சந்திடையோடின் சிறப்பியல்புகள்

சந்திடையோடின் சிறப்பியல்புகள்

1. முன்னோக்குச் சார்பு சிறப்பியல்புகள்

இது டையோடானது முன்னோக்குச் சார்பில் உள்ள போது, டையோடின் குறுக்கே அளிக்கப்படும் மின்னழுத்தத்திற்கும் டையோடு வழியாகச் செல்லும் மின்னோட்டத்திற்கும் இடையேயுள்ள தொடர்பினை அறிவது ஆகும்.

p-n சந்தி டையோடு முன்னோக்குச் சார்பில் உள்ள தை படம் 9.14 (அ)-இல் காணலாம். புறமின்தடை (R) ஆனது டையோடு வழியாகச் செல்லும் மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. மாறி மின்னழுத்த மூலத்தின் (DC) மூலம் சார்பு மின்னழுத்தத்தை மாற்றி டையோடின் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்ததை மாற்றலாம். முன்னோக்குச் சார்பு மின்னழுத்தமும் அதற்குரிய முன்னோக்குச் சார்பு மின்னோட்டமும் குறித்துக்கொள்ளப்படுகின்றன. முன்னோக்கு சார்பு மின்னழுத்தம் (V)யை X- அச்சிலும், மின்னோட்டம் (I)யை y-அச்சிலும் எடுத்துக் கொண்டு வரைபடம் ஒன்று வரையப்படுகிறது. இந்த வரைபடமே p-n சந்தி டையோடின் முன்னோக்குச் சார்பு V-I சிறப்பியல்பு வரைப்படம் ஆகும். படம் 9.14 (ஆ) இல் இது காட்டப்பட்டுள்ளது.

படம் 9.14 p-n சந்தி டையோடு (அ) முன்னோக்கு சார்பில் உள்ள டையோடு (ஆ) முன்னோக்கு சார்பு சிறப்பியல்பு வரைபடம்

இந்த வரைபடத்திலிருந்த நான்கு முடிவுகள் பெறப்படுகின்றன

(i) அறை வெப்பநிலையில் டையோடு வழியாக குறிப்பிட்ட ஒரு அளவு மின்னோட்டம் பாய், மின்னழுத்த அரணுக்குச் சமமான மின்னழுத்த வேறுபாடு தேவைப்படுகிறது. இந்த மின்னழுத்தம் பயன் தொடக்க மின்னழுத்தம் அல்லதுவெட்டுமின்னழுத்தம் அல்லது வளைவுப் பகுதி மின்னழுத்தம் (V_th) என அழைக்கப்படுகிறது. இது தோராயமாக ஜெர்மானியத்திற்கு 0.3V ஆகவும், சிலிக்கானுக்கு 0.7V ஆகவும் அமைந்துள்ளது. பயன் தொடக்க மின்னழுத்தத்தை விட குறைவாக அளிக்கப்பட்ட மின்னழுத்தங்களில் ஏற்படும் மின்னோட்டம் புறக்கணிக்க தக்க அளவு குறைவாக இருக்கும். பயன் தொடக்க மின்னழுத்தத்தைவிட அதிகமான மின்னழுத்தங்களில், மின்னழுத்தம் சிறிது அதிகரித்தாலும் மின்னோட்டம் கணிசமான அளவு உயரும்.

(ii) வரைபடத்திலிருந்து மின்னோட்டமானது நேர்போக்கில் அமையாமல் அடுக்கு குறி முறையில் அமைகிறது. எனவே, இது ஓம் விதிக்கு உட்படாது. (iii) மின்னழுத்தத்தில் ஏற்படும் சிறிய மாறுபாட்டிற்கும் (ΔV), மின்னோட்டத்தில் ஏற்படும் சிறிய மாறுபாட்டிற்கும் (ΔI) இடைப்பட்ட விகிதம் முன்னோக்கு மின்தடை (r_f) எனப்படும். எனவே (∆I ), rf =  ∆V/∆I.

எனினும், டையோடில் குறிக்கப்பட்ட மின்னழுத்தத்தைவிட அதிக அளவு மின்னழுத்தத்தை அளிக்கும்போது, மிக அதிக அளவு மின்னோட்டம் ஏற்பட்டு அதிக வெப்பத்தின் காரணமாகச் சந்தியானது பாதிக்கப்படும். இது டையோடின் முறிவுநிலை எனப்படும். இந்த மின்னழுத்தம் முறிவுநிலை மின்னழுத்தம் எனப்படும். எனவே, டையோடினைப் பாதுகாப்பாகப் பயன்படுத்த அதனை பயன் தொடக்க மின்னழுத்தம் மற்றும் முறிவு மின்னழுத்தங்களுக்கு இடையே செயல்படுத்த வேண்டும்.

