|
«Kompyuterning fizik asoslari» fanidan yakuniy nazorat -variant
|
| bet | 1/18 | | Sana | 24.02.2023 | | Hajmi | 343.65 Kb. | | #43390 |
Bog'liq 1-19 gacha fizika gromov-t, Sarvinoz Allayorovna. Die aktuellen Herausforderungen, Munavvar Qori Abdurashidxonovniong pedagogik qarashlari, Mirjalol kurs ishi 1, Academic-Data-304211100769, topshiriqlar, 111111111111, 2022 yil 18-iyunga qadar fanlar, 15 мажбурий, tipik masala, B2-English-test-with-answers, Axmatqulova Muborak, SHAYBONIYLAR VA ASHTARXONIYLAR DAVRIDA MADANIYAT VA ADABIYOT, zaripov, Marketing va uning asosiy vazifalari[1]
«Kompyuterning fizik asoslari» fanidan yakuniy nazorat
1-Variant
1) Elekronikaning rivojlanish tarixi va qo’llanish sohalari.
2) Ideal p-n o’tish hodisasi uchun differensial qarshilik
3)Maydonli tranzistorlarning asosiy parametrlari
Elekrtronika — fan va texnikaning elektronlar va boshqalar zaryadlangan zarralarning elektromagnit maydon hamda turli jismlar bilan oʻzaro taʼsiri qonuniyatlarini oʻrganish, bu oʻzaro taʼsirdan foydalanib energiyani oʻzgartiradigan elektron asbob va qurilmalarni yaratish usullarini ishlab chiqish bilan shugʻullanadigan sohasi. Matematika, fizika, nazariy elektronika kabi fanlar E.ning nazariy asosini tashkil qiladi. E.da axborotni diskret va uzluksiz elektromagnit signallar koʻrinishida olish va ularni oʻzgartirish, almashtirish masalasi ham oʻrganiladi. Elektronlarning juda kichik inersion xossaga ega ekanligi ularning elektron asboblar ish hajmidagi makromaydonlar bilan ham, atom, molekula yoki kristall panjara ichidagi mikromaydonlar bilan ham oʻzaro taʼsiridan chastotasi 1012Gs gacha boʻlgan elektromagnit terbanishlarni, shuningdek, chastotasi 1012— 1020Gs boʻlgan infraqizil, optik, ultrabinafsha va rentgen nurlanishlarni samarali generatsiyalash, oʻzgartirish va qabul qilish imkonini beradi. Elektron jarayonlar va hodisalarni, shuningdek, elektron asbob va qurilmalar yaratish usullarini tadqiq qilish natijalari elektron texnikaning turlituman asbobuskunalarini, hisoblash texnikasi, informatika, aloqa, radiolokatsiya, televideniye, telemexanika va boshqalar sohalardagi murakkab masalalarni hal qilishga moʻljallangan turli tizimlar va komplekslarni yaratishda oʻz aksini topgan.E.ning asosiy ilmiy masalasi vakuum, elektromagnit maydon va bir jinsli boʻlmagan muhitda zaryadlangan atom zarralarining harakati va bu bilan bogʻliq fizik hodisalarni oʻrganish va amaliy yoʻnalishini belgilash, amaliy masalasi esa axborotni hosil qiluvchi, oʻzgartiruvchi va uzatuvchi tizimlarda, hisoblash texnikasida, energetik qurilmalarda, ishlab chiqarish texnologiyasida har xil vazifalarni bajaruvchi elektron asbob va qurilmalar yaratishdan iborat.E. yutukdari radiotexnika taraqqiyoti, tranzistorlar, uzatuvchi televizion trubkalar yaratilishi bilan uzviy bogʻliq.
2) Ideal p-n o’tish hodisasi uchun differensial qarshilik..p-n o`tish sig`imi. p-n o`tishdagi qo`sh elektr qatlam – barer sig`imini, p -va n - sohalardagi nomuvozanat noasosiy zaryad tashuvchilar - diffuziya sig`imini vujudga keltiradi.Statik rejimda yoki past chastotali kuchlanish ta`sir etganda p-n o`tishdagi tok va kuchlanish orasidagi bog`liqlik munosabat bilan ifodalanadi. Dinamik rejimda barer va diffuziya sig`imlari mavjudligi tufayli (2.10) dan foydalanib bo`lmaydi.Past chastotalarda p-n o`tish toki elektron-kovak o`tishning hamda yarimo‘tkazgich p - va n -sohalarining aktiv qarshiligi () bilan aniqlanadi. Yuqori chastotalarda p-n o`tishning uning sig`imi bilan belgilanadi.p-n o`tish to`g`ri ulanganda chegaradosh sohalarga noasosiy zaryad tashuvchilar injeksiyalanadi. Buning natijasida p-n o`tish chegaralari yaqinidagi yupqa qatlamlarda qiymatlari bir-biriga teng qarama-qarshi,ishorali nomuvozanat noasosiy zaryad tashuvchilar to`planadilar. Kuchlanish qiymati o `zgarganda injeksiyalangan zaryad tashuvchilar soni, zaryad miqdori o`zgaradi. Zaryadlarning kuchlanish ta `sirida bunday o`zgarishi kondensator qoplamalarida zaryadning o`zgarishiga o`xshaydi. Noasosiy zaryad tashuvchilar bazaga diffuziya hisobiga kelgani sababli bu sig`im diffuziya sig`im deb ataladi va quyidagi formulaga binoan hisoblanadi:To`g`ri tok qiymati va zaryad tashuvchilarning bazada yashash vaqti ortishi bilan diftuziya sig`im ortadi. p-n o`tish teskari siljitilishi bilan =0 bo`ladi. Diffuziya sig`imning kuchlanish bilan o`zgariship-n o `tish VAX to`g`ri shaxobchasi bilan o`xshashligi (2.14) dan ko`rinib turibdi. Chastota ortishi bilan diffuziya sig`im kamayadi.
