تحقيق در مورد آشنايي با ساختمان و عملكرد

 nx دارای 35 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : نیمه هادی ها و ساختمان داخلی آنها نیمه هادی ها عناصری هستند كه از لحاظ هدایت ، ما بین هادی و عایق قرار دارند، و مدار آخر نیمه هادیها ، دارای 4 الكترون می‌باشد.ژرمانیم و سیلیكون دو عنصری هستند كه خاصیت نیمه هادی ها را دارا می‌باشند و به دلیل داشتن شرایط فیزیكی خوب ، برای ساخت نیمه هادی دیود ترانزیستور ، آی سی (IC ) و ;. مورد استفاده قرار می‌گیرد. ژرمانیم دارای عدد اتمی‌32 می‌باشد .این نیمه هادی ، در سال 1886 توسط ونیكلر كشف شد.این نیمه هادی ، در سال 1810توسط گیلوساك و تنارد كشف شد. اتمهای نیمه هادی ژرمانیم و سیلیسیم به صورت یك بلور سه بعدی است كه با قرار گرفتن بلورها در كنار یكدیگر ، شبكه كریستالی آنها پدید می‌آید . اتم های ژرمانیم و سیلیسیم به دلیل نداشتن چهار الكترون در مدار خارجی خود تمایل به دریافت الكترون دارد تا مدار خود را كامل نماید. لذا بین اتم های نیمه هادی فوق ، پیوند اشتراكی برقرار می‌شود. بر اثر انرژی گرمائی محیط اطراف نیمه هادی ، پیوند اشتراكی شكسته شده و الكترون آزاد می‌گردد. الكترون فوق و دیگر الكترون هائی كه بر اثر انرژی گرمایی بوجود می‌آید در نیمه هادی وجود دارد و این الكترون ها به هیچ اتمی‌وابسته نیست.د ر مقابل حركت الكترون ها ، حركت دیگری به نام جریان در حفره ها كه دارای بار مثبت می‌باشند، وجود دارد. این حفره ها، بر اثر از دست دادن الكترون در پیوند بوجود می‌آید. بر اثر شكسته شدن پیوندها و بو جود آمدن الكترون های آزاد و حفره ها ، در نیمه هادی دو جریان بوجود می‌آید.جریان اول حركت الكترون كه بر اثر جذب الكترون ها به سمت حفره ها به سمت الكترون ها بوجود خواهد آمد و جریان دوم حركت حفره هاست كه بر اثر جذب حفره ها به سمت الكترون ها بوجود می‌آید. در یك كریستال نیمه هادی، تعداد الكترونها و حفره ها با هم برابرند ولی حركت الكترون ها و حفره ها عكس یكدیگر می‌باشند. 1 نیمه هادی نوع N وPاز آنجایی كه تعداد الكترونها و حفره های موجود در كریستال ژرمانیم و سیلیسیم در دمای محیط كم است و جریان انتقالی كم می‌باشد، لذا به عناصر فوق ناخالصی اضافه می‌كنند.هرگاه به عناصر نیمه هادی ، یك عنصر 5 ظرفیتی مانند آرسنیك یا آنتیوان تزریق شود، چهار الكترون مدار آخر آرسنیك با چهار اتم مجاور سیلسیم یا ژرمانیم تشكیل پیوند اشتراكی داده و الكترون پنجم آن ، به صورت آزاد باقی می‌ماند. بنابرین هر اتم آرسنیك، یك الكترون اضافی تولید می‌كند، بدون اینكه حفره ای ایجاد شده باشد. نیمه هادی هایی كه ناخالصی آن از اتم های پنج ظرفیتی باشد، نیمه هادی نوع N نام دارد.در نیمه هادی نوع N ، چون تعداد الكترون ها خیلی بیشتر از تعداد حفره هاست لذا عمل هدایت جریان را انجام می‌دهند . به حامل هدایت فوق حامل اكثریت و به حفره ها حامل اقلیت می‌گویند.هرگاه به عناصر نیمه هادی ژرمانیم و سیلیسیم ، یك ماده 3 ظرفیتی مانند آلومنیوم یا گالیم تزریق شود، سه الكترون مدار آخر آلومنیوم با سه الكترون سه اتم سیلیسیم یا ژرمانیم مجاور ، تشكیل پیوند اشتراكی می‌دهند . پیوند چهارم دارای كمبود الكترون و در واقع یك حفره تشكیل یافته است .هر اتم سه ظرفیتی، باعث ایجاد یك حفره می‌شود، بدون اینكه الكترون آزاد ایجاد شده باشد. در این نیمه هادی ناخالص شده، الكترون ها فقط در اثر شكسته شدن پیوندها بو جود می‌آیند.نیمه هادی هایی كه ناخالصی آنها از اتم های سه ظرفیتی باشد، نوع P می‌نامند . حفره ها در این نیمه هادی به عنوان حامل های اكثریت و الكترون ها به عنوان حاملهای اقلیت وجود دارد، تبدیل یك نیمه هادی نوع p وn و بالعكس بوسیله عملی به نام «جبران»(Compensation) امكان پذیر می‌باشد . 2 اتصال PN و تشكیل نیمه های دیودلحظه ای كه دو قطعه نیمه هادی نوع P وN را به هم پیوند می‌دهیم، از آنجایی كه الكترون ها و حفره ها قابل انتقال می‌باشند، الكترون های موجود در نیمه هادی نوع N به خاطر بار الكتریكی مثبت حفره ها ، جذب حفره ها می‌گردند. لذا در محل اتصال نیمه هادی نوع P وN ، هیچ الكترون آزاد و حفره وجود ندارد. 3ـ1) لایه تهی گرایش الكترونهای طرف n پخش شدن در تمامی‌جهات است. بعضی از آنها از پیوندگاه می‌گذرند. وقتی الكترونی وارد ناحیه p می‌شود، یك حامل اقلیتی به حساب می‌آید. وجود تعداد زیادی حفره در اطراف این الكترون باعث می‌شود كه عمر این حامل اقلیتی كوتاه باشد. یعنی الكترون بلافاصله پس از ورود به ناحیه p به داخل یك حفره فرو می‌افتد. با این اتفاق ، حفره ناپدید و الكترون نوار رسانش به الكترون ظرفیت تبدیل می‌شود. هر بار كه یك الكترون از پیوندگاه می‌گذرد، یك زوج یون تولید می‌كند. دایره هایی كه درون آنها علامت مثبت است، نماینده یو نهای مثبت و دایره های با علامت منفی نماینده یو نهای منفی اند . به دلیل بستگی كوالانسی ، یونها در ساختار بلوری ثابت اند و مانند الكترونهای نوار رسانش یا حفره ها نمی‌توانند به این سو و آن سو حركت كنند. هر زوج یون مثبت و منفی را دو قظبی می‌نامیم . ایجاد یك به معنی این است كه یك الكترون نوار رسان ش و یك حفره از صحنه عمل خارج شده اند. ضمن اینكه تعداد دو قطبیها افزایش می‌یابد ، ناحیه ای در نزدیكی پیو ندگاه از بارهای متحرك خالی از بار را لایه تهی می‌نامیم .3ـ2) پتانسیل سدهر دو قطبی دارای یك میدان الكتریكی است . بردارها جهت نیروی وارد به بار مثبت را نشان می‌دهند. بنابراین ، وقتی الكترونی وارد لایه تهی می‌شود، میدان الكتریكی سعی می‌كند الكترون را به درون ناحیه n به عقب براند. با عبور هر الكترون، شدت میدان افزایش می‌یابد تا آنكه سرانجام گذرالكترون