2. பின்னோக்குச் சார்பு சிறப்பியல்புகள்

பின்னோக்குச் சார்பு சிறப்பியல்புகளை ஆராய படம் 9.15(அ) இல் காட்டப்பட்டுள்ள மின்சுற்று பயன்படுத்தப்படுகிறது , பின்னோக்குச் சார்பில், p-பகுதியானது மின்னழுத்த மூலத்தின் (DC) எதிர்மின் வாயுடனும் n- பகுதியானது மின்னழுத்த மூலத்தின் நேர்மின் வாயுடனும் இணைக்கப்படுகின்றன.

பின்னோக்குச் சார்பு மின்னழுத்தத்திற்கும், சந்தியின் குறுக்கே பாயும் மின்னோட்டத்திற்கும் இடையே ஒரு வரைபடம் வரையப்படுகிறது. இது p-n சந்தியின் பின்னோக்குச் சார்பு சிறப்பியல்பு வரைபடம் எனப்படும். இது படம் 9.15 (ஆ) இல் காட்டப்படுள்ளது. இந்தச் சார்பினால், சந்தியின் குறுக்கே A அளவிற்கு மிகச் சிறிய மின்னோட்டம் பாயும். இது சிறுபான்மை ஊர்திகளின் இயக்கத்தினால் ஏற்படுகிறது. இது, கசிவு மின்னோட்டம் அல்லது பின்னோக்குத் தெவிட்டிய மின்னோட்டம் என அழைக்கப்படுகிறது. மேலும், இந்த மின்னோட்டமானது அளிக்கப்படும் மின்னழுத்தத்தை சார்ந்திருக்காது. டையோடில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ள அளவுவரை மட்டுமே பின்னோக்கு மின்னழுத்தத்தை அளிக்க வேண்டும் இல்லையெனில், டையோடானது முறிவு நிலைக்குச் சென்றுவிடும்

படம் 9.15 p-n சந்தி டையோடு (அ) பின்னோக்குச் சார்பில் உள்ள டையோடு (ஆ) பின்னோக்குச் சார்பு சிறப்பியல்பு வரைப்படம்

படம் 9.16 ஒரு டையோடின் முன்னோக்கு மற்றும் பின்னோக்கு சிறப்பியல்பு

குறிப்பு

நல்லியல்பு டையோடு: முன்னோக்குச் சார்பில்  உள்ள போது கடத்தியாகவும், பின்னோக்குச் சார்பில் உள்ள போது காப்பானாகவும் செயல்படும். இதன் மின்னழுத்த அரண் சுழியெனக் கொண்டால், இது மின்தடையாகச் செயல்படும்.

படம் 9.16இல் முன்னோக்கு மற்றும் பின்னோக்கு சார்பு சிறப்பியல்புகள் காட்டப்பட்டுள்ளன.

எடுத்துக்காட்டு 9.1

ஒரு நல்லியல்பு டையோடு மற்றும் ஒரு 50 மின்தடையும் தொடரிணைப்பில் ஒரு 15V மின்னழுத்த மூலத்துடன் பின் (4N309 வரும் படத்தில் உள்ளவாறு இணைக்கப்பட்டுள்ளன எனில் டையோடின் வழியாகப் பாயும் மின்னோட்டத்தை கணக்கிடுக?

தீர்வு

டையோடானது நல்லியல்பு கொண்டது மேலும் அது, முன்னோக்குச் சார்பிலும் உள்ளது. இதனால், அது சுழி மின்னழுத்த அரண் கொண்ட மூடிய சாவியாகச் செயல்படுகிறது. எனவே, ஓம்விதியைப் பயன்படுத்தி டையோடு வழியாகச் செல்லும் மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிடலாம்.

V = IR

I =V/R = 15/5 = 3 A

எடுத்துக்காட்டு 9.2

ஓரு நல்லியல்பு டையோடு ஒன்றைக் கருதுவோம். இங்கு AB வழியாகப் பாயும் மின்னோட்டத்தின் மதிப்பைக் காண்க.

தீர்வு

இது ஒரு முன்னோக்குச் சார்பிலுள்ள நல்லியல்பு டையோடு என்பதால் மின்னழுத்த அரண் புறக்கணிக்கப்படுகிறது.

AB வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தை ஓம் விதியை பயன்படுத்திக் கணக்கிடலாம்

I = V/R = 3 - (-7) / 1× 103 /103 = 10 =10-2 A = 10mA