188529811 elektronika-1

1
 Luçiana TOTI – ELEKTRONIKA 1
LUÇIANA TOTI (KINI)
ELEKTRONIKA
SHTËPIA BOTUESE E LIBRIT UNIVERSITAR
TIRANË, 2012

2
Teksti është miratuar dhe financuar nga Ministria e Arsimit dhe Shkencës.
Titulli: “Elektronika 1”
Autore: Luçiana Toti (Kini)
Botues: SHTËPIA BOTUESE E LIBRIT UNIVERSITAR
Adresa:
Rruga e Durrësit, Nr. 219, Tiranë, Shqipëri
(: + 355 4 2225659; shblu.mash@yahoo.com
Këshilli botues i ShBLU-së
Kryetare: Lirika Çoçoli
Anëtarë: Klara Shoshi, Nirvana Lazi, Valbona Gjergo
Spartak Kumbaro, Marjeta Pengo
ISBN 978-99927-0-618-3
© Shtëpia Botuese e Librit Universitar, 2012.
Të gjitha të drejtat janë të rezervuara. Nuk lejohet shumëfishimi
me çdo mjet apo formë pa lejen me shkrim të botuesit.
Redaktore përgjegjëse: Klara Shoshi
Redaktore shkencore: Ing. Garentina Bezhani
Redaktore letrare: Klara Shoshi
Arti grafik dhe kopertina: Klara Shoshi
Recensues: Ing. Garentina Bezhani
Msc. Elda Cina
Shtypur në shtypshkronjën KLEAN
Tirazhi: 1000 kopje

3
Parathënie
Elektronika është një nga lëndët kryesore në çdo shkollë profesionale me drejtim
elektronik, teknologji informacioni etj.
Ky tekst i ri mbi elektronikën, i ndarë në dy pjesë, që përkojnë me dy libra më vete:
“Elektronika 1” dhe “Elektronika 2”, është hartuar në përshtatje me kurrikulat për
shkollatprofesionaletëvendittonë,nëmënyrëqëtëjetëmëafërzhvillimitbashkëkohor
në fushën e elektronikës.
Materiali i tërë tekstit përfshin shpjegime të qarta shkencore, algjebrike e
trigonometrike, të pasuruara edhe me përvojën e punës shumëvjeçare të autores në këtë
fushë. Gjithashtu në të ka edhe mjaft skema, zbatimi i të cilave haset kudo në jetën e
përditshme në pajisjet më bashkëkohore.
Nëpërgjithësi,nëfundtëçdoçështjejejanëparaqiturushtrime,qëendihmojnënxënësin
të kuptojë se sa i ka përvetësuar konceptet bazë të dhëna në tekst dhe, ndërkohë, atje
ku është parë me vend, janë zhvilluar shembuj të zgjidhur, për t’i konkretizuar më mirë
çështjet e ndryshme.
Gjuha e tekstit është zgjedhur në mënyrë të tillë që të jetë sa më e thjeshtë dhe e
kuptueshme për nxënësit, por, meqenëse në gjuhën shqipe mungon një fjalor i mirëfilltë
terminologjik për fushën e elektronikës, ndonjëherë janë përdorur edhe terma në
anglisht, të cilat janë sqaruar me imtësi.
“Elektronika 1” shtjellon elementet themelore të elektronikës; funksionimin dhe
fushën e përdorimit të tyre në industri. Një vend të mirë në këtë tekst zë studimi i plotë
i diodave e transistorëve, pasi kuptimi sa më mirë i tyre e ndihmon nxënësin të jetë
mjaft i qartë në studimin e qarqeve të integruara. Gjithashtu në tekst i është kushtuar
rëndësi edhe studimit të analizës së qarqeve elektronike, duke shqyrtuar në mënyrë të
detajuar skemat e rrymës së vazhduar.
Në vija të përgjithshme përmbajtja e tekstit është përshtatur me programin mësimor
të nxënësve që e studiojnë këtë lëndë në shkolla të ndryshme, duke u pasuruar edhe
me materiale nga literatura bashkëkohore të fushës së elektronikës, ku midis të cilave
përmendim:

4
• Malvino, “Electronics Principles”
• RobertL.Boylestad,LuisNashelsky,“ElectronicsDevicesandCircuitsTheory”
• Benard Grob, “Basic Electronics”
• Schuler, “Electronics Principles and Applications”
• Robert L. Boylestad, “Introductory Circuit Analysis”
• Nikolla Bardhi, “Elektronika 2”
• Rozeta Mitrushi, “Elemente te elektronikes analoge”.
Vlerësoj shumë të gjitha sugjerimet e inxhinierëve dhe të specialistëve me përvojë,
studiuestëfushëssëelektronikës,recensuesetdhenëveçantiing.GarentinaBezhanin
për redaktimin shkencor të tekstit, duke i falënderuar të gjithë për ndihmesën në
përgatitjen e këtij teksti të ri.
Gjithashtu falënderoj dhe i jam mirënjohëse kujtdo që e zgjedh tekstin për të fituar
njohuri teorike e praktike në fushën e elektronikës dhe ndërkohë mirëpres çdo vërejtje
e sugjerim që do t’i vlente përmirësimit të mëtejshëm të këtij teksti.
Autorja

5
PËRMBAJTJA
Kapitulli DIODAT GJYSMËPËRCJELLËSE 7
1.1. Hyrje 7
1.2. Diodat ideale 7
1.3. Materialet gjysmëpërcjellëse 10
1.4. Nivelet energjetike 14
1.5. Gjysmëpërcjellësit e tipit p dhe n 15
1.6. Diodat gjysmëpërcjellëse 19
1.7. Rezistenca statike dhe dinamike e diodës 27
1.8. Qarqet ekuivalente të diodës 34
1.9. Të dhënat specifike të diodës 34
1.10. Kontrolli i diodës 35
1.11. Diodat zener 36
1.12. Diodat dritëdhënëse (LED) 39
1.13. Fotodioda 42
1.14. Qarqet me lidhje optike 44
1.15. Diodat Shotki (Schootky) 44
1.16. Dioda varikap (dioda me kapacitet variabël) 46
1.17. Dioda tunnel 48
1.18. Dioda me rrymë konstante 49
1.19. Dioda e kundërt (back dioda) 49
1.20. Varistori 50
1.21. Ekranet me kristal të lëngshëm LCD (Liquid Crystal Displays) 50
1.22. Qelizat diellore 53
Kapitulli PËRDORIMET E DIODAVE 57
2.1. Hyrje 57
2.2. Analiza e linjës së ngarkesës 57
2.3. Transformatori 60
2.4. Sinjali sinusoidal 61
2.5. Drejtuesit me një diodë 64
2.6. Drejtuesit me dy gjysmëvalë (me dy dioda) 68
2.7. Drejtuesit urë 70
2.8. Shumëfishuesit e tensionit 72
2.9. Prerësit (Clippers) 75
2.10. Qarqet që i mbivendosin sinjalit të hyrjes
një madhësi konstante (Clamper) 82
2.11. Stabilizimi i tensionit me diodë zener 89
2.12. Diodat e lidhura në seri ose në paralel 95
2.13. Portat logjike EDHE/OSE (AND/OR) me dioda 99

6
Kapitulli TRANSISTORËT DYPOLARË 101
3.1. Hyrje 101
3.2. Ndërtimi i transistorit 102
3.3. Parimi i punës së transistorit 103
3.4. Mënyrat e lidhjes së transistorit në skemë në regjim aktiv 105
3.5. Puna amplifikuese e transistorit 108
3.6. Skema me emiter të përbashkët 109
3.7. Skema me kolektor të përbashkët 115
3.8. Përmbledhje 117
Kapitulli MËNYRAT E POLARIZIMIT
TË TRANSISTORËVE DYPOLARË (BJT) 119
4.1. Njohuri të përgjithshme 119
4.2. Zona e lejuar e punës së transistorit 120
4.3. Skema me polarizim fiks 122
4.4. Skema e polarizimit me rezistencë në emiter 131
4.5. Skemat me pjesëtues tensioni 140
4.6. Skema e polarizimit me lidhje të kundërt në kolektor 148
4.7. Transistori p-n-p 150
4.8. Transistori në rolin e çelësit 151
Kapitulli TRANSISTORËT ME EFKT FUSHE 154
5.1. Njohuri të përgjithshme 154
5.2. Ndërtimi dhe karakteristikat e JFET 155
5.3. Karakteristika e transferimit 158
5.4. Çfarë përmban një katalog? 160
5.5. D-MOSFET 162
5.6. MOSFET me pasurim (E-MOSFET) 166
5.7. Qarqet CMOS 171
Kapitulli MËNYRAT E POLARIZIMIT TË FET 172
6.1. Hyrje 172
6.2. Skema me polarizim fiks 173
6.3. Skema me vetëpolarizim 178
6.4. Skema me pjesëtues tensioni 182
6.5. Polarizimi i tipit me varfërim (D-MOSFET) 186
6.6. Mosfet i tipit me pasurim (E-MOSFET) 188
6.7. Lidhja e kombinuar midis transistorëve BJT e FET 192

7
KAPITULLI
DIODAT GJYSMËPËRCJELLËSE
1.1. Hyrje
Në këtë kapitull do të studiohet teoria e gjysmëpërcjellësve, më pas bashkimi
p-n, që është kyçi i ndërtimit të një diode gjysmëpërcjellëse. Fjala “diodë”
është formuar nga bashkimi i fjalëve “two” + “electrode”, ku vendoset “di”
në vend të “two” dhe “ode” në vend të “electrode”.
Më pas do të shohim si punon një diodë e kjo na përgatit për studimin që
do t’i bëhet transistorit në kapitujt e tjerë. Transistori është kombinimi i dy
diodave në një element të vetëm.
Në dhjetor të vitit 1947 u zbulua transistori i parë. Që prej asaj kohe, kur
transistori i parë ishte i mbështjellë me tub qelqi, e deri në ditët tona,
njohuritë në fushën e elektronikës kanë evoluar shumë. Tani brenda qarqeve
të intergruara (IC) kemi miliona transistorë në një hapësirë jo më të madhe
se ajo e thoit të gishtit të madh.
Problemi i minimizimit duket se është kufizuar në tre faktorë (secili prej
tyre është pasur parasysh në këtë tekst): në cilësinë e vetë materialeve
gjysmëpërcjellëse, në teknikat e projektimit të skemave, në kufizimin e
sipërfaqes së pajisjeve të prodhura dhe vepruese.
1.2. DIODAT IDEALE
Elementi i parë që do të përshkruajmë është dioda. Ky është elementi
më i thjeshtë gjysmëpërcjellës, por luan një rol shumë të rëndësishëm në
sistemet elektronike. Ajo do të gjendet që nga zbatimet më të thjeshta e deri
tek ato më të ndërlikuara.
Termi “ideal” do të përdoret shpesh në këtë tekst dhe do t’i referohet çdo
elementi ose sistemi që ka karakteristika ideale - të përsosura në çdo drejtim.
Dioda ideale është element me dy dalje me simbol si në figurën 1.1 a) dhe
karakteristikë voltampere si në figurën 1.1 b).

8
Figura 1.1. Karakteristika dhe simboli i diodës
Në një diodë ideale kalon rrymë vetëm në një kah, në atë të përcaktuar nga
shigjeta në simbol, kur tensioni i zbatuar në diodë ka polaritetin e treguar
në figurën 1.1 a) . Kur tensioni që zbatohet në diodë do të ketë polaritet të
kundërt, atëherë në të nuk kalon rrymë, pra ID
= 0. Karakteristika e paraqitur
në figurën 1.1 b) quhet karakteristika volt-amper e diodës, sepse ajo tregon
lidhjen midis tensionit të zbatuar në diodë (VD
) dhe rrymës që kalon në të (ID
).
Në këtë tekst, në pjesën më të madhe të karakteristikave, boshti i ordinatave
(boshti y) do të shërbejë si boshti i rrymës dhe boshti i abshisave (boshti x)
si boshti i tensionit. Karakteristika e diodës ideale (fig.1.1 b) përbëhet nga
dy zona: zona 1 që i përket kuadrantit të parë të boshteve dhe zona 2 që i
përket kuadrantit të tretë.
Në kuadrantin e parë, dioda është në kushtet e polarizimit të drejtë dhe ka
karakteristikën e paraqitur në zonën 1 ku VD
= 0 dhe ID
ka vlerë maksimale,
pra dioda zëvendësohet me një qark të lidhur në të shkurtër. Në kuadrantin
e tretë, dioda është e polarizuar në të kundërt dhe ka karakteristikën
e paraqitur në zonën 2 ku VD
ka vlerë maksimale dhe ID
= 0, pra, dioda
paraqitet si një qark i hapur. Si përfundim, mund të nxjerrim se dioda ideale
ka karakteristikat e një çelësi që përcjell rrymë vetëm në një kah.
Një parametër i rëndësishëm i diodës është rezistenca e saj në pikën ose
regjimin e punës. Në regjimin e përcjellshmërisë drejtimi i rrymës në diodë
dhe polariteti i tensionit në diodë është si në kuadrantin e parë në figurën
1.1 b) dhe vlera e rezistencës së drejtë RF
përcaktohet nga ligji i Ohmit si më
poshtë:
ku VF
është tensioni i drejtë në diodë dhe IF
është rryma e drejtë që kalon
në diodë.
Dioda ideale, si rrjedhim, është një qark i shkurtër për regjimin e
përcjellshmërisë.
Nëse konsiderojmë që në diodë është zbatuar tension i kundërt (kuadranti
i tretë në figurën 1.1 b), vlera e rezistencës së kundërt përcaktohet nga ligji i
Ohmit si më poshtë:

9
Figura 1.3. a) Gjendja e përcjellshmërisë, b) gjendja e jopërcjellshmërisë së diodës ideale
e përcaktuar nga kahu i rrymës konvencionale në varësi të lidhjes së diodës në qark
ku VR
është tensioni i kundërt në diodë dhe IR
është rryma e kundërt në
diodë.
Diodaidele,sirrjedhim,ështënjëqarkihapurnëregjiminejopërcjellshmërisë.
Në figurën 1.2 tregohet gjendja e përcjellshmërisëdhe e jopërcjellshmërisë
së diodës ideale.
Figura 1.2 a) Gjendja e përcjellshmërisë dhe b) e jopërcjellshmërisë e diodës
ideale në varësi të tensionit të zbatuar
Lind pyetja:
Sa është rezistenca e kalimit të drejtë të diodës reale krahasuar me atë të
diodës ideale?
Sa është rezistenca e kalimit të kundërt të diodës reale krahasuar me atë të
diodës ideale?
Këto pyetje do të marrin përgjigje në mësimet e mëposhtme.
Në përgjithësi është e thjeshtë të përcaktojmë regjimin e përcjellshmërisë e
të jopërcjellshmërisë, duke vënë re kahun e rrymës në varësi të tensionit të
zbatuar. Kahu i rrymës konvencionale është konsideruar kahu i kundërt me
atë të rrjedhjes së elektroneve.
(b)