ازپیوندگاه متو قف می‌شود. در تقریب دوم ، باید حاملهای اقلیتی رانیز منظور كنیم . به خاطر داشته باشیم كه طرف p دارای تعداد الكترون نوار رسانش است كه از گرما ناشی می‌شوند. آنها كه در داخل لایه تهی واقع اند توسط میدان به ناحیه n برده می‌شوند. این عمل شدت میدان را اندكی كاهش می‌دهد و تعداد كمی‌حاملهای اكثریتی از طرف راست به چپ اجازه عبورمی‌یابند تا میدان به شدت قبلی خود بگردد. به محلی كه در آن الكترون ها و حفره ها وجود ندارند را ناحیه تخلیه یا سر كنندگی می‌نامند. حال تصویر نهایی تعادل را در پیوندگاه ارائه می‌دهیم: 1 تعداد كمی‌حاملهای اقلیتی از یك طرف پیوندگاه به طرف دیگر سوق می‌یابند. عبور آنها میدان را كاهش می‌دهد مگر اینكه، 2 تعداد كمی‌حاملهای اكثریتی از پیوندگاه با عمل پخش گذر كنند و شدت میدان را به مقدار اولیه برگردنند میدان موجود بین یونها معرف اختلاف پتانسیلی است كه به آن پتانسیل سد می‌گوییم . پتانسیل سد كنندگی برای نیمه هادی سیلیسیم بین 6/0 تا 7/0 ولت و برای نیمه هادی ژرمانیم بین 2/0 تا 3/0 ولت می‌نامند. مقدار ولتاژی كه لازم است تا سد كنندگی مورد نظر در پیوند PN خنثی شود را ولتاژ سد كنندگی می‌نامند و آن را با Vy نشان می‌دهند. هنگام هدایت دیود ، افت ولتاژ دو سر آن در حالت ایده آل صفر و در حالت واقعی ، برابر مقدار ولتاژ سد كنندگی می‌باشد. قطب منفی منبع به بلور n، و قطب مثبت آن به بلور p متصل است. این نوع اتصال را بایاس مستقیم می‌نامیم.هرگاه پتانسیل منفی به آند(A) و پتانسیل مثبت به كاتد (K) وصل شود، دیود هدایت نمی‌كند و این حالت را بایاس مخالف دیود می‌نامند.منبع dc را وارونه می‌بندیم تا بایاسی معكوس برای دیود برقرار شود. میدانی كه از خارج اعمال می‌شود با میدان لایه تهی هم جهت است. به این دلیل ، حفره ها و الكترونها به سوی دو انتهای بلوار عقب نشینی می‌كنند (از پیوندگاه دور می‌شوند) . الكترونهای دور شونده پشت سر خود یونهای مثبت بر جای می‌گذارند ، و حفره هایی كه می‌روند یونهای منفی باقی می‌گذارند . بنابراین لایه تهی پهنتر می‌شود .هر چه بایاس معكوس بزرگتر باشد لایه تهی پهنتر است. وقتی حفره ها و الكترونها از پیوندگاه دور می‌شوند، یونهای نوزاد اختلاف پتانسیل بین دو طرف لایه تهی را افزایش می‌دهند. هر چه لایه تهی پهنتر می‌شود ، این اختلاف پتانسیل بزرگتر است. افزایش پهنای لایه تهی وقتی متوقف می‌شود كه اختلاف پتانسیل آن با ولتاژ معكوس اعمال شده مساوی باشد. هنگام قطع دیود ، مقاومت دو سر آن زیاد می‌باشد و مانند یك مدار باز عمل می‌كند.با توجه به حالت های بررسی شده در خصوص دیود ، منحنی مشخصه ، زیرا به دست می‌آوریم. 