Ova tema je prvobitno trebala da bude o tranzistorima, ali za razumevanje tranzistora morata da znate nešto o diodama, a da biste znali nešto o diodama morate da znate nešto o PN spoju....Zato ćemo početi iz početka.
Poluprovodnici
Zanimljivo je to što za razumevanje elektronike moramo prvo da se upustimo u hemiju i da vidimo kakva je kristalna struktura poluprovodnika. Pretpostavicu da znate sta se desava sa elektronima u jezgru atoma i sta su valentne ljuske i valentni elektroni.Ono sto je nama za elektroniku bitno je da se broj valentnih elektrona razlikuje kod provodnika, poluprovodnika i izolatora. Provodnici imaju manje od 4 elektrona u poslednjoj ljusci, poluprovodnici tačno 4 , a izolatori vise od 4. Poluprovodnici su nam najzanimljiviji pa cemo pogledati njihovu kristalnu strukturu. U kristalnu strukturu poluprovodnika se dodaju primese (nečistoće) koje utiču na kristalnu strukturu.
 |
| Poluprovodnik P tipa |
Na ovoj slici vidimo kristalnu rešetku silicijuma (Si) koji ima 4 valentna elektrona kojoj je dodata trovalentna primesa bora (B) koji je trovalentan koja se naziva akceptor. Na ovaj način atom bora stvara tri potpune i jednu nepotpunu kovalentnu vezu sa susednim atomima silicijuma. U nepotpunoj kovalentnoj vezi nedostaje jedan elektron , mesto gde nedostaje elektron se naziva šupljina. Ova šupljina se moze popuniti ako jedan elektron iz susedne potpune veze zauzme ovo mesto, a njegovo mesto zauzme šupljina, tada kažemo da se šupljina kreće, iako ona fizički ne postoji. U ovakvom poluprovodniku šupljine su većinski (glavni) nosioci naelektrisanja, one su pozitivne i zato se ovakav poluprovodnik naziva poluprovodnik P-tipa.
Na sličan način se formira i poluprovodnik N-tipa. Samo što kod njega umesto trovalentnog bora dodajemo petovalentnu primesu antimona ili fosfora.
 |
| Poluprovodnik N tipa |
Na ovoj slici vidimo kristalnu strukturu silicijuma kojem je dodata petovalentna primesa. Ovaj petovalentni atom gradi četiri potpune kovalentne veze sa susednim atomima dog peti elektron ostaje nesparen i postaje slobodan. U ovakvom poluprovodniku većinski nosioci naelektrisanja su elektroni koji su negativni i zato se ovaj poluprovodnik naziva poluprovodnik N-tipa.
Diode
Dioda je poluprovodnički PN spoj sa metalnim priključcima. Priključak na P oblasti se naziva anoda, a priključak na N oblasti katoda.
Po simbolu diode vidimo u kojem smeru struja teče kroz diodu , u smeru strelice. Karakteristika diode predstavlja zavisnost struje koja protiče kroz diodu i napona na njenim krajevima. Snimanje karakteristika diode se vrši pomoću kola za snimanje karakteristike koje se razlikuje za direktno i inverzno polarisane diode.
Snjimanje karakteristika
Ako snjimamo karakteristiku diode u direktnom smeru napon E=10 v , otpornik R služi za ograničavanje struje kroz diodu u slučaju da je nešto pogrešno povezano i obično iznosi oko 1 kΩ .Struja kroz diodu se meri pomoću miliampermetra, a napon pomoću elektronskog voltmetra. U ovom slučaju sistemsku grešku pravi ampermetar jer meri struju kroz diodu Id i struju kroz voltmetar Iv .
 |
| Kolo za snimanje karakteristike u direktnom smeru |
 |
| Karakteristika silicijumake diode |
Za snjimanje karakteristike u inverznom smeru ne koristimo silicijumske diode jer je tada struja kroz njih veoma mala , reda nanometara. Ali kod germanijumskih dioda to nije slučaj, snjimanje karakteristike germanijumskih dioda u inverznom smeru se vrši pomoću kola na slici. Ako bismo u ovo kolo stavili silicijumsku diodu videli bismo da je njena inverzna struja jednaka nuli. Ovde je potrebno postaviti voltmetar ispred ampermetra da bi na mikroampermetru imali tačnu vrednost struje.
 |
| Kolo za snimanje karakteristike u inverznom smeru |
 |
| Karakteristika germanijumske diode |
U sledećem delu ćemo videti kakve sve diode postoje i gde se koriste.
Нема коментара:
Постави коментар