temel elektronik 1

TEMEL ELEKTRONİK
Elektronik: Maddelerde bulunan atomların son yörüngelerinde dolaşan eksi yüklü elektronların
hareketleriyle çeşitli işlemleri yapma bilimine elektronik adı verilir.
KISA ATOM BİLGİSİ
Maddenin özelliklerini taşıyan en küçük parçasına ATOM denir. Atom bir çekirdek ve onun
etrafında helezonlar çizerek dönen elektronlardan oluşur. Çekirdek içinde pozitif yüklü protonlar ve
yüksüz nötronlar bulunur. Elektronlar( 𝑒 − ) ise negatif yüklüdür.
En dış yörüngede bulunan 𝑒 − lara valans 𝑒 − da denilir.
Atomdan 𝑒 − koparmak için az ya da çok enerji uygulamak gereklidir. Bu enerji ısıtma, sürtme,
gerilim uygulama ve benzeri şekilde verilebilir.
İLETKEN
Eğer valans(son) yörüngesinde 1-2-3 𝑒 − var ise bu atomlar kararlı duruma geçmek için 𝑒 − larını
çok çabuk verirler. Bunlar iletken madde olarak sınıflandırılır.
Örnek: Bakır atomu, çekirdeğinde 29 proton, 34 nötron bulunur.
Son yörüngedeki bu tek 𝑒 − çok az bir enerji ile kopar ve kristal yapıda akım taşıyıcı olarak görev
yapar.
Tüm metaller iletkendir. İnsan vücudu iletkendir. Saf su yalıtkan, şekerli su yalıtkan, tuzlu-mineralli
su ise iletkendir. Toprak içinde su olduğu için iletkendir.
En iyi iletkenler gümüş, bakır, altın, alüminyum vb.dir.
YALITKAN
Son yörüngelerindeki 𝑒 − sayısı 5-6-7 ve 8 olan elementlere yalıtkan denir. Bu maddelerden 𝑒 −
koparmak çok zordur, çok enerji gerektirir. Fakat hiçbir yalıtkan mükemmel değildir. Aşırı gerilim
veya enerji altında 𝑒 − kopar ise delinme olayı yani iletken duruma geçme oluşur.
Örnek: Şimşek ve yıldırım gibi doğa olayları.
Yalıtkan Örnekleri: Cam, mika, hava, PVC, kauçuk
YARIİLETKEN
Atomlarının valans yörüngesindeki 𝑒 − sayısı 4 olan elementlere yarıiletken denir. Silikon,
germanyum örnek olarak verilebilir.
YARIİLETKEN DEVRE ELEMANLARI
Yarıiletkenlerin direnci iletkenler ile yalıtkanlar arasında bir yerdedir. Diyot, transistör ve entegre
devre elemanları yapımında en çok silikon kullanılır. Bileşikler de yarıiletken durumda olabilir.
Örneğin Bakır oksit, Çinko oksit, Galyum-Arsenik (GaAs) gibi.
Germanyum ve silisyum doğada cevher halinde bulunurlar, yani saf değildirler. İlk önce bunlar
saflaştırılır.
Yarıiletkene başka madde, yabancı madde (doping) katıldığı zaman bu maddelerin elektriksel
özellikleri değişmektedir. Yani P ve N tipi yarı iletkenler germanyum ya da silisyumun içine belli
oranlarda yabancı madde katılması ile elde edilir.
N-TİPİ YARIİLETKEN
Son yörüngesinde 4 𝑒 − bulunduran saf silikonun içine yaklaşık 100 milyonda 1 oranında, son
yörüngesinde 5 𝑒 − bulunduran arsenik (fosfor, antimon, vb.) maddesi karıştırılırsa arsenik
atomunun 4 elektronu komşu elektronlarla bağ yapar (kovalent bağ) . 1 𝑒 − boşta kalır. Boşta
kalan, serbest kalan bu 5. Arsenik elektronu kristal yapıdaki madde içinde dolaşır.
İşte 𝑒 − yönünden zengin olan bu karışıma N tipi yarıiletken denir. N(negatif) tipi maddede elektrik
akımının taşınması işinde bu fazla elektronlar görev yapar.
P-TİPİ YARIİLETKEN
Son yörüngesinde 4 𝑒 − u bulunan silikonun içine yaklaşık 100 milyonda 1 oranında son
yörüngesinde 3 𝑒 − u bulunan Bor (Galyum, Alüminyum, vb.) karıştırılırsa Borun 3 𝑒 − u komşu
elektronlarla bağ yapar. Silikonun 1 𝑒 − u ise bağ yapacak Bor elektronu bulamaz ve dışarıdan
𝑒 − kapmaya istekli hale gelir.
İşte 𝑒 − yönünden fakir olan bu karışım elektriksel olarak pozitif yüklü iyon kabul edilir. Elektrona
ihtiyaç olan yer bir oyuk ile ifade edilir.
N ve P TİPİ MADDELER TEK BAŞLARINA KULLANILDIKLARINDA NORMAL BİR İLETKENDEN
HİÇ FARKLARI YOKTUR. YANİ TEK KULLANILDIKLARINDA BİR İŞE YARAMAZ.
P-N BİRLEŞİMİ VE DİYOTUN ÜRETİLMESİ
Eğer bir silikon parçası alınır ve onun yarısına 3 valans elektronlu katkı maddesi eklenir, daha
sonra diğer yarısına da 5 valans elektronlu katkı maddesi eklenirse P-N birleşimi elde edilir.
DİYOTLAR
Germanyumdan yapılan diyotlardan akım geçirildiğinde üzerlerinden yaklaşık 0,2-0,3 volt gerilim
düşümü, Silisyumdan yapılmış diyotlarda 0,6-0,7 volt gerilim düşümü olur.
a-Polarmasız P-N birleşimi (enerji uygulanmıyor)
P ve N tipi iki madde birleştirildiği zaman birleşim yüzeyinin yakınında bulunan elektron ve oyuklar
birbirlerini nötr ederler. Yaklaşık 1 µikron kalınlığında yüksüz-nötr bölge oluşur. Bu engel bölge
𝑒 − ve oyuklar arasına set oluşturur.
b-Doğru polarma (Diyota doğru yönde akım uygulama)
S anahtarı kapatıldığında üretecin (-) ucundan gelen elektronlar N tipi maddedeki serbest 𝑒 − ları,
üretecin (+) ucundan gelen oyuklar P tipi maddedeki (+) yükleri birleşim yüzeyine doğru iterler.
Elektronlar oyuklara doğru hareket ederler. Gerilim setti aşılır. Yük akışı, akım geçişi üreteç
devrede olduğu müddetçe devam eder.
c-Ters Polarma
Anahtar kapatılınca üretecin (-) ucu P tipi maddenin oyuklarını çeker, üretecin (+) ucu ise N tipi
maddenin elektronlarını kendine çeker. Birleşme yüzeyinde 𝑒 − ve oyuk kalmaz.
Ters polarizasyonda diyot akım geçirmez.(Sızıntı akımları saylanmaz.)
Diyotlar ok istikametinde akım geçirirler, diğer yöne hayır. Anottan katoda akım geçirirler, yaldızlı
yöne doğru akım geçirirler, diğer yöne hayır.
DİYOTUN I-V (AKIM-GERİLİM) KARAKTERİ

Download Report