10
1.3. MATERIALET GJYSMËPËRCJELLËSE
Përcjellës është një material që lejon një lëvizje të madhe të ngarkesave (pra
ka nivel të lartë përcjellshmërie) kur në të zbatohet një burim tensioni me
amplitudë të caktuar.
Izolues është një material që ka nivel të ulët përcjellshmërie kur në të
zbatohet një burim tensioni.
Një gjysmëpërcjellës, si rrjedhim, është një material që ka një nivel
përcjellshmërie diku midis ekstremeve të një izolatori dhe një përcjellësi.
Rezistenca e një materiali është në përpjesëtim të zhdrejtë me
përcjellshmërinë tij. Sa më i lartë është niveli i përcjellshmërisë, aq më i
ulët është niveli i rezistencës. Rezistenca specifike (ρ) përdoret shpesh për
krahasimin e nivelit të rezistencave të materialeve. Rezistenca specifike e
një materiali matet me Ω x cm ose Ω x m.
Kujtojmë që:
x cm (1.1)
A - sipërfaqja e seksionit tërthor të përcjellësit
l - gjatësia e përcjellësit
Në fakt, nëse sipërfaqja e faqes së një kubi (fig. 1.4) është 1 cm2
dhe lartësia
1 cm, vlera e rezistencës së tij është e barabartë me vlerën e rezistencës
specifike të një materiali.
USHTRIME
1. Përshkruani me fjalët tuaja kuptimin e fjalës ideale për një element ose
sistem.
2. Përshkruani me fjalët tuaja karakteristikat e diodës ideale dhe si
përcaktohet që ajo është në gjendje përcjellëse apo jo.
3. Cili është ndryshimi mes një çelësi të thjeshtë dhe të një diode ideale.

11
Kjo tabelë na ndihmon për të krahasuar nivelin e rezistencave specifike të
materialeve të mëposhtme.
Figura 1.4. Përcaktimi i rezistencës
Në tabelën 1.1 janë dhënë vlerat e tre kategorive të gjera materialesh. Duket
qartë që silici e germaniumi janë materiale gjysmëpërcjellëse. Ato janë
dy materiale që kanë marrë përdorim të gjerë në zhvillimin e elementeve
gjysmëpërcjellëse. Një fakt i rëndësishëm është niveli shumë i lartë i
pastërtisë me të cilin ato mund të prodhohen.
Nëse në një pjesë shumë të vogël materialesh prej silici futet një numër
i caktuar atomesh të tjera (tipat e tyre do t’i përmendim më poshtë),
karakteristikat e materialit mund të ndryshojnë. Këto veti i gëzon Ge dhe Si,
prandaj ato kanë marrë përdorim të gjerë. Karakteristikat e tyre ndryshojnë
veçanërisht nën ndikimin e dritës ose nxehtësisë, kështu që elementet
gjysmëpërcjellëse përdoren edhe në ndërtimin e elementeve të ndjeshme
ndaj dritës ose nxehtësisë.
Atomet e të dy materialeve (Ge ose Si) formojnë një model shumë të
përcaktuar me natyrë periodike (pra që përsëritin vetveten). Një model i
kompletuar është quajtur kristal.
Kristali është një strukturë tredimensionale si në figurën 1.5.
Tabela 1.1
Pra |R| = =| |ρ = ρ ρl
A
(1cm)
(1cm )
2

12
Figura 1.6. Modeli i Bohrit për a) Ge dhe b) Si
Atomi i Ge ka 32 elektrone të shpërndara nëpër orbita, ndërsa atomi i Si ka
14 elektrone të shpërndara nëpër orbita. Siç shihet Ge dhe Si janë atome
katërvalente, sepse kanë secili nga katër elektrone valence. Në kristalin e
pastër të Ge apo Si, 4 elektronet e valencës së çdo atomi lidhen me elektronet
e valencës së 4 atomeve të tjera, duke formuar një lidhje kovalente si në
figurën 1.7.
Në kushte normale një kristal i tillë nuk përcjell rrymë, sepse elektronet
janë të lidhura në çifte dhe nuk mund të lëvizin.
Elektronet e valencës me energji kinetike të mjaftueshme, për arsye të
ndryshme, mund të thyejnë lidhjen kovalente dhe të dalin në gjendje “të
lirë”. P.sh., nëse futen atomet e elementeve kimike me 3 ose 5 elektrone
valence (si papastërti), prishet lidhja kovalente dhe krijohet mundësia e
përcjelljes së rrymës. Lidhja kovalente mund të ndikohet edhe nga efekti
i energjisë diellore në formën e fotoneve ose energjisë termike të mjedisit
rrethues.
(b)
Modeli i Bohrit për dy gjysmëpërcjellësit më të përdorshëm është treguar
në figurën 1.6
Figura 1.5. Struktura e një kristali Ge ose Si

13
Figura 1.7. Lidhja kovalente e atomeve të silicit
Në temperaturën e dhomës ndodhen afërsisht 1,5x1010
mbartës të lirë në
një cm3
brenda materialit të Si, ndërsa te Ge, brenda të njëjtës sipërfaqe
ndodhen 2,5x1013
mbartës të lirë në një cm3
. Raporti i numrit të elektroneve
të lira të Ge ndaj atij të Si është rreth 103
më i madh e kjo tregon se Ge është
përcjellës më i mirë në temperaturën e dhomës.
Rritja e temperaturës së një gjysmëpërcjellësi mund të sjellë një rritje reale
të numrit të elektroneve të lira në material.
Me rritjen e numrit të elektroneve të lira, do të rritet niveli i përcjellshmërisë
e për pasojë, do të ulet vlera e rezistencës.
Materialet gjysmëpërcjellëse, si Ge e Si, në të cilat zvogëlohet rezistenca me
rritjen e temperaturës, thuhet se kanë koeficient negativ temperature.
Rezistenca e shumicës së përcjellësve rritet me rritjen e temperaturës; ata
kanë koeficient pozitiv temperature.
USHTRIME
1. a) Duke përdorur tabelën 1.1, përcaktoni rezistencën e Si me sipërfaqe
1 cm2
dhe me gjatësi 3 cm.
b) Përsëritni pikën a) për sipërfaqe 4 cm2
dhe me gjatësi 1 cm.
c) Përsëritni pikën a) për bakrin dhe krahasoni rezultatin.
2. Shpjegoni me fjalët tuaja vetitë e një materiali me koeficient negativ
temperature.
3. Vizatoni strukturën atomike të bakrit. Pse është ai një përcjellës i mirë?

