг тул цахилгааныг маш сайн дамжуулна. Тусгаарлагч: дамжуулагчийн эсрэг шинж чанартай буюу цахилгааныг огт дамжуулдаггүй.Тусгаарлагч дотор аль нэг атомд харьяалагддаггүй чөлөөт электронууд байдаггүй бөгөөдгаднаас тусгаарлагч дотор чөлөөт электрон оруулсан ч тэд чөлөөтэй хөдлөх боломжгүй тулцахилгааныг огт дамжуулдаггүй. Хагас дамжуулагч: температураас хамааран цахилгаан дамжуулал нь өөрчлөгддөг. Абсолют0 температурт хагас дамжуулагчид чөлөөт электрон болон нүх (атомын бүтцэд электроныбайрлах ёстой хоосон зай) байдаггүй тул цахилгааныг дамжуулдаггүй тусгаарлагчтайадилхан. Харин темпертур ихсэхэд хагас дамжуулагч дотор чөлөөт электронууд ба нүх үүсдэгтул цахилгааныг дамжуулдаг. Иймд хагас дамжуулагчийн цахилгаан дамжуулал ньтемператураас хамаарна нэмэгддэг.Бодисыг цахилгаан дамжуулах чадвараар нь цахилгааныг маш сайн дамжуулдаг дамжуулагч,цахилгааныг огт дамжуулдаггүй тусгаарлагч, цахилгаан дамжуулал нь температураас шууд хамаардагхагас дамжуулагч гэж гурав ангилж болно.
  3. 3. Дамжуулагчаар гүйх электроны урсгалын тухай мэдэхийн тулдатомын бүтцийн талаар мэдэх хэрэгтэй. Атомууд нь эерэгцэнэгтэй протон, цэнэггүй нейтрон, сөрөг цэнэгтэй электронгэсэн 3 төрлийн бөөмсөөс тогтох бөгөөд атом дахь эерэг сөрөгцэнэгтэй бөөмүүдийн тоо тэнцүү байх учраас бүхэлдээцахилгаан саармаг байна. Эерэг цэнэгтэй бөөм болохпротонууд нь атомын цөмд орших ба харин сөрөг цэнэгтэйбөөм болох электронууд нь цөмийг тойрон хөдөлнө. Жишээ ньзурагт 3 электрон, протонтой элементийг дүрслэв.Ихэнх цахилгааныг сайн дамжуулдаг бодисуудын валентын орбит дээр оршихвалентын электрон нь 1 байна. Энэхүү валентын электронууд нь цөмдөө султатагдаж байдаг учраас атомаас сугаран гарч чөлөөт электрон болохболомжтой. Иймээс дамжуулагч дотор чөлөөт электронууд олноор байдаг байна.Энэхүү чөлөөт электрон гэдэгт дараах 2 зүйлийг ойлгоно. Нэгдүгээртдамжуулагч дотор ямар ч атомаас хамааралгүй сул чөлөөтэй электронуудолноор байдаг. Хоёрдугаарт дамжуулагч доторх чөлөөт электрон нь дамжуулагчдотуур чөлөөтэй шилжин хөдлөх боломжтой байна. Өөрөөр хэлбэл дамжуулагчдоторх сул электронууд байдаг бөгөөд тэдгээр нь сул чөлөөтэй хөдлөхболомжтой байдаг нь дамжуулагчаар гүйдэл гүйх боломжийг олгоно.
  4. 4. Цахилгаан гүйдэлГүйдлийг ампер гэдэг нэгжээр үнэлэх бөгөөд ампер нь нэгж хугацаанд дахьцэнэгийн өөрчлөлтөөр тодорхойлогдоно.tQi∂∂= [ ] =sqA 111mA=10-3A 1µA=10-6A 1nA=10-9A 1pA=10-12AДамжуулагчаар гүйх гүйдлийн чиглэлийг түүн доторх эерэг цэнэгтэй бөөмсийншилжилтээр тодорхойлдог учраас гүйдлийн чиглэлийг электроны урсгалын эсрэгчиглэлд авна.Дамжуулагчаар гүйдэл гүйх үед дамжуулагч халдаг. Энэ нь тухайн дамжуулагчаар гүйхгүйдэл буюу электроны урсгалд дамжуулагчийн атомуудын зүгээс учруулах саадтайхолбоотой.Цахилгаан гүйдэл нь цэнэгтэй бөөмсийн жигдрэн хөдөлсөн хөдөлгөөнийг хэлнэ.
  5. 5. Дамжуулагчаар гүйдэл гүйх үед түүнд дамжуулагчийн атомуудын зүгээс учруулах саадыгэсэргүүцэл гэдэг хэмжигдэхүүнээр тодорхойлно. Тухайн бодисоор гүйдэл гүйх үед түүнийатомуудын зүгээс электроны энэхүү урсгалд саад болох эсэргүүцэл нь бодисыг цахилгаандамжуулагч болон цахилгаан дамжуулдаггүй тусгаарлагч гэж ангилахын үндэс болно.Цахилгааныг сайн дамжуулдаг цагаан алт, алт, мөнгө зэргийн хувьд энэ эсэргүүцэл нь туйлынбага байна. Өөрөөр хэлбэл бодисын эсэргүүцэл багасах тусам тухайн бодис цахилгааныг сайндамжуулна. Жишээлбэл зэс нь хөнгөн цагаанаас эсэргүүцэл багатай тул зэс хөнгөн цагаантайхарьцуулахад цахилгааныг сайн дамжуулна.SLR •= ρЭсэргүүцэлЭсэргүүцлийг ом гэдэг нэгжээр үнэлнэ. Дамжуулагчийн эсэргүүцэл нь дамжуулагчийнхөндлөн огтлолтой урвуу, дамжуулагчийн урттай шууд хамааралтай. Иймээс ижилматериалаар хийсэн, ижил хөндлөн огтлолтой дамжуулагчуудын хувьд урт нь эсэргүүцэлихтэй, харин ижил материалаар хийсэн, ижил урттай дамжуулагчуудын хувьд хөндлөногтлол ихтэйн эсэргүүцэл багатай байна. Иймээс дамжуулагчийн эсэргүүцэл нь:энд L–дамжуулагчийн урт, S–дамжуулагчийн хөндлөн огтлол, ρ–дамжуулагчийнхувийн эсэргүүцэл.1ohm=1Ω 1kohm=103ohm 1Mohm=106ohm
  6. 6. Нэгж хугацаанд цахилгаан гүйдлийн хийх ажлыг чадал гэдэг нэгжээр хэмжинэ. Өөрөөр хэлбэлгүйдлээр тодорхой энерги зөөгдөх бөгөөд энэ энергийг тодорхойлдог хэмжигдэхүүнийг чадалгэнэ. Гүйдлээр зөөгдөх цахилгаан энергийг энергийн өөр хэлбэрт шилжүүлэн ашиглаж болно.Жишээлбэл гэрэл, дулааны энерги болгох г.м. Энэ чанарыг ашиглан энгийн чийдэнг хийдэг.Чадлыг ватт /watt/ гэдэг нэгжээр үнэлнэ.P=V⋅I [1W]=[1V⋅1A]Хүчдэл нь чөлөөт электронуудыг нэг цэгээс нөгөө цэгт зөөхөд зориулагдсан энергийгтодорхойлдог хэмжигдэхүүн. Өөрөөр хэлбэл дамжуулагчийн хоёр төгсгөлд энергийн ялгаагбий болгоход дамжуулагч доторх электронууд энерги багатай тал уруу хөдөлснөөрдамжуулагчаар гүйдэл гүйх болно. Энэ энергийн ялгааг потенциалын ялгавар буюу хүчдэлгэнэ.ЧадалХүчдэл
  7. 7. Дамжуулагчаар гүйх электроны урсгал нт нэг чиглэлд тогтмол хэмжээтэй байх юм болтүүнийг тогтмол гүйдэл гэнэ.Иймээс тогтмол гүйдэл нь хугацаанаас хамааран өөрчлөгддөггүй бөгөөд ийм гүйдэлүүсгэгчийн жишээ нь баттерей. Баттерейн хасах туйл нь хасах цэнэгтэй ион ба чөлөөтэлектронуудыг үүсгэх бөгөөд харин нэмэх туйлд хасах туйлд үүссэн хасах цэнэгтэйионуудтай ижил тооны нэмэх цэнэгтэй ион үүсэж байна.Дамжуулагчаар гүйх электроны урсгал нь хугацаанаас хамааран өөрчлөгдаж байвалтүүнийг хувьсах гүйдэл гэх бөгөөд ийм гүйдэл үүсгэгчийн жишээ нь хувьсах гүйдлийнгенератор.Тогтмол гүйдэл – dc (direct current)Хувьсах гүйдэл – alternating current (ac)
  8. 8. Хувьсах гүйдлийг гарган авах үндсэн 2арга байдаг. Үүний эхнийх нь дамжуулагчжаазан дотор тогтмол соронзонг эргүүлэхзамаар хувьсах гүйдлийг гарган авахболно.Өөрөөр тогтмол соронзон оронд жаазыг эргүүлэх замаархувьсах гүйдлийг гарган авна.
  9. 9. Хамгийн энгийн хувьсах гүйдлийн жишээ нь синусойд гүйдэл.Өөрөөр хэлбэл синусойдгүйдлийн хүчдэл багүйдэл нь синусийнхуулиар өөрчлөгдөнө.i = ipsinθv = vpsinθPeak voltage — үндсэнтөвшин (baseline)-өөсмаксимум хүртлэх утгыгхүчдлийн далайц гээд Vpгэж тэмдэглэнэ.Peak to peak — хүчдлийнмаксимумаас минимумхүртлэх утгыг нийт далайцбуюу бүтэн далайц гээд Vp-pгэж тэмдэглэнэ.Vp-p = 2⋅VpVp = 0.5⋅Vp-pRoot-Mean-Square (RMS)Voltage — эффектив буюуүйлчлэгч утга ньдалайцын 0,707 хувьтайтэнцүү утгыг илэрхийлнэ.Vrms = 0.707⋅VpVp =1.414⋅VrmsPeriod — үе ньсигналын хэлбэрийн нэгбүтэн давтагдаххугацааг хэлнэ. Үеийг Тгэж тэмдэглэх бөгөөднэгж нь секунд.1ms=10-3s 1µs=10-6sFrequency — давтамж ньсигналын хэлбэр 1 секундэдхэдэн удаа давтагдахыгилэрхийлнэ. Давтамжийг fүсгээр тэмдэглэх бөгөөд нэгжнь герц.1kHz=103Hz1MHz=106Hz1GHz=109HzДавтамж үе хоёр нь дараах хамааралтайTf1=fT1=Далайц, үе, давтамж
  10. 10. Дамжуулагчаар гүйдэл гүйх үед түүний атомуудын зүгээс электроны урсгалд саад болохэсэргүүцлийн тухай өмнөх бүлэгт үзсэн билээ. Тэгвэл дамжуулагчийн энэ чанар дээрүндэслэгдэн хийгдсэн элементийг резистор гэнэ.Резисторыг хэлхээнд дүрсээр тэмдэглэнэ. Резисторын нэгж нь Ohm,103Ohm=1kOhm106ohm=1Мohm.Мөн үүнээс гадна хазайлт (эсэргүүцлийн номиналь утгаасаа хазайх зөвшөөрөгдсөнхазайлт), чадал (эсэргүүцлийн дааж чадах хамгийн их чадал), температурынкоэффицент (температурыг 1 градусаар өөрчлөгдөхөд эсэргүүцлийн хэмжээ хэрхэнөөрчлөгдөхийг харуулсан параметр), максимум температур (чадлын номиналь утгаөөрчлөгдөхгүй байх хамгийн их температурын хэмжээ) зэрэг параметрүүдийг ашигладаг.Резистор дээр унах хүчдэл, түүгээр гүйх гүйдэл, эсэргүүцлийн хэмжээ 3 хоорондоодараах хамааралтай.V=R⋅IХэлхээний элементүүдРезистор
  11. 11. Дамжуулагчаар гүйх гүйдэл өөрчлөгдөх үед түүнд индукцийн цахилгаан хөдөлгөгч хүчүүсэх болон түүний эргэн тойронд хувьсах соронзон орон үүсдэг зэрэг физик үзэгдлүүдажиглагдана. Дамжуулагчаар гүйдэл гүйх үед ажиглагдах эффектүүд дамжуулагчийнхэлбэр хэмжээнээс хамаарах бөгөөд хэрэв дамжуулагчийг ороомог хэлбэртэйболговол эдгээр эффектүүд улам ихэснэ.Жишээлбэл:Резонанс – ResonanceОроомог болон конденсатор ашигласанхэлхээгээр гүйх гүйдлийндавтамжийн тодорхой нэг утгандрезононсийг үүсгэх буюу энэ үедхэлхээгээр гүйх гүйдэл гэнэт ихсэх(цуваа хэлхээний хувьд) эсвэл гэнэтбагасдаг (зэрэгцээ хэлхээнийхувьд).ТрансформаторОроомгоор хувьсах гүйдлийг дамжуулахад түүний эргэн тойрондүүссэн хувьсах соронзон орны нөлөөгөөр түүнтэй зэрэгцээбайрлах ороомогт хувьсах цахилгаан орон үүсэж гүйдэл гүйдэг.Ороомгийн энэ шинж чанарыг ашиглан трансформаторыг хийнэ.Ороомгийн дотор ферросоронзон бодисоор хийсэн зүрхэвчийгхийвэл индукцлэл улам ихэсдэг г.мОроомогРеле - RelayОроомгоор гүйдэл гүйхэд түүнд соронзон орон үүсдэг. Ингэж үүсгэсэн соронзонорон нь энгийн соронзон оронтой адилхан шинж чанартай байдаг. Иймээсникель, төмөр болон бусад металлыг өөртөө татдаг. Ороомгийн энэ шинжчанарыг нь ашиглан реле гэж нэрлэгддэг төхөөрөмжийг хийнэ. Хамгийн энгийнрелен жишээ бол ороомгоор гүйдэл гүйх үед хаагдаж, бусад үед нээлттэй байдагswitch буюу унтраалга.
  12. 12. Ороомгийг хэлхээнд гэж тэмдэглэнэ. Нэгж нь индукцлэл: Герц - Henry (Hz). Үүнээсгадна хазайлт (ороомгийн индукцлэл номиналь утгаасаа хазайх зөвшөөрөгдсөн хазайлт),эффектив индукцлэл (ороомгийн дотоод багтаамжийн нөлөөг тооцсон индукцлэл),температурын муж (ороомог хэвийн ажиллах хамгийн их ба бага температур) зэрэгпараметрүүд байдаг.Ороомог дээр унах хүчдэл, индукцлэл, түүгээр гүйх гүйдэл 3 дараах хамааралтай.tiLV∂∂⋅=Ороомог дээрх хүчдэл нь түүгээр гүйхгүйдлээс π/2 фазаар хоцордог. Иймээсороомог дээр унах чадал нь дарааххэлбэртэй байна.Inductive Reactance — индукцлэлийнэсэргүүцэл нь ороомог дээр унахэсэргүүцлийн хэмжээг тодорхойлно.LLLiVX =Энэ нь ороомгоор гүйх гүйдлийн давтамжаасхамаарах бөгөөд тогтмол гүйдэлд тэгтэй тэнцүүбайна. Өөрөөр хэлбэл индукцлэлийн эсэргүүцэл ньдавтамж болон индукцлэлээс шууд хамааралтай.XL = 2π⋅f⋅L
  13. 13. Конденсаторыг ихэвчлэн диэлектрикээртусгаарлагдсан хоёр дамжуулагчаастогтсон элемент гэж тодорхойлдог.Конденсаторыг хэлхээнд гэж тэмдэглэнэ. Нэгж нь багтаамж Farad.1µF=10–6F 1nF=10–9F 1pF=10–12FҮүнээс гадна хазайлт, номиналь хүчдэл (конденсаторын дааж чадах хамгийн иххүчдлийн хязгаар) зэрэг параметрүүдийг хэрэглэнэ.Конденсаторын нэг дамжуулагч дээр нөгөөхөөс нь олон электрон цугларахыгконденсатор цэнэглэгдэх гэж ойлгоно.Конденсатор дээр унах хүчдэл,конденсаторт хуримтлагдах цэнэг, багтаамжгурав дараах хамааралтай.Хувьсах гүйдлийн хувьд конденсатор дээрунах хүчдэл нь түүгээр гүйх гүйдлээс π/2фазаар түрүүлдэг.CQV =Конденсатор
  14. 14. ШугаманШугаман RCRC хэлхээхэлхээR резистор, Сконденсаторыг цуваахолбосон шугаман RCхэлхээг авч үзье.Энэ RC хэлхээний оролтын хүчдэл нь Сконденсатор ба R резистор дээрхуваагдаж унах бөгөөд гаралтын хүчдэлнь С конденсатор дээр унах хүчдэлтэйтэнцүү байна.Ингээд дараах зүйлүүдийг тооцвол:• Конденсатор дээрх хүчдэл нь резистор дээрх хүчдлээс π/2 фазаар /900-аар/ хоцроно• Конденсаторын багтаамжийн эсэргүүцэл Xc=1/ω⋅C буюу Xc=1/2ּf⋅C /энд ω нь тойрог давтамж бөгөөддавтамжтай ω=2π⋅f хамааралтай байна/ байдаг• Конденсатор ба резистораар гүйх гүйдлүүд тэнцүү учир тэдгээр дээр унах хүчдэл нь тэдгээрийнэсэргүүцэлтэй шууд хамааралтай.• Оролтын хүчдэл нь конденсатор ба резистор дээр унах хүчдлийн нийлбэртэй тэнцүү байна. Иймээсоролтын хүчдэл нь конденсатор ба резисторийн эсэргүүцлийн нийлбэртэй шууд хамааралтай.• Гаралтын хүчдэл нь конденсатор дээрх хүчдэлтэй тэнцүү байна. Иймээс гаралтын хүчдэлконденсаторын багтаамжийн эсэргүүцэлтэй шууд хамааралтай.Эдгээр зүйлүүдийг тооцожоролт гаралтын хүчдлүүдийгвектор диаграммын аргаардүрсэлбэл:( )22 11CRCVVkinoutωω+==Эндээс дамжууллынкоэффицентийг олбол:
  15. 15. Түрүүлэгч RC хэлхээ буюу нам давтамжийн фильтрС конденсатор, Rрезисторыг цуваахолбосон шугаманRC хэлхээг авч үзье.Энэ хэлхээний хувьд оролтын хүчдэл ньконденсатор ба эсэргүүцэл дээр хуваагдажунах бөгөөд гаралтын хүчдэл нь конденсатордээр унах хүчдэлтэй тэнцүү байна.Ингээд дараах зүйлүүдийг тооцвол:• Конденсатор дээрх хүчдэл нь резистор дээрх хүчдлээс π/2 фазаар /900-аар/ хоцроно• Конденсаторын багтаамжийн эсэргүүцэл Xc=1/ω⋅C буюу Xc=1/2ּf⋅C /энд ω нь тойрог давтамжбөгөөд давтамжтай ω=2π⋅f хамааралтай байна/ байдаг• Конденсатор ба резистораар гүйх гүйдлүүд тэнцүү учир тэдгээр дээр унах хүчдэл нь тэдгээрийнэсэргүүцэлтэй шууд хамааралтай.• Оролтын хүчдэл нь конденсатор ба резистор дээр унах хүчдлийн нийлбэртэй тэнцүү байна. Иймээсоролтын хүчдэл нь конденсатор ба резисторийн эсэргүүцлийн нийлбэртэй шууд хамааралтай.• Гаралтын хүчдэл нь конденсатор дээрх хүчдэлтэй тэнцүү байна. Иймээс гаралтын хүчдэлконденсаторын багтаамжийн эсэргүүцэлтэй шууд хамааралтай.Эдгээр зүйлүүдийг тооцож оролтгаралтын хүчдлүүдийг вектордиаграммын аргаар дүрсэлбэл:Эндээс дамжууллынкоэффицентийг олбол: ( )22 1CRRVVkinoutω+==
