Üliõpilane: Martin Pabusk, Õppeaasta: 2014/2015 Rühm: EK III-1 Regina Feldman, Ardi Puis Töö tehtud: 06.11.2014 Aruanne esitatud: Juhendaja: T. Leola Töö nr. 9 TÜRISTORI UURIMINE Katseobjekt: Kasutatud seadmed: Türistor D238E Digitaalmultimeeter Udmax = URmax= 150 V Ampermeeter No 743248 Idmax = IRmax=20 mA Voltmeeter No 88686 Utmax = 2 V Toiteplokk Itmax = 10 A Pmax = 20 W Joonis 9.1.Trinistori lülitusskeem Koostame lülituse trinistori uurimiseks (Joonis 9.1.). Võtame üles trinistori tunnusjoonte sarja U(B0) = f (IG) vähemalt viie erineva juhtvoolu IG korral ning mõõdame jääkpinged Ut. Katsetulemused kanname tabelisse 1
Injektsioon vähemus-l/k sisestamine Schottky siire - pn-siirde eriliik: metall + Si. Metalli-pooljuhi kontakt võib olla nn. oomiline või alaldav. Alaldav kontakt põhineb elektronide väljumistööde erinevusel. Kuna puudub injektsioon, siis ümberlülitumisprotsessid toimuvad kiiremini. Siirde mahtuvus. Pn-siirde omadusi (piirväärtused, kuni...): Ge Si GaAs Schottky Vastupinge URmax ,V 500 12000 7000 500 Päripingelang UF, V 0,3 0,7 1,5 0,3 -6 -9 -12 Vastuvool IR, A 10 10 10 10-12 Väljalülitumisaeg toff, ns 10 10 0,1 0,1 Siirde temp. T max, °C 0 80 140 300 120 c) Dioodid Tegelik struktuur: metall p+ - p n n+ - metall
Pooljuhtdiood ehk diood on kahe elektroodiga pooljuhtseadis, mille eesmärk on lasta elektrivoolu läbi ainult ühes suunas. Seadise põhiosaks on pooljuhtkristalli sisse tekitatud pn-siire. Dioodide põhiparameetrid on järgmised: · suurim lubatav pärivool IFMAX, mis antakse dioodi tüübist sõltuvalt kas keskväärtusena, maksimaalväärtusena või impulssvooluna, viimasel juhul antakse ka impulsi kestus; · suurim lubatav vastupinge URMAX, mis antakse samuti kas alalis-, kesk- või maksimaalväärtusena; · pingelang pärireziimis UF, antakse kas suurimal pärivoolul või kui mingil muul voolul, siis antakse pärivoolu väärtus; · suurim alalisvastuvool, mis on suurim lubatav vastuvool antud vastupingel; · vastutakistuse taastumiskestus trr, on ajavahemik päripingelt vastupingele lülitamise hetkest kuni hetkeni, mil
detekteerimiseks. Pindd kasut suhteliselt suure pinnaga p-n-siiret, punktd aga metallteraviku ja pooljuhi vahelist kontakti. 25. Nimetage pooljuhtdioodide põhiparameetrid.lk 19 Dioodide põhiparameetrid on järgmised: · suurim lubatav pärivool IFMAX, mis antakse dioodi tüübist sõltuvalt kas keskväärtusena, maksimaalväärtusena või impulssvooluna, viimasel juhul antakse ka impulsi kestus; · suurim lubatav vastupinge URMAX, mis antakse samuti kas alalis-, kesk- või maksimaalväärtusena; · pingelang pärireziimis UF, antakse kas suurimal pärivoolul või kui mingil muul voolul, siis antakse pärivoolu väärtus; · suurim alalisvastuvool, mis on suurim lubatav vastuvool antud vastupingel; · vastutakistuse taastumiskestus trr, on ajavahemik päripingelt vastupingele lülitamise hetkest kuni hetkeni, mil ümberlülitumisel kujunev vooluimpulss
sekundaarmähist. Sildlülituse trafo on lihtsam (üks mähis jääb ära). Samal ajal jääb sildlülituses tarbijaga järjestiku kaks dioodi, millel mõlemal tekib pärisuuna pinge lang järelikult on sildlülituses sisemine pingelang suurem. Erinevus ei ole suur umbes 0.8V, kuid alaldite projekteerimisel tuleb sellega arvestada. Dioodide valik alalduslülitusse toimub kahe dioodi põhiparameetri alusel: 1. suurim lubatav pärivool Ifmax 2. suurim lubatud vastupinge Urmax Poolperioodalaldil (valem) Täisperioodalalditel (valem1) kuna vool tarbijas moodustub kahe dioodi voolu summana. Vastupinge suhtes on aga täisperioodlülitustel erinevusi. Keskväljavõttega lülitusel Urmax=>2U2max, kuna vastupingestatud olukorras mõjub dioodile kahe sekundaarmähise pinge. Sildlülituse korral on aga mõjuv pinge(vastupinge) väiksem. 2.3 Alaldi töö mahtuvuslikule koormusele
