42
Nazorat savollari
1. Kuchaytirgichlarning tarkibiga qanday elementlar kiradi ?
2. Kuchaytirish kaskadlari haqida tushuncha bering.
3. Umumiy bazali, umumiy emitterli, umumiy kollektorli
ulanish
sxemalari haqida tushuncha bering.
4. Kuchaytirgichlarning ishchi tavsifnomalari qanday ?
5. Kuchaytirgichning faza-chastota harakteristikasi qanday ?
IV. TRANZISTORLAR. TRANZISTORLARNING PARAMETRLARI
VA ULARNING XARAKTERISTIKASI
Tranzistor (ing. transfer – ko`chirmoq va resistor – qarshilik) — elektr
tebranishlarni kuchaytirish, generatsiyalash (hosil qilish) va o`zgartirish uchun
mo`ljallangan 3 elektrodli yarim o`tkazgich asbob. Mikroelektronika
qurilmalarining asosiy elementi. Amerika olimlari J. Bardin, U. Bratteyn va U.
Shokli 1948 yilda ixtiro qilishgan. Tuzilishi va tokni boshqarish mexanizmiga
ko`ra, T. 2 katta sinfga: bipolyar (oddiy T.) va unipolyar (maydon T.I) sinflarga
bo`linadi. T.lar kichik quvvatli va kam shovqinli; impulsli; past, yuqori va o`ta
yuqori chastotali; foto T.lar (yorug‘lik signallarini elektr signallariga
o`zgartiruvchi) va boshqa turlarga bo`linadi. T.lar, asosan,
germaniy, kremniy
va boqa monokristall yarim o`tkazgich materiallardan yasaladi. Xalq orasida
ixcham mikroelektron radiopriyomniklar ham T. deb yuritiladi.
Qo`sh qutbli tranzistorlar. Tranzistorlarlar radioelektronikada juda
ko`p ishlatiladi. Ular qo`sh qutbli va maydon tranzistorlariga bo`linadi.
Qo`sh qutbli tranzistor yoki tranzistor ikkita p-n-o`tishli yarim o`tkazgichli
kristaldan iborat, ya’ni unda turli tip o`tkazuvchanlikka ega bo`lgan uchta
qatlamli sohalar bo`ladi (4.1 - rasm, a, b).
4.1 -rasm. Yassi tranzistorning strukturasi
a) p-n-p tipi; b) n-p-n tipi va v) tashqi ko`rinishi
43
Sohalarning joylashish tartibi
p-n-p yoki
n-p-n prinsip jihatidan asbob
ishiga ta’sir qilmaydi, ammo
p-n-p tipdagi tranzistorlarga ulanadigan
kuchlanishning qutbiyligi
n-p-n tipdagi tranzistorlarga berilayotgan
kuchlanishning qutbiga qarama-qarshi bo`ladi.
p-n-p tipdagi tranzistorning tuzilishi va ishlash prinsipini ko`rib
chiqamiz. Chap sohada kirishning konsentratsiyasi oshgan va demak, asosiy
tok tashuvchilar (bu sohada kovak) konsentratsiyasi oshgan,
bu esa asbob
ishida hal qiluvchi rol o`ynaydi. Bu soha emitter deb ataladi. Kirish va asosiy
tok tashuvchilar konsentratsiyasi ancha kam bo`lgan o`ng soha kollektor deb
nom olgan. O`rtadagi soha baza deb ataladi. Bu sohada
p-n-p tipdagi
tranzistor uchun zaryadlarni tashuvchilar bo`lib kovaklar xizmat qiladi, ular
emitterdan diffuziyalanadi, chunki unga musbat kuchlanish ulangan bo`ladi.
Kollektor o`tishiga teskari kuchlanish qo`yilsa, u holda kollektor
zanjirida (
p-n-o`tish, R
n
nagruzka,
E
k
batareya) uncha katta bo`lmagan teskari
tok I
k
hosil bo`ladi. Agar ayni paytda emitter o`tishiga to`g‘ri kuchlanish
berilsa, u holda,
birinchidan, emitter zanjirida (
p-n-o`tish, E
e
batareya, E
s
signal manbai) tok I
e
hosil bo`ladi, bu tok kirish signali kuchlanishining
o`zgarishiga mos holda o`zgaradi va ikkinchidan, kollektor o`tishidagi teskari
tok sezilarli ko`payadi. Bundan tashqari, bu tok ham kuchlanish
E
s
ning
o`zgarishiga mos holda o`zgaradi.