3) Maydonli tranzistorning asosiy parametrlari. Maydonli tranzistorlar
Ishlashi ikki xil zaryad tashuvchilardan foydalanishga asoslangan bipolyar tranzistorlar bilan bir qatorda unipolyar tranzistorlar ham ishlab chiqilib, keng qo’llanilmoqda. Bipolyar tranzistorlardan farqli unipolyar tranzistorlarda chiqish tokini hosil qilishda faqat bir turdagi zaryad tashuvchilar ishtirok etadi. Yo kovaklar yoki elektronlar. Bu tipdagi tranzistorlarda yarimo’tkazgichlarning elektr o’tkazuvchanligiga elektr maydon ta’sir etish effektidan foydalanilgan. Shuning uchun bunday tranzistorlar maydonli tranzistorlar nomi bilan kiritiladi.Maydonli tranzistorlarning ikki xil turi mavjud: 1) n-p o’tish orqali boshqariluvchi maydonli,tranzistorlar;2)zatvori izolyatsiyalangan maydonli.tranzistorlar.Agar yarimo’tkazgichli plastinka p-tipidan iborat bo’lsa unda n-tipiga soha, n-tipidagi plastinada esa p-tipidagi soha hosil qilinadi. Yarimo’tkazgichli plastinaning ikki chekkasidan va qarama-qarshi o’tkazuvchanlikka ega sohadan chiquvchi 3 ta elektrodga ega bo’lib, asosiy zaryad tashuvchilar oqib kiradigan elektrod – istok, ikkinchi chekkasidagi elektrod – stok, qarama-qarshi o’tkazuvchanlik sohasiga ulanganelektrod–zatvordebataladi.Yarimo’tkazgichli plastinkaning n-p o’tishdan bo’sh qismi tranzistorning aktiv qismi hisoblanib, kanal deb ataladi. Asosiy zaryad tashuvchilar kanal orqali oqib o’tib chiqish tokini hosil qiladi. Zatvorga qo’yilgan kuchlanish yordamida kanalning kengligi boshqariladi, ya’ni uning qarshiligini o’zgartiriladi. Zatvorga beriladigan kuchlanish istokka berilayotgan kuchlanishiga qarama-qarshi bo’ladi. Bu holda bu n-p o’tishni diod deb qaralsa, unga teskari kuchlanish qo’yilgan bo’ladi.Zatvorga qo’yilgan kuchlanishorqali n-p o’tishning kengligini o’zgartirish mumkin. n-p o’tish kengligi qanchalik katta bo’lsa kanalning ko’ndalang kesimi shunchalik kichik bo’ladi. Bu holat o’z navbatida kanal qarshiligining ortishiga olib keladi. Demak zatvorga berilayotgan kuchlanishni o’zgartirish orqali kanal qarshiligini o’zgartirish mumkin ekan. Zatvorga berilayotgan kuchlanish ma’lum bir qiymatga teng bo’lganda kanal n-p sohasi bilan to’la qoplanib kanalning kengligi nolga teng bo’lib stokdagi tok minimal qiymati Ic=0 ga teng bo’lib qoladi.
2-VARIANT…1) Kompyuterning tizimli bloki.
2) Bipolyar taranzistorlarda umumiy bazali ulanish
3) Yarim o’tkazgichlarda o’tkazuvchanlik
1)Tizimli blokda tizimli platadan tashqari diskyurituvchi va qattiq disk (vinchester) joylashgan. Bu qurilmalar kompyuterda dastur, matn, rasm va boshqa ko’rinishdagi ma’lumotlarni saqlash uchun mo’ljallanganKompyuterda axborot bit, bayt, kilobayt (Kbayt), megabayt(Mbayt) va boshqa kattaroq birliklarda o’lchanadi. Eng kichik axborot birligi - bit. Foydalanuvchi uchun bir bit hyech qanday axborotni bildirmaydi. Lekin bir bit axborot bu - bir harf yoki raqam bo’shliqni anglatadi. Baytdan keyingi o’lchov birligi - kilobayt bo’lib, u 1024 baytga teng. Agar belgilar bilan hisoblasak, bu 1024 belgidir. Axborot o’lchov birliklarining o’zaro bog’lanishlari quyidagicha: 1 Mbayt q1024 Kbayt 1 G (giga)baytq1024 Mbayt va hokazo. Uncha qalin bo’lmagan 300 betli o’quv kitobi rasmsiz, taxminan 2 Mbayt axborotni o’zida jamlaydi. Disket va qattiq disklar uchun axborot sig’imi tushunchasi juda ahamiyatli. Bu axborot saqlash vositasiga qancha Kbayt yoki Mbayt yozish mumkinligini ko’rsatadi. Quyida har bir tur disketning axborot sig’imi berilgan. Disketa turi Axborot sig’imi 5.25 dyumli 360 Kbaytdan 1,2Мbaytgacha 3.5 dyumli 720 Kbaytdan 2,8 Мbaytgacha, lekin hozirgi kunda ommalashgan disketa 1,44 Mbayt sig’imlidir TIZIMLI BLOK. Aynan tizimli blok kompyuterning eng muhim bloki bo’lgani uchun uni batafsil ko’rib chiqamiz. Avval ta’kidlanganidek, tizimli blok kompyuterning asosiy elektron qurilmalarini o’z ichiga oladi. Shuning uchun u SHK ning eng muhim tashkil etuvchilaridan biri sanaladi. Tizimli blokning tarkibi quyidagilardan iborat: 1. Tizimli plata; 2. Diskyurituvchi; 3. Qattiq disk (vinchestr); 4. Tok manbai bloki. Tizimli plata bu - maxsus materialdan yasalgan plastinada joylashgan mikrosxemalardan iborat bo’lib, ular o’zaro bog’lovchi elektr (tok) o’tkazuvchi yo’llari bilan bog’langan. Tizimli plata EHMning eng muhim elementlarini o’zida jamlaydi, chunonchi: u markaziy protsessor; u tezkor xotira mikrosxemalari; u doimiy xotira qurilmasi; u taymer (joylashtirilgan soatlar); u kengaytirish tutashmalari va boshqalar. Tizimli plataning eng muhim elementlaridan biri - markaziy protsessoridir
2) Bipolyar taranzistorlarda umumiy bazali ulanish- Yarimo‘tkazgichlilar oilasiga kiruvchi qurilma tranzistor deb ataladi. Ularning ikki turi mavjud bo‘lib, bipolar va maydonli tranzistor deb ataladi. Bipolar tranzistorlar apparaturalarda keng qo‘llanib kelinmoqda. Tranzistor so‘zining ma’nosi «transfer» – o‘zgartiruvchi va «resistor» – qarshilik degan ma’noni anglatadi. Yarimo‘tkazgichlilar, elektr o‘tkazuvchanligi katta bo‘lgan metallar bilan tok o‘tkazmaydigan dielektriklar o‘rtasida yotadi. Yarimo‘tkazgichli tranzistorlarda ikki chekkasidagi elektrodlar hamma vaqt o‘tkazuvchanligi bir xil bo‘lib, o‘rtasidagi elektrod o‘tkazuvchanligi esa qarama-qarshi tipda bo‘ladi. Qisqacha NP-N yoki P-N-P tipli deb aytiladi. Bipolar tranzistorlar chiqish uchlari baza, emitter, kollektor deb nomlanadi. Ular faol element hisoblanadi, p-n-p hamda n-p-n tipida tranzistorlar ishlab chiqariladi. Ular signallarni o‘zgartirish, kuchaytirish vazifalarini bajaradi.
3)yarim o’tkazgichlarda o’tkazuvchanlik -Yarimo'tkazgichlar oʻtkazuvchanligi.jihatidan metall va dielektriklar orasidagi moddalar boʻlib, oʻz fizik xususiyatlarini turli tashqi taʼsirlar (masalan yoritish, isitish va hokazo) natijasida keng intervalda oʻzgartira olish xususiyatiga ega. Yarimoʻtkazgichlar elektronika va mikroelektronikada juda keng qoʻllanilib, zamonaviy elektr jihozlarning deyarli hammasi - kompyuterlardan tortib to uyali aloqa telefonlarigacha barchasi yarimoʻtkazgichli texnologiyaga asoslangan. Eng keng qoʻllaniladigan yarimoʻtkazgich modda kremniy boʻlib, boshqa moddalar ham keng qoʻllaniladi.Yarimoʻtkazgichlar — elektr tokini yaxshi oʻtkazuvchi moddalar (oʻtkazgichlar, asosan, metallar) va elektr tokini amalda oʻtkazmaydigan moddalar (dielektriklar) orasidagi oraliq vaziyatni egallaydigan moddalar. Mendeleyev davriy sistemasida II, III, IV, V va VI guruhlarda joylashgan koʻpchilik elementlar. ularning bir qator birikmalari yarimo'tkazgichlar jumlasiga kiradi. Ya.da ham metallardagi kabi elektr oʻtkazuvchanlik elektronlarning harakati tufayli yuzaga keladi. Biroq elektronlarning harakatlanish sharoitlari metallar va Ya.da turlicha boʻladi. Ya. quyidagi asosiy xususiyatlarga ega: Ya.ning elektr oʻtkazuvchanligi temperatura koʻtarilishi bilan ortib boradi (mas, temperatura 1 K ga ortganda Ya.ning solishtirma oʻtkazuvchanligi 16—17 marta ortadi); Ya.ning elektr oʻtkazuvchanligida erkin elektronlardan tashqari atom bilan bogʻlangan elektronlar ham ishtirok etadi (baʼzi hollarda bogʻlangan elektronlar asosiy rol oʻynaydi); sof Ya.ga oz miqdorda qoʻshilma kiritib, uning oʻtkazuvchanligini keskin oʻzgartirish mumkin (mas, 0,01% qoʻshilma kiritilganda Ya. ning oʻtkazuvchanligi 10000 marta ortib ketadi). Past temperaturalarda Ya.ning solishtirma qarshiligi juda katta boʻladi va amalda ular izolyator hisoblanadi, lekin temperatura ortishi bilan ularda zaryad tashuvchilarning konsentratsiyasi keskin ortadi. Mas, sof kremniyda 20° trada erkin elektronlar konsentratsiyasi ~1017m~3boʻlsa. 700° da 1024 m"3gacha, yaʼni million martadan koʻproq ortadi. Ya.da erkin elektronlar konsentratsiyasining traga bunday keskin bogʻlikligi oʻtkazuvchanlik elektronlari issiqlik harakati taʼsirida hosil boʻlishini koʻrsatadi. Yarimoʻtkazgich kristallda atomlar valent elektronlari yordamida oʻzaro bogʻlangan. Atomlarning issiqlik tebranishlari vaqtida issiqlik energiyasi valent elektronlar orasida notekis taqsimlanadi. Ayrim elektronlar oʻz atomi bilan bogʻlanishni uzib, kristallda erkin koʻchib yurish imkonini beradigan yetarli miqdordagi issiqlik energiyasiga ega boʻlib qolishi va erkin elektronlarga aylanishi mumkin.Tashqi elektr maydon boʻlmaganda bu erkin elektronlar tartibsiz harakat qiladi. Elektr maydon taʼsirida esa maydonga qarshi yoʻnalishda tartiblangan harakatga kelib, Ya.da tok hosil qiladi. Erkin elektronlar yuzaga keltirgan oʻtkazuvchanlik elektron yoki p tip oʻtkazuvchanlik deb ataladi.Bogʻlangan elektronning oʻz atomini "tashlab ketishi" atomning elektr neytralligini buzadi. unda "ketib qolgan" elektron zaryadiga miqdoran teng musbat zaryad — teshik vujudga keladi
3-Variant
1) p-n o’tish hodisasi
2) p-n o’tish hodisasida diffuzion sig’im
3) Bipolyar taranzistorlarning umumiy emitterli ulanish sxemasida chiqish satatik xarakteristikasi
1). p — n o ‘tish bilan boshqariluvchi maydoniy tranzistorlar Tuzilishi va ishlash prinsipi. p~n o ‘tish bilan boshqariluvchi n — kanalli M T tuzilm asining ko‘ndalang kesimi va uning shartli belgilanishi 6.1 -rasm da keltirilgan. Ikkita sim m etrik zatvorli M Tnm g ishlash prinsipini ko‘rib chiqam iz (6.1, d-rasm ). Istok — stok orasidagi boshqariluvchi soha ingichka n — turli o ‘tkazuvchi kanalni tashkil etadi. K anal yon tom onlari zatvor hosil qiluvchi ikkita p — yarim o'tkazgich sohalar bilan chegaralangan. T ranzistorda zatvor uzunligiga teng b o ‘lgan masofa — kanal uzunligi L, ikkita p —n o ‘tishning fizik chegaralari orasidagi m asofa bilan aniqlanuvchi kanalning texnologik qalinligi dn va unga p e ф en d ik u lar yo‘nalishdagi kanal kengligi deb ataluvchi param etrlar bilan ifodalanadi. T ok o ‘tkazuvchi kanal kengligi nosim m etrik p~n o ‘tishlarning ( Na» N d) k am b ag ‘allash g an so h alari o rasidagi m asofaga ten g : d = d 0 - 2 A 0 , b u y e rd a : Д 0 — te s k a r i s iljitilg a n p — n o ‘tis h kam bag‘allashgan sohasi kengligi (shtrixlangan sohalar). p-n o‘tish hodisasi asosida ishlaydigan eng sodda yarim o‘tkazgichli asbob yarim o‘tkazgichli diod deb ataladi. Uning shakli ko‘p faktorlarga bog‘liqdir. Masalan, tashqi temperaturaga kontakt sohasining geometrik o‘lchamlariga, tok tashuvchilar miqdoriga teskari kuchlanish kattaligiga va h.k.Amaliy jihatdan bu faktorlarinning teskari tokka bo‘lgan ta‘siri katta ahamiyatga ega. Masalan muhit haroratining ko‘tarilishi yoki teskari kuchlanishi biror qiymatgacha oshirilishi teskari tokning birdan ko‘payib ketishiga, natijada p-n o‘tishning buzilishiga,sabab bo‘ladi. Shulardan issiqlik va elektr buzilishini ko‘raylik 12-rasmda yarim o‘tkazgichli diodning sxemada belgilanishi va to‘lqin volt-amper xarakteristikasi ko‘rsatilgan. Unda 1-chiziq issiqlik bo‘lishi, 2-chiziq esa,elektrbuzilishiniko‘rsatadi..Kontakt sohasining kengligiga qarab yarim o‘tkazgichli diodlar nuqtaviy va yassi diodlarga.ajratiladi.
2) p-n o’tish hodisasida diffuzion sig’im-p-n o‘tish hodisasi asosida ishlaydigan eng sodda yarim o‘tkazgichli asbob yarim o‘tkazgichli diod deb ataladi. Uning shakli ko‘p faktorlarga bog‘liqdir. Masalan, tashqi temperaturaga kontakt sohasining geometrik o‘lchamlariga, tok tashuvchilar miqdoriga teskari kuchlanish kattaligiga va h.k.
Amaliy jihatdan bu faktorlarinning teskari tokka bo‘lgan ta‘siri katta ahamiyatga ega. Masalan muhit haroratining ko‘tarilishi yoki teskari kuchlanishi biror qiymatgacha oshirilishi teskari tokning birdan ko‘payib ketishiga, natijada p-n o‘tishning buzilishiga,sabab bo‘ladi. Shulardan issiqlik va elektr buzilishini ko‘raylik 12-rasmda yarim o‘tkazgichli diodning sxemada belgilanishi va to‘lqin volt-amper xarakteristikasi ko‘rsatilgan. Unda 1-chiziq issiqlik bo‘lishi, 2-chiziq esa, elektr buzilishini ko‘rsatadi.
Kontakt sohasining kengligiga qarab yarim o‘tkazgichli diodlar nuqtaviy va yassi diodlarga ajratiladi.
3) Bipolyar taranzistorlarning umumiy emitterli ulanish sxemasida chiqish satatik xarakteristikasi-Bipolyar tranzistorning elektrodlar uchta bo'lgani sababli, uch xil ulanish sxemalari mavjud: umumiy baza (UB) , umumiy emitter (UE) , umumiy kollektor (UK) (2-rasm). Bunda ВТ elektrodlaridan biri sxemaning kirish va chiqish zanjirlari uchun umumiy, uning o'zgaruvchan tok (signal) bo'yicha potensiali esa nolga teng qilib olinadi. BTning 2-rasmda keltirilgan ulanish sxemalari aktiv rejimga mos Kuchlanish manbai qutblari va tranzistor toklarining yo‗nalishi tranzistorning aktiv rejimiga mos keladi. UB ulanish sxemasi qator kamchiliklarga ega bo’lib, juda kam ishlatiladi. Har bir ulanish uchun statik xarakteristikalar oilasi ma‘lumotnomalarda keltiriladi. Eng asosiylari bo‗lib tranzistorning kirish va chiqish xarakteristikalari hisoblanadi. Qolgan xarakteristikalar kirish va chiqish xarakteristikalaridan hosil qilinishi mumkin. UB sxemasi uchun kirish statik xarakteristikasi bo’lib U = const bo‗lgandagi I= f (U) bog‗liqlik, U sxemasi uchun esa U = const bo’lgandagi I=f(U) bog‗liqlik hisoblanadi. Kirish xarakteris-tikalarining umumiy xarakteri odatda to’g’ri yo’nalishda ulangan p-n bilan aniqlanadi. Shu sababli tashqi ko’rinishiga ko’ra kirish xarakteristiklari eksponensial xarakterga ega (3- rasm).Bipolyar tranzistorlarning xususiy xossalari asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilarning baza orqali uchib o’tish vaqti va o’tishlarning to’siq sig’imlarining qayta zaryadlanish vaqti bilan aniqlanadilar. Juda kichik kirish signallari va aktiv ish rejimi uchun bipolyar tranzistorni chiziqli to’rtqutblik ko’rinishida ifodalash mumkin va bu to’rtqutblikni biror parametrlar tizimi bilan belgilash mumkin. Bu parametrlarni h–parametrlar deb atash qabul qilingan. Ularga quyidagilar kiradi: h11 – chiqishda qisqa tutashuv bo’lgan vaqtdagi tranzistorning kirish qarshiligi; h12 – uzilgan kirish holatidagi kuchlanish bo’yicha teskari aloqa koeffisienti; h21 –chiqishda qisqa tutashuv bo’lgan vaqtdagi tok bo’yicha kuchaytirish (uzatish) koeffisienti; h22 –uzilgan kirish holatidagi tranzistorning chiqish o’tkazuvchanligi. Barcha h – parametrlar oson va bevosita o’lchanadi. Elektronika bo’yicha avvalgi adabiyotlarda kichik signalli parametrlarning chastotaviy bog’liqliklariga juda katta e‘tibor qaratilgan. Hozirgi vaqtda 10 GGs gacha bo’lgan chastotalarda normal ishni ta‘minlaydigan tranzistorlar ishlab chiqarilmoqda. Bunday xollarda talab qilinayotgan chastota xarakteristikalarini olish uchun ma‘lumotnomadan kerakli tranzistor turini tanlash kerak.
4-Variant
1) Kanal n-tur boshqariluvchi p-n o’tishli maydonli tranzistorning chiqish xarakteristikasi
2) CD va DVD disklar o’qish-yozish qurilmalari.
3) Yarim o’tkazgizli materiallar
1. Maydon tranzistorlari, boshqacha qilib aytganda uni qutbli yoki kanallarni yaratish g‘oyasini qo‘shqutbli tranzistorni yaratiuvchilardan biri U.Shokli 1952 y taklif qildi. Bu tranzistorlarning asosiy ustunligi katta kirish qarshiligi (lampalarga o‘xshash va o‘ndan katta) N-p o‘tishli va p tipdagi kanalli maydon tranzistorining ulanish sxemasi.prinsipi.tasvirlangan.
Yarim o‘tkazuvchanligi plastinka (p-tipidagi) qarama qarshi uchlarida elektrodlarga ega uning yordamida kuchaytiruvchi kaskadning chiqish (boshqariladigan) zanjiriga ulangan. Bu zanjir Е2 manbadan ta’minalanadi va unga yuklanish Ryu ulangan. Tranzistor bo‘ylab asosiy tashuvchilar toki o‘tadi (elektron toki). Kirish (boshqaradigan) tranzistor zanjiri boshqa tipdagi elektr o‘tkazuvchanlik hududi bo‘lgan uchinchi elektrod yordamida tashkillangan (bu n-hududi). Е1 manba yagona n-p-o‘tishida teskari kuchlanish yaratadi.O‘tishga to‘g‘ri kuchlanish berilmaydi, chunki bunda tranzistorning kirish qarshiligi juda kam bo‘ladi. Kirish zanjiriga kuchaytiriladigan tebranishlarnig manbai TM ulangan.Maydon tranzistorida fizik jarayonlarni ko‘rib chiqamiz. Kirish kuchlanish o‘zgarganda n-p o‘tishda teskari kuchlanish o‘zgaradi, buning natijasida yopuvchi qatlamining qalinligi o‘zgaradi (18-rasmda bu hudud shtrixlangan chiziqlar bilan chegaralangan). Asosiy zaryad tashuvchilar oqimi o‘tadigan hududning ko‘ndalang kesim maydoni tegishli ravishda o‘zgaradi (chiqish toki). Bu hudud kanal deb nomlanadi. Kanalga oqib o‘tadigan asosiy zaryad tashuvchilar elektrodi istok(I) deb nomlanadi. Istok va stok lampaning katod va anodga o‘xshash (yoki qo‘shqutbli tranzistorning emitter va kollektoriga). Kanalning ko‘ndalang kesim maydonini rostlash uchun mo‘ljallangan boshqaruvchi elektrod zatvor deb nomlanadi. Zatvor lampaning to‘riga o‘xshash (yoki qo‘shqutbli tranzistorning bazasiga), garchi ularning ishlash prinsipi ancha farqlanadi.Agar zatvorda kuchlanish oshirilsa, bunda yopuvchi qatlam qalinlashadi va kanalning ko‘ndalang kesim maydoni kamayadi. O‘zgarmas tokka bo‘lgan uning qarshiligi Ro oshadi va stok toki ishi kamayadi. Zatvorda ma’lum bir kuchlanishda kanalning ko‘ndalang kesim maydoni nolga teng bo‘ladi va stok toki juda kichik miqdorgacha kamayadi. Tranzistor yopiladi. Zatvorda kuchlanish O ga teng bo‘lganida, kanalning kesimi eng katta miqdorgacha oshib boradi, qarshilik Ro eng kam miqdorigacha kamayadi, stok toki maksimal miqdorgacha oshadi. Kirish kuchlanishi yordamida chiqish toki bilan yuqori samarali boshqarish uchun, kanal yaratilgan asosiy yarim o‘tkazuvchini materiali yuqoriomili bo‘lishi kerak, ya’ni aralashmalar konsentratsiyasi yuqori bo‘lmasligi kerak. Shunda yopuvchi qatlam eng katta qalinligida bo‘ladi. Bundan tashqari kanalning o‘zini boshlang‘ich qalinligi (kirish kuchlanishi nol bo‘lganida) yetarlicha kichik bo‘lishi kerak. Stokka yaqinlashgan sari kanal bo‘ylab potensial oshishi sababli, bunda stok yaqinrog‘ida o‘tishni teskari kuchlanishi oshadi va yopuvchi qatlam qalinligi katta bo‘ladi.O‘tishni boshqaradigan maydon tranzistorlardan tashqari izolyatsiyalangan zatvorli tranzistorlar deb nomlanuvchilar mavjud. Boshqacha qilib aytganda MDYA tranzistorlari (metall-dielektrik-yarimo‘tkazuvchi.
2- DVD-tashuvchilar asta-sekin, lekin unutilmas tarzda yo'qolib borayotgani bilan bahslash qiyin. Ular o'zidan oldingilar - floppi va kompakt disklarning taqdirini takrorlaydilar. Ikki qatlamli yoki ikki tomonlama DVD disklarini chiqarish kabi hech qanday "inqilobiy" qarorlar vaziyatni keskin o'zgartira olmaydi va kichik partiyalardagi raqamli media bozori flesh-xotira va Blu-ray disk ishlab chiqaruvchilari qo'liga o'tadi. Biroq, DVD formati filmlar, dasturiy ta'minot, o'yinlar va musiqalarni (CD bilan birga) tarqatishda hali ham eng mashhur format bo'lib qolmoqda, shuning uchun DVD drayveri hali ham shaxsiy kompyuterning ajralmas qismi hisoblanadi.Keling, odatdagidek, asosiy narsalardan boshlaylik. "Ilmiy" DVD drayveri - bu optik disk, raqamli tashuvchilardan ma'lumotlarni o'qish va yozish uchun mo'ljallangan qurilma, xususan, CD-R, CD-RW, DVD-/+R va DVD-/ +R.W. Ko'pchilik hali ham "yonib turgan" DVD disk zaruratdan ko'ra hashamatli bo'lgan kunlarni eslaydi. Bugungi kunda sotuvga oddiy "o'qish" diskini topish deyarli mumkin emas va bunga alohida ehtiyoj yo'q. Agar siz ushbu funktsiyani (yozuvni) kamdan-kam ishlatsangiz yoki hech qachon foydalanmasangiz ham, u yakuniy narxga deyarli ta'sir qilmaydi, shuning uchun oddiy DVD diskini yoki hatto CD-ROM yozish moslamasini sotib olishning ma'nosi yo'q. Agar siz ularni yig'masangiz.Agar siz kompyuterni noldan sotib olsangiz, sukut bo'yicha paketga ichki (tizim blokiga o'rnatilgan) DVD drayveri kiritilgan. Bu statsionar shaxsiy kompyuterlar uchun ham, netbuklar bilan jihozlangan noutbuklar uchun ham amal qiladi, garchi ikkinchisi o'ziga xos, ingichka va qimmatroq drayverlar modellari bilan jihozlangan. DVD diskini alohida sotib olish zarurati faqat ikkita sababga ko'ra paydo bo'lishi mumkin. Yoki sizning drayveringiz biron sababga ko'ra ishlamay qolgan (ko'p sabablar bo'lishi mumkin - zavoddagi nuqsonlardan qurilmani ishlatishda ehtiyotsizlikka qadar) yoki ushbu model ba'zi parametrlar (shovqin, tezlik, dizayn, moslik) bo'yicha sizga mos kelmaydi, ammo buni aniqlang. faqat haydovchi bilan ishlash jarayonida mumkin.
