Yarı İletkenler

Yarı İletkenler
Mikroişlemciler ve
Mikrobilgisayarlar
1
• Elektrik iletkenliği bakımından , iletken ile
yalıtkan arasında kalan maddelerdir
• Normal durumda yalıtkan olan bu maddeler , ısı ,
ışık , manyetik ya da elektriksel gerilim gibi dış
etkiler uygulandığında bir miktar valans
elektronları serbest hale geçerek iletkenleşirler.
• Uygulanan bu dış etki ya da etkiler ortadan
kaldırıldığında yarı iletkenler , yalıtkan hale geri
dönerler. Bu özellik elektronikte yoğun olarak
kullanılmalarını sağlamıştır.
Mikroişlemciler ve
Mikrobilgisayarlar
2
• En yaygın olarak kullanılan yarı iletkenler
germanyum,silisyum ve selenyumdur.
• Mikrobilgisayarlarda kullanılan sayısal
devreler de bu maddeler kullanılarak
üretilirler.
Mikroişlemciler ve
Mikrobilgisayarlar
3
Anahtatlama Devrelerinde
Kullanılan Diod Karakteristikleri
Diod bir yönde akım geçiren, diğer yönde
akım geçirmeyen elektronik devre
elemanıdır.
ID
+VCC
R
D
Doğru Polarmada Olan Diod
It
-VCC
R
D
Ters Polarmada Olan Diod
Mikroişlemciler ve
Mikrobilgisayarlar
4
Vi
Vi =0,3 Volt Silisyum Diod İçin
Vi= 0,7 Volt Germanyum Diod
İçin
Tipik Diod Karakteristiği
Mikroişlemciler ve
Mikrobilgisayarlar
5
Anahtarlamada Kullanılan
Transistör Karakteristiği
Emetör bölgesi (Yayıcı): Akım taşıyıcıların
harekete başladığı bölge.
Beyz bölgesi (Taban): Transistörün çalışmasını
etkileyen bölge.
Kollektör bölgesi (Toplayıcı): Akım taşıyıcıların
toplandığı bölge.
Transistör, beyzine uygulanan sinyal ile kollektör-emitör
birleşiminden geçen akımı kontrol eden elektronik devre elemanıdır.
Mikroişlemciler ve
Mikrobilgisayarlar
6
Transistörün Polarılması
• Emiter, Beyz ve Collectorün DC gerilim ile
beslenmesi gerekir. Uygulanan bu DC
gerilime Polarma Gerilimi denir.
Örn: NPN tipi bir transistör için gerekli olan DC gerilimler
Emiter N tipi olup bu yapıya uygun gerilim türü negatiftir (-)
Beyz P tipi olup bu yapıya uygun gerilim türü pozitiftir (+)
Collector N tipi olup bu yapıya uygun gerilim türü negatiftir (-)
+
+
+
-
NPN tip
Mikroişlemciler ve
Mikrobilgisayarlar
PNP tip
7
Transistörün Ayarlanabilir Bir
Direnç Gibi Kullanılması
L1
IEC
P1’in hareketi ile L lambası
üzerinden
geçen
akımın
artması ile lamba daha çok
ışık verir.
R1
X B
P1
T1
X A
R2
s
Bu devrede emiter-kollektör
arasındaki direnç, baz akımı
ile değişir.
Mikroişlemciler ve
Mikrobilgisayarlar
8
Transistörün Anahtar Olarak
Kullanılması
+
s
L1
R1
T1
-
s anahtarı açık olduğunda T1
beyz polarması almayacağından
transistör yalıtkan durumdadır ve
lamba yanmaz.
Anahtar
kapatılınca
T1
transistörü
iletime
geçerek
emiter-kollektör arasından akım
akmasını sağlar ve lamba yanar.
Mikroişlemciler ve
Mikrobilgisayarlar
9
Entegre Devreler
Bir çok elektronik devre elemanın
birleşmesiyle oluşan yeni yapıya entegre
devre denir.
1
2
3
4
5
6
7
Integrated Circuit
Mikroişlemciler ve
Mikrobilgisayarlar
14
13
12
10
9
8
7
10
Entegre Devrelerin Sınıflandırılması
SSI (Small Scale Integration):
Küçük ölçekli entegre. Tek IC içerisinde, max. 12 aynı tip kapı.
MSI (Medium Scale Integrution):
Orta ölçekli entegre. Max. 12-99 kapı.
LSI (Large Scale Integration):
Büyük ölçekli entegre. 100-9999 kapı.
VLSI (Very Large Scale Integration):
10000-999999 kapı.
ULSI (Ultra Large Scale Integration):
Çok büyük ölçekli entegre. ( > 1000000)
Mikroişlemciler ve
Mikrobilgisayarlar
11
Entegre Devre Parametreleri
i)
ii)
iii)
iv)
Yayılım Gecikmesi
Güç Harcaması
Çıkış Kapasitesi
Gürültü Bağışıklığı
Mikroişlemciler ve
Mikrobilgisayarlar
12