Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Bölüm VIII: Diyotlar Elektrik-Elektronik Mühendisliği için Malzeme Bilgisi.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Bölüm VIII: Diyotlar Elektrik-Elektronik Mühendisliği için Malzeme Bilgisi."— Sunum transkripti:

1 Bölüm VIII: Diyotlar Elektrik-Elektronik Mühendisliği için Malzeme Bilgisi

2 Enerji-Band Diyagramları

3 Silikon ve germanyum atomlarının valans yörüngelerinde yer alan elektronlar arasında kovalent bağ yapısı vardır. Saf halde bu bağ yapısı bozulmaz ve bu yarıiletken malzemeler yalıtkan durumdadır. Yarıiletkenlerde Kristal Yapı

4 Saf bir silikon kristali için enerji-band diyagramı. Görüldüğü gibi iletim bandında elektron yoktur.

5 N-tipi ve P-tipi Yarıiletkenler N-tipi yarıiletken oluşturmak için Silikon yapıya Antimon gibi 5 valans elektronlu katkılama atomları katılır. P-tipi yarıiletken oluşturmak için Silikon yapıya Bor gibi 3 valans elektronlu katkılama atomları katılır. N- ve P-tipi malzemelerin oluşturulma işlemi katkılama olarak adlandırılır. N-tipiP-Tipi

6 N-tipi yarıiletken yapıda, yapıya katılan ve elektron vererek pozitif yüklenen katkılama atomları “Donör İyonları” olarak tanımlanır. Bu yapıda çoğunluk akım taşıyıcıları elektronlar, azınlık akım taşıyıcıları ise oyuklardır. P-tipi yarıiletken yapıda, yapıya katılan ve elektron alan katkılama atomları “Akseptör İyonları” olarak tanımlanır. Bu yapıda çoğunluk akım taşıyıcıları oyuklar, azınlık akım taşıyıcıları ise elektronlardır.

7 p-n Jonksiyonu 7 Jonksiyon bölgesinde elektron-oyuk birleşmesi meydana gelerek burada iyonize atomlardan oluşan fakirleşmiş bölge ve bariyer potansiyeli oluşur.

8 pn-jonksiyonu enerji-band diyagramları

9 Diyot Çalışma Şartları İleri Yön Kutuplama İleri yön kutuplama, pn- jonksiyonundaki fakirleşmiş bölgenin daralmasına yol açacaktır. Elektronlar ve oyuklar kaynak kutupları tarafından jonksiyona doğru itilirler. Elektronlar ve oyuklar jonksiyon bölgesini geçecek kadar enerjiye sahip olurlar ve jonksiyondan akım akışı başlar. 9

10 Ters yönlü bir kutuplama durumunda diyot pn- jonksiyon yapısındaki fakirleşmiş bölge genişler ve yapıda ters yönlü küçük bir sızıntı akımı dışında akım akmaz. Diyot Çalışma Şartları Ters Yön Kutuplama n-tipi malzemedeki elektronlar kaynağın pozitif kutbu tarafından çekilir. p-tipi malzemedeki oyuklar ise kaynağın negatif kutbu tarafından çekilirler. 10

11

12 Diyot Karakteristikleri 12 Diyot akımı: Si→V D 0,7V Ge→V D 0, 3V V T = k * T → Kelvin (300 O K) boltzman sabiti = 8, eV/ o K η: sabit

13 Zener bölgesi, diyodun ters yöndeki bölgesindedir. Bu noktada uygulanan ters yön geriliminin etkisiyle azınlık taşıyıcıların hareketliliği artıp, diğer atomlara çarparak yeni taşıyıcıların açığa çıkmasına sebep olur. Bu etki “çığ etkisi” olarak tanımlanır. Bu noktadan sonra diyot ters yönlü olarak da akım geçirmeye başlar. Zener Bölgesi Bu maksimum ters yönlü gerilim “kırılma gerilimi” olarak tanımlanır. 13

14

15

16

17 Sıcaklık artışı diyot yapısına ilave enerji katar. Bu ilave enerji kazanımı ileri yön iletimi için gerekli olan ileri yön gerilimini düşürürken (-2.5mV/ o C), ters yöndeki sızıntı akımında artışa (her 10 o C’lik ısı artışı sızıntı akımında 2 katlık bir artışa yol açar) neden olur. Germenyum diyotlar, ısı değişimlerine Silikon diyotlara daha hassastırlar. Sıcaklık Etkileri 17

18

19 DC – Statik Direnç Uygulanan belirli bir DC gerilim V D ve belirli bir I D akım değerleri için tanımlanan direnç DC dirençtir. 19

20 Bu direnç (I D ) akımına bağlıdır. r B 0.1  - 2  aralığında olup, genelde ihmal edilir. AC – Dinamik Direnç İleri yön kutuplama bölgesinde tanımlanan AC direnç: Ters yön kutuplama bölgesinde tanımlanan AC direnç: 20

21 AC direnç karakteristik eğri üzerinde iki nokta seçilerek belirlenebilir. Ortalama AC Direnç 21

22

23

24 Yarım Dalga Doğrultma 24 Diyot sadece ileri yönde öngerilimlendiğinde iletime geçeceği için girişte uygulanan AC işaretin sadece yarım alternansı çıkışa iletilecektir. DC çıkış gerilimi 0.318V m,dir. V m = AC işaretin tepe değeridir.

25 Tam Dalga Doğrultma 25 V dc = 0.318V m Yarım dalga: V dc = 0.318V m V dc = 0.636V m Tam dalga: V dc = 0.636V m Doğrultma işlemi, bir tam dalga doğrultma devresinde daha fazla diyot kullanılması ile iyileştirilebilir. Tam dalga doğrultma işleminde daha büyük DC çıkış gerilimi elde edilir.

26 Tam Dalga Doğrultma 26 Köprü Tipi Doğrultucu Dört diyot gereklidir. V DC = Vm


"Bölüm VIII: Diyotlar Elektrik-Elektronik Mühendisliği için Malzeme Bilgisi." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları