22. Шалаөткізгіштерде контакт процесстер. Металл және шалаөткізгіш контактісін түсіндіріңіз.

23. Гетероөткелдерге анықтама беріңіз. Гетеструктура құрылымы жағынан екі түрлі шалаөткізгіштердің контактісі. Екі түрлі монокристалды немесе аморфтық шалаөткізгіш болуы мүмкін. Екі шалаөткізгіш контакт кезінде гетереауысу шекарасында шалаөткізгіш материалдың қасиеті өзгереді, яғни валенттік, ферми деңгейі, өткізгіштік зонадағы заряд тасымалдаушылар электрондар концентрациясы өзгереді. Токты өсірген сайын электрондар инжекцияланады, ал концентрация көлемінің артуы заряд тасымалдаушылар санына тәуелді болады.

24. Шалаөткізгіштік диодтар. Диодтардың негізгі сипаттамаларын түсіндіріңіз.Шалаөткізгіштік диод дегеніміз екі шығысы бар бейсызық электронды құрылғы. Ішкі құрылысына, типіне, санына және диодтың ішкі элементтерінің легірлену деңгейіне және вольт-амперлік сипаттамасына байланысты әртүрлі болады. Түзеткіш диод. Түзеткіш диод деп айнымалы токты тұрақты токқа айландырушы шалаөткізгіштік құрылғы. Бұл диодты түзеткіш ретінде қолданылады. Түзеткіш диодтың негізгі параметрлері: Номинал тура ток, Номинал тура кернеу, Номинал кері ток, Номинал кері кернеу. Диодтың статикалық кедергісі: Диодтың динамикалық немесе диференциалдық кедергісі:

25. Стабилитронға анықтама беріңіз. Кері кернеу бергенде кернеуді тұрақтандырады.

26. Импульстік диодқа анықтама беріңіз. Импульсті диод бұл имульсті режимде жұмыс істейді.

27. Варикапты түсіндіріңіз Диодқа кері кернеу берілгенде сыйымдылықтың өзгерісі.

28.Туннельдік диодқа анықтамаберіңіз.Туннельдік диод шалаөткізгіш диод, қандай да бір кернеу берген кезде пайда болған туннельдік эффект болып табылады. Туннельдік эффект әсерінен пайда болған ток туннельдік токы.

29. Туннель диодтардагы тура және кері токтарды түсіндіріңіз. Туннельдік диод шалаөткізгіш диод, қандай да бір кернеу берген кезде пайда болған туннельдік эффект болып табылады. Туннельдік эффект әсерінен пайда болған ток туннельдік ток деп аталады.

30. Туннель диодтың вольт-амперлік  сипаттамасын және оның температураға байланысын түсіндіріңіз. Туннельдік диод шалаөткізгіш диод, қандай да бір кернеу берген кезде пайда болған туннельдік эффект болып табылады. Туннельдік эффект әсерінен пайда болған ток туннельдік ток деп аталады. Тунельдік ВАС да кері дифференциалдық кедергінің боуымен сипатталады. Тунельдік диод өте төмен жиілікте жұмыс алуымен қатар, оны генератордың негізгі элементі ретінде н/е күшейткіш ретінде қолданады.

31. Биполярлы транзистор, жұмыс істеу принципі. Транзистордың эквиваленттік схемасын түсіндіріңіз. Биполярлы транзистордың схемалық структурасы.

Биполярлы транзистордың негізгі параметрлері: 1. Эмиттерлі және базалық токтың берілу коэффициенты: 2. Эмиттерлі ауысудың дифференциальді кедергісі: 3. Обратный ток коллекторного перехода при заданном обратном напряжении (единицы наноампер – десятки миллиампер).

32. Ортақ базалық, эмиттерлік және коллекторлық қосу схемасын түсіндіріңіз.Ортақ базалық схема: 1. Ток бойынша беру коэффициенті:2.Кіріс кедергісі:3. Кернеу ббойынша беру коэффициенті:4. Қуат бойынша беру коэффициенті:Ортақ эмиттерлік схема1. Токты үдеткіш коэффициенті: 2. Кіріс кедергісі :3. Кернеу бойынша беру коэффициент:4. Қуат бойынша берілу коэффициенті:Ортақ коллекторлы схема

Токты күшейткіш коэффициенті: Кернеу бойынша күшейткіш коэффициенті:Қуатты күшейткіш коэффициенті:

33. Биполярлы транзистордың жиіліктік сипаттамасы. Статикалық және динамикалық сипаттамаларын түсіндіріңіз. Биполярлы транзистордың статикалық сипаттамалары. 1. Кіріс сипаттамасы: 2.Шығыс сипаттамасы : 3. Кернеу бойынша кері байланыс сипаттамасы: 4. Ток беру бойынша сипаттамасы:

34. Өрістік транзисторлар. p-n өткелі басқарылатын өрістік транзисторларға анықтама беріңіз. Өрістік транзистор – бұл күшейткіш құрамы негізгі тасушының ағынымен көрсетілген, өткізгіш арна арқылы өтетін және электр өріспен басқарылатын жартылай өткізгіш аспап. Өрістік транзистордың жұмысы бір типті ғана тасушыларды қолдануға негізделген – негізгі, сондықтан оларды униполярлы деп те атайды. Өрістік (арналық) транзистор – жұмыстық токтың өзгеруі кіріс сигналы тудыратын, оған перпендикуляр бағытталған электр өрісі әрекетінен болатын транзистор. Өрістік транзисторларда кристалл арқылы өтетін токты тек бір таңбалы заряд тасушы – электрон немесе кемтік тудырады. Заряд тасушыларды басқаруға негізделетін физикалық эффектілерге қарай өрістік транзисторлар шартты түрде 2 топқа: басқаратын р-п электрон-кемтіктік ауысуы бар немесе металл-шалаөткізгіш түйіспелі оқшауланған жапқылы металл-диэлектрик-шалаөткізгіш (МДШ) транзисторлар деп бөлінеді. p-n өткелді басқарылатын өрістік транзисторлар: n тип (а), p-тип (б). Өрістік транзисторлардың негізгі параметрлері: Тіктік сипаттамасы: Шығыс кедергісі : Күшейткіш коэффициентіp-n өткелді басқарылатын кремнилі өрістік транзисторлар параметрлерінің типтік шамалары:

35. МДШӨтранзисторларды түсіндіріңіз. МДЖ-транзисторларының екі түрі бар: индукцияланған және орнатылған арналармен. n-арнамен р-типті жартылай өткізгіш негізінде орындалған МДЖ-транзисторының құрылымы 4-суретте көрсетілген. МДЖ-транзисторының жұмысы өріс әсеріне, яғни жартылай өткізгіштің үстіңгі аумағының өткізгіштігін үстіңгі потенциал арқылы өзгерту мүмкіншілігіне негізделген. Тоқ өтетін өткізу қабат арна деп аталады. Мұндан транзисторлар тобының тағы бір атауы – арналық транзисторлар. Жартылай өткізгіштің көлемінің және жекеленген электродтрадың (қақпамен) арасында потенциалдар айырымын жасағанда жартылай өткізгіштің бетінде жартылай өткізгіштің қалған көлемінде концентрациядан өзгешеленетін, - қақпада кернеуді өзгертіп, кедергісімен басқаруға болатын арнасы бар заряд тасушылар концентрациясымен қабат пайда болады. Өріс әсерін туғызатын металдық электродты жаппа (З) деп атайды. Қалған екі электродты бастау (И) және құйма (С) деп атайды. Негізінде бұл электродтар қайырылады. Бастау – бұл өткізгіш арна арқылы заряд тасушылар қосылатын электрод. Құйма – бұл заряд тасушылар шығаратын электрод. Жаппа – электр сигнал берілетін электрод. Оны өткізгіш арнада кірістен шығысқа өтетін тоқ өлшемін басқару үшін қолданады. Егер арна n-типті болса, онда жұмыстық тасушылары – электрондар және шығыс қарама-қарсылығы оң. Изоляцияланған затворлы өрістік транзисторлар:

36. Өрістік транзисторларды қосу схемаларын және қасиеттерін түсіндіріңіз. Өрістік транзистор – бұл күшейткіш құрамы негізгі тасушының ағынымен көрсетілген, өткізгіш арна арқылы өтетін және электр өріспен басқарылатын жартылай өткізгіш аспап. Өрістік транзистордың жұмысы бір типті ғана тасушыларды қолдануға негізделген – негізгі, сондықтан оларды униполярлы деп те атайды. Өрістік (арналық) транзистор – жұмыстық токтың өзгеруі кіріс сигналы тудыратын, оған перпендикуляр бағытталған электр өрісі әрекетінен болатын транзистор. n тип (а), p-тип (б).Өрістік транзисторлардың негізгі параметрлері: Тіктік сипаттамасы: Шығыс кедергісі : Күшейткіш коэффициенті

37. Тиристорлар. Тиристордың құрылысы. Жұмыс істеу принципін түсіндіріңіз. Вольтамперлік сипаттамасында теріс дифференциалдық кедергісі болған, үш және оданда көп слойлы шалаөткізгіштік құрылғы тиристор деп аталады. Тиристор - үш немесе одан да көп р-n ауысуынан тұратын, тұрақты екі күйі бар және бір күйден екінші күйге басқару импульсі арқылы ауысып-қосылу мүмкіндігі бар электрондық құрал. Тиристордың тек екі күйі бар: толық ашық немесе толығымен жабық. Тиристорлар электродтар санына қарай екі электродты динистор және үш электродты тринистор болып бөлінеді. Динистордың екі ғана электроды (анод пен катод) болғандықтан, оның кернеу түсірілетін кірісі мен шығысы бір болып, басқарылу мүмкіндіктерін шектейді.

38. Динистор. Құрылысы. Жұмыс істеу принципін түсіндіріңіз. 1 және 2 нүктелері арасындағы аймақ жабық күйдегі жоғарғы кедергіге сәйкес келеді. Осы жағдайда V_G кернеудің біраз бөлігі П₂ (кері бағытта ығысқан) коллекторлық өткелде кемиді. П₁ және П₂ эмиттерлік өткелдер тура бағытта қосылған. Тиристордың екітранзисторлы моделі: Транзисторлардың эмиттер тогы I_э , коллектор тогы I_к және ток бойынша статистикалық күшейту коэффициенттер арасында α₁ және α₂ байланыс төменде көрсетілген. Динисторды екі транзистор ретінде қарастырамыз. П₁ өткел арасынан өтетін ток - I_П1 болсын. Ендеше коллекторлық өткелге дейін жеткен токтың бір бөлігі осыған тең болады: I_П1-П3= α₁I_П1 (1); I_П2-П3= α₂I_П3 (2); I_П3=М(α₁I_П1+ α₂I_П2+ I_ко) (3). Симметриялы тиристорлар:

39. Динистор. Құрылысы. Жұмыс істеу принципін түсіндіріңіз. Тиристор (грек thyra – есік, кіру және ағылш.resіstor – кедергі) – көп қабатты құрылымды шалаөткізгіштің монокристалды негізінде жасалған шалаөткізгіштік аспап; үш немесе одан да көп электрон-кемтіктік ауысуы бар р-п-р-п типті аспап. Тиристор электрлік вентильдік қасиеттеріне ие. Тиристордың әдетте үш шықпасы, оның екеуі (А анод пен К катод) монокристалдың шеткі облыстарымен түйіседі. Мұндай басқарылатын тиристорды триодтық тиристор немесе тринистр деп, ал тек екі шықпасы бар басқарылмайтын тиристорды диодтық тиристор немесе динистор деп атайды. Тиристорлар бірнеше мА-ден ондаған (күштік тиристорлар) кА-ге дейін және кернеуі бірнеше В-тан 10 кВ-қа дейін, кейде одан да жоғары етіп шығарылады. Олардағы тура токтың өсу жылд. 109 А/с-қа, кернеудікі 109 В/с-қа жетеді; ПӘК-і 99%-ды құрайды. Тиристордың сенімділігі жоғары, жұмыс істеу мерзімі ұзақ. Жұмыс істеу принципіне байланысты тиристорлар жабылатын (басқару электроды тізбегі бойынша қосылатын), тез әрекетті,импульстік,симисторлар, бинисторлар т.б. түрлерге бөлінеді. Тиристорлар түрлендіргіш техникада, қуатты импульстер генераторларында, автоматты басқару жүйелерінде, т.б. қолданылады