  16. 16. Интегралчлагч болон дифференциалчлагч хэлхээШугаман интегралчлагч хэлхээГаралтын хүчдэл ньоролтын хүчдлээс авсанинтегралтай шуудхамааралтай хэлхээгинтегралчлагч хэлхээ гэнэ.Интегралчлагч хэлхээнийжишээ болгон шугаман RCхэлхээг авч үзье. Энэхэлхээний ажиллах зарчим ньконденсаторын цэнэглэгдэхболон цэнэгээ алдахпроцессоор тайлбарлагдана.Vin=iR⋅R+VcVc=VouttiCCqV cc ∂⋅== ∫1ir=ic=i( )∫ ∂−⋅= tVVRCV outinout1хэрэв Vout<<Vinбол∫ ∂⋅= tVRCV inout1Шугаман дифференциалчлагч хэлхээГаралтын хүчдэл нь оролтынхүчдлээс авсандифференциалтай шуудхамааралтай хэлхээгдифферциалчлагч хэлхээгэнэ.tVV inout∂∂~Шугаман RC хэлхээний хувьд:Vin=ir⋅R+VcVR=VouttiCCqV cc ∂⋅== ∫1tVCi cc∂∂⋅=ir=ic=I( )tVVRCV outinout∂−∂⋅=хэрэв Vout<<VinболtVRCV inout∂∂⋅=∫ ∂tVV inout ~
  17. 17. ИнтегралчлагчИнтегралчлагч RCRC хэлхээ 1хэлхээ 1Интегралчлагч RCхэлхээний оролтондтэгш өнцөгт импульсөгөхөд гаралтандгарах импульсийнхэлбэрийг судлая.1. Оролтонд өгсөн хүчдэл резистор баконденсатор дээр хуваагдаж унах багаралтанд конденсатор дээр унах хүчдлийгавна. Иймээс оролтонд 0 хүчдэл байхадгаралтанд мөн 0 хүчдэл байна. Оролтондөгсөн хүчдэл 0-ээс 5v хүртэл огцом ихсэхагшинд конденсатор цэнэглэгдээгүй байхучраас гаралтанд мөн 0 байна. Энэ үеэсхойш конденсатор цэнэглэгдэж эхлэх тулгаралтын хүчдэл нэмэгдэнэ. Ингээдгаралтын хүчдлийн хэлбэр ньконденсаторын цэнэглэгдэх хуулиарихэснэ. Конденсатор t хугацааны дараабүрэн цэнэглэгдэхэд оролтын бүх хүчдэлконденсатор дээр унах болно.2. Иймээс интегралчлагч RCхэлхээний хувьд оролтондтэгш өнцөгт импульс өгөхөдгаралтанд гарах импульсийнхэлбэр конденсаторынцэнэглэгдэх хугацаанаасхамаарна. Хэрэв конденсаторудаан цэнэглэгдэж байвалгаралтанд гарах импульсийнхэлбэр улам налуу болж өгнө.3. Конденсаторын цэнэглэгдэх хугацаань шугаман RC хэлхээний хувьд t=5RC-тэй тэнцүү байна.Үүнээс гадна гаралтанд гарахимпульсийн эхний фронтын үргэлжлэххугацааг тодорхойлдог 2.2RC гэсэнхэмжигдэхүүн байдаг. Энэ гаралтандгарах импульсийн эхний фронт 10%-аас90% хүртэл өсөхөд зарцуулах хугацаа
  18. 18. ИнтегралчлагчИнтегралчлагч RCRC хэлхээ 2хэлхээ 24. Одоо оролтондөгсөн импульс 5v-оос эргэн 0 болоходгаралтанд гарахимпульсийн хэлбэрхэрхэнөөрчлөгдөхийг үзье.5. Оролтын хүчдэл 5v-ээс 0 болох агшиндгаралтын хүчдлийн хэлбэр өөрчлөгдөхгүйбөгөөд энэ нь конденсаторыг цэнэглэсэнхүчдэлтэй тэнцүү байна. Үүнээс хойшконденсатор R-ээр дамжуулан цэнэгээ алдахтул гаралтын хүчдэл багасаж эхэлнэ. Иймээсгаралтын хүчдлийн хэлбэр конденсаторынцэнэгээ алдах хуулийн дагуу өөрчлөгдөнө.Конденсатор цэнэгээ бүрэн алдаж дуусахадгаралтын хүчдэл 0 болно.6. Конденсаторын цэнэгээ алдаж дуусахадзарцуулах хугацаа t нь шугаман RCхэлхээний хувьд 5RC хугацаатай тэнцүүбайна. Мөн үүнээс гадна гаралтанд гарахимпульсийн арын фронтын буурах хугацаагтодорхойлдог 2.2RC гэсэн хэмжигдэхүүнийгавч үздэг. Энэ нь импульсийн арын фронт90%-аас 10% хүртэл буурахад зарцуулаххугацааг илэрхийлнэ.7. Интегралчлагч RC хэлхээнийоролтонд тэгш өнцөгт импульсөгөхөд гаралтын импульсийн хэлбэрямар байх нь хугацааны тогтмол RC-гээс ихээхэн хамаардаг байна. RC-гийн хэмжээ хэдий ихсэн гаралтандгарах импульс улам налуу болж өгнө.Үүнээс гадна оролтонд өгөх тэгшөнцөгт импульсийн үргэлжлэххугацаанаас хамаарна.8. Интегралчлагч хэлхээний оролтонд тэгшөнцөгт импульс өгөхөд цэвэр интегралчилжчадвал гаралтанд гурвалжин импульс гарна.
  19. 19. ИнтегралчлагчИнтегралчлагч RCRC хэлхээ 3хэлхээ 3Асуулт:1. R=100ohm C=1000pF интегралчлагч RC хэлхээний оролтонд 5v-ийндалайцтай 1kHz давтамжтай тэгш өнцөгт импульс өгөхөд гаралтанд ямархэлбэрийн импульс гарах вэ?2. R=1k C=1000pF интегралчлагч RC хэлхээний оролтонд 5v-ийн далайцтай1kHz давтамжтай тэгш өнцөгт импульс өгөхөд гаралтанд ямар хэлбэрийнимпульс гарах вэ?3. R=1k C=10pF интегралчлагч RC хэлхээний оролтонд 5v-ийн далайцтай 10kHzдавтамжтай тэгш өнцөгт импульс өгөхөд гаралтанд ямар хэлбэрийн импульсгарах вэ?4. Интегралчлагч RC хэлхээ оролтонд өгсөн тэгш өнцөгт импульсийгинтегралчилж байхын тулд R, C, тэгш өнцөгт импульсийн үргэлжлэх хугацаа 3-ыг хэрхэн сонгож авах нь зохистой вэ?
  20. 20. ДифференциалчлагчДифференциалчлагч RCRC хэлхээ 1хэлхээ 11. ДифференциалчлагчRC хэлхээнийоролтонд тэгш өнцөгтимупльс өгөхөдгаралтанд ямархэлбэрийн импульсгарахыг үзье.2. Оролтонд өгсөн хүчдэл резистор ба конденсатор дээрхуваагдаж унах ба гаралтан дахь хүчдэл резистор дээрунах хүчдэлтэй тэнцүү байна. Оролтонд 0 хүчдэл байхадгаралтанд мөн 0 байна. Оролтын импульс 0-ээс 5v болжогцом өсөх агшинд конденсатор цэнэглэгдээгүй байгаатул бүх хүчдэл резистор унана. Иймд оролтын хүчдэл 0-оос 5v болох агшинд гаралтын хүчдэл 5v байна. Ингээдконденсатор цэнэглэгдэж эхлэх тул резистор дээрххүчдэл багасна. Иймээс гаралтын хүчдэл конденсаторынцэнэглэгдэх хуулийн дагуу хорогдоно. t хугацааны дарааконденсатор бүрэн цэнэглэгдэж дуусахад резистор дээрххүчдэл 0 болно.3. Иймээс дифференциалчлагчRC хэлхээний хувьд оролтондтэгш өнцөгт импульс өгөхөдгаралтанд гарах импульсийнхэлбэр конденсаторынцэнэглэгдэх хугацаанаасхамаарна. Хэрэв конденсаторудаан цэнэглэгдэж байвалгаралтанд гарах импульсийнхэлбэр улам налуу болж өгнө.4. Конденсаторын цэнэглэгдэх хугацаань шугаман RC хэлхээний хувьд t=5RC-тэй тэнцүү байна.
  21. 21. ДифференциалчлагчДифференциалчлагч RCRC хэлхээ 2хэлхээ 25. Одоо оролтондөгсөн импульс 5v-оос эргэн 0 болоходгаралтанд гарахимпульсийн хэлбэрхэрхэнөөрчлөгдөхийг үзье.6. Оролтын хүчдэл 5v-оос 0 болох агшиндгаралтын хүчдэл конденсаторыг цэнэглэсэнхүчдэлтэй тэнцүү, эсрэг тэмдэгтэй байна.Үүнээс хойш конденсатор R-ээр дамжууланцэнэгээ алдах тул гаралтын хүчдэл багасажэхэлнэ. Иймээс гаралтын хүчдлийн хэлбэрконденсаторын цэнэгээ алдах хуулийн дагууөөрчлөгдөнө. Конденсатор цэнэгээ бүрэналдаж дуусахад гаралтын хүчдэл 0 болно.7. Конденсаторын цэнэгээ алдаждуусахад зарцуулах хугацаа t ньшугаман RC хэлхээний хувьд 5RCхугацаатай тэнцүү байна.8. Хэрэв конденсатор маш удаанцэнэглэгдэж байвал өөрөөр хэлбэлконденсатор бүрэн цэнэглэгдэжамжаагүй байхад оролтын хүчдэлэргэн 0 болж байвал гаралтанд багазэрэг эвдэрсэн тэгш өнцөгтхэлбэрийн импульс гарна.9. Дифференциалчлагч хэлхээний оролтонд тэгшөнцөгт импульс өгөхөд цэвэр дифференциалчилжчадвал гаралтанд босоо импульс гарна.
  22. 22. ДифференциалчлагчДифференциалчлагч RCRC хэлхээ 3хэлхээ 3Асуулт:1. R=100ohm C=1000pF дифференциалчлагч RC хэлхээний оролтонд 5v-ийндалайцтай 1kHz давтамжтай тэгш өнцөгт импульс өгөхөд гаралтанд ямархэлбэрийн импульс гарах вэ?2. R=1k C=1000pF дифференциалчлагч RC хэлхээний оролтонд 5v-ийндалайцтай 1kHz давтамжтай тэгш өнцөгт импульс өгөхөд гаралтанд ямархэлбэрийн импульс гарах вэ?3. R=1k C=10pF дифференциалчлагч RC хэлхээний оролтонд 5v-ийн далайцтай10kHz давтамжтай тэгш өнцөгт импульс өгөхөд гаралтанд ямар хэлбэрийнимпульс гарах вэ?4. Дифференциалчлагч RC хэлхээ оролтонд өгсөн тэгш өнцөгт импульсийгдифференциалчилж байхын тулд R, C, тэгш өнцөгт имупльсийн үргэлжлэххугацаа 3-ыг хэрхэн сонгож авах нь зохистой вэ?