3ـ3 ولتاژ شكستاگر ولتاژ معكوس را افزایش دهیم سرانجام به ولتاژ شكست می‌رسیم ، در دیودهای یكسو ساز(آنهای كه ساخته شده اند تا در یك جهت بهتر از جهت دیگر رسانایی داشته باشند)، ولتاژ شكست معمولاً ازV 50 بیشتر است. همین كه ولتاژ شكست فرا می‌رسد، تعداد زیادی حامل اقلیتی در لایه تهی ظاهر می‌شود و رسانش شدید می‌شود.در بایاس معكوس الكترون به راست و حفره به چپ رانده می‌شود. سرعت الكترون ، ضمن حركت زیاد می‌شود .هرچه میدان لایه تهی قویتر باشد حركت الكترون سریعتر است . در ولتاژی معكوس بزرگ، الكترونها به سرعتیهای بالا می‌رسند. این الكترونهای بسیار سریع ممكن است با یك الكترون ظرفیت برخورد كند. اگر این الكترون بسیار سریع دارای انرژی كافی باشد، می‌تواند الكترون ظرفیت را به موازی در نوار رسانش حاصل می‌شود . اكنون این دو الكترون هر دو شتاب می‌گیرند و می‌توانند دو الكترون دیگر را از جای خود بكنند. به این ترتیب ممكن است تعداد حاملهای اقلیتی بسیار زیاد شود و كار رسانش در دیود شدت گیرد.حالت شكست بای بیشتر دیودها مجاز نیست. به عبارت دیگر، ولتاژ معكوس در دو سر دیود باید در مقداری كمتر از ولتاژ شكست نگه داشته شود. 3ـ4 منحنی دیود در بایاس مستقیمچون منبع dc جریان مثبت را در جهت پیكان دیود برقرار می‌كند، دیود بایاس مستقیم دارد. هرچه ولتاژ اعمال شده بیشتر باشد ، جریان دیود بیشتر است. با تغییر ولتاژ اعمال شده، می‌توانید جریان دیود(با استفاده از آمپرسنج متوالی) و ولتاژ دیود(با ولت سنج موازی) را اندازه بگیرید. با ترسیم نقاط مربوط به جریانها و ولتاژهای متناظر نموداری ازجریان دیود بر حسب ولتاژ دیود به دست می‌آید. 3ـ5 منحنی دیود وقتی دیودی را در بایاس معكوس قرار دهید . فقط جریان ضعیفی را به دست می‌آورید. با اندازه گیری جریان و ولتاژ دیود می‌توانید منحنی بایاس معكوس را رسم كنید.این منحنی چیزی شبیه خواهد بود . در اینجا هیچ مطلب شگفتی وجود ندارد.به ازای تمام ولتاژهای معكوس كمتر از ولتاژ شكست BV ، جریان دیود بسیار ضعیف است در ولتاژ شكست به ازای افزایش اندكی در ولتاژ، جریان دیود به سرعت افزایش می‌یابد. با انتخاب مقادیر مثبت برای ولتاژ و جریان مستقیم ، ومقادیر منفی برای ولتاژ و جریان معكوس ، می‌توانیم منحنیهای مستقیم و معكوس را روی یك تك نمودار رسم كنیم. در این نمودار كشش دیود را جمعبندی می‌كند و بیان می‌دارد كه به ازای هر مقدار ولتاژ دیود چه جریانی از دیود می‌گذرد.3ـ6 دیود ایده آل تقریب دیود ایده آل تمام جزئیات را جز استخوان بندی عملكرد دیود كنار می‌گذارد . عمل دیود چیست؟ در جهت مستقیم به خوبی هدایت می‌كند و هدایت آن در جهت معكوس بسیار ضعیف است. در شرایط ایده آل ، وقتی دیود بایاس مستقیم دارد مانند یك رسانای كامل (ولتاژ صفر) است .