40.Шалаөткізгіштік фотоқабылдағыштарды түсіндіріңіз. Фотоқабылдағыштарға фоторезистор, фотодиод, фототранзистор, фототиристр, күн батареясы т.б жатады. Фоторезистор қандай да бір оптикалық сәуленің әсерінен өзі электрлік кедергіні өзгерте алатын құрылғы шалаөткізгіш резистор немесе фоторезистор деп аталады. фоторезистордың шартты белгіленуі.Фоторезистор - жұмысы ішкі фотоэффектіге негізделген, жарық әсерінен электрлік кедергісі кеміп, электр өткізгіштігі артатын шалаөткізгіш аспап. Фоторезистордың негізгі бөлігі — шалаөткізгіш материалдың (кадмий және қорғасын сульфиді, кадмий селениді, висмутты-күкіртті және т.б.) жұқа фотосезімтал қабаты. Фоторезистордың негізгі сипаттамаларының бірі ток сезгіштігі болып табылады. Оның өткізгіштігі:

толық ток. темновой ток. W-қалыңдығы, d- ені, l- фоторезистор қалыңдығы, (1+b) – тұрақты шама.

41.Фоторезисторлар. Негізгі сипаттамаларын түсіндіріңіз. Фотоқабылдағыштарға фоторезистор, фотодиод, фототранзистор, фототиристр, күн батареясы т.б жатады. Фоторезистор қандай да бір оптикалық сәуленің әсерінен өзі электрлік кедергіні өзгерте алатын құрылғы шалаөткізгіш резистор немесе фоторезистор деп аталады. фоторезистордың шартты белгіленуі.Фоторезистор - жұмысы ішкі фотоэффектіге негізделген, жарық әсерінен электрлік кедергісі кеміп, электр өткізгіштігі артатын шалаөткізгіш аспап. Фоторезистордың негізгі бөлігі — шалаөткізгіш материалдың (кадмий және қорғасын сульфиді, кадмий селениді, висмутты-күкіртті және т.б.) жұқа фотосезімтал қабаты. Фоторезистордың негізгі сипаттамаларының бірі ток сезгіштігі болып табылады. Оның өткізгіштігі:

толық ток. темновой ток. W-қалыңдығы, d- ені, l- фоторезистор қалыңдығы, (1+b) – тұрақты шама.

42. p-i-n негізіндегі фотодиод. Жұмыс істеу принципін түсіндіріңіз. Фотодиод деп - жарық әсерінен жұмыс істеуші құрылғы, яғни валенттік зонадан өткізгіштік зонаға электрон ұшып өтеді, ол жерде кемтіктермен әсерлесу салдарынан ток пайда болады. Бұл процесс фотонның әсерлесуінен пайда болады. Фотодиод ішкі фотоэффект құбылысына негізделген фотоэлектрлік құрылғы, яғни жарық фотон энергиясын ток көзіне айналдыратын процесс. Ішкі фотоэффект құбылысы жарық p-i-n ауысуы аумағына түскен кездегі жарық энергиясы әсерінен шалаөткізгіштегі атомдарда ионизация процесі болады, негізгі заряд тасымалдаушылар электрон мен кемтіктер арасында ауысу болады. электрон мен кемтіктер заряд тасымалдаушылары қозғалысы салдарынан ток пайда болады, осы токты фототок деп атайды. Фототок екі түрлі режимде жұмыс жасайды: фотогенератор және фототүрлегдіргіш түрінде. Негізгі параметрлеріне жарықтың шағылу қуаты, түскен жарық ұзындығы жатады. р-i-n негізіндегі фотодиод.

43.Фототранзисторларды түсіндіріңіз. Фототранзистор фотоқабылдағыштардың бір түрі болып табылады. Фототранзистор деп жарық ( фотон) коллектор аймағына түседі. Жарық ағыны көбеюі арқылы ток және оның қуаты артады. Бұл тек бір режимде болады. Фототранзистор - ішкі фотоэффекті негізінде жұмыс істейтін, фототокты күшейту үшін транзисторлар құрылымдары мен жұмысы пайдаланылатын фотоэлектрондық шалаөткізгіш аспап. Индикаторлық құрылғыларда, автоматикада колданылады. Фототранзисторды ортақ базалы, ортақ эммиттерлік, ортақ коллекторлық түрде еркін қосуға болады. Сондай ақ фототранзисторға оптикалық және электрлік сигналдарын жіберуге болады.

44.Микроэлектрониканың технологиялық негіздерін түсіндіріңіз. Микроэлектрондық құрылғылар күрделі құрылымда жасалынған шалаөткізгіштік пленка немесе пластина. Интегралды микросхема ( ИМ) құрамында активті, пассивті элементтері бір техникалық циклда жасалынған, өзара электрлік байланысу барысында өте тығыз орналасқан, өз алдына жеке функционалдық қызмет атқаруға арналған жеке тексеру, пайдалану, қабылдау кезінде бөлшектеуге келмейтін микроэлектронды құрылғы. Интеграция деңгейіне байланысты ИМ бөлінеді: Кіші ИМ: кристалында 100 элементке дейін болады. Орташа ИМ: кристалда 1000 элементке дейін болады. Үлкен ИМ: кристалда 10 мың элемент бар. Аса үлкен ИМ: кристалда 10 мыңнан астам элементтер кездеседі. Ультраүлкен ИМ (УБИС): кристалда 1млрд. дейін элемент болады. Гигаүлкен ИМ (ГБИС): кристалда 1млрд. астам элементтер болады. ИМ алу технологиясы бойынша екі топқа бөлінеді: 1. Планарлы диффузиялы – ол диффузия жолымен алынады. 2. Планарлы эпитаксиал: бір элементтің ішіне басқа бір элементті қосып өсіру эпитаксия деп аталады. Эпитаксия екі жолмен алынады: сұйық фазалы ортада және газды ортада. Жасалу технологиясы бойынша ИМ классификациясы: шалаөткізгіштік, пленкалы, гибридті, аралас интегралды микросхема. Шалаөткізгіштік ИМ – барлық элементтер тек бір ғана шалаөткізгіштік кристалда жасалынады. Оларға кремний, германий, т.б жатады. Пленкалы ИМ – барлық негізгі және қосымша элементтер пленка түрінде жасалынады. Ол қалыңпленкалы және жұқа пленкалы интегралды микросхема деп екіге бөлінеді. Гибридті ИМ – бірнеше корпуссыз микродиодтардан, корпуссыз транзисторлардан немесе басқа да электронды активті элементтерден жасалынады. Ал электронды пассивті компоненттерден ( резистор, конденсаторы, индуктивті катушка) көбінесе жұқа және қалың пленкалы микросхемаларда қолданылады. Аралас ИМ- шалаөткізгіштік кристалдардың бетінде қалың немесе жұқа пленкалы пассивті элементтер болады, яғни бұл интегралдық микросхемада актив және пассив элементтері аралас болады. интегралды микросхема сигналды өңдеуіне байланысты аналогтық, цифрлық, аналогты- цифрлы болып үшке бөлінеді. Аналогты ИМ үздіксіз функция заңы бойынша кіріс және шығыс сигналдары оң және теріс кернеу диапазонындағы аралығында өзгереді. Цифрлық микросхема – кіріске түскен сигнал және шығыстан шыққан сигнал тек қана екі түрде турленіп шығады: логикалық бір және ноль. Әрқайсысына белгілі бір диапазондағы кернеу беріледі. Аналогты – цифрлы микросхема екі түрлі формада өңдейді, яғни ол аналогты – цифрлы түрлендіргіш болып табылады. р- п ауысуы изоляцияланған планарлы диффузиялы интегралдық микросхемалар:

45.Шалаөткізгіштік интегралдық микросхемаларды түсіндіріңіз. Микроэлектрондық құрылғылар күрделі құрылымда жасалынған шалаөткізгіштік пленка немесе пластина. Интегралды микросхема ( ИМ) құрамында активті, пассивті элементтері бір техникалық циклда жасалынған, өзара электрлік байланысу барысында өте тығыз орналасқан, өз алдына жеке функционалдық қызмет атқаруға арналған жеке тексеру, пайдалану, қабылдау кезінде бөлшектеуге келмейтін микроэлектронды құрылғы. ИМ алу технологиясы бойынша екі топқа бөлінеді: 1. Планарлы диффузиялы – ол диффузия жолымен алынады. 2. Планарлы эпитаксиал: бір элементтің ішіне басқа бір элементті қосып өсіру эпитаксия деп аталады. Эпитаксия екі жолмен алынады: сұйық фазалы ортада және газды ортада. Жасалу технологиясы бойынша ИМ классификациясы: шалаөткізгіштік, пленкалы, гибридті, аралас интегралды микросхема. Шалаөткізгіштік ИМ – барлық элементтер тек бір ғана шалаөткізгіштік кристалда жасалынады. Оларға кремний, германий, т.б жатады. р- п ауысуы изоляцияланған планарлы диффузиялы интегралдық микросхемалар:

резисивті изоляцияланған. Элементтердің p-n ауысуы изоляциялаған планарлы-эпитакциал әдіс:

46.Гибридтік интегралдық микросхемаларды түсіндіріңіз. Гибридті ИМ –бірнеше корпуссыз микродиодтардан, корпуссыз транзисторлардан немесе басқа да электронды активті элементтерден жасалынады.Гибридті ИМС алу технологиясы екіге бөлінеді: жұқа қабықты және қалың қабықты. Ал электронды пассивті компоненттерден ( резистор, конденсаторы, индуктивті катушка) көбінесе жұқа және қалың пленкалы микросхемаларда қолданылады. Гибридті ИМ негізгі элементтері: активті және пассивті элементтері бар падложка; пленкалы резисторлар, конденсатор, өткізгіштер, контактілі аймақ; корпуссыз шалаөткізгіштік құрылғылар. Гибридті ИМС схемасы: а- керамикалық подложка, б- конденсатор, в- транзистор, г- резистор.

47.Үлкен интегралдық микросхемаларды түсіндіріңіз. Микроэлектрондық құрылғылар күрделі құрылымда жасалынған шалаөткізгіштік пленка немесе пластина. Интегралды микросхема ( ИМ) құрамында активті, пассивті элементтері бір техникалық циклда жасалынған, өзара электрлік байланысу барысында өте тығыз орналасқан, өз алдына жеке функционалдық қызмет атқаруға арналған жеке тексеру, пайдалану, қабылдау кезінде бөлшектеуге келмейтін микроэлектронды құрылғы. Интеграция деңгейіне байланысты ИМ бөлінеді: 1) Кіші ИМ: кристалында 100 элементке дейін болады. 2) Орташа ИМ: кристалда 1000 элементке дейін болады. 3) Үлкен ИМ: кристалда 10 мың элемент бар. 4) Аса үлкен ИМ: кристалда 10 мыңнан астам элементтер кездеседі. 5) Ультраүлкен ИМ (УБИС): кристалда 1млрд. дейін элемент болады. 6) Гигаүлкен ИМ (ГБИС): кристалда 1млрд. астам элементтер болады.

48. Эмиттерлік және бастау қалпындағы транзисторларды түсіндіріңіз. Транзистор (ағылш. transfer - тасымалдау және resistor - кедергіш) — электр тербелістерін күшейтуге, оларды тудыруға және түрлендіруге арналып жартылай өткізгіш кристалл негізінде жасалған электрондық құрал. Электрондық лампа сияқты қызмет атқаратын транзисторлар одан өлшемінің едәуір кішілігімен, электр энергиясын тұтынудағы аса үнемділігімен, механикалық аса беріктігімен және бүлінбей ұзақ жұмыс істейтіндігімен, бірден әсер етуге әзірлігімен ерекшеленеді. Радиолампа орнына қолданылатын жартылай өткізгіш аспаптар (транзисторлар) негізінде жасалған өте кішкентай радиоқабылдағыштарды көбінесе транзисторлар деп дұрыс атамайды; оның дұрыс атауы — транзисторлы қабылдағыш немесе транзистор негізінде жасалған қабылдағыш. Транзистор өрістік (униполярлы) және биполярлы деп бөлінеді. Транзисторлар физикалық және басқа да параметрлеріне байланысты төмен (3 МГц-ке дейін), жоғары (300 МГц-ке дейін), аса жоғары жиілікті (300 МГц-тен жоғары), аз қуатты (шектік сейілу қуаты 1 Вт-қа дейін), үлкен қуатты (шектік сейілу қуаты 1 Вт-тан жоғары), жоғары және төмен кернеулі, дрейфтік, т.б. түрлерге бөлінеді. Транзистор қазіргі кездегі микроэлектроника құрылғыларының негізгі элементі болып табылады. Биполярлы транзисторды үш түрлі жолмен қосуға болады: ортақ базалы, ортақ эммиттерлік, ортақ коллекторлы. Транзистордың статикалық сипаттамасы: Кірістік сипаттамасы бойынша: = const. Шығыс сипаттамасы: = const. Кернеу бойынша кері байланыс: = const. Ток бойынша сипаттамасы: = const. Транзистор параметрлері: Базалық және эмитерлік тип коэффициенті: ; ; Эмитерлік ауысу кезіндегі дифференциалды кедергі:

49. Күшейткіштер. Жұмыс істеу принципі.Күшейткіштердің негізгі параметрлерін түсіндіріңіз. Ғылым мен техникада көп кездесетін инженерлік мәселелерді шешкен кезде электрлік емес мәндерді электрлік мәндерге түрлендіріп өлшегенде, технологиялық прцесстерді тексеріп және автоматизация жасағанда, немесе әртүрлі өнеркәсіптік электрониканың қондырғыларын жасағанда электрлік сигналдарды күшейту үшін биполярлық транзисторлар, өрістік транзисторлар және интегралдық микросхемалар кеңінен қолданылады. Бұл күшейткіштер өте әлсіз электрлік сигналдарды (кернеулері 10-7 В, токтары 10-14 А шамалас) күшейтуге мүмкіндік береді. Шығыс сигнал кіріс сигналдың функциясы болып табылады, сонымен қатар шығыс күшейтілген синалдың қуаты, кіріс күшейтілген сигналдың қуатынан қоректену көзінің арқасында, әлдеқайда артық. Электрондық күшейткіш деп электрлік сигналдарды, олардың формасын өзгертпей, қоректену көзінің энергиясының арқасында, қуатын ұлғайтып, күшейтетін құрылғыны айтады. Күшейткiштердi мына ерекшелiктерiмен топтастыруға болады: 1) Күшейту элементтер бойынша - лампалы, транзисторлы, туннельдi немесе параметрлi диодтар және микросхема көмегiмен құрылған күшейткiштер. 2) Жиiлiк диапазоны бойынша -тұрақты ток күшейткiштерi (ТТК), төменгi жиiлiк күшейткiштерi (ТЖК), радио- немесе аралық жиiлiктегi күшейткiштер (РЖК, АЖК) және аса жоғары жиiлiктi күшейткiштер (АЖК). 3) Жиiлiк бойынша өткiзу жолағына қарай - шағын жолақты және алшақ жолақты күшейткiштер. 4) Сигналдың түрiне қарай - үздiксiз және импульстiк күшейткiштер. 5) Электр шамасына қарай - кернеу, ток және қуаты бойынша күшейткiштер. 6) Жүктеме түрiне қарай - резистивтi (жиiлiкке тәуелдi болмайтындай), резонансты (белгiлi бiр жиiлiктi ғана күшейтетiн) күшейткiштер. Электронды күшейткіштің блок схемасы:

Күшейткіштің негізгі параметрлері: Кернеу бойынша күшейту коэффициенті: ; Токты күшейту коэф.: ; Қуатты күшейту коэф.:;Кернеу бөлгіш: жиілікті күшейту үшін конденсатор қосылған. Дифференциалдық күшейткіштің блок схемасы: Операциялық күшейткіштің (ОК) базалық құрылымдық бірлігі дифференциалдық күшейткіш (ДК) болып табылады. ОК әмбебап қолданатын микроэлектронды құрылғы болып саналады және ол интегралды схема түрінде орындалады. ОК-тің типтік параметрлері: күшейту коэффициенті , кіріс кедергісіОм, шығыс кедергісіОм, өткізу жолағы 0-Гц. Аналогты интегратор (а) және дифференциатор (б) схемасы:

50. Көпкаскадты күшейткіштерге анықтама беріңіз. Электрлік сигналдарын күшейту үшін биполярлы транзисторда және интегралдық микросхемалар қолданылады. Ол күшейткіштер өте әлсіз электр сигналдарын күшейтуге мүмкіндік береді. Транзистор арқылы аса үлкен күшейтуге жету үшін бірнеше күшейткіш каскадтары қолданылады. Бір транзистордан немесе күшейткіш элементтен және оған қарасты байланыс элементтерінен тұратын күшейткішті каскад деп атайдды. Күшейту процесі деп қоректену көзінің энергиясын күшейткіштің сыртқы сигналының энергиясына түрлендіруді айтамыз. Электрондық күшейткіштер электрлік сигналдарды олардың пішінін өзгертпей, қоректену көзінің энергиясының көмегімен қуатты ұлғайту арқылы күшейтетін құрылғыны айтамыз. Күшейткіштерді үлкен екі топқа бөліп қарастыруға болады: гармоникалық сигналдардың күшейткіштері – бұл әртүрлі шамадағы және пішіндегі гармоникалық сигналдарды күшейтуге арналған . Екінші импульстік сигналдардың күшейткіштері – әртүрлі шамадағы және пішіндегі периодты және периодты емес сигналдарды күшейтуге арналған. Күшейтілген жиіліктерінің абсолюттік мәндеріне байланысты күшейткіштер бірнеше түрге бөлінеді: 1. Күшейткіш элементтер бойынша – лампалы, транзисторлы, туннельді немесе параметрлі диодтар, микросхема көмегімен құрылған күшейткіштер. 2. Жиілік диапазоны бойынша – тұрақты ток күшейткіштері, төменгі жиілікті күшейткіштер, радио немесе аралық жиіліктегі күшейткіштер, аса жоғары жиіліктегі күшейткіштер. 3. Жиілік бойынша өткізу жолағына қарай шағын жолақты және алшақ жолақты күшейткіштер. 4. Сигналдың түріне қарай үздіксіз және импульстік күшейткіштер. 5. Электр шамасына қарай кернеу, ток, қуаты бойынша күшейткіштер. 6. Жүктеме түріне қарай резисивті (жиілікке тәуелді болмайтын) , резонансты ( белгілі бір жиілікте ғана күшейтетін) күшейткіштер. Электронды күшейткіштің блок схемасы:

51. Кең жолақты және импульстік күшейткіштер, өтпелі және импульстік сипаттамаларын түсіндіріңіз. Күшейту процесі деп қоректену көзінің энергиясын күшейткіштің сыртқы сигналының энергиясына түрлендіруді айтамыз. Электрондық күшейткіштер электрлік сигналдарды олардың пішінін өзгертпей, қоректену көзінің энергиясының көмегімен қуатты ұлғайту арқылы күшейтетін құрылғыны айтамыз. Күшейткіштерді үлкен екі топқа бөліп қарастыруға болады: гармоникалық сигналдардың күшейткіштері – бұл әртүрлі шамадағы және пішіндегі гармоникалық сигналдарды күшейтуге арналған . Екінші импульстік сигналдардың күшейткіштері – әртүрлі шамадағы және пішіндегі периодты және периодты емес сигналдарды күшейтуге арналған. Импульстік сигнал электр құралдарымен күшейтілетін үлкен жиіліктегі күшейткіш болып табылады. Ең үлкен бөгелушілік тікбұрышты формада сигналды күшейткенде байқалады. Ең үлкен импульс кернеуді баяу өзгерте отырып, төменгі жиіліктегі амплитуданың күшейтілуімен сипатталады, ал жоғарғы және төменгі иілімдерде кернеуді бірден өзгерткен жағдайда жоғарғы жиілік сәйкес келеді. егер t_ф = t_c = (0,1...0,2)t_и, шарты орындалса, импульстің ең төменгі шегі байқалады: ал импульстің ең жоғарғы шегі

52. Сумматор, интегратор, дифференциатор және кедергі түрлендіргішті түсіндіріңіз. Өлшеу түрлендірігші – бақылаушының тікелей қабылдауына, ары қарай түрлендіруіне, өңдеуіне немесе сақтауына ыңғайлы өлшеу ақпараты сигналын өңдіруге арналған өлшеу жабдығы. Сумматор деп кіріске түскен аналогты немесе цифрлық ақпараттық сигналды шығысында эквиваленттік суммаға айналдырады. Сигналды өңдеу құрылымына қарай: төрт бөліктік сумматор, жартылай сумматор, толық сумматор деп бөлінеді. Интегратор деп шығыс сигналы кіріс сигналының интегралына пропорционал болатын құрылғы. Интегратордың математикалық моделі: , мұндағы x(t) — кіріс функциясыны, y(t) —шығыс функциясыны, k — коэффициент, y0 — бастапқы шығыс функциясы. Аналогты интегратор схемасы: Түрлендіргіштер электрмашиналық және электрстатик. болып ажыратылады. Электрмашиналық түрлендіргіштерге трансформаторлар мен электрмашиналық жиілік түрлендіргіштер жатады. Электрстатик. түрлендіргіштерге электрмагниттік жиілік түрлендіргіштер және шалаөткізгіштік түрлендіргіш құрылғылар (ШТҚ) жатады. ШТҚ – түрлендіргіштің ең кең таралған түрі. Қазіргі кезде олардың негізгі элементі электрлік вентиль, электр тогының бағытына байланысты жоғары (тура бағыттық токтар үшін) немесе төмен (кері бағыттық токтар үшін) өткізгіштігі бар шалаөткізгіштік аспаптар, диодтар, тиристорлар мен транзисторлар болып табылады және олардың негізінде электр энергиясын түрлендірудің іс жүзінде барлық түрлері жүзеге асырылады.

53.Гармоникалық тербелістердің генераторларына анықтама беріңіз. Косинус пен синус заңы бойынша өтетін тербелістер гармоникалық тербелістер деп аталады. немесе.Зарядтың максимал мәні зарядтың тербелісініңамплитудасы деп аталады және бір секунд ішіндегі тербелістер саны арқылы өрнектеледі:. Тербелмелі процес толық қайталанатын минимал уақыт аралығытербелістің периоды деп аталады да Томсон формуласы арқылы өрнектеледі:Синустың немесе косинустың белгісінің астындағы шаматербеліс фазасы деп аталады. Фаза тербелістің берілген амплитудасы кезінде тербелмелі жүйенің кез келген уақыт мезетіндегі күйін анықтайды. Фаза бұрыштың бірлігі – радианмен өлшенеді. Гармоникалық заң бойынша өзгеретін ток айнымалы электр тогы деп аталады: , . Тізбектегі кернеудің гормоникалық өзгерістері өткізгіштердің ішіндегі электр өрісі кернеулігінің де дәл осындай өзгерістерін тудырады. Өткізгіштің бойымен бағытталған электр өрісі электрондарды бағытталған қозғалысқа келтіреді, сөйтіп, тізбекте ток пайда болады. Ал, егер өткізгіштің ішіндегі электр өрісі периодты өзгеріске ұшыраса, ток күші де соған сәйкес өзгеретін түсінікті. Ток күші мен кернеудің квадратының орташа мәнінен алынған квадрат түбірге тең шаманы ток күші мен кернеудің әсерлік мәндері деп атайды: Ток күші мен кернеудің лездік мәндері: i = I_mcost, u = U_mcost. Тұрақты ток тізбегінің R кедергісі бар бөлігіндегі орташа қуат мына формула арқылы анықталады: .