3. Monokristall va polikristall tuzilishga ega bo‘lgan, kelib chiqishi noorganik va organik bo‘lgan ko‘p sonli yarim o‘tkazgichli materiallardan elektrotexnika asosan germaniy, kremniy, selen, kremniy karbidi va galliy arsenidlaridan foydalaniladi. Ushbu materiallar yarim o‘tkazgichli elektr jixozlar va integral sxemalar ishlab chiqarishda keng qo‘llaniladi.
Kremniy va germaniy strukturaviy tuzilishi jixatidan olmossimon yarim o‘tkazgichlar toifasiga kiradi. U kub shaklida bo‘lib, uning tepalarida va markaziy chegaralarida germaniy yoki kremniy atomlari joylashgan. Bundan tashqari atomlar shu bilan birgalikda katta kub bo‘linadigan to‘rtta kichik kublarning markazida ham bo‘lishadi (12- rasm). 13-rasm. Olmos tipidagi kristall tuzilishiYuqoridagi rasmlarda germaniy kubik tuzilishining yassi tasviri aks ettirilgan. Rasmdan ko‘rinib turibdiki, olmos tipidagi tuzilishda har bir ko‘rilayotgan atom (germaniy yoki kremniy) to‘rtta shunga o‘xshagan atom bilan o‘ralgan. Ushbu atomlar orasidagi masofa bir xil bo‘lib, har bir atom qo‘shni atom bilan kovalent bog‘lanish hosil qilinadi. G e r m a n i y (Ge) — Mendeleev davriy sistemasining to‘rtinchi guruhiga kiruvchi element hisoblanadi. Uni olishda xom ashyo vazifasini tarkibida germaniy bo‘lgan rux va sulfid rudalari, shu bilan birgalikda ko‘mir tuzlari o‘taydi. Murakkab ximiyaviy jarayon hisobiga germaniy quymasi olinadi, lekin uning tarkibida aralashmalar va u monokristall material bo‘lganligi bois, undan yarim o‘tkazgichli priborlar tayyorlashda foydalanib bo‘lmaydi. Dastlab ushbu quyma aralashmalardan zonaviy eritish usuli bilan tozalanadi. Tozalangan yarim o‘tkazgichli materialda, ya’ni germaniyda aralashmalar 10-9% (massasi bo‘yicha), kremniyda esa 10-11% (massasi bo‘yicha) dan ortmasligi lozimMonokristalli germaniy olish uchun dastlab u vakuumda yoki inert gazli atmosfera sharoitida eritiladi. So‘ngra p- va n-tipidagi elektr o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan germaniy olish uchun tozalangan germaniy quymasiga donor yoki akseptorli aralashma qo‘shiladi. Eritmadan ma’lum bir tezliklarda kerakli diametrlarda yaxlit silindr ko‘rinishida monokristalli germaniy so‘rib olinadi. Germaniy och kumushsimon rangda bo‘lib, zichligi 5320 kg/m3 va erish harorati 937,2°C ga teng. Tozalangan legirlanmagan germaniy quyidagi elektr xarakteristikalariga ega (20°C harorat sharoitida): solishtirma elektr qarshiligi ρ = 60÷68 Om·sm; ε = 16,3. p-tipidagi elektr o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan legirlangan germaniy navlarida ρ=0,003÷45 Om·sm; n-tipidagi elektr o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan legirlangan germaniy navlarida esa ρ=0,4÷7 Om·sm (legirlash darajasiga ko‘ra) ni tashkil etadi. Germaniyning barcha navlari yuqori jihatdan qattiq va mo‘rt xususiyatga ega. Germaniydan diod, fotoelement va boshqa yarim o‘tkazgichli priborlar tayyorlashda foydalaniladi. K r e m n i y (Si) – ham Mendeleev davriy sistemasining to‘rtinchi guruhiga kiruvchi element hisoblanadi. Kremniy tabiatda kremnezem (SiO2) ko‘rinishida keng tarqalgan bo‘lib, kremnezem kremniyning texnik navlari olishda xom ashyo vazifasini o‘taydi. Kremniy quymalari zonaviy eritish usuli yordamida tozalangandan so‘ng, legirlovchi aralashmalarning qancha miqdorda qo‘shilganligiga bog‘liq ravishda p- yoki n-tipdagi elektr o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan monokristalli kremniy olinadi. Polirovka qilingan (oynaday silliqlangan) kremniy po‘lat rangi ko‘rinishida bo‘ladi. Kremniy ham xuddi germaniy kabi mo‘rt material hisoblanadi. Tozalangan legirlanmagan kremniyning asosiy xarakteristikalari quyidagicha (20ºC harorat sharoitida): zichligi 2328 kg/m3; erish harorati 1420°C; ρ=(2÷3)·105Om·sm; ε=11,7. p-tipidagi elektr o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan legirilangan kremniy navida