به اصطلاح مداری، دیود ایده آل مانند یك كلید خودكار عمل می‌كند. وقتی جریان مثبت در جهت پیكان دیود برقرار باشد كلید بسته است . اگر جریان مثبت بخواهد در جهت مخالف بگذرد، كلید باز است. این ساده ترین مدل است. علیرغم اینكه تقریب دیود ایده آل در ابتدا افراطی به نظر می‌رسد ، ولی در بیشتر مدارهای دیودی پاسخهای مناسبی می‌دهد . مواقعی پیش می‌آید كه این تقریب كارایی ندارد، به این دلیل ، به تقریب دوم و سوم نیاز داریم . ولی دیود ایده آل برای تحلیل مقدماتی مدارهای دیودی تقریب بسیار خوبی است.3ـ7 ظرفیت دیود دیود نیز مانند عناصری كه پایه اتصال سیمی‌دارند ، ظرفیت ناخواسته ای دارد كه ممكن است روی عمل آنها در بسامدهای بالا اثر بگذارد، این ظرفیت خارجی معمولا از 1PF كمتر است . مع هذا ، ظرفیت داخلی كه در پیوندگاه دیود ایجاد می‌شوند، از این ظرفیت خارجی مهمتر است، ظرفیت داخلی دیود را ظرفیت گذار می‌نامیم و با CT نمایش می‌دهیم . كلمه « گذار» به عبور از حاده نوع p به نوع n اشاره دارد . ظرفیت گذار را ظرفیت لایه تهی ، ظرفیت سد ، و ظرفیت پیوندگاه نیز می‌گویند. 3ـ8 دیود با ظرفیت متغییر(وراكتور)ظرفیت گذار هر دیود با افزایش ولتاژ معكوس كاهش می‌یابد. دیودهای سیلیسیم كه برای این اثر ظرفیتی متغیر بهینه می‌شوند دیود با ظرفیت متغیر (وراكتور) نام دارند. در بسیاری از موارد، دیود با ظرفیت متغیر جای خازنهای متغیر مكانیكی را می‌گیرند. به عبارت دیگر ، وراكتور موازی با یك اقاگر تشكیل یك ودار تشدید می‌دهد، با تغییر ولتاژ معكوس وراكتور می‌توانیم بسامد بسامد تشدید را تغییر دهیم . این كنترل الكترونیكی بسامد تشدید در كوك كردن از دوره، نوسانگری روبشی،‌و كاربردهای دیگر مناسب است كه ابدا مورد بحث قرار خواهند گرفت .3ـ9 دیود زنر دیود زنر برای كار در ناحیه شكست ساخته شده است . با تغییر میزان آلایش ، كارخانه های سازنده می‌توانند دیودهای زنری تولید كنند ولتاژ شكست آنها از 2 تا V 200 تغییر كند. با اعمال ولتاژ معكوسی كه از ولتاژ شكست زنر در گذرد،‌وسیله ای خواهیم داشت كه مانند یك منبع ولتاژ ثابت عمل می‌كند. 3ـ9ـ1 شكست بهمنی و شكست زنروقتی ولتاژ معكوس اعمال شده به مقدار شكست برسد، حاملهای اقلیتی در لایه تهی شتاب می‌گیرد و به سرعتهایی می‌رسند كه بتوانند الكترونهای ظرفیت را از مدار های خارجی اتم جدا كنند. آنگاه الكترونهای تازه آزاد شده می‌توانند سرعتهای به اندازه كافی بالا را كسب و سایر الكترونهای ظرفیت را آزاد كنند. در این را بهمنی از الكترونهای آزاد ایجاد می‌شود. بهمن در ولتاژهای معكوس بیشتر از TV یا در این حدود به وجود می‌آید.