54. Автотербелмелі жүйеге анықтама беріңіз. Сыртқы периодты күштердің әсерінсіз жүйеде жүретін өшпейтін тербелістер болып табылады. Автотербелмелі жүйе мынадай бөліктерден тұрады: энергия көзі, тербелмелі бөлік, клапан ( тербелмелі бөлікте оның тербелістеріне сәйкес керек уақытта энергия көзінен келетін энергияны жіберіп, немесе жауып тұрады). Еріксіз тербелістер электр станцияларында генераторлар өндіреттін айнымалы кернеудің әсерінен туындайды, бірақ олар жиілігі жоғары тербеліс шығара алмайды. Жиілігі жоғары тербеліс шығарып алу үшін транзисторлы генераторды пайдаланады. Тізбектегі өшпейтін еріксіз тербелістер сыртқы керенудің әсерінен жасалады. Жүйе ішіндегі көзден келетін энергияның есебінен өшпейтін тербеліс генерацияланатын жүйе автотербелмелі жүйе деп аталады. Сыртқы күштердің әсерінсіз жүйенің өзінде болатын тербелісті автотербеліс деп атайды. Автотербелмелі жүйелерде түрліше жиіліктердегі өшпейтін тербелістер өндіріледі. Генераторда транзистор, базадан және коллектордан құралған әрі екі р-п ауысуы бар жартылай өткізгішті құрылғы пайдаланылады. Контурдағы тербеліс салдарынан эмиттер база арасындағы кернеудің тербелісі пайда болады, ал ол тербелмелі контур тізбегіндегі ток күшін басқарып отырады. Кернеу көзінен, резисторлы контурдың энергия шығынын өтейтіндей, энергия келіп отырады.

55.Гармоникалық сигналдардың LC – генераторын түсіндіріңіз. Гармоникалық сигналдардың LC-генераторы 50 кГц немесе одан жоғары жиілікті алу үшін қолданылады. Бұл айнымалы ток генераторы механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіретін құрылғы. Қарапайым айнымалы электр тогының генераторы қызметін тұрақты магнит өрісінде айнымалы қозғалатын рама атқарады. Өндірістік айнымалы ток генераторларында өткізгіштің бір орамы емес бірнеше орамы қолданылады. Мұндай жүйені қозғалысқа түсіру техникалық жағынан күрделі және энергетикалық тиімсіз. Сондықтан да айнымалы ток генераторының қозғалмайтын бөлігі электр тогы индукцияланатын өткізгіш орамаларынан статор, ал қозғалмалы бөлігі электромагнит ротор болып табылады. Айнымалы ток генераторының статоры жұмсақ болат қабаттарынан тұрады. Статордың ішкі қабатына электр тогын индукциялайтын орама енгізіледі. Егер раторды қандай да бір механикалық күшпен айналдырса, онда оның тудыратын магнит өрісі де айналысқа түседі. Бұл генератордың артықшылығы синусоидалық режимде жұмыс істейді. Сондықтан айнымалы ток күшінің мәні уақыт бойынша синусоидалы заңмен өзгереді: Гармоникалық заң бойынша өзгеретін ток айнымалы электр тогы деп аталады: ,Актив кедергісі бар өткізгіште ток күшінің тербелісі фаза бойынша кернеудің тербелісімен дәл келеді, ал ток күшінің амплитудасы мына теңдікпен анықталады: I_m = .Кернеудің эффективті мәндері:Ток күші мен кернеудің лездік мәндері: i = I_mcost, u = U_mcost. Тұрақты ток тізбегінің R кедергісі бар бөлігіндегі орташа қуат мына формула арқылы анықталады: .

56. Синусоидалық төменгі жиілікті тербелістердің RC-генераторларын түсіндіріңіз. Гармоникалық сигналдардың RC-генераторы 50 кГц немесе одан төменгі жиілікті алу үшін қолданылады. Бұл айнымалы ток генераторы механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіретін құрылғы. Синусоидалы режимде жұмыс жасайтын RC-генераторы сигналды шығысында генерациялайды. RC тізбегі бойынша жұмыс жасайды, яғни генераторға қосымша резистор және конденсатор жалғану арқылы комбинацияланады. RC генераторы автотербелмелі жүйеде жұмыс жасайтын құрылғы. RC типті ең алғашқы генераторға Вин көпірлі генераторды жатқызуға болады. бұл генератордың басқа генераторлардан айырмашылығы синусоидалы режимде жұмыс жасауы. Егер контурға генератордың ЭҚК тербеліс жиілігімен тұрақты түрде айнымалы ток генераторы әсер етсе еріксіз тербеліс пайда болады. Электр энергиясын энергиянығ басқа түріне толықтай және қайтымсыз түрлендіретін құрылғыны актив жүктеме, ал олардың кедергісін актив кедергі деп атайды. Тек қана актив кедергісі бар тізбекте токтың тербелісі фаза бойынша кернеудің тербелісіне сәйкес келеді. Вин көпірлі генератор:

57. Сандық электроника. Кілттік күшейту коэффициенті. Оң және теріс кері байланысты түсіндіріңіз. Сандық техниканың негізгі артықшылығы (аналогпен салыстырғанда) келесіден тұрады: 1) жақсы кедергіден қорғалу (помехозащищенность); 2) жоғарыланған дәлділік; 3) әмбебаптық (универсальность); 4) күрделірек құрылғыларды құру мүмкіндігі. САТ бұл ақпаратты сандықтан аналогтыға түрлендіргіш. Бұл операция кезінде САТ кірісіне түсуші екілік код пропорционалды аналогты сигнал түрінде түрленеді. Х сандық сигнал және А оған сәйкес келетін аналогты сигнал болсын. Онда САТ Х- ты А- ға мына заң бойынша түрлендіреді: А=XΔA±δA. ΔA кванттау қадамы, δA=0.5 ΔA , ΔA түрлендіргіш қателігі. Егер Хᵢ кірістеріне екілік код берілсе, онда ОК шығысындағы кернеу бұл кодтың мөлшеріне пропорционал болады. Инверттеуші ОК күшейту коэф. Мына формуламен есептеледі. К=Rос/R iэ. Rос- кері байланыс резисторының кедергісі, R iэ.- кірістегі сигнал көзіне жүйелі қосылған резистор кедергісі.

58. Сандық сигналдардың жіберілуі мен түрлендіруін түсіндіріңіз. САТ бұл ақпаратты сандықтан аналогтыға түрлендіргіш. Бұл операция кезінде САТ кірісіне түсуші екілік код пропорционалды аналогты сигнал түрінде түрленеді. Түрлендіргіш әдісіне қарай барлық аналогты сандық түрленгдіргіштер параллельді, тізбектей және параллельді – тізбектей деп бөлінеді. АСТ кіріс сигнал бір уақытта тірек кернеуімен салыстырылады, параллельді түрлендіргіш тезқозғалтқышқа ие болғандықтан нәтиже бір қадамда алынады. Х сандық сигнал және А оған сәйкес келетін аналогты сигнал болсын. Онда САТ Х- ты А- ға мына заң бойынша түрлендіреді: А=XΔA±δA. ΔA кванттау қадамы, δA=0.5 ΔA , ΔA түрлендіргіш қателігі. Егер Хᵢ кірістеріне екілік код берілсе, онда ОК шығысындағы кернеу бұл кодтың мөлшеріне пропорционал болады. Инверттеуші ОК күшейту коэф. Мына формуламен есептеледі. К=Rос/R iэ. Rос- кері байланыс резисторының кедергісі, R iэ.- кірістегі сигнал көзіне жүйелі қосылған резистор кедергісі.