  23. 23. Хагас дамжуулагчХагас дамжуулагч1. Температураас хамааранцахилгаан дамжуулал нь өөрчлөгддөгэлементийг хагас дамжуулагч гэнэ.Хамгийн өргөн ашиглагддаг хагасдамжуулагч элемент бол цахиур.Иймээс хагас дамжуулагчийн шинжчанарыг судлаж үзэхийн тулдцахиурыг сонгон авч үзье. Цахиур ньгадаад давхаргадаа 4 электронтойбуюу валентын 4 электронтой.2. Цахиурын атом гадааддавхаргадаа 4 электронтой тулцахиурын өөр 4 атомтайковалент холбоосыг үүсгэнхолбогдоно.3. Ийм замаар цахиур нь зэргэлдээхатомуудынхаа электронуудыг хамтранашиглах замаар цахиурын кристаллыгүүсгэдэг
  24. 24. 4. Цельсийн 25 градуссд буюу тасалгааны температурт цахиурын кристаллаасэлектронууд сугаран гарснаар цахиурын кристаллд тодорхой тооны чөлөөтэлектронууд болон нүх үүснэ. Нүх гэдэгт цахиурын кристаллын бүтцэд электроныбайрлах ёстой хоосон зайг ойлгоно. Тасалгааны температурт цахиурын кристаллаасэлектрон сугаран гарснаар чөлөөт электрон ба нүх үүсэх, чөлөөт электронуудцахиурын кристаллд гарсан нүхэнд эргэн байрлах үзэгдлүүд зэрэг явагдах бөгөөдингэсний үр дүнд цахиурын кристаллд тодорхой тооны чөлөөт электрон ба нүхбайнга үүсэж байх болно. Харин цельсийн –273 градус буюу тэг температурт хагасдамжуулагчид чөлөөт электрон болон нүх үүсэхгүй. Иймээс хагас дамжуулагчэлементийн цахилгаан дамжуулал нь температураас шууд хамаардаг байна.5. Хэрэв хагас дамжуулагчийн хоёр талыг хүчдлийннэмэх хасах туйлтай холбовол энэхүү чөлөөт электронболон нүхнүүд жигдрэн хөдөлснөөр хагасдамжуулагчаар гүйдэл гүйнэ.Чөлөөт электронууд хүчдлийн нэмэх туйлын зүгхөдлөх ба харин нүхнүүд нь хасах туйлын зүгшилжинэ.6. Хагас дамжуулагч дахь нүхнүүд нь хүчдлийн хасах туйлын зүг шилжинэ. Нүх нь цахиурынкристаллд үүссэн электрон байрлах боломжтой хоосон зай. Иймээс нүх өөрөө чөлөөтэй хөдлөхболомжгүй. Нүхэн дамжуулалтыг ерөнхийд нь дараах байдлаар тайлбарладаг.Нүх хүчдлийн нэмэх туйлын ойролцоо гарсан гэж үзье. Тэгвэл тухайн нүхэнд ойр байрлах (хасахтуйлтай харьцуулахад ойр байрлах) атомын валентын электрон сугаран гарч энэхүү нүхэнд шилжинэ.Ингэснээр нүх маань шилжиж электроноо алдсан тэр атомд шинээр нүх үүснэ. Дараагийн алхамд энэнүхэнд түүнтэй ойр байрлах атомын электрон шилжин байрлана. Ингэх замаар нүх шилжсээрхүчдлийн хасах туйлын ойролцоо шилжиж ирнэ. Энэ үед хүчдлийн хасах туйлаас нүхэнд электроншилжин орж байрлана. Харин нэмэх туйлын ойролцоо байсан атомаас электрон сугаран гарснаарнэмэх туйлын ойролцоо шинээр нүх үүснэ. Энэ нүх дээрх замаар шилжсэнээр хасах туйл уруушилжинэ. Ийм маягаар нүхэн дамжуулалт явагддаг. Иймээс хагас дамжуулагчийг электрон ба нүхэнгэсэн хоёр төрлийн дамжуулалттай гэж үздэг.
  25. 25. nn баба pp төрлийнтөрлийн хагасхагасдамжуулагчдамжуулагч1. Тасалгааны температурт буюу 250C-д хагас дамжуулагчид байх чөлөөт электрон болон нүхнийтоо маш цөөхөн байдаг учраас цахилгааныг муу дамжуулдаг. Ийм учраас хагас дамжуулагчийнцахилгаан дамжуулах чадварыг нь сайжруулахын зорилгоор түүнд хольц холино.Жишээлбэл цахиурын кристалд гадаад давхраандаа 3 электронтой элемент (жишээлбэл бор)болон гадаад давхараандаа 5 электронтой (жишээлбэл сурьма) зэрэг элементийг холих замаарилүү сайн цахилгаан дамжуулалтай хагас дамжуулагч элементүүдийг гарган авна.2. Хагас дамжуулагч элементэд (жишээлбэл цахиур) гадааддавхраандаа 5 электронтой элементийг (жишээлбэл сурьмаг)холиход хольсон элементийн нэг электрон нь цахиурынкристаллаас сугаран гарснаар хагас дамжуулагчид чөлөөтэлектронууд олноор үүсэх ба ийм хагас дамжуулагчийг nтөрлийн хагас дамжуулагч гэнэ. Харин n төрлийн хагасдамжуулагчуудыг гарган авах зорилгоор хольсон элементийг(сурьмаг) донор гэнэ. n төрлийн хагас дамжуулагчуудынхувьд голлох цахилгаан дамжуулагч нь чөлөөт электронуудбайна.3. Хэрэв хагас дамжуулагч элементэд (жишээлбэлцахиур) гадаад давхраандаа 3 электронтой элементийг(жишээлбэл борын атом) холивол нүхнүүд олноор үүсэхбөгөөд ингэж гаргаж авсан хагас дамжуулагч элементийгp төрлийн хагас дамжуулагч гэнэ. р төрлийн хагасдамжуулагчийг гарган авахын тулд хольсон элементийг(борын атомыг) акцентор гэнэ.
  26. 26. Хагас дамжуулагчийн энергийнХагас дамжуулагчийн энергийнбүсүүдбүсүүд1. Цахиурын хувьд энергийн 4 төвшинтэй. Энергийн 1ба 2-р төвшин нь электроноор дүүрсэн байна.Валентын төвшинд цахиурын валентын электронуудбайрлана. Харин дамжууллын төвшинд чөлөөтэлектронууд оршино. Тэг градуссд буюу цельсийн –2730-д хагас дамжуулагчид ямар нэгэн электрон болоннүх байхгүй байна.2. Харин цельсийн +250-д энергийн валентын төвшнөөс заримэлектронууд дамжууллын төвшинд шилждэг. Ингэснээр хагасдамжуулагчийн валентын төвшинд цөөн тооны нүх хариндамжууллын төвшинд мөн тийм тооны чөлөөт электрон үүснэ.Энэ чөлөөт электрон болон нүхний концентрац адилхан байхбөгөөд хагас дамжуулагч дахь цэнэг зөөгчдийн концентрациn2i=AT3⋅exp(–∆Ego/κT). Энд А – пропорционалийн коэффицент, Т– абсолют температур, κ – Больцманы тогтмол, ∆Ego – абсолюттэг температур дэх валентын ба дамжууллын төвшинхоорондох бүсийн өргөн /энэ бүсийг хориотой бүс ч гэжнэрлэдэг/. Энэ нь цахиурын хувьд 1.21эВ, германы хувьд0.78эВ байна. Эдгээрийг тооцвол тасалгааны температурт /290К/ байгаа германы хувьд ni≈2⋅1013эл/см3, цахиурын хувьдni≈1010эл/см3концентрацтай цэнэг зөөгчид байна
  27. 27. 3. Хагас дамжуулагчид гадаад давхраандаа 5 электронтой элементболох донорыг холиход тэр нь цахиурын атомтай хамтран цахиурынкристаллыг үүсгэхдээ 1 электрон нь илүүдэж чөлөөт электроныгүүсдэг. Ингэснээр хагас дамжуулагчид хольсон донорын хэмжээтэйтэнцүү тооны чөлөөт электрон үүснэ. Ийм төрлийн хагасдамжуулагчийг n төрлийн хагас дамжуулагч гэнэ. n хагасдамжуулагчийн хувьд цельсийн –2730-д нүхгүй байна.4. Цельсийн +250-д n хагас дамжуулагчийнвалентын төвшинээс тодорхой тооны электронуудсугаран гарснаар валентын төвшинд нүх үүснэ.5. Хагас дамжуулагчид гадаад давхраандаа 3электронтой элемент акценторыг холиход нүх үүсдэг.Ийм төрлийн хагас дамжуулагчийг р төрлийн хагасдамжуулагч гэнэ. р хагас дамжуулагчийн хувьдцельсийн –2730-д чөлөөт электронгүй байна.6. Цельсийн +250-д р хагас дамжуулагчидтодорхой тооны электронууд атомаас сугарангарч чөлөөт электрон болдог. Өөрөөр хэлбэлвалентын төвшинд байсан электрон дамжууллынтөвшинд шилжиж дамжууллын төвшиндэнергитэй чөлөөт электронуудыг үүсгэдэг.
  28. 28. 7. Хагас дамжуулагчийн энергийн дамжууллын ба валентын төвшинг дамжууlлынба валентын бүс гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээрийн хоорондох зайг хориотой бүс гэжнэрлэдэг. Өөрөөр хэлбэл хагас дамжуулагчийн дамжууллын бүсд чөлөөтэлектронууд, валентын бүсд валентын электронууд байрлах ба энэ хоёрынхоорондох хориотой бүсд электрон байхгүй байна. Тэгвэл дээрх 2 төрлийн хагасдамжуулагчуудын хувьд тэдгээрийн дамжууллын болон валентын бүс хэрхэнөөрчлөгдсөнийг зургаас харж болно.
  29. 29. Хагас дамжуулагч диодХагас дамжуулагч диод1. n болон р төрлийн хагас дамжуулагчийгхооронд нь нийлүүлэн хийсэн элементийг хагасдамжуулагч диод гэж нэрлэдэг.2. Хоёр өөр төрлийн хагас дамжуулагчийн заагийнорчмын электрон болон нүхнүүд хоорондоонэвчсэний үндсэн дээр эерэг сөрөг ионууд бүхиймуж үүснэ. Үүнийг p-n шилжилт буюу электроннүхний шилжилт гэнэ.3. Өөрөөр хэлбэл 2 өөр дамжуулалттай хагас дамжуулагчуудыг хооронд нь нийлүүлэхэд ртөрлийн хагас дамжуулагчийн зааг орчим байрлах нэг электрон дутуу атомууд n төрлийн хагасдамжуулагчийн зааг орчмын электронуудыг өөртөө шингээсний улмаас сөрөг цэнэгтэй ионууд, nтөрлийн хагас дамжуулагчийн зааг орчим байрлах атомууд өөрсдийн валентын электроныгалдаж нэг электрон дутуу эерэг цэнэгтэй ионуудыг үүсгэнэ.Үүний улмаас хоёр өөр төрлийн хагас дамжуулагчийн зааг дээр потенциал барьер буюу саадүүсдэг. Тасалгааны температурт энэ саадны өндөр нь ойролцоогоор 0.7 вольт /хагас дамжуулагчэлементээр цахиурыг сонгон авсан бол ойролцоогоор 0.6-0.7 вольт, германыг сонгон авсан бол0.2-0.4 вольт орчим байна/ байдаг. Энэ саадны нөлөөгөөр n хагас дамжуулагчид байгаа чөлөөтэлектронууд p хагас дамжуулагч уруу нэвтэрч чаддаггүй.
