suureneb. 5. Transistorid Kollektor hakkab koguma elektrone, emitter saadab auke välja kollektorisse. Transistori omadus transistor võimendab emitteri ja baasi vahelist pinget. Väikesed pingemuutused emitteri ja baasi vahel tekitavad suuri pingemuutusi baasi ja kollektori vahel. St et transistor on pinge võimendaja. Baasi potentsiaalid npn pos, pnp neg Transistor on pinge võimendaja. 6. Pooljuhtdioodi tööpõhimõte Elektrivoolu läbib pn siirde tekitavad põhilised laengukandjad. Nii n-pooljuhid kui p-pooljuhid. Voolutugevus on suur ja pn-siirde takistus on väike. 7. Väljatransistor ( tööpõhimõte, skeem) Pais + - kiirendab elektronide liikumist suudmele otsesiire. Pais aeglustab elektronide liikumist suudmele vastusiire. 8. Kiip Kiip Kinnine mikroskeem, pooljuhtplaat, milles on transistorid, dioodid, takistid, kondensaatorid
elektronid kui ka augud, npooljuhis peamiselt e, ppooljuhis peamiselt augud, I leppeline voolusuund) DIOOD Siirdekiht p ja npooljuhi vahel, pnsiire juhib elektrivoolu ainult suunas ppoolmelt npoolmele; seetõttu toimub vahelduvvooluringi lülitatud pnsiire (diood) alandina ( joonis pooljuhtdiood juhib voolu vaid ühes, pärisuunas), ( joonis pooljuhtdiooni voltamperkõver (tunnusjoon), nõrka vastuvoolu tingib omajuhtivus), ( joonis pooljuhtdioodi läbilõige Iisolaator, Khermeetiline kest, Ppnsiirdega pooljuhtkristall, tingmärk) TRANSISTOR Transitor on pooljuhtseadis elektrisignaalide võimendamiseks, muundamiseks ja genereerimiseks. Kui kaks pnsiiret luuakse vastasjärjestuses (nt np ja pn), saadakse transistor. ( joonis npn ja pnp transistori läbilõige ja tingmärk kummagi transistorvõimendusastme lülitusvisandil) http://www.abiks.pri.ee
Tallinna Tehnikaülikool Elektriajamite ja Jõuelektroonika instituut Üliõpilane: Rait Rääk Teostatud: 21.02.2005 Õpperühm: AAAB41 Kaitstud: Töö nr. 1 OT Pooljuhtdiood Töö eesmärk: Töövahendid: Pooljuhtdioodi pinge-voolu Diood, toiteallikas, potentsiomeeter, tunnusjoone määramine ja selle ampermeeter, voltmeeter. kasutamise oskuste arendamine. Skeem Teooria Pooljuhtdioodid on kahe väljastusega ühe pn- siirdega elektronseadised. Nende valmistamisel kasutatakse lähtematerjalina räni germaaniumi või galliumarseniidi monokristalli, kus lisandite kontsentratsioon ei tohi ületada 10-8 %. Dioode liigitatakse
Vaadeldud vaakumdioodi mudelis on anoodiks metallplaat ja katoodiks spiraali keeratud peen traat. Spiraali otsad on ühendatud kahe kandetraadiga, millest kumbki on varustatud väljaviiguga. Kui traatspiraal vooluringi ühendada, hakkab see voolutoimel hõõguma ja kuumeneb kõrge temperatuurini. Elektrivooluga kuumutatavat traatspiraali nimetatakse kütteniidiks. Kui vaakumdiood vooluringi ampermeetriga jadamisi, siis selgub, et vaakumdiood juhib samuti voolu ühes suunas nagu pooljuhtdioodi puhulgi. 32. Läbipaistvast klaasist, mille sisepinna üks osa on kaetud ainega, mis valguse mõjul eraldab elektrone : fotokatood. Analoogne vaakumdioodiga. 33. Fotoelement, milles on lisaks fotokatoodle on lisakatoode, mis emiteerivad sekundaarelektrone. Osavalt valitud pingejaotusel võib iga elektron emiteerida mitu sekundaarelektroni, seega fotovool suureneb. --------------------- 15.Ränidioodi ja germaaniumdioodi elektriliste omaduste võrdlus
Too näide. Doonorlisand loovutab elektrone, aktseptorlisand võtab neid vastu. 9. Mida kujutab endast pn-siire, kuidas seda tekitada? PN-siire on piirkond n-tüüpi ja p-tüüpi pooljuhi vahel. Seda tekitatakse sulandades ühte n- pooljuhist plaadike p-pooljuhist plaadikesega. 10. Milline on pn-siirde põhiomadus ja kus seda kasutatakse? PN-siirde põhiomadus on ühesuunaline elektrijuhtivus ja seda kasutatakse pooljuhtdioodide valmistamisel. 11. Kirjelda pooljuhtdioodi voltamper-kõverat ehk pinge–voolu tunnusjoont. Kui dioodile rakendada päripinge, hakkab vool pinge tõustes kasvama. Vastupinge korral kahaneb vool nullilähedale. 12. Millal on tegemist päri- ja millal vastusiirdega? Pärisiire toimub siis, kui vooluallika positiivne poolus on ühendatud p-poolmega. Vastusiirde puhul on poolused vahetatud. 13. Milline on transistori ehitus ja tööpõhimõte? ( tee skemaatiline joonis)