14
1.4. NIVELET ENERGJETIKE
Në strukturën e atomit të veçuar ndodhen nivelet energjetike të shoqëruara
me elektronet e çdo orbite, siç tregohet në figurën 1.8 a).
Çdo material do të ketë nivelet energjetike të lejuara për elektronet në
strukturën atomike të tij.
Sa më e madhe të jetë largësia e elektronit nga bërthama, aq më e lartë
është gjendja energjetike e tij, dhe çdo elektron që ka lënë atomin mëmë
të tij ka një gjendje energjetike më të lartë se çdo elektron në strukturën
atomike.
(etj.)
(etj.)
a)
Energjia
Bandat mbulojnë
pjesërisht njëra-tjetrën
Elektronet
e valencës
brenda
strukturës
atomike
Bandat mbulojnë
pjesërisht njëra-tjetrën
Elektronet
e valencës
brenda
strukturës
atomike
Figura 1.8. Nivelet energjetike:
a) nivelet e ndara në strukturat atomike;
b) banda e përcjellshmërisë dhe banda e valencës së një izolatori,
gjysmëpërcjellësi dhe përcjellësi
b)
Izolatori Gjysmëpërcjellësi Përcjellësi

15
Energjia që shoqëron çdo elektron matet me elektron-volt (eV). Madhësia e
saj është afërsisht:
W = QV (eV) (1.2)
ku Q është ngarkesa e një elektroni.
Duke zëvendësuar ngarkesën e një elektroni dhe diferencën e potencialit
prej një volt në ekuacionin (1.2), do të rezultojë një nivel energjetik prej 1
elektron-volt.
Duke kujtuar që ngarkesa e një elektroni është 1.6 x 10-19
C,
W = QV = (1.6 x 10-19
)(1V)
1eV = 1.6 x 10-19
J (1.3)
Në zeron absolute (-273.15°C) të gjitha elektronet e valencës së materialeve
gjysmëpërcjellëse kanë nivel energjetik të bandës së valencës si në figurën
1.8 b). Në temperaturën e dhomës (25°C), një numër i madh elektronesh
valence fitojnë energji kinetike të mjaftueshme për të lënë bandën e
valencës. Ato përshkojnë boshllëkun (hapësirën energjetike) e përcaktuar
nga Eg
në figurën 1.8b) dhe hyjnë në zonën e përcjellshmërisë. Për silicin Eg
është 1.1 eV, për germaniumin Eg
është 0.67 eV.
Për izolatorët energjia e hapësirës është 5 eV ose më shumë. Përcjellësi
ka elektrone në zonën e përcjellshmërisë edhe në 0O
K (-273.150
C). Në
temperaturën e dhomës ndodhen më shumë mbartës të lirë, që mund të
lindin një rrymë.
Nëse brenda materialeve gjysmëpërcjellëse futen papastërti, pra atome të
tjera, rritet numri i mbartësve në zonën e përcjellshmërisë.
USHTRIME
1. Sa është energjia në J që duhet për të lëvizur një ngarkesë prej 6 C nga
një diferencë potenciali 2 V.
2. Nëse për të lëvizur një ngarkesë duhen 36 eV dhe një diferencë potenciali
12 V, sa është ngarkesa?
1.5. GJYSMËPËRCJELLËSIT E TIPIT p DHE n
Karakteristikat e materialeve gjysmëpërcjellëse mund të ndryshojnë duke
shtuar atome të jashtme (papastërti) brenda materialit relativisht të pastër.
Këto papastërti, megjithëse janë në raportin 1 me 10 milionë, ndryshojnë
vetitë e materialit gjysmëpërcjellës.
Ekzistojnë dy tipa materialesh me rëndësi të jashtëzakonshme në prodhimin
e pajisjeve gjysmëpërcjellëse: tip n dhe tip p. Secili prej tyre do të përshkruhet
me imtësi.

16
Atomi i futur si papastërti ka dhuruar një elektron të lirë në strukturë.
Atomet me pesë elektrone valence të futura si papastërti janë quajtur atome
dhuruese.
Materiali i tipit n është elektrikisht neutral, sepse numri i protoneve me
ngarkesë pozitive në bërthamë është i barabartë me numrin e elektroneve
në strukturë.
Figura 1.9. Materiali tip n
Figura 1.10. Efekti i atomeve dhuruese
në strukturën e bandave energjetike
Gjysmëpërcjellësi tip n
Të dy tipat e materialeve janë formuar nga shtimi i një numri të paracaktuar
të atomeve të papastra brenda një materiali bazë Si apo Ge. Tipi n është
krijuar nga futja e atomeve pesëvalente (me pesë elektrone valence), të tilla si
antimoni, arseniku dhe fosfori, në një kristal të pastër silici apo germaniumi.
Në figurën 1.9, në një element bazë Si është përdorur antimoni si papastërti.
Siç shihet, ndodhet një elektron i pestë i atomit të papastërt, i cili është i
pashoqëruar me lidhje kovalente të posaçme. Ky elektron i mbetur, i liruar
nga atomi mëmë, është relativisht i lirë për të lëvizuar brenda materialit të
ri tip-n.