  30. 30. Диодны энергийн бүсүүдДиодны энергийн бүсүүд1. p ба n хагас дамжуулагчийг хооронд нийлүүлбэл тэдгээрийн заагорчмын электрон болон нүхнүүд харилцан нэвчилсэний үндсэн эерэгсөрөг цэнэг бүхий ионууд үүснэ. Өөрөөр хэлбэл p хагасдамжуулагчийн гадаад давхараандаа электрон дутуу атомуудад 1электрон нэмж ирж сууна. Үүнээс шалтгаалан 2 орчны зааг дээртодорхой потенциалтай саад үүсдэг. Энэ саад нь өргөн нь тасалгаанытемпературт цахиурын хувьд 0.6-0.7v байна. Харин германы хувьд0.23-0.3v байна. Энэ саадын улмаас n хагас дамжуулагчид байрлахдамжууллын төвшиний электронууд р хагас дамжуулагчийн муж уруунэвтэрч чадахгүй. Мөн n хагас дамжуулагчийн валентын төвшинийэлектронууд р хагас дамжуулагчийн валентын төвшиний нүхнүүдэдшилжиж чадахгүй.2. Хагас дамжуулагч диодны npшилжилтийн концентрацийн түгэлт,цэнэгийн түгэлт, потенциалынтүгэлтийг зурагт үзүүлэв.
  31. 31. Диодыг тэмдэглэх ньДиодыг тэмдэглэх нь1. Хагас дамжуулагчдиодыг хэлхээндзурагт дүрсэлснийдагуу тэмдэглэнэ.2. Хагасдамжуулагч диоднь гүйдлийгзөвхөн нэгчиглэлд лдамжуулдаг3. Өөрөөр хэлбэл хагас дамжуулагч диод нь р-ээс n гэсэн чиглэлд гүйдлийг дамжуулдаг.Тиймээс хагас дамжуулагч диодны р мужийгхүчдлийн нэмэх, n мужийг хүчдлийн хасахтуйлтай холбож өгөх хэрэгтэй. Хагас дамжуулагчдиодыг хэлхээнд ингэж холбохыг шууд холболтгэнэ.Харин хагас дамжуулагч диод нь n-ээс р уруугэсэн чиглэлд гүйдлийг дамжуулдаггүй. Тиймээсхагас дамжуулагч диодны р мужийг хүчдлийнхасах, n мужийг хүчдлийн нэмэх туйлтай холбожөгсөн тохиолдолд хагас дамжуулагч диодооргүйдэл гүйхгүй. Хагас дамжуулагч диодыгхэлхээнд ингэж холбохыг урвуу холболт гэнэ.Иймд хагас дамжуулагч диодыг хэлхээнд шуудхолбосон тохиолдолд түүгээр гүйдэл гүйх баурвуу холбосон тохиолдолд гүйдэл гүйдэггүйбайна.
  32. 32. 4. Хагас дамжуулагч диодын шууд холболтын үед n хагасдамжуулагчийн дамжууллын бүсд байрлах электронуудынэнерги ихэссэнээр (n хагас дамжуулагчийн электронууд рмужийн нэмэх туйлд татагдсанаар) р хагас дамжуулагчийндамжууллын бүс уруу нэвтрэх боломжтой болно. Ингэснээрдиодыг хэлхээнд шууд холбож өгвөл түүгээр гүйдэл гүйдэгбайна. Мөн түүнчлэн n хагас дамжуулагчийн валентын бүсийнэлектронууд р хагас дамжуулагчийн валентын бүсд байгаанүхнүүдэд шилжсэнээр р хагас дамжуулагчийн нүхнүүд n хагасдамжуулагчийн зүг шилжих боломжтой болно. Ингэж хагасдамжуулагчийг хэлхээнд шууд холбовол түүгээр нүхэн баэлектронон дамжуулалт явагдах боломжтой болно.5. Хагас дамжуулагч диодын урвуу холболтын үед n хагасдамжуулагчийн электронууд n мужийн хүчдлийн нэмэхтуйлд татагдсанаар 2 орчны потенциал саадны өргөнихэснэ. Мөн түүнчлэн n хагас дамжуулагчийн валентынбүсд байрлах электронууд мөн хүчдлийн нэмэх туйлдтатагдана. Ингэснээр хагас дамжуулагчийн хэлхээндурвуу холбовол түүгээр гүйдэл гүйдэггүй байна.
  33. 33. Диодны характеристикДиодны характеристик1. Хэрэв хагас дамжуулагч диодны р мужийг нэмэх, n мужийгхүчдлийн хасах туйлтай холбовол n мужийн электронуудхангалттай энергитэй болсноор n-p шилжилтийн потенциалсаадыг давж р мужид нэвтрэн орсноор диодоор гүйдэл гүйнэ.Диодыг хэлхээнд ингэж холбосныг шууд холболт гэнэ. Шуудхолболтын үед хэрэв диодыг хагас дамжуулагч цахиурыгашиглан хийсэн бол диод дээр ойролцоогоор 0.7 вольтынхүчдэл унана. Диодны шууд холбтын үеийн вольт амперийнхарактеристикийг зурагт үзүүлэв. Энд диодон дээр унаххүчдлийн нэмэх муж нь шууд холболтын мужид хамаарах баэнэ үед диод дээр ойролцоогоор 0.7v хүчдэл унана.2. Хэрэв диодны р мужийг сөрөг, n мужийг хүчдлийн эерэгтуйлтай холбоход n мужийн электронууд нэмэх туйлд, pмужийн нүхнүүд хасах туйлд татагдаж p-n шилжилтийнпотенциал саадны хэмжээ ихэснэ. Ингэснээр диодоор гүйдэлгүйхгүй. Диодыг хэлхээнд ингэж холбосныг диодны урвуухолболт гэнэ. Диодны урвуу холболтын вольт амперийнхарактеристикийг 2.28-р зурагт үзүүлэв. Энд диодон дээрунах хүчдлийн хасах муж нь урвуу холболтын мужидхамаарах ба энэ үед диодоор гүйдэл гүйхгүй.
  34. 34. 3. Гэвч бодит тохиолдолд урвуу холболтын үеддиодоор гүйдэл гүйдэг. Гэхдээ энэ нь машбага хэмжээтэй байна. Урвуу холболтын үед маш цөөн тооныэлектронууд n-p шилжилтийн мужид байрлахионуудаас сугаран гарч нэмэх туйлын зүгхөдөлдөг. Энэ электрон сугарч гарснаасүүсэх нүхийг n мужид байрлах электронууднөхнө. Хүчдлийн хэмжээг ихэсгэхэд мөн энэгүйдлийн хэмжээ ихэснэ. Захын атомууд элекроны дутагдалтайучраас диодны зах орчимд нүхнүүд үүссэнбайдаг. Тэгвэл эдгээр нүхнүүдийг ашигланнүхэн дамжуулалт явагдана. Гэхдээ энэ ньбас маш бага хэмжээтэй байна.4. Урвуу хүчдлийг хангалттай иххэмжээнд өгөхөд тодорхой нэг утгаасдиодод чөлөөт электронууд гэнэт ихээрүүсдэг. Энэ нь гаднаас орж ирсэнхангалттай их энергитэй электрон замдаатааралдсан атомуудыг мөргөж түүнээссарнихдаа атомаас валентын электроныгнь сугалан гаргадаг. Энэхүү сугарчгарсан электрон нь хангалттай ихэнергитэй байх учраас мөн өөрийн замдтааралдсан атомтай мөргөлдөж түүнээсэлектроныг сугална. Ингэх замаардиодод чөлөөт электрон болон нүххангалттай ихээр үүснэ. Энэ үзэгдлийгнурангын буюу alavanche эффект гэнэ.5. Диодны вольт-амперийн характеристикийн муруйнаас дараахдүгнэлтүүдийг хийж болно.Диодны шууд холболтын үед 0.7 вольт орчмоос диод нээгдэж түүгээргүйдэл гүйнэ. Энэ утгыг диодны босго гэж нэрлэнэ. Хэрэв диодоор гүйхгүйдлийг цаашид ихэсгэвэл диод гүйдлийн тодорхой нэг утганд нэвтцохигдон нээлттэй болно. Энэ үед диодон дахь n-p шилжилтийн мужүгүй болно. Гүйдлийн энэ утгыг burnout гүйдэл гэнэ.Диодны урвуу холболтын үед маш бага хэмжээний гүйдэл гүйх бөгөөдэнэ мужийг leakage гэнэ. Хэрэв диодны урвуу холболтын хүчдлийгцаашид нэмвэл хүчдлийн тодорхой нэг утгаас диод нээгдэж диодооргүйдэл гүйнэ. Үүнийг диодны урвуу хүчдэл буюу breakdown voltage гэнэ.Үүнээс цааш диодоор гүйх гүйдлийг ихэсгэхэд гүйдлийн тодорхойутгаас n-p шилжилт алга болж диод нэвт цохигдон нээгдэнэ. Үүнийгдиодоор гүйх гүйдлийн хязгаар буюу burnout гэнэ.
  35. 35. Хагас шулуутгагчХагас шулуутгагч2. Хагас шулуутгагчийн оролтонд синусойд сигнал өгье.Сигналын нэмэх хэсэгт диод шууд холбогдох тул диодооргүйдэл гүйх бөгөөд оролтын хүчдэл диод ба эсэргүүцэл дээрхуваагдаж унана. Шууд холболтын үед диод дээройролцоогоор 0.7v хүчдэл унах тул эсэргүүцэл дээрх хүчдэл34v-0.7v=33.3v байна. Харин сигналын хасах хэсэгт диодурвуу холбогдох тул диодооор гүйдэл гүйхгүй учраасэсэргүүцэл дээр унах хүчдэл 0 байна. Иймээс хагасшулуутгагч нь зөвхөн сигналын нэмэх хэсгийг нэвтрүүлдэгбайна.1. Энэ хэлхээг диодны хагас шулуутгагчийн хэлхээгэнэ.