اثر زنر مطلب دیگری است. وقتی غلظت آلایش در دیودی خیلی زیاد باشد لایه تهی بسیار باریك می‌شود. به این دلیل میدان الكتریكیدر لایه تهی بسیا ر شدید است، وقتی شدت میدان تقریبا به V/cm 300000 برسد، میدان چندان شدید هست كه الكترونها را از مدارهای ظرفیت خارج كند. ایجاد الكترونهای آزاد با این روش شكست زنر می‌نامیم (گسیل میدان قوی نیز گفته می‌شود). برای ولتاژهای شكست كمتر ازv 4 اثر زنر بیشتر عمده است، اثر بهمنی برای ولتاژهای شكست بیشتر ازv 6 عمده می‌شود، و بین 4 و6 ولت این دو اثر با هم حضور دارند . در ابتدا تصور می‌شد اثر زنر تنها ساز و كار شكست در دیودهاست. به این دلیل ، نام « دیود زنر» قبل ازكشف اثر بهمنی از كاربرد وسیعی بر خوردار شد . بنابراین كلیه دیودهایی كه برای كار در ناحیه شكست بهینه شده اند، هنوز نام دیود زنر را بر خود دارند.   3ـ10خاصیت خازنی پیوند و دیودهای وراكتور یك دیود در بایاس معكوس مثل یك خازن عمل می‌كند و ظرفیتی حدود 2PF (برای سیلیكنی) ازخود نشان می‌دهد. منطقه تخلیه در دیود مثل عایق دی الكترونیك در خازن و قسمتهای p وn مشابه صفحات خازن هستند با ازدیاد ولتاژ معكوس ، چون ضخامت منطقه تخلیه خم زیاد می‌شود، ظرفیت كاهش می‌یابد. با فعال كردن نیمه هادی ها به طور مناسب ، « دیودهای وراكتور » كه با تغییر ولتاژ مكوس از 2v تا30v ،‌ظرفیتشان از 10PF تا20PF تغییر می‌نماید. اتز این دیودها در تیونرهایVHFوUHF (به خصوص در تلویزیونها) استفاده می‌شود تا ظرفیت خازن هماهنگ كننده، متناسب با اختلاف پتانسیل دو سرش بتواند به طور خودكار فركانس دلخواه را تنظیم كند. مدارهای دیودی 1 ترانس ورودی 2یكسو ساز نیم موج 3 یكسو ساز تمام موج 4یكسو ساز پل5 فیلتر خازنی 6محاسبه مقادیر دیگر 7جریان ضربه ای 8 .عیب یابی9خواندن برگه داده 10فیوز11 ترانس ایده آل 12رامنمای طراحی13محاسبه جریان ضربه ای 14 فیلترهای RCو LC 15. منبع تغذیه متقارن 16چند برابر كننده ولتاژ 17 كلید110/220 18 محدود كننده19 مهاركننده DC 20.آشكار ساز نوك به نوك 21برگشت dc 3-11عیب یابیوقتی مدار درست كار كند ولتاژ نقطه A نسبت به زمین V 18+ ، ولتاژ نقطه B نسبت به زمین V 10+ و ولتاژ نقطه Cنسلت به زمین V10+ است.حال دو مورد عیب را در مدار فوق بررسی می‌كنیم. وقتی مداری درست كار نكند تعمیر كار می‌یابد كار را با اندازه گیری ولتاژها آغتز كند. این اندازه گیری ها معمولا باعث می‌شوند كه بتوانیم محدوده عیب را پیدا كنیم . برای مثال فرض كنید این ولتاژها را اندازه گیری كرده باشیم: VB=+10V , VC=0V و V 18+=VAبا این مقادیر ممكن است احتمالات مختلفی به ذهن خطور كند اول اینكه ممكن است مقاومت بار قطع باشد كه این حدس صحیح نیست چرا كه در این صورت ولتاژ باردرهمان مقدار V10 باقی خواهد ماند. احتمال دوم كه به ذهن می‌رسد اتصال كوتاه مقاومت بار است كه باز این حدس هم صحیح نیست چرا كه در این صورت ولتاژ نقطه B هم برابر صفر خواهد بود.در نتیجه تنها امكان موجود قطع سیستم اتصال بین دو نقطه خواهد بود كه این جواب صحیح است .این مثال از مواردی است كه خرابی ایجاد شده نشانه واحدی ایجاد كرده است. در واقع تنها امكان موجود با توجه به مقادیر ولتاژ اندازه گیری شده قطع ارتباط بین نقاط B وC است.