Сабақтың тақырыбы: Диодтың түрлері Сабақтың мақсаттары: Білімділік мақсаты

а) оқу-көрнекілік құралдар: Сызба нұсқалар, слайд, бейнематериалдар, сөзжұмбақ

б) үлестірмелі материалдар: карточкалар

Пәнаралық байланыс: Физика, Электрониканың теориялық негіздері

Өз бетінше жұмыс: Диод түрлерін жаттау

Сабақтың өту барысы:

І.Ұйымдастыру кезеңі: Сәлемдесу, Білімгерлерді  түгендеу. Сабақ тақырыбын, мақсатын хабарлау. Сабақ  барысына білімгерлерді белсене қатысуға ынталандыру.

ІІ.Білімгерлердің біліктілігі мен дағдысын тексеру

Үй тапсырмасы:

1.Жартылай өткізгіштер дегеніміз не?

2.Жартылай өткізгіштер құрамында қандай химиялық қоспалар бар?

3.Электр өткізгіштігінің мәні неде?

4. Электрондық эмиссия дегеніміз не?

5. Қоспалы электр өткізгіштерінің қандай түрлерін білесіз?

6.Қатты денедегі электрондар дегеніміз не?

Жаңа тақырыптың мазмұны мен жүйесі

Жоспары:

1. Диод туралы түсінік

2.  Диодтар түрлері мен олардың негізгі принциптері

3. Диодттардың вольт-амперлік сипаттамасы

Дио́д - екі электродты, электр тогының бағытына байланысты әр-түрлі өтімділігі бар электронды аспап.

Бір р-n өтпесінен тұратын және екі шығысы (сыртқа жалғанатын екі ұшы) бар нәрсе жартылай өткізгішті диод деп аталады.

n — типті және p — типті екі жартылай өткізгіштерді бір — бірімен қоссақ, онда диод деген құралды аламыз. Бұл екеуін диодтың екі электроды деп атайды. Олар оң таңбалы анод пен теріс таңбалы катод. Диодтың ашық және жабық кездері болады. Ашық күйінде ол токты жақсы өткізеді де, жабық күйінде нашар өскізеді, тіпті өткізбейді деп айтуға болады. Егер де батереяның оң полюсын диодтың анодымен,ал теріс полюсын катодымен қоссақ, онда диод арқылы ток жүреді. Диодқа тура кернеу бергенде ток бірден көтеріледі. Яғни, диод ашылады. Ал кері кернеу бергенде ток өте аз мөлшерде болады, яғни диод жабық. Осы уақыттағы аз мөлшердегі болсын ток іс жүзінде еш уақытта есепке алынбайды-өйткені оның мөлшері расында да өте аз. Сондықтан да ол токты біз жоқ деп есептейміз.Егер де біз кері кернеуді белгілі бір мөлшерден көп артық берсек, онда кері ток бірден көп мөлшерге артады. Көп мөлшерге артқан токтың зияны сол диод тесілді немесе диод «жанып кетті» 

Жұмыс істеу тәртібіне және атқаратын міндетіне қарай жартылай  өткізгішті диодтар әр түрлі болады.Ең көп тараған диодтар  түзеткіштік диод, стабилитрон, варикап, фотодиод, жарық диоды.

Диодттарды жеке- жеке қарастыралық:

Жылдамдықты жоғарлату үшiн импульстi диодтарды нүктелiк құрылым түрiнде дайындайды, бұл оның p-n ауысу ауданының минималды болуына себеп болады. Сонымен қатар, τққ шамасын азайту үшiн база енiн (қалыңдығын) барынша жұқа етiп жасайды. Импульстiк диод ретiнде Шоттки диодын қолдануға болады.

Жарық диодттары  галлий арсенидттері мен фосфидтерінен және силиций карбидтерінен жасалады.

Жарықтың токтан тәуелділігі жарық диодының негізгі сипаттамасы болып саналады.Токтың белгілі бір мәнінен бастап ток өскен сайын жарықтылықта өсіп отырады.

Фотодиод —Кері тогы  p-n өтпесінің жарықталынуына байланысты  өзгеріп отыратын шала өткізгішті диод деп аталады.Фотодиодтар екі түрлі жұмыс ретінде пайдаланылады: сыртқы қорек көзінсіз фотогенератор ретінде және сыртқы қорек көзімен фототүрлендіргіш ретінде.Фотодиод, қарапайым диод секілді, бір  p-n өтпесінен тұрады.Бірақ түйіспесінің ауданы әлдеқайда үлкен болады.