ρ=0,01÷200 Om·sm; n-tipidagi kremniyda esa ρ=0,014÷50 Om·sm ga teng. Kremniy germaniyga nisbatan ko‘proq ishlatiladi, chunki undan tayyorlangan yarim o‘tkazgichli priborlarning ishchi harorat chegarasi 130-200°C ga teng bo‘lsa, germaniy asosida tayyorlanganlariniki esa bor yo‘g‘i 80—100°C ni tashkil etadi. Yarim o‘tkazgichli integral sxemalarning asosini tayyorlashda kremniy keng qo‘llaniladi. S e l e n (Se) — Mendeleev davriy sistemasining oltinchi guruhiga kiruvchi element hisoblanadi. Selenni olishda xom-ashyo vazifasini misni elektrolitik yo‘l bilan tozalash paytida qoladigan qoldiqlar bajaradi. Qattiq selen amorf yoki kristall tuzilishga ega bo‘ladi. Qora amorf selen xona haroratigacha tezlik bilan sovutilgan tozalangan selen eritmasidan olinadi. U ρ=1013 Om·smga teng solishtirma qarshilikka ega bo‘lgan dielektrik hisoblanadi. Eritilgan amorf selenni erish harorati (220°C)dan xona xaroratigacha sekinlik bilan sovutish orkali kulrang kristall tuzilishli selen olinadi. Kristall selen n-tipidagi polikristal tuzilishdagi aralashmali yarim o‘tkazgich hisoblanadi. Atom tuzilishi - olti burchakli prizmaning burchaklarida joylashgan atomlardan iborat bulib, bu prizmalar kristallning elementar katagi (yacheykasi) hisobladi. 20°C harorat sharoitida selenning asosiy xarakteristikalari quyidagiga teng: zichligi 4800 kg/m3; ρ=(0,8÷5) ·105 Om·sm; ε= 6,3. Selenli to‘g‘rilagich, fotoelement va fotorezistorlar tayyorlashda selendan foydalaniladi. Fosfor, surma yoki vismut bilan legirlangan kremniy karbidi to‘q yashil rangda bo‘ladi va p – tipdagi elektr o‘tkazuvchanlikka, kalsiy, alyuminiy yoki bor bilan legirlanganda esa to‘q binafsha rangda bo‘lib, n– tipdagi elektr o‘tkazuvchanlikka ega bo‘ladi. Kremniy karbidining asosiy xarakteristikalari quyidagicha buladi. (20°C havo sharoitida): zichligi 3200 kg/m3; ρ=104÷107 Om·sm; ε=6,5÷7,5. Uning solishtirma qarshiligi tarkibiga kuchli darajada bog‘liq. Kremniy karbidi aralashmali yarim o‘tkazgich hisoblanadi, lekin 1400°C haroratda unda xususiy elektr o‘tkazuvchanlik namoyon bo‘ladi. Erish harorati 2600°C ga teng. Kremniy karbidning toza navlaridan —50 dan to + 80°C harorat intervallarida ishlay oladigan, chiziqli bo‘lmagan simmetrik volt-amper xarakteristikasiga ega bo‘lgan varistorlar ishlab chiqarishda keng foydalaniladi. Varistorlar avtomatik tarzda to‘g‘rilaydigan (regulirovka qiladigan) qurilmalarda ishlatiladi. Polikristall kremniy karbididan inert gazda haydash yo‘li bilan ximiyaviy jihatdan tozaligi bilan ajralib turuvchi monokristalli kremniy karbidi olinadi. Undan 500°C gacha bo‘lgan haroratlarda ham ishlay oladigan diod va tranzistorlar, shu bilan birgalikda svetodiodlar ishlab chiqarishda keng foydalaniladi. G a l l i y a r s e n i d i (GaAs) – margimush va galliyni qo‘shilishidan hosil bo‘ladi va monokristalli yarim o‘tkazgich hisoblanadi. Yuqori darajada elektron va teshiklarning xarakatchan bo‘lishi galliy arsenidining xarakterli xususiyati hisoblanadi. Uning bu xususiyatidan katta chastota va yuqori haroratlarda ishlay oladigan galliy arsenidi asosida tayyorlangan priborlarni yaratish imkonini beradi. n-p-o‘tish uchun ishchi harorat 300—400°C gacha ruxsat berilgan, ya’ni bu germaniy va kremniy asosida tayyorlangan yarim utkazgichlarnikidan yuqori qiymatlarda bo‘ladi. Shu bilan birgalikda galliy arsenididan yarim o‘tkazgichli mikrosxemalarning asosini tayyorlash maqsadida ham foydalaniladi. 20°C haroratda galliy arsenidining asosiy xarakteristikalari quyidagiga teng: zichligi 5400 kg/m3; ρ=104÷109 Om·sm; ε=11,2. Erish harorati 1237°C.Namlik va radiatsion nurlanishlar ko‘rinishidagi tashqi ta’sirlar kuchli darajada yarim o‘tkazgichli elementlarni xarakteristikalarini pasaytiradi, shuning uchun tashqi ta’sirdan himoyalanish maqsadida ularni germetik (metall, keramik yoki plastmassali) korpuslarga joylashtiriladi.
|
| |