در صورتی كه همه خرابی ها دارای نشانه واحدی نیستند. اكثر مواقع تعدادی خرابی نشانه مشتركی دارند. به عبارت دیگر ولتاژهای مشابهی ایجاد می‌كنند . برای روشن تر شدن موضوع فرض كنید تعمیر كار مقادیر ولتاژهای زیر را اندازه گیری كرده باشد.V 0 = VC و 0= VB و V 18+=VAخوب، در مورد این عیب چه فكر می‌كنید . ابتدا قطع شدن مقاومت سری (RS ) به ذهن خطور می‌كند كه این حدس درستی است. اما آیا این تنها خرابی متحمل است؟ در نظر بگیرید كه شما با این فرض تغذیه را قطع كرده و به كمك اهم متر سعی درآزمایش مقاومت RS و یا ارتباطات مربوطه می‌نمایید اما هم مقاومت سالم است و هم اتصالات مربوطه درست است .خوب مشكل در كجاست؟ اتصال كوتاه دیود زنر ،اتصال كوتاه مقاومت بار ، چكه لحیم بین نقاط B وC و زمین، بله همه این موارد هم می‌تواند عامل بروز چنین عیبی باشد. پس در این حالت شما موارد زیادی را باید تحقیق نمایید كه بلاخره به علت اصلی خواهید رسید.در خاتمه بخاطر داشته باشید كه وقتی قطعه ای می‌سوزد معمولا قطع می‌شود . اما نه همیشه بعضی مواقع قطعات سوخته اتصال كوتاه می‌شوند. از دیگر موارد اتصال كوتاه همانطور كه قبلا گفته شد چكه لحیم است كه در برد مدار چاپی می‌تواند تولید اتصال كوتاه نماید. 4)ساختمان نیمه هادی ترانزیستوراز سال 1930 به بعد نیمه هادی ها به توجه به پیشرفت علم الكترونیك جای المان های لامپی را گرفتند و در سال 1947 آقایان والتر براتین و جان باردین عمل تقویت سیگنال توسط ترانزیستور را آزمایش نموده اند. شاید این آزمایش آغاز راهی بود كه امروزه اثرات مثبت پیشرفت و تكنولوژی علم الكترونیك و كامپیوتر را مشاهده كنیم .ساختمان ترانزیستور از سه لایه تشكیل یافته است ، بطوری كه اگر دو لایه ازN و یك لایه از P باشد ، آنرا را ترانزیستور NPN می‌نامند.به دلیل آنكه این المان از دو قطعه N و یك قطعه P ساخته شده است آن را ترانزیستور منفی می‌نامند.اگر در ساختمان ترانزیستور از دو لایه نوع P و یك لایه نوع N استفاده شده باشد آن را ترانزیستور نوع PNP می‌نامند.به دلیل اینكه این المان از دو قطعه Pو یك قطعه N ساخته شده است. آن را ترانزیستور مثبت می‌نامند.به لایه وسطی درترانزیستور بیس و دو لایه دیگر به نامهای امیتر و كلكتور می‌نامند.معمولا لایه امیتر دارای ناخالصی بیشتر نسبت به كلكتور و بیس دارد و سطح كلكتور نسبت به امیتر به دلیل جمع كنندگی جریان در كلكتور بیشتر می‌باشد.از آنجایی كه بین پایه های بیس به امیتر و بیس د ركلكتور در ترانزیستور دارای دو پیوند PN می‌باشد ، می‌توان هر كدام از پیوندها را به صورت یك دیود نشان داد . 4ـ1 ترانزیستور بدون بایاس الكترونهای آزاد با عمل پخش ، از پیوندگاه گذشته اند ، كه نتیجه اش تشكیل دو لایه تهی است. برای هریك از این لایه های تهی ؤ پتانسیل سد برای ترانزیستور سیلیسیم تقریبا v7/0(برای ترانزیستور ژرمانیم v 3/0) در دمای c 25 است .