  36. 36. 3. Хагас шулуутгагчийн гаралтанд конденсатор нэмж холбое. Сигналын нэмэх хэсэгт диод нээлттэйбайх учраас диодоор гүйдэл гүйж конденсатор сигнал пикдээ хүрэх хугацаанд цэнэглэгдэнэ.Сигнал пикээсээ буух үед конденсатор эсэргүүцлээр дамжуулан цэнэгээ алдах тул ачааныхүчдэл багасна. Хэрэв конденсаторын цэнэгээ алдах хурд сигналын пикээсээ буух хурдаас багабол /өөрөөр хэлбэл конденсатор сигналын үеийн ¼-ээс их хугацаанд цэнэгээ алдаж байвал/ачаан дээрх хүчдэл конденсаторын цэнэгээ алдах хуулийн дагуу өөрчлөгдөнө. Харинконденсаторын цэнэгээ алдах хурд сигналын пикээсээ буух хурдаас их бол /өөрөөр хэлбэлконденсатор маш хурдан хугацаанд цэнэгээ алддаг бол/ ачааны хүчдэл бараг синусын хуулиарөөрчлөгдөнө. Бидний сонгож авсан жишээ бол эхний тохиолдол буюу конденсатор сигналынүетэй харьцуулахад харьцангуй удаан хугацаанд цэнэгээ алддаг тохиолдлыг авч үзсэн.Сигналын хасах хэсэгт диод хаагдах боловч конденсатор мөн л цэнэгээ алдсаар байна.Сигналын нэмэх хэсэгт диод дахин нээгдэнэ. Ингээд конденсатор сигнал пикдээ хүрэх хугацаанддахин цэнэглэгдэнэ. Иймээс гаралтын хүчдэл нь дараах хэлбэртэй байна. Энд хэлхээнийхугацааны тогтмол нь RC=470µF⋅50ohm=23.5ms байна. Иймээс 5RC=5ּ470µF⋅50ohm=117.5msхугацаанд конденсатор цэнэглэгдэх болон цэнэгээ алдана. Тэгвэл сигналын үе нь 16.7ms.Эндээс үзвэл ачааны хүчдэл конденсаторын цэнэгээ алдах процесстой хамааралтайгаар буурна.Иймээс дараагийн сигнал ирэхээс өмнө конденсатор цэнэгийнхээ 30 орчим хувийг л алдах болно.Харин конденсатор цэнэглэгдэхдээ синусын хуулийн дагуу цэнэглэгдэнэ. Учир нь конденсаторынцэнэглэгдэх хурд сигналын үеэс олон дахин их.
  37. 37. 4. Ачааны резисторын эсэргүүцлийг 1ком хүртэл нэмэгдүүлье. Энэ үед конденсаторынцэнэгээ алдах хугацаа ихэснэ. Иймээс конденсатор цэнэгээ бараг алдаж амжаагүй байх үеддараагийн нэмэх сигнал ирнэ. Иймд ачаа дээрх хүчдэл нь бараг тогтмол юм шиг байна. Эндхэлхээний хугацааны тогтмол нь RC=470µF⋅1kohm=470ms байна. Иймээс 5RC=2350msхугацаанд конденсатор цэнэглэгдэх болон цэнэгээ алдана. Тэгвэл сигналын үе нь 16.7ms.Иймээс дараагийн сигнал ирэхээс өмнө конденсатор цэнэгээ бараг алдахгүй гэж үзэж болно.
  38. 38. Бүтэн шулуутгагчБүтэн шулуутгагч1. Үүнийг диодны бүтэн шулуутгагчийнхэлхээ гэнэ. Сигналын нэмэх хэсэгтD1 диод, хасах хэсэгт D2 диоднээгдэнэ. Иймээс ачаа нь дээрххүчдэл нь дараах хэлбэртэй байна.2. Бүтэн шулуутгагчийн хэлхээний ачаанд конденсаторыг нэмжхолбое. Энэ тохиолдолд сигналын нэмэх хэсэгт D1 диоднээлттэй байна. Сигнал пикдээ хүрэх хугацаанд конденсаторцэнэглэгдэнэ. Сигнал пикээсээ буух үед конденсаторэсэргүүцлээр дамжуулан цэнэгээ алдана. Сигналын хасаххэсэгт D2 диод нээгдэнэ. Ингээд конденсатор сигнал пикдээхүрэх хугацаанд дахин цэнэглэгдэнэ. Иймээс ачаа дээрххүчдэл нь дараах хэлбэртэй байна. Энд хэлхээний хугацаанытогтмол нь RC=470µ⋅50ohm=23.5ms байна. Тэгвэл сигналын үень 16.7ms. Иймээс дараагийн сигнал ирэхээс өмнөконденсатор цэнэгийнхээ 30 орчим хувийг л алдах болно.Конденсатор 5⋅23.5ms=117.5ms хугацаанд цэнэгээ бүрэналдана.
  39. 39. Диодны гүүрДиодны гүүрЭнэ хэлхээг диодны гүүр гэж нэрлэнэ. Оролтын сигналын нэмэх хэсэгт D1, D3диодууд нээлттэй, D2, D4 диодууд хаалттай, хасах хэсэгт D2, D4 диодууд нээлттэй,D1, D3 диодууд хаалттай байна. Иймээс ачаан дээрх хүчдэл нь зурагт үзүүлсэнхэлбэртэй байна. Иймээс оролтын сигналын нэмэх, хасах аль ч хэсэгт 2 диоднээлттэй тул ачаан дээрх хүчдэл нь оролтын хүчдлээс 2 диодон дээр унах хүчдлийнхэмжээгээр багассан байна.
  40. 40. Диодны төрлүүдДиодны төрлүүд1. Light Emitting Diode (LED)Зарим төрлийн хагас дамжуулагч диодуудын хувьд 3-6 вольтын шуудхүчдэл өгөх үед n хагас дамжуулагчийн электронууд потенциал саадыгдавж р хагас дамжуулагчийн мужид орохдоо энэ мужид орших электрондутуу атомуудад шингээгддэг. Иймээс атомууд нь эдгээр n мужаас ирсэнэлектронуудыг шингээхдээ илүүдэл энергиэ үзэгдэх гэрлийн мужидэнергитэй гамма цацруулах замаар алдана. Ингэснээр диод улаан,ногоон г.м өнгөөр гэрэлтэнэ. Ямар өнгөөр гэрэлтэх эсэхийг нь сонгонавсан материалын төрлөөс буюу p хагас дамжуулагчийн сонгон авсанэлементээс хамаарна.Иймээс LED-ийг хэлхээнд шууд холбосон үед гэрэлтэнэ.2. ФотодиодФотодиод нь диодын n-p шилжилтийн мужийг гэрэлтүүлэхэд энэ мужидбайрлах атомын электрон гэрлийг шингээн авснаар атомаас сугарч гарах баэнэ электроны байх ёстой байранд n мужаас электрон нөхөн ирж байрлахүзэгдэлд үндэслэгдэнэ.Жишээлбэл фотодиодыг хэлхээнд урвуу холбосон дараах хэлхээг авч үзье.Фотодиод дээр гэрэл тусгаагүй байх үед түүгээр гүйдэл гүйхгүй. Харин гэрэлтусгавал гүйдэл гүйнэ. Гэрэл тусгасны улмаас фотодиодоор 0.04mA гүйдэлгүйсэн гэж үзвэл фотодиод дээр 10v–100kohm⋅0.04mA=6v хүчдэл унах болно.
  41. 41. 3. ВарискапДиодны n, p мужийг хоорондоо диэлектрикээр тусгаарлагдсанконденсаторын параллель ялтаснуудтай адилтгаж үздэг диодыгварискап гэнэ.Диодны урвуу хүчдлийг ихэсгэхэд n–p шилжилтийн өргөн ихэснэ.Ингэснээр диодыг конденсатортай адилтгаж үзвэл урвуу хүчдлийгихэсгэснээр диодны багтаамж багасна. Жишээлбэл 1N5142 диодныхувьд хяналтын хүчдэл V нь 4v байх үед багтаамж нь 15pF байх бахяналтын хүчдлийг ихэсгэхэд багтаамж буурч 60v болоход 5pFболно. Иймээс варискапыг хэлхээнд урвуу холбосон тохиолдолдурвуу хүчдлийн хэмжээг ихэсгэх, багасгах замаар түүнийбагтаамжийг өөрчилж болдог конденсатораар төлөөлүүлэн үзэжболно.4. Скотын диодЭнгийн шулуутгагч диод ашигласан хагас шулуутгагчийнхэлхээгээр өндөр давтамжийн гүйдлийг дамжуулахад негативсүүл үүсдэг. Өөрөөр хэлбэл энгийн хагас дамжуулагч диодашигласан хагас шулуутгагчийг 1MHz-ээс бага давтамжтайсигналыг шулуутгахад ашигладаг. 1MHz давтамжаас ихдавтамжтай сигналын хувьд негатив сүүл үүснэ.Скотын диод нь энгийн диодны энэдутагдлыг арилгах зорилгоор гарч ирсэнбөгөөд 1–300MHz давтамжтай сигналыгшулуутгахад ашиглана.
  42. 42. 5. Гүйдэл тогтворжуулагч1N5305 диод нь 2–100v-ийнтогтмол хүчдэлд 2mA гүйдлийгдамжуулна. Энэ чанарыг ньашиглан энэ диодыг хүчдэлтогтворжуулагчаар ашиглана.Оролтын хүчдлийг 2-100v болгонөөрчлөхөд гаралтанд 2mA⋅1kohm=2vбайна. Энэ хэлхээний хувьд оролтынхүчдлийн давтамжийг 300MHz хүртэлихэсгэхэд негатив сүүл үүсэхгүй.6. Step recovery diodeЯмар ч давтамжтай сигналыгнэвтрүүлэхэд шүд хэлбэрийн негативсүүл үүсгэдэг диод.7. Туннелийн диодЭнэ диодны вольт–амперийн характеристик ньдараах хэлбэртэй муруй байна. Эндээс peakpoint, valley point гэж нэрлэгддэг 2 цэг чухал ачхолбогдолтой. Энэ 2 цэгийн хоорондох мужийгнегатив эсэргүүцлийн муж гэнэ. Учир нь энэмужид хүчдлийг ихэсгэхэд гүйдэл багасдаг.Энгийн шулуутгагч диодны хувьд шуудхолболтын хүчдлийг ихэсгэхэд диодоор гүйхгүйдэл ихэсдэг. Гэтэл туннелийн диодны хувьдбагасдаг муж байдаг байна.
  43. 43. 8. Зенер диодДиодны урвуу холболтын үед нурангын эффектээс хамааранхүчдлийн тодорхой утгаас хагас дамжуулагч диодоор гүйхурвуу гүйдлийн хэмжээ огцом өсдөг тухай өмнө үзсэн. Энэ ньэлектронд хангалттай их энерги өгсөн тохиолдолд угэлектрон нэмэх туйлын зүг хөдлөхдөө замдаа тааралдсанатомыг мөргөж түүнээс электроныг сугалан гаргадаг. Энэхүүсугарч гарсан электроны энерги хангалттай их байх үеддахин замдаа тааралдсан атомтай мөргөлдөж электроныгсугалан гаргадаг. Үүний улмаас урвуу холболтын үе дэхурвуу гүйдэл огцом өсөх үзэгдэл юм.Үүнээс гадна маш их донор агуулсан хагас дамжуулагчдиодны хувьд урвуу хүчдлийн хэмжээ 5-10 вольт орчимбайхад зенер эффект гэдэг үзэгдэл явагддаг. Урвуухолболтын үед n-p шилжилтийн өргөн ихэснэ. Үүний улмаасэерэг сөрөг ионууд бүхий муж хүчдлийн нэмэх хасах туйлдойртоно. Зенерийн эффект нь n-p шилжилтийн мужидбайрлах атомаас электрон сугаран гарч n хагас дамжуулагчуруу орох ба р хагас дамжуулагчид байрлах электронуудаасэнэ n-p шилжилтийн мужид байрлах электроноо алдсанэдгээр атомуудад хүрэлцэн ирж нөхөгддөг. Энэ эффект ньурвуу хүчдлийн 4-10 вольтын үед ажиглагдана. Диодныурвуу гүйдлийн энэ эффектэд үндэслэгдсэн хагасдамжуулагч диодыг зенер диод гэнэ.
  44. 44. Биполяр транзисторБиполяр транзистор1. p-n шилжилт бүхий 2 хагас дамжуулагчаастогтсон элементийг биполяр хос туйлттранзистор гэнэ. Хагас дамжуулагчуудыгхэрхэн хооронд нь холбосноос ньхамааруулан pnp, npn гэсэн 2 төрлийнбиполяр транзистор байна.2. Транзисторыг коллектор-бааз ба эмиттер-баазынхоорондох 2 диодоос тогтсон дараах схемээртөлөөлүүлэн үзэж болох бөгөөд хэлхээнд дараахбайдлаар тэмдэглэнэ. Бааз-эмиттерийн хоорондохдиодыг эмиттерийн диод, бааз-коллекторынхоорондох диодыг коллекторын диод гэж нэрлэнэ.3. npn төрлийн транзистор нь pnp төрлийн транзистороосилүү өргөн ашиглагдах тул npn транзисторыг сонгон авчтайлбарлая. Ерөнхийдээ энэ хоёр транзисторын ажиллахзарчим нь төстэй тул аль нэгнийх нь үйл ажиллагаагмэдсэн тохиолдолд нөгөөг нь бас мэдэх боломжтой.
  45. 45. npnnpn транзистортранзистор1. NPN транзисторын баазын муж буюу рмужийн валентын бүсд сул нүх, эмиттерболон коллекторын муж буюу n мужийндамжууллын бүсд чөлөөт электронуудбайрлана.2. Хэрэв баазыг тэжээлийн хасах,коллекторыг нэмэх туйлтай холбовол бааздах нүхнүүд хасах туйл уруу татагдаж,коллекторт байрлах сул электронууднэмэх туйл уруу татагдана. Энэ ньколлекторын диодын хувьд урвуу холболттул коллекторын мужид оршихэлектронууд бааз уруу нэвтрэх боломжгүйбөгөөд энэ хоёрын хоорондох потенциалсаадны өргөн ихэснэ
  46. 46. 3. Хэрэв баазыг тэжээлийн нэмэх, эмиттерийг хасах туйлтайхолбовол эмиттерт байрлах сул электронууд нэмэх туйлуруу татагдаж баазад нэвтрэн орно. Өөрөөр хэлбэл энэхолболт нь эмиттерийн диодын хувьд шууд оролт тулэмиттерийн дамжууллын бүсд байсан электронууд баазаднэвтрэн орно. Баазын мужид орсон эдгээр электронуудынхувьд коллектор уруу орох болон баазын нүхнүүдэд шилжинбайрлах гэсэн 2 боломж байна. Гэхдээ коллекторын диодурвуу холбогдсон байгаа тул эмиттерээс баазад орсонэлектронууд аль болох бага энергитэй төлөв болохколлектор уруу орох эрмэлзэлтэй байна. Ийнхүүтранзистороор гүйдэл гүйнэ. Тэгэхээр npn транзисторааргүйдэл гүйлгэхийн тулд эмиттерийн диодыг шууд,коллекторын диодыг урвуу холбож өгөх хэрэгтэй. Үүнийтулд эмиттерт баазтай харьцуулахад хасах, коллектортбаазтай харьцуулахад нэмэх хүчдлийг өгнө.4. Ингэж npn хагасдамжуулагчаар гүйдэл гүйхээсгадна эмиттерээс баазад орсонэлектроны цөөхөн хэсэг ньбаазын нүхнүүдэд шилжижулмаар баазаар нүхэндамжуулалт явагдах боломжтойболдог. Ингэснээр баазаар багахэмжээний гүйдэл гүйнэ.
  47. 47. 5. Гэхдээ эмиттерээс баазад орсонэлектронуудын ихэнх нь шуудколлекторын мужид ордог бөгөөд цөөнтооны электронууд баазын нүхнүүдэдшилжин байрласнаар баазаар нүхэндамжуулалт явагдана. Иймээсэмиттерээр гүйх гүйдэл нь бааз болонколлектороор хуваагдаж гүйнэ. Зурагттранзистораар гүйх электроныурсгалын чиглэлийг үзүүлжээ.6. Баазаар гүйх гүйдэл маш бага байх буюуэмиттерийн гүйдлийн ихэнх нь коллектороордамжин гарах тул эмиттерийн гүйдэл, коллекторынгүйдэл нь ойролцоогоор тэнцүү байна. Харинколлекторын гүйдэл, баазын гүйдэл хоёрынхоорондох харьцааг транзисторын гүйдэлөсгөлтийн коэффицент β (β=IC/IB) гэнэ. Энэ ньтухайн транзисторын хувьд тогтмол хэмжигдэхүүнбайна. Зурагт транзистораар гүйх гүйдлийнчиглэлийг зурсан байна.
  48. 48. 7. Баазын гүйдэл нь коллекторын гүйдлээс β дахин багабайдаг шинж чанарыг ашиглан транзисторыг баазынгүйдлээр нь удирдаж болдог усны хоолойтой адилхангэж үзэж болно. Хэрэв баазын гүйдлийг 0 болгочихволколлектороор гүйдэл гүйхгүй.8. Баазын гүйдлийг ихэсгэхэдколлекторын гүйдэл мөн ихэснэ.Өөрөөр хэлбэл коллектораар ямархэмжээний гүйдэл гүйлгэхийгбаазаар нь удирдаж өгч болно.9. Баазын гүйдлийг ихэсгэхзамаар коллекторын гүйдлийгихэсгэх бөгөөд коллекторынгүйдэл тодорхой нэг утгандхүрээд ханана. Өөрөөрхэлбэл коллекторын гүйдэлхамгийн их утгандаа хүрнэ.Энэ үеэс эхлэн баазынгүйдлийг хичнээн ихэсгэсэн чколлекторын гүйдэлөөрчлөгдөхгүй.10. Иймээс транзисторыг дараах гурван төлөвт ажилладаг гэж үзнэ.Нэгд. Баазын гүйдлийг тэг болгоход коллектораар гүйдэл огтгүйхгүй болох ба транзисторын энэ төлвийг хэрчилтийн төлөв гэнэ.Хоёрт. Баазын гүйдлийг ихэсгэх замаар коллекторын гүйдлийнхэмжээг тохируулж болж байгаа транзисторын төлвийг ажлын буюуидэвхтэй төлөв гэнэ.Гуравт. Баазын гүйдлийг ихэсгэхэд коллекторын гүйдэл ихсэх баколлекторын гүйдэл тодорхой нэг утганд хүрээд ханана. Энэ үеэсхойш баазын гүйдлийг хичнээн ихэсгэсэн ч коллекторын гүйдэлөөрчлөгдөхгүй ба транзисторын төлвийг ханалтын төлөв гэнэ.
  49. 49. 11. Биполяр транзисторыг хэлхээнддараах гурван байдлаар холбоно. Өөрөөрхэлбэл транзисторын коллекторын диодыгурвуу, эмиттерийн диодыг шууд холбохынтулд транзисторыг хэлхээнд дараах 3байдлаар холбож болно.12. Транзисторын эмиттерийн хэсгийгдиодоор, коллекторын хэсгийг β⋅Ib гүйдэлүүсгэгчээр орлуулсан дараах загвараартөлөөлүүлж болно.13. Транзисторын ерөнхийэмиттертэй хэлхээний хувьдэмиттер, бааз, коллекторооргүйх гүйдэл (ie, ib, ic) болонтранзисторын бааз, эмиттер,коллектор дээрх хүчдэл (Vb, Ve,Vc), коллектор-эмиттерийнхоорондох хүчдэл (Vce) зэргийгтооцоолон ольё.Ve=0Vbe=0.7vVb=Ve+Vbe=0+0.7v=0.7vIb=(Vbb-Vb)/Rb=(Vbb-0.7v)/RbIc=βּIbIe=Ib+IcVc=Vcc-IcּRcVce=Vc-Ve=Vc14. Хэрэв баазын гүйдэл 0гарвал транзисторыгхэрчилтийн төлөвт байна гэжүзнэ. Энэ үед ib=0 ic=0Vc=Vce=Vcc байна.15. Хэрэв коллекторынхүчдэл 0-ээс бага гарвалтранзистор ханалтын төлөвтбайна гэж үзнэ. Энэ үедic=Vcc/Rc Vc=Vce=0 байна.16. Коллекторын гүйдэл,коллекторын хүчдэл 0-ээс их болтранзистор ажлын төлөвт байна.Энэ үед Ic=βּIb Vce= Vc=Vcc-IcּRcбайна.