17
Gjysëmpërcjellësi tip p
Materiali tip p është formuar nga vendosja e atomeve 3-valente brenda një
kristali të pastër të Si ose të Ge. Elementet më të përdorura për këtë qëllim
janë bori, galiumi, indiumi. Efekti i njërit prej këtyre elementeve, borit, në
elementin bazë Si, është treguar në figurën 1.11:
Figura 1.11. Atome bori si papastërti në materialin tip p
Siç shihet, ndodhet një numër i pamjaftueshëm elektronesh për të plotësuar
lidhjen kovalente të strukturës së re. Vendi bosh është quajtur vrimë. Në
vendin bosh mund të futet pa vështirësi një elektron i lirë.
Atomi me tre elektrone valence i vendosur brenda kristalit të pastër është
quajtur atom marrës.
Materiali i tipit p është elektrikisht neutral, për të njëjtën arsye siç u tha më
lart.
“Lëvizja” e vrimave kundrejt elektroneve
Në figurën 1.12 tregohet mënyra e lëvizjes relative të vrimave. Nëse një
elektron valence ka energji kinetike të mjaftueshme për t’u shkëputur nga
lidhja kovalente, ai mund të shkojë të plotësojë vendin bosh (vrimën) në
atomin fqinj. Elektroni që u largua nga lidhja kovalente krijoi një vend bosh
në të, pra një vrimë të re. Kështu elektroni u zhvendos djathtas, ndërsa vrima
majtas. Drejtimi konvencional i rrymës përputhet me drejtimin e lëvizjes së
vrimave.
(B)

18
Mbartës me shumicë e pakicë
Në një material tip n (fig.1.13 a) elektroni është quajtur mbartës me shumicë,
ndërsa vrima është mbartëse me pakicë.
Në një material tip p (fig.1.13 b) vrima është mbartëse me shumicë dhe
elektroni është mbartës me pakicë.
Kur elektroni i pestë i një atomi dhurues lë atomin mëmë, atomi i mbetur
ka ngarkesë pozitive dhe shenja pozitive brenda rrethit përfaqëson jonin
dhurues. Për arsye të ngjashme, shenja negative brenda rrethit përfaqëson
jonin marrës.
Figura 1.12. Lëvizja e elektroneve dhe e vrimave
Figura 1.13 a) Material tip n
b) Material tip p
+ jon pozitiv
+ vrima
- elektron
- jon negativ
a) b)

19
1.6. DIODAT GJYSMËPËRCJELLËSE
Diodat gjysmëpërcjellëse janë formuar nga bashkimi i dy shtresave
gjysmëpërcjellëse të tipave të ndryshëm (por me të njëjtën bazë Si ose Ge)
si në figurën 1.14.
Sapo dy shtresat gjysmëpërcjellëse bashkohen, elektronet dhe vrimat në
zonën e bashkimit fillojnë të kombinohen.
Zona ku shfaqen jonet pozitive e negative quhet barrierë potenciale ose
shtresë e kundërt, në përshtatje me shenjën e kundërt të mbartësve me
shumicë me ato të joneve në këtë zonë.
Dioda është një element me dy dalje: anoda dhe katoda. Një diodë mund
të ndodhet në këto gjendje (në varësi të tensionit të zbatuar): e papolarizuar
(VD
= 0), e polarizuar në të drejtë (VD
> 0) dhe e polarizuar në të kundërt
(VD
< 0).
USHTRIME
1. Përshkruani ndryshimin midis materialeve gjysmëpërcjellëse tip n dhe p.
2. Përshkruani ndryshimin midis atomeve marrëse dhe dhuruese.
Figura 1.14. Bashkimi i dy shtresave p dhe n
(e papolarizuar)

20
Dioda e papolarizuar nga jashtë (VD
= 0V)
Dioda quhet e papolarizuar kur në të nuk zbatohet tension, pra VD
= 0V
(fig. 1.14).
Elektronet e lira në shtresën gjysmëpërcjellëse tip n me energji kinetike
të mjaftueshme, mund të kalojnë bashkimin e dy shtresave duke krijuar
një jon pozitiv atje ku largohen, pra në shtresën n. Kur ky elektron hyn në
shtresën p dhe bie në një vrimë atomi bëhet jon negativ. Sa herë që një
elektron kalon bashkimin krijohet një çift jonesh (fig. 1.14).
Numri i mbartësve të shumicës është shumë i madh në shtresën tip n,
por një numër i vogël me energji kinetike të mjaftueshme kalojnë përmes
shtresës së kundërt brenda materialit tip p.
Në një diodë gjysmëpërcjellëse, kur nuk zbatohet tension në të, rryma në
çdo kah është zero.
Simboli i një diode, vlera e VD
-së dhe ID
-së janë treguar në figurën 1.15.
Figura 1.15. Dioda gjysmëpërcjellëse e papolarizuar
Dioda në kushtet e polarizimit të kundërt (VD
< 0)
Nëse një burim tensioni i jashtëm është lidhur me diodën, në mënyrë të
tillë që poli pozitiv i burimit të lidhet me shtresën tip n dhe poli negativ i
burimit të lidhet me shtresën tip p, siç tregohet në figurën 1.16, themi që
dioda është polarizuar në të kundët. Numri i joneve pozitive që marrin pjesë
në shtresën e kundërt të materialit tip n do të rritet për shkak të numrit të
madh të elektroneve të lira të tërhequra nga poli pozitiv i burimit të tensionit
të zbatuar. Për të njëjtën arsye, numri i joneve negative që marrin pjesë
në shtresën e kundërt të materialit tip p do të rritet. Për pasojë, shtresa e
kundërt është zgjeruar krahasuar me rastin e mëparshëm. Shtresa e kundërt
do të kthehet në një pengesë më të madhe për mbartësit e shumicës dhe
zvogëlon lëvizjen e tyre deri në zero.
Numri i mbartësve të pakicës (minoritarë) në shtresën e kundërt nuk do të
ndryshojë dhe vektori i lëvizjes së tyre do të jetë si në figurën 1.16.

21
Figura 1.16. Polarizimi i kundërt i diodës
Rryma që lind në kushtet e polarizimit të kundërt është quajtur rryma e
kundërt e ngopjes dhe shënohet me Is
.
Rryma e polarizimit të kundërt është e vogël, nuk i kalon disa mikroamper,
përveç rasteve të elementeve me fuqi të lartë.
Termi “ngopje” vjen nga fakti që vlera e saj arrin shumë shpejt në nivelin
maksimal dhe nuk ndryshon edhe pse tensioni i kundërt në diodë mund
të rritet, siç tregohet edhe në karakteristikën e diodës në figurën 1.19 për
(VD
< 0).
Në figurën 1.17 është treguar një diodë gjysmëpërcjellëse në kushtet e
polarizimit të kundërt.
Vini re që drejtimi i kalimit të rrymës Is
është i kundërt me atë të shigjetës
në simbol.
Figura 1.17. Një diodë gjysmëpërcjellëse në kushtet e polarizimit të kundërt

22
Dioda në kushtet e polarizimit të drejtë (VD
> 0)
Në kushtet e polarizimit të drejtë poli pozitiv i burimit është lidhur me
shtresën tip p dhe poli negativ i burimit është lidhur me shtresën tip n, siç
tregohet në figurën 1.18.
Figura 1.18. Dioda në kushtet e polarizimit të drejtë
Nëse dioda polarizohet në të drejtë, tensioni i burimit VD
do të detyrojë
elektronet në shtresën tip n dhe vrimat në shtresën tip p të rikombinohen
me jonet afër kufirit dhe do të zvogëlojë gjerësinë e barrierës potenciale
(shtresës së kundërt) si në figurën 1.18.
Numri i mbartësve të pakicës, pra i elektroneve nga shtresa tip p drejt
shtresës tip n (ose e vrimave nga shtresa tip n drejt shtreses tip p) nuk ka
ndryshuar në vlerë, por zvogëlimi i gjerësisë së shtresës së kundërt ka rritur
numrin e mbartësve të shumicës që kalojnë bashkimin. Një elektron i
shtresës tip n tani duhet të kalojë një pengesë më të vogël drejt shtresës tip
p (te bashkimi) dhe tërhiqet fort nga poli pozitiv i burimit. Sa më e madhe
të jetë vlera e tensionit të drejtë të zbatuar në diodë, aq më e vogël është
gjerësia e barrierës potenciale (shtresës së kundërt), pra aq më i madh është
numri i elektroneve që mund të kalojnë bashkimin. Për pasojë rritet në
mënyrë eksponenciale rryma për regjimin e polarizimit në të drejtë, si në
figurën 1.20.
Vini re që boshti vertikal është shkallëzuar në miliamper (ose në amper),
ndërsa boshti horizontal është shkallëzuar rreth 1 V. Tensioni i polarizimit
në të drejtë të diodës është më i vogël se 1 V.
Në figurën 1.19 është treguar kushti i polarizimit në të drejtë të një diode
gjysmëpërcjellëse. Kahu i kalimit të rrymës në diodë është i njëjtë me atë të
shigjetës në simbol.
ID
= Imb.kryesor
- IS

23
ku Is
= rryma e kundërt e ngopjes, k = 11,600/η ku η = 1 për Ge dhe η = 2 për
Si për rryma në diodë poshtë gjurit të lakores dhe η = 1 për Ge dhe Si për
nivele më të larta të rrymës në diodë.
TK
=TC
+273°
TC
- është temperatura në °C.
Karakteristika e plotë e diodës është ndërtuar në figurën 1.20.
Figura 1.20. Karakteristikat e diodës gjysmëpërcjellëse të silicit
(1.4)
Figura 1.19. Polarizimi në të drejtë i një diode gjysmëpërcjellëse
Karakteristika kryesore e një diode gjysmëpërcjellëse ID
= f (VD
) përcaktohet
nga ekuacioni i mëposhtëm:

24
Për vlera pozitive të VD
, ID
do të ndryshojë sipas ligjit y = ex
dhe karakteristika
që shpreh këtë varësi është në kuadrantin e parë.
Për diodën e papolarizuar VD
= 0 V dhe rryma ID
= 0 mA.
Për vlera negative të VD
, ID
= -IS
. Karakteristika që shpreh varësinë midis
tyre është në kuadrantin e tretë. Shihet që pjesa negative e boshtit vertikal
është shkallëzuar në μA, ndërsa pjesa negative e boshtit horizontal është
shkallëzuar në dhjetëra V.
Regjimi zener
Në figurën 1.21 është treguar karakteristika e diodës për vlera shumë të
mëdha të tensionit të kundërt. Nëse tensioni i kundërt në diodë rritet sa
Vshpimit
, do të rritet ndjeshëm rryma e kundërt e ngopjes. Ky është një proces
jonizimi dhe elektronet e valencës kanë energji kinetike të mjaftueshme për
të lënë atomin mëmë dhe për pasojë rryma rritet si “ortek”. Dioda hyn në
zonën e shpimit dhe ajo del jashtë përdorimit.
Figura 1.21. Karakteristika e diodës për vlera të mëdha
të tensionit të kundërt
Vlera maksimale e tensionit të kundërt (PIV ose VShpimit
) që mund të zbatohet
në diodë është një madhësi e rëndësishme në zgjedhjen e diodës dhe duhet
që Vkundërt
i zbatuar në diodë të jetë më i vogël se VShpimit
.
Nëse vlera maksimale e tensionit të kundërt në pajisje është më e madhe se
PIV i një diode, atëherë mund të lidhen disa dioda në seri me karakteristika
të njëjta për të mbajtur këtë tension. Diodat mund të lidhen në paralel, për të
rritur mundësinë e mbajtjes së rrymave më të mëdha se rryma maksimale
e lejuar në një diodë.

25
Përparësitë e diodave prej Si ndaj atyre të Ge
Diodat e Si e kanë, në përgjithësi, tensionin e kundërt maksimal dhe kufijtë
e rrymës më të mëdha se ato të diodave prej Ge (fig.1.22). Gjithashtu kufijtë
e temperaturës janë më të gjerë. Kufijtë e tensionit të kundërt maksimal për
diodat e Si shkojnë deri në 1000 V, ndërsa për diodat e Ge deri në 400 V.
Diodat e Si mund të përdoren deri në 200°C, ndërsa ato të Ge deri në 100°C.
E metë e diodave prej Si është tensioni i hapjes së tyre (0.7 V) më i madh se
në diodat e Ge (0.3 V).
Figura 1.22. Karakteristika volt-ampere e diodave të Si dhe të Ge
V i hapjes së diodës (ose tensioni threshold) VT
është
VT
= 0.7 V (Si)
VT
= 0.3 V (Ge)
Efekti i temperaturës
Rryma e kundërt e ngopjes IS
do të dyfishohet nëse temperatura rritet me
10°C. Nëse IS
është 1 μA në 25°C, në 100°C IS
është afërsisht 100 μA ose
0.1 mA.
IS
për diodat e Si janë shumë më të vogla se në diodat e Ge. Rritja e
temperaturës shkakton zvogëlimin e tensionit të hapjes të diodës së
polarizuar në të drejtë (fig. 1.23). Duhet pasur parasysh që të mos kalohen
kufijtë e fuqisë maksimale dhe kufijtë e rrymës maksimale të dhëna nga
katalogu, pasi, në rast të kundërt, dioda del jashtë përdorimi.

26
Kur dioda polarizohet në të kundërt, tensioni i shpimit rritet me rritjen
e temperaturës, por njëkohësisht vihet re edhe një rritje e padëshiruar e
rrymës së kundërt të ngopjes.
USHTRIME
1. Përshkruani me fjalët tuaja kushtet e polarizimit në të drejtë dhe në të
kundërt të një diode si dhe çfarë mund të thoni për rrymën në çdo rast.
2. Vizatoni karakteristikën volt-ampere të një diode silici me tension hapje
(gjuri) 0.7 V dhe me PIV = 50 V. Shpjegoni me fjalët tuaja çdo pjesë të
karakteristikës.
3. Duke përdorur ekuacionin 1.4, përcaktoni vlerën e rrymës në diodë në
20°C për një diodë silici me IS
= 60 nA dhe për një tension polarizimi të
drejtë 0.7 V.
4. a) Duke përdorur ekuacionin 1.4, përcaktoni vlerën e rrymës në diodë
në 20°C për një diodë silici me Is = 0.2 µA dhe një tension polarizimi të
kundërt prej -10 V.
b) A është rezultati i pritshëm? Pse?
5. Përcaktoni vlerën e tensionit të drejtë në diodë, karakteristikat e së cilës
janë në figurën 1.24 në temperaturat -75°C, 25°C, 100°C dhe në 200°C
Figura 1.23. Ndryshimet e karakteristikës me ndryshimin e temperaturës

27
për rrymën 8 mA. Për çdo temperaturë përcaktoni vlerën e rrymës së
saturimit.
Komentoni raportin e dy prej rezultateve të përcaktuara më sipër.
6. Në një skemë, dioda e polarizuar në të drejtë ka rrymë 50 mA. Kur
polarizohet në të kundërt rryma bie në 20 nA. Sa është raporti i rrymës
së drejtë me atë të kundërt?
7. Një diodë silici e ka rrymën e saturimit 2 nA në 25°C. Sa është IS
në 75°C?
Po në 125°C?
1.7. REZISTENCA STATIKE DHE DINAMIKE E DIODËS
Dioda mund të punojë në pika të ndryshme të karakteristikës së saj, ndaj ajo
shfaq rezistenca në vlera të ndryshme, sepse karakteristika është jolineare.
Rezistenca statike ose rezistenca për rrymën e vazhduar
Nëse zbatojmë një tension të vazhduar në qarkun ku lidhet një diodë