چون سه ناحیه ترانزیستور میزان آلایش متفائتی دارند، پهنای لایه های تهی یكسان نیست . هر چه آلایش د ریك ناحیه شدید تر باشد، تراكم یونها در نزدیكی پیوندگاه بیشتر است . یعنی لایه تهی در ناحیه امیتر(كه شدیدا آلاییده است) نفوذ اندكی دارد ولی رخنه آن در بیس كه آلایش كمتر دارد ، عمیقتر خواهد بود.لیه تهی دوم نیز عمیقا در بیس گسترش می‌یابد، ولی رخنه آن عمق كمتری دارد . چون دو لایه تهی وجود دارد ، دو تپه انرژی داریم . مخصوصا توجه به این نكته مهم است كه ، الكترونهای نوار رسانش درامیتربرای ورود به ماحیه بیس انرژی كافی ندارند. بر حسب شعاع مدار، می‌توان گفت این الكترونها در مدارهایی از نوار رسانش جای گرفته اند ، كه شعاع آنها از شعاع كوچكترین مدارمجاز در بیس كوچكتر است. الكترونهای امیتر نمی‌توانند به بیس وارد شوند ؤ مگر اینكه به دیود امیتر بایاس مستقیم بدهیم و تپه انرژی را پایین بیاوریم. 4ـ2 بایاس FF وRR برای استفاده ترانزیستور به صورت تقویت كننده،‌سوئیچ و;..، ابتدا باید ترانزیستور را از نظر ولتاژ dc تغذیه كرد . عمل تغذیه ولتاژ پایه های ترانزیستور را با یاسنگ ترانزیستور می‌نامند . د رترانزیستور به دلیل داشتن سه پایه مجزا، می‌توان یكی از پایه ها را به عنوان پایه مشترك و دو پایه دیگر را به عنوان ورودی و خروجی در نظر گرفت . بر این اساس بایاس موافق ترانزیستور NPN به صورت زیر است :بایاس مخالف ترانزیستور NPN به صورت زیر می‌باشد:1) مستقیم ـ مستقیم2) معكوس ـ معكوسالكترون های نیمه هادی نوع N ، توسط ولتاژ منفی باطری به سمت بیس رانده می‌شوند . از قبل می‌دانیم كه لایه بیس نسبت به امیتر و كلكتور دارای ناخالصی كمتری است و ضخامت آن نیز نسبت به دو لایه فوق العاده كم می‌باشد.دروهله اول به نظر می‌رسد كه جریان الكترون ها مسیر خود را باید از طریق بیس ـ امیتر ببندند ولی عملا این طور نیست و قسمت اعظم این جریان از طریق كلكتور بسته می‌شود.دلیل این عمل آن است كه:1 به كلكتور ولتاژ مثبت وصل شده است واین ولتاژ قادر است الكترونها را به طرف خود جذب كند2 لایه بیس بسیا رنازك است و الكترون ها به محض وارد شدن به لایه بیس ، به خاطر كم بودن این فاصله با كلكتور ، جذب آن می‌شوند.3 سطح كلكتورحودود9 برابر بزرگتر از سطح امیتر می‌باشد، لذا احاطه كامل بر ورود الكترون به لایه بیس داشته و تقریبا آنها را جذب می‌كند.4 ناخالصی بیس كم است و الكترون ها با حفره ها كمتر تركیب می‌شوند،لذا تقریبا بیش از 95% الكترون هایی كه وارد لایه بیس می‌شوند، مدار خود را از طریق كلكتور می‌بندند. 4ـ3 بایاس FR ادامه خواندن تحقيق در مورد آشنايي با ساختمان و عملكرد

نوشته تحقيق در مورد آشنايي با ساختمان و عملكرد اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.