Фотодиод автоматика жүйелері мен басқа техника қондырғыларында, индикаторлық құрылғыларда, электр қозғаушы күші ретінде жарық ақпаратын электрлікке түрлендіру үшін және фотометрияда, теле кескіндерді беру құрылғыларында қолданылады.

Жоғары кернеудi (U>3B) тұрақтандыру үшiн ВАС-ның керi тармағы (АВ бөлiмiн) қолданылады. Бұл мақсатта қолданылатын диодтарды стабилитрондар деп атайды.

Аз мәндi кернеулердi (U≤1B) тұрақтандыру үшiн, мысалы интегралды сұлбаларда ВАС-ның тура тармағын (CD бөлiмiн) қолданады, ал бұл мақсатта қолданылатын диодтарды стабистор деп атаймыз .Оларды кремнийден жасайды. Тұрақтандыру кернеуi (3-180В) диапазонын құрайды.

Варикап – тосқауылдық (зарядтық) сиымдылықтың берiлген кернеу мәнiне тәуелдiлiгiн орындауға негiзделген жартылай өткiзгiштi диод. Варикаптың негiзгi сипаттамасы – вольт-фарадты сипаттама (ВФХ). Варикаптың тосқауылдық сыйымдылығы (10-100) пикофарад құрайды.

Тунельдiк диод – кернеу бойынша оң iшкi керi байланыс. Оның ВАС-сында терiс диффузиялық кедергi бөлiмi бар. Бұл запорлы қабат өте жiңiшке болғанда (10Нм немесе одан да кiшi) валенттi қабаттан өткiзу қабатына қарай зарядтардың тунельдi түрде өтуiмен түсiндiрiледi.

Диодттардың вольт-амперлік сипаттамасы

Жалпы вольт- амперлік сипаттама дегеніміз диодқа ма, жоқ әлде басқа бір аспапқа ма, бәрібір, берілетін кернеу өзгергенде, соған байланысты токтың калай өзгеретінін көрсететін график.  Диодқа арналған

істейтінін түсіне аламыз. Диодқа тура кернеу бергенде ток бірден көтеріледі. Яғни, диод ашылады. Ал кері кернеу бергенде ток өте аз мөлшерде болады, яғни диод жабық. Осы уақыттағы аз мөлшердегі болсын ток іс жүзінде еш уақытта есепке алынбайды, өйткені оның мөлшері расында да өте аз. Сондықтан да ол токты біз жоқ деп есептейміз.Егер де біз кері кернеуді белгілі бір мөлшерден көп артық берсек, онда кері ток бірден көп мөлшерге артады. Көп мөлшерге артқан токтың зияны сол диод тесілді немесе диод «жанып кетті» дейді. Бірақ тура берген кернеуіміздің өзі де белгілі бір мөлшерден жоғарыламауы керек. Өйткені ондай жағдайда да әлгі «жанып кетті» деген нәрсе міндетті түрде болады. 

Барлық диодтардың амперлік сипаттамалары жоғарыда көрсетілген графикке ұқсас болады. Бұларды Д226А немесе Д242 деген сияқты белгілермен атайды. Мұндағы Д — диод деген сөз, ал тұрған сан заводтың конструкциялық рет саны. Ал соңындағы әріп — аспап тобының түрі. Кремнийден жасалған диодтардың тура кедергісі германийге карағанда сәл көбірек, ал кері кедергісі он есеге артық. Кремний диодының тағы бір артықшылығы оның жұмыс температурасының 180 — 200°С-ге дейін жететіндігі. Яғни ток тығыздығы жоғары. Осыған байланысты қуаттары бірдей болғанда кремний диодтарының көлемі кіші болып келеді. Бірақ та, табиғатта таза кремнийді алып, оны сол қалпында сақтау біраз қиыншылықтар туғызады. Соның салдарынан кремнийден жасалған жартылай өткізгіш аспаптар біраз қымбат тұрады. Ал кремний дегеніміз жер бетінде оттегіден кейін таралуы бойынша екінші орын алатын элемент.Жаңа материалды бекіту, біліктілік пен дағдыны қалыптастыру

Сабақтың қорытындысы

Диодтар туралы түсініктеме беру.

Диодтардың қандай түрлері бар?

Түзеткіштік диодтың атқаратын қызметі

Рефлексия:

Бүгінгі сабақта алган әсерім (ұнамды, ұнамсыз жақтары)

Ұсыныстар:

Үй тапсырмасы: Ахметов А.Қ., Ахметов Ә.,