Emitter tokining kollektor tokiga ta’sir qilishiga sabab shuki, ikkala
p-n-
o`tish bir-biriga juda yaqin joylashgan, shuning uchun tok tashuvchilar (
p-n-
p tranzistor uchun kovaklar) emitter o`tishidan o`tato`rib, kollektor
o`tishining ta’siriga tushib qoladi. Bulardan katta qismi bu ta’sirni engadi,
chunki, shu bilan birga kollektorda ushbu turdagi tok tashuvchilarning
konsentratsiyasi kam va yana unga qo`yilgan kuchlanish (teskari qutbliligi)
ham tok tashuvchilarning shunday «dreyfiga» (o`tishiga) yordam beradi.
Bayon etilgan hodisa tufayli tranzistor kirish
signalini kuchaytirish
xossasiga ega bo`ladi. Bunga sabab shuki, kollektor zanjiriga katta nagruzka
qarshiligi R
n
ulanadi va nisbatan kichik kollektor toki o`tganda ham unda
nisbatan katta signal kuchlanishi ajraladi. Tok va kuchlanish qiymatlari
shundayki, nagruzkadagi quvvat
R
n
I
2
n
R
n
(chiqish signalining quvvati)
kirish signalining quvvatidan katta bo`ladi.
Tranzistorni tuzilish jihatdan quyidagicha yasash mumkin. Germaniy
plastinasi korpus asosiga mahkamlangan tutqichga qotiriladi. Plastinaning
ikki tomoniga indiy (nodir
ximiyaviy, yumshoq oq metall) sharchalari
o`rnatilib vakuumda evtektik (maxsus texnologiya ularnin ishlab chiqarishda
evtektik temperatura ishlatishda
r-yarim o`tkazgichli yoki
n-yarim
44
o`tkazgichli elementlarni bir-biriga maxkamlashda elektrodlarni o`tkazgich
vazifasini bajarish uchun ishlatishda foydalaniladi) temperaturadan yuqoriroq
temperaturagacha qizdiriladi, so`ng uy temperaturasigacha sovitiladi.
Natijada,
p-n-o`tishlar hosil bo`ladi. Kollektor va emitterlarning elektrodlari
shisha izolyatorlar orqali o`tadi, baza esa korpus asosiga kavsharlanadi.
Kichik quvvatli tranzistorning tashqi ko`rinishi 4.1-rasm, v da ko`rsatilgan.
Sanoat har xil quvvatli tranzistorlar ishlab chiqaryapti, ular past (3 MGs
gacha), o`rtacha (30 MGs gacha) va yuqori (300 MGs gacha) chastotalar
sohasida ishlashga mo`ljallangan
.
Misol tariqasida past chastotali tranzistorlardan quyidagilarni aytib o`tish
mumkin: germaniyli MP35–MP42, GT108A–GT108G, GT109A–GT109E
va kremniyli KT111-KT13 (kichik
quvvatli, R=0,3 Vt), germaniyli
GT403A–GT403I (o`rtacha quvvatli, R < 3 Vt), germaniyli P201–P203
(katta quvvatli, R=10 Vt) va shunga o`xshash o`rta, yuqori chastotali, hamda
o`rta va yuqori quvvatli tranzistorlar mavjud bo`lib, ular haqidagi
ma’lumotlarni lug‘atlardan olish mumkin.
Tranzistorlarning asosiy parametrlariga kirish va chiqish qarshiliklari,
tok va kuchlanish bo`yicha kuchaytirish koeffitsientlari, chegaraviy chastota
va ruhsat etilgan sochilish quvvati kiradi. Ularning hammasi, ruhsat etilgan
sochilish quvvatidan tashqari, ko`p darajada
tranzistorlarning sxemaga
ulanish usuliga bog‘liqdir.
Tranzistorlarning uchta ulanish sxemasi mavjud: umumiy emitterli,
umumiy bazali va umumiy kollektorli. quyida eng ko`p tarqalgan birinchi
ikkita sxema (4.2-rasm, a va b) ko`rib chiqamiz. .
Tranzistorning umumiy baza bilan ulanish sxemasi 4.2-rasm, a da
ko`rsatilgan.
Bunda kirish qarshiligi emitter-baza kuchlanishi U
e
ning emitter toki I
e
ga bo`lgan nisbati bilan aniqlanadi, ya’ni
R
kirb
Uэ
Iэ
4.2-rasm. Tranzistorning umumiy baza bilan
(a) va umumiy emitter bilan (b) ulanish sxemalari