Posit.laeng üks mis kergesti loovutab elektrone ja teine mis liidab elektrone.Posit.ja neg.jõu vahel tekib elektritõmbejõud see põhjustab sideme tekkimisi ioonkristallides .Kovalentne side on põhjustatud valentssidemetest.valentselektronid-erineva spinniga.Neg.laeng paikneb vahepealses ruumipiirkonnas ajaliselt rohkem.Elektrontõmbejõud- ühine elektronkate.Diood on elektroonikas kasutatav komponent, mille eesmärk on tagada vaid ühesuunaline elektrilaengute liikumine. Pooljuhtdioodi tööpõhimõte seisneb P- ja N-tüüpi pooljuhtide ühendusel tekkiva PN-siirde omadusel juhtida voolu pärisuunas (P pooljuht positiivse pingega) oluliselt paremini, kui vastassuunas.Dioode kasut.vahelduvvoolust alalisvoolu saamiseks e.alaldites.Valge valguse dioodid võimaldavad valguseks muundada ~90% energiaks.Valge valduse dioodid on kallid,natuke vigased Transistor on kolme või enama väljaviiguga pooljuhtseadis, mida kasutatakse elektrisignaalide tekitamiseks, võimendamiseks ja
olevate takistite takistused liidetakse: R = R1 + R2 + .... Ri. Rööbiti ühendatud takistite kogutakistus leitakse valemiga: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + .... 1/Ri. 2.8 Diood Diood on elektroonikas kasutatav komponent, mille eesmärk on tagada vaid ühesuunaline elektrilaengute liikumine. Põhimõtteliselt lubab diood elektrivoolul liikuda ühes suunas, aga takistab selle liikumist teises suunas. Dioodi võib seega ette kujutada tagasilöögiklapi elektroonilise analoogina. Pooljuhtdioodi tööpõhimõte seisneb P- ja N-tüüpi pooljuhtide ühendusel tekkiva PN-siirde omadusel juhtida voolu pärisuunas (P pooljuht positiivse pingega) oluliselt paremini, kui vastassuunas. Pooljuhtmaterjalidena on kasutatud nii germaaniumi kui seleeni, kuid tänapäeval on siiski väga levinud ränidioodid. Joonis 3. Dioodi skeemtähis ja diood 2.9 Transistor Transistor (ingl transfer üle kandma + resistor takisti) on kolme või enama väljaviiguga
Teema 3. Pooljuhtseadised M.Pikkovi ainekava ja konspekti järgsed allteemad (http://www.ttykk.edu.ee/aprogrammid/elektroonika_alused_MP.pdf, lk. 23...41): - Pooljuhtdiood, tema ehitus. Alaldava siirde tekkimise tingimus. Protsessid pooljuhtdioodis. Pooljuhtdioodi kasutamisala, põhiparameetrid (lk 23...26). - Bipolaartransistor, tema ehitus, pingestamine, protsessid transistorstruktuuris (27...30). - Ühise baasiga ja ühise emitteriga lülituse karakteristikud (30...32). - Bipolaarne liittransistor (33). - Väljatransistorid (p-n siirdega, isoleeritud paisuga), nende ehitus, tööpõhimõte, tunnussuurused (34...37). - Türistorid (dinistorid, trinistorid). Suletav türistor. Sümmeetriline türistor.
1. Ioonside - Positiivsete ja negatiivsete ioonide vahel tekib tõmme, mis neid koos hoiab. Näiteks NaCl-s Na on ära andnud oma välise elektroni Cl-le. Kovalentne ehk homeopolaarne side - Kummaltki ühinevalt aatomilt ühistatakse üks elektron vastasspinnidega elektronpaaridest. Näiteks H2 moodustamisel ühistatakse kummagi aatomi 2 elektroni. 2. Metalli aatomis on kõrgeimal hõivatud energiatasemel ainult üks elektron. Tõrjutusprintsiip lubab tsooni igale alatasemele asuda kahel vastassuunaliste spinnidega elektronil, seetõttu jääb kõrgeim hõivatud tsoon pooleni täidetuks. Selle tsooni elektronid moodustavad liikumisvõimelise elektrongaasi. 3. Kristallis olevate aatomite elektronkatete väliselektronide tasemed paisutab aaatomite elektriline vastastikõju laiadeks energiatsoonideks. Kehtima jääb energia miinimumprintsiip koos Pauli tõrjutusprintsiibiga. 4. Keelutsoon - Vahemik, milles elektronid ei saa omandada energiad nende laineomaduste...
ülekandmine kõigi astmete jaoks üheaegselt, ei teki hilistumist. Pilet 7 1. Pooljuhtdiood Pooljuhtdiood on ühe p-n siirdega elektronseadis, millel on kaks väljaviiku. Pooljuhtdiood valmistatakse p-n siirde kuju ja mõõtmete järgi kas punktdioodidena või pinddioodidena. Punktdioodidel on kontakti mõõtmed samas suurusjärgus p-n siirde paksusega. Pinddioodidel aga on p-n siirde pindala tõkkekihi paksusest palju suurem. Pooljuhtdioodi tunnusjooneks loetakse dioodi läbiva voolu sõltuvust temale rakendatud pingest. Tihti nimetatakse seda tunnusjoont ka dioodi volt-amper karakteristikuks. 2. Formeeritud kanaliga MOSFET Antud juhul on p tüüpi alusele tekitatud tugevalt n tüüpi läte ja neel ning nende vahele n tüüpi kanal. Kui paisupinge puudub, siis on kanal juhtiv ja lätte ning neelu vahele pinge rakendamisel tekib vool. Kui paisule rakendada lätte ja ka kanali
erinevate toiteallikate emj., pinge ja vool suletud vooluahela korral. Tulemused kanda tabelisse. Arvutada kogutakistus R ja vooluallika sisetakistus R sise. Kontrollida kas Ohmi seadus kogu vooluringile on õige ja teha sellest järeldus. 4. Tabel Mõõtmistulemused Arvutustulemused E (V) U (V) I (A) R () Rsise () Järeldus: 1. Kus kasutatakse pooljuhtdioode elektriseadmetes? 2. Pooljuhtdioodi tööpõhimõte. Mida nimetatakse pooljuhtdioodiks? 17 LABORATOORNE TÖÖ NR. 12 Eesmärk: kolmefaasilise sildalaldi uurimine. 1. Kasutatavad mõõteriistad ja tööks vajalikud vahendid. Jrk. Nimetused Tüüp Vahejaotus Süsteem Mõõtepiirkond 1. Voltmeeter - 0 60 V 2
tulemusena, kui ta 1826. aastal uuris elektrijuhtivust. Seda seaduspärasust nimetatakse tänapäeval Ohmi (loe: oomi) seaduseks ja sõnastatakse enamasti nii: Voolutugevus ahela osas on võrdeline sellele ahelaosale rakendatud pingega ja pöördvõrdeline ahelaosa takistusega. v I= R Mittelineaarne ahel. Mittelineaarne ahel on selline vooluahel, kus juhtivus või takistus on sõltuvususes ahela pingest või voolust, st et R != const. Näiteks võib tuua pooljuhtdioodi juhtivuse, kus pinge kasvades vool hakkab eksponentsiaalselt kasvama. Lisa: Elektriahelat, milles on kas või üks mittelineaarne osa (takisti, element), nimetatakse mittelineaarseks. Kuna mittelineaarelemendi takistus pole konstantne, siis ei saa niisugust elementi sisaldavat ahelat arvutada Ohmi seaduse järgi. Kui elemendi (või elementide) pinge-voolu tunnusjoon(ed) on teada, võib kasutada näiteks graafilist meetodit. Diferentsiaalne ja integraalne takistus. Diferentsiaalne takistus :
M.J., 0 b lühisevool. Tundlikkus: I/: [mA/Lm]; SSi 3, SGe 20 44 Fotomuunduri reziimis rakendatakse fotodioodile vastupinge, mis on tunduvalt kõrgem, kui foto E.M.J. ja pn-siirde valgustamisel potentsiaaltõkke kõrgus praktiliselt ei muutu. Selle tagajärjel jää- vad kõik vabanenud ja pn-siirde välja poolt eraldatud laengud fotodioodi. Seega fotodioodi selles reziimis pärivool puudub. Fotodioodi pimekarakteristik ei erine pooljuhtdioodi vastavas pinge- voolu tunnusjoonest ja läbib koordinaatide alguspunkti. Sel juhul läbib pn-siiret vool, mis tekib vähemuslaengukandjate liikumisest välispinge toimel. Valgustustiheduse tugevnemisel vastuvool kasvab, sest suureneb pooljuhi aatomite ionisatsioonist tekkinud laengukandjate hulk. Fotodiood töötab selles reziimis nagu pooljuhtdiood, mille vastuvoolu tüürib valgus. ................................... Emax: Si 0,5-0,6V; GaAs 0,87V Fototakisti (fotoresistor).
annaabi.ee 