59.Сандық құрылғылардың негізгі өзектері.Триггерлер. Санағыштар. Регистрлер. Селектор-мультиплексор және демультиплексор. Шифраторлар және дешифраторлар. Осыларға анықтама беріңіз. Сандық техниканың негізгі артықшылығы (аналогпен салыстырғанда) келесіден тұрады: жақсы кедергіден қорғалу (помехозащищенность); жоғарыланған дәлділік; әмбебаптық (универсальность); күрделірек құрылғыларды құру мүмкіндігі. Триггерлер 1 бит ақпаратты сақтай алатын қарапайым жүйелілік схема болып табылады. Комбинациялы құрылғылардан айырмашылығы бұл схемада шығыс күйі кіріс сигналдарға ғана тәуелді емес, сонымен қатар оның алдындағы жағдайға да тәуелді. Сонымен, триггерлер – бұл қорек бар кезде ұзақ сақтала алатын екі тұрақты күйі бар бистабильді ұяшық. S кірісіне логикалық деңгей («1») түскен кезде триггердің тура шығысы Ǫ «1» күйіне орнатылады, ал егер логикалық «1» R кірісіне түссе, триггердің шығысында «0» болады. Триггердің күйі оның тура шығысындағы сигналмен теңдестіріледі: егер Ǫ =«1» болса триггер бірлік күйде болады, егер Ǫ =«0» болса триггердің күйі нольдік. Кіріс сигналдары жоғалған кезде, яғни S = R = «0» кезінде, триггер жазылған ақпаратты сақтау режиміне өтеді.Цифрлық санағыш деп – кіріске түскен импульстарды санайтын, берілген кодта есептің нәтижесін формалайтын және қажет болған жағдайда бұл нәтижені сақтайтын құрылғыны айтамыз. Кезкелген санағыштың негізінде динамикалық немесе екісатылы триггерлер жұмыс істейді. Бір сатылы статикалық триггерлер санағыштартар үшін жарамайды. Сонымен бірге базалық болып тек Т-триггер емес, онымен қатар D-триггер немесе JK-триггеді қолданады. Регистр деп (ағылшын тілінен аударғанда to register-регистрлеу) – екілік ақпаратты өңдеуге , сақтауға, жазуға арналған функционалды құрылғыны айтамыз. Санағыштармен қатар регистрларда ең көп таралған сандық құрылғы. Регистрға ақпаратты енгізу процессін ввод немесе запись деп, ал одан информацияны шығару вывод немесе считывание деп атайды. Мультиплексор деп- сәйкес кірісінен бір шығысқа түскен сигналдарды коммутациялау үшін арналған құрылғы. Мультиплексорлар бірнеше ақпараттық сигнадардың біреуін шешеді, сондықтан оны жиі селектор немесе селектор-мультиплексор деп атайды. Демультитиплексор функционалды қатынаста кері мультиплексорлеу тапсырмасын орындайды және екілік кодпен басқарылатын сигналдар переключательдерін көрсетіледі. Ол бір ақпараттық кірістен және бірнеше адрестік кірістен тұрады, сонымен қатар бірнеше шығыстан тұрады. Шифратор немесе кодер деп- өзінің кірісіндегі ақпараттық сигналды шығысында екілік кодқа айналдыратын функционалды элемент. Осыған орай кейде оны пазиционды кодты екілік кодка түрлендіргіш деп атайды. Шифраратордың сигнал берілетін кірісі активті деп аталады. Дешифратор шифраторға кері функцияны орындайды: кіріс сигналды түрлендіреді, ереже бойынша позиционды шығыс кодта екілікке. Сол кезде, кіріс сигналының кейбір комбинациялары кез келген бір шығыстағы сигналмен сәйкестендіреді.

60. Санды-аналогтық және аналогты-сандық түрлендіргіштерді түсіндіріңіз. Цифрлық санағыш деп – кіріске түскен импульстарды санайтын, берілген кодта есептің нәтижесін формалайтын және қажет болған жағдайда бұл нәтижені сақтайтын құрылғыны айтамыз. Кезкелген санағыштың негізінде динамикалық немесе екісатылы триггерлер жұмыс істейді. Бір сатылы статикалық триггерлер санағыштартар үшін жарамайды. Сонымен бірге базалық болып тек Т-триггер емес, онымен қатар D-триггер немесе JK-триггеді қолданады. САТ бұл ақпаратты сандықтан аналогтыға түрлендіргіш. Бұл операция кезінде САТ кірісіне түсуші екілік код пропорционалды аналогты сигнал түрінде түрленеді. Түрлендіргіш әдісіне қарай барлық аналогты сандық түрленгдіргіштер параллельді, тізбектей және параллельді – тізбектей деп бөлінеді. АСТ кіріс сигнал бір уақытта тірек кернеуімен салыстырылады, параллельді түрлендіргіш тезқозғалтқышқа ие болғандықтан нәтиже бір қадамда алынады. Х сандық сигнал және А оған сәйкес келетін аналогты сигнал болсын. Онда САТ Х- ты А- ға мына заң бойынша түрлендіреді: А=XΔA±δA. ΔA кванттау қадамы, δA=0.5 ΔA , ΔA түрлендіргіш қателігі. Егер Хᵢ кірістеріне екілік код берілсе, онда ОК шығысындағы кернеу бұл кодтың мөлшеріне пропорционал болады. Инверттеуші ОК күшейту коэф. Мына формуламен есептеледі. К=Rос/R iэ. Rос- кері байланыс резисторының кедергісі, R iэ.- кірістегі сигнал көзіне жүйелі қосылған резистор кедергісі.