  50. 50. Эмиттерийн эсэргүүцэлтэйЭмиттерийн эсэргүүцэлтэйхэлхээхэлхээТранзисторын эмиттерийгэсэргүүцлээр дамжуулангазартай холбосон дарааххэлхээг эмиттерийнэсэргүүцэлтэй хэлхээ гэнэ.Vb=VbbVe=Vb-0.7v=Vbb-0.7vIe=Ve/Re=(Vbb-0.7v)/ReIc≈IeIb=Ic/bVc=Vcc-IcּRcVce=Vc-VeVce(max)=Vcc-VeIc(max)=Vce(max)/Rc1. Хэрэв коллекторын гүйдэл0 гарвал транзисторыгхэрчилтийн төлөвт байна гэжүзнэ. Энэ үед ic=0Vc=Vce=Vcc-(Vbb-0.7v) байна.2. Хэрэв коллектор-эмиттерийнхоорондох хүчдэл 0-ээс багагарвал транзистор ханалтынтөлөвт байна гэж үзнэ. Энэ үедic=(Vcc-Vbb+0.7v)/Rc ба Vce=0байна.3. Коллекторын гүйдэл, коллектор-эмиттерийн хоорондох хүчдэл 0-ээсих бол транзистор ажлын төлөвтбайна. Энэ үед Ic=Ie ба Vce= Vc-Veбайна.
  51. 51. Хүчдэл хуваагч ашигласанХүчдэл хуваагч ашигласанэмиттерийн эсэргүүцэлтэйэмиттерийн эсэргүүцэлтэйхэлхээхэлхээ1. Транзисторын эмиттерийнэсэргүүцэлтэй хэлхээнийхэлбэрийг бага зэрэг өөрчилье.2. Баазын хүчдлийг R1, R2 хүчдэлхуваагчийн тусламжтайгаар дурынутгатай байхаар өөрчилж болно.3. Иймээс баазын хүчдлийг R1, R2 хүчдэлхуваагчийн тусламжтайгаар өөрчилж болохучир баазын хүчдлийг коллекторын хүчдэлтэйадилхан байхаар сонгож авья. Практиктхэлхээ нь нэг тэжээлийн үүсгүүртэй байх ньхялбар байдаг учраас энэхүү хүчдэлхуваагчийг ашигласан гэж ойлгож болно.ccb VRRRV ⋅+=2124. Энэ хэлхээ нь эмиттерийн эсэргүүцэлтэй хэлхээний пракикт ашиглагддаг хувилбар нь.Давуу тал нь нэг тэжээлийн үүсгүүр ашигласан. Баазын хүчдэл нь R1, R2 эсэргүүцлийнхарьцаанаас хамаарна. Бусад нь өмнөх эмиттерийн эсэргүүцэлтэй хэлхээтэй адилхан.
  52. 52. Биполяр транзистор ашигласанБиполяр транзистор ашигласанөсгөгчөсгөгч1. Биполяр транзистор ашигласан өсгөгч нь оролтынимпульсийн гүйдэл болн далйцыг өсгөх замаарчадлыг өсгөх зориулалттай. Тогтмол ба хувьсахгэсэн 2 тэжээлийн үүсгүүр ашиглах тулсуперпозицийн зарчимыг ашиглан дараах 2шаттайгаар анализ хийнэ.Хувьсах гүйдлийн генераторыг байхгүй гэж үзээд зөвхөнтогтмол гүйдлийн хувьд анализ хийх.Тогтмол гүйдэл үүсгэгчийг байхгүй гэж үзэж хувьсахгүйдлийн хувьд анализ хийх.2. Эхлээд өсгөгчийн тогтмол гүйдлийн эквивалент хэлхээг авчүзье. Энэ үед хувьсах гүйдлийн генераторыг шуудхэлхээгээр солино. Тогтмол гүйдлийн хувьд конденсаторзөвхөн цэнэглэгдэх тул конденсаторыг нээлттэй switch-ээртөлөөлүүлэн үзэж болно. Ингэсэн тохиолдолд өсгөгчийнхэлхээг дараах хэлбэртэйгээр зурж болно. Энэ нь хүчдэлхуваагч ашигласан эмиттерийн хэлхээ байна. Эндээс үзвэлөсгөгчийн тогтмол хүчдлийн эквивалент хэлхээ нь зөвхөнтранзисторын хэвийн ажиллагааг хангах л зорилготойбайна. Өөрөөр хэлбэл транзисторыг ажлын төлөвт байлгахзорилготой.
  53. 53. 3. Одоо өсгөгчийн хувьсах гүйдлийн эквивалент хэлхээг авч үзье.Энэ үед тогтмол гүйдлийн үүсгүүрийг шууд хэлхээгээр солино.Хувьсах гүйдлийг конденсатор нэвтрүүлэх тул конденсаторыгхаалттай switch-ээр төлөөлүүлэн үзэж болно. Ингэсэнтохиолдолд өсгөгчийн хэлхээг дараах хэлбэртэйгээр зурж болно.4. Ингээд бага зэргийн хувиргалтыг хийн хэлхээг хялбархэлбэрт оруулья.5. Цаашид тооцоог хийхэд хялбарыг бодож транзисторыгдараах байдлаар загварчилья.Нэгд. Баазын хүчдэл, эмиттерийн хүчдэл хоорондоо 0.7v-ийн ялгаатай байх бөгөөд ойролцоогоор баазын хүчдэлэмиттерийн хүчдлийг тэнцүү гэж үзье.Хоёрт. Коллекторын гүйдэл нь баазын гүйдлээс β дахинилүү. Хэрэв баазын гүйдлийг маш бага гэж үзвэлэмиттерийн гүйдэл коллекторын гүйдлүүдийгойролцоогоор тэнцүү гэж үзэж болно. Тэгвэл эмиттерийнгүйдэл нь баазын гүйдлээс β дахин илүү болно.Гуравт. Дээрх 2 зүйлийг ашиглавал өөрөөр хэлбэл баазынхүчдэл эмиттерийн хүчдэлтэй тэнцүү, баазын гүйдэл ньэмиттерийн гүйдлээс β дахин бага тул нийт баазынэсэргүүцэл нийт эмиттерийн эсэргүүцлээс β дахин их байхболно.6. Нийт эмиттерийн эсэргүүцэл нь шуудхолболтын үеийн эмиттерийн диодныэсэргүүцэл дээр эмиттерийнэсэргүүцлийг нэмсэнтэй тэнцүү Re+r’eбайна. Харин баазын эсэргүүцэл ньүүнээс β дахин илүү Rb= β ּ(Re+r’e)байна.7. Ингэж үзвэл баазын хэсгийгбаазын эсэргүүцлээр, коллекторынхэсгийг Ic= β ּIe гүйдэл үүсгэгчээртөлөөлүүлэн үзэж болно.
  54. 54. ( )eegbrRVI+⋅=βeegbcrRVII+=⋅= βeecgccoutrRRVRIV+⋅=⋅=eecgoutrRRVVk+==8. Ингэж загварчилж үзээд транзисторөсгөгчийн өсгөлтийн коэффицентийгтогтоое.9. Энд эмиттерийн диодны шууд холболтын үеийн дотоодэсэргүүцлийг хэмжээг r’e=25mV/Ie томъёогоор олж болно.Энд Ie нь тогтмол гүйдлийн үеийн эмиттерийн гүйдэл.
  55. 55. Эмиттерийн конденсаторынЭмиттерийн конденсаторыннөлөөнөлөө1. Хэрэв эмиттерийн эсэргүүцлийгконденсатораар тэлээлсэн тохиолдолдөсгөлтийн коэффицент хэрхэнөөрчлөгдөхийг үзье.2. Тогтмол гүйдлийн эквивалент хэлхээгавч үзье. Энэ хэлхээ нь эмиттерийнэсэргүүцлийг конденсатораартэлээлээгүй байх үеийн тогтмолгүйдлийн эквивалент хэлхээтэйдавхцаж байна. Иймээс эмиттерийнэсэргүүцлийг конденсатораартэлээлсэн болон тэлээлээгүйтохиолдлуудад dc ажлын шулуунболон ажлын цэг өөрчлөгдөхгүй.
  56. 56. 3. Хувьсах гүйдлийн эквивалент хэлхээг авч үзье.4. Хувьсах гүйдлийн эквивалент хэлхээнийхувьд эмиттерийн эсэргүүцэл байхгүйбайна. Иймээс өсгөлтийн коэффицентэдхэрхэн нөлөөлөхийг үзье. Үүний тулдхувьсах гүйдлийн эквивалент хэлхээг өмнөхбайдлаар загварчилья.egbrVI⋅=βegbcrVII =⋅= βecgccoutrRVRIV⋅=⋅=ecgoutrRVVk ==
  57. 57. Эмиттерийн давтагчЭмиттерийн давтагч1. Эмиттерийн давтагч ньоролтонд өгсөн сигналындалайцыг хэвээр байлгангүйдлийг өсгөх замаар чадлыгөсгөх зориулалттай.2. Эмиттерийн давтагчийнтогтмол гүйдлийнэквивалент хэлхээгбайгуулья.3. Эмиттерийндавтагчийн хувьсахгүйдлийн эквивалентхэлхээг байгуулья.
  58. 58. 4. Хувьсах гүйдлийн эквивалентхэлхээнд бага зэрэг хувиргалт хийжзагварчилья.( )eegbrRVI+⋅=βeegbcrRVII+=⋅= βeegcerRVII+=≈geeeeeout VrRRRIV ⋅+=⋅= 1=≈+==eeeeegoutRRrRRVVk5. Эндээс үзвэл эмиттерийн давтагчийн хувьдоролт гаралтын хүчдэл бараг адилхан байна.Харин оролтын гүйдэл нь R1, R2 резистор болонбаазаар салаалан гүйх бөгөөд гаралтын гүйдэлнь коллекторын гүйдэлтэй тэнцүү байх учраасоролтын импульсийн далайцыг хэвээр байлгангүйдлийг өсгөх замаар чадлыг өсгөж байна.
  59. 59. Транзисторын каскадТранзисторын каскадТранзисторын өсгөгчүүдийгхооронд нь холбох замаартранзисторын каскадыг гарганавна.2 өсгөгчийн оролтын эсэргүүцлүүд адилхан1kohm байна. Тиймээс дээрх каскадын эхнийхэсгийн оролтын эсэргүүцэл нь 1kohm,ачааны эсэргүүцэл нь мөн 1kohm байх тулгаралтын эсэргүүцэл нь 3.6k||1k байна.Ig=1mV/(1k+600ohm)=0.625µAVin=0.625µA⋅1kohm=0.625mV1-р каскадын хувьд:Zout=1kohm||3.6kohm=783ohmr’e=22.7ohm (эмиттерийн диодын эсэргүүцэл)A=783ohm/22.7ohm=34.5Vc=34.5⋅0.625mV=21.6mV2-р каскадын хувьд:Vin=Vc=21.6mVZout=10k||3.6k=2.65kohmr’e=22.7ohm (эмиттерийн диодын эсэргүүцэл)A=2.65kohm/22.7ohm=117Vc=117⋅21.6mV=2.53V

×