Alaldusdiood on ettenähtud madalasagedusliku vahelduvvoolu muundamiseks pulseerivaks alalsivooluks. Kasutatakse peamiselt ränipinddioode. Valmistatakse kahest dioodist koosnevaid komplekte, ühesuguste näitajatega jadalülituses dioodidest alaldustulpi ja erinevate skeemide järgi ühendatud dioodidest alaldusplokke. Parameetrid: suurim lubatud alalisvool (IFmax on pärivoolu suurim keskväärtus; suurim lubatav alalisvastupinge URmax on dioodi siirdele rakendada lubatav vastupinge suurim väärtus; sagedusala piirdesagedus. Pingevoolu tunnusjoon: (pütsepp:lk 48) 42. Ühefaasilised alaldid Ühefaasilises ühetaktilises alaldis vool läbib dioodi ja tarvitit trafo sekundaarpinge poole perioodi ulatuses, st kuni sekundaarmähise otspunkt a on positiivne otspunkti b suhtes. See vool on pulseeriv, muutudes amplituudiväärtusest nullini. Alaldatud vooli alaliskomponent kujutab endast perioodi vältel tarvitit läbiva voolu
omadust kasutatakse näiteks bipolaartransistoride parameetrite temperatuurisõltuvuse kompenseerimiseks). Vastupingestatud dioodi läbib väga nõrk vastuvool, millega praktilistes rakendustes ei ole reeglina vaja arvestada. Seega on pn-siirdele omane ventiiliefekt, mida kasutatakse vahelduvpingete alaldamiseks. Joonis 3.6. Dioodi pinge-voolu tunnusjoon: A - anood; K - katood; UF - päripingelang; IF - pärivool; UF0 - kanalipinge; Urmax - suurim lubatav vastupinge; UBR läbilöögipinge [2]. Kui vastupinge ületab dioodi läbilöögipinge UBR, siis kasvab vastuvool väga järsult. Samal ajal jääb (vastu)pingelang dioodil peaaegu konstantseks. Seda omadust kasutatakse pinget stabiliseerivates stabilitronides e. zenerdioodides. Muud liiki dioodide normaalses tööolukorras ei tohi vastupinge dioodi läbilöögipinget ületada. Dioodi nimipinge on tavaliselt 80 ..
tegemist eriotstarbeliste dioodidega. Põhidioodideks on alaldusdioodid ja lülitidioodid (ka universaal ja impulssdioodid). Eriotstarbelistest dioodidest on enamlevinud stabilitronid (zenerdioodid), mahtuvusdioodid, valgusdioodid, fotodioodid. Dioodide põhiparameetrid on järgmised: 1. suurim lubatav pärivool IFMAX, mis antakse dioodi tüübist sõltuvalt kas keskväärtusena, maksimaalväärtusena või impulssvooluna, viimasel juhul antakse ka impulsi kestus; 2. suurim lubatav vastupinge URMAX, niis antakse tavaliselt maksimaalväärtusena; 3. pingelang pärireziimis UF,- antakse suurimal pärivoolul, 4. suurim alalisvastuvool IRmax, mis on suurim lubatav vastuvool antud vastupingel; 5. vastutakistuse taastumiskestus trr, niis on ajavahemik päripingelt vastupingele lülitamise hetkest kuni hetkeni, mil ümberlülitumisel kujunev vooluimpulss kahaneb etteantud väärtuseni (vt. joonis 2.1). Sõltuvalt konkreetsest dioodi kasutusotstarbest võidakse kasutada veel teisi parameetreid.
lülitumisvool I DMAX - Voolu vähenemisel säilub avatusreziim kuni hoidevooluni IH (Holding current) ja sellest väiksemal voolul lülitub türistor välja. Dioodtüristori vastusuunareziim on tavaline dioodi vastusuunareziim seal esineva vastuvooluga, kuna siirded j1 ja j2 on pingestatud vastusuunas. Sellest lähtuvalt on siis ka dioodtüristoril piirparameetriteks suurim lubatav pärivool ITMAX koos sealjuures esineva päripingelanguga UTMAX ja suurim lubatav vastupinge URMAX koos lubatava vastuvooluga IRMAX. ELEKTROONIKAKOMPONENDID lk. 65 JOONIS 8.2 Voolu laviinitaoline suurenemine avaldub ka dioodtüristori kui transistoride lülituse analüüsimisel. Suurenegu meil transistori VT2 baasi vool (siirde j2 vool) rakendatud pinge suurenemise tõttu mingi I võrra. Tema kollektorvool suureneb sel juhul aga võrra.
Vältimaks läbilööki, peab dioodi või türistori maksimaalne lubatud perioodiliselt korduv vastupinge alaldites M1, M2 ja B2 ületama väärtust U R = k 2U s ning alaldites M3 ja B6 U R = k 2 3U s kus k = 1,7...1,85 on varutegur kaitseks korduvate ja lühiajaliste liigpingete eest ja Us toitepinge. Eraldustrafoga lülitustes Us = U2. Läbilöögipinge URmax on pinge pooljuhtseadisel, mille korral tekib läbilöök ning seadise pn-siirde struktuur hävib. Vastuvool (lekkevool) IR on vool, mis läbib seadist sellele rakendatud läbilöögipingest väiksema vastupinge korral. Väga tähtsad parameetrid on avanemis-ja taastumisajad tF, tR. Avanemisaeg määrab dioodile langeva pinge, enne kui seda hakkab läbima pärivool. Taastumisaeg on ajavahemik, mille vältel vastupingestatud dioodi vastuvool kahaneb nimiväärtuseni.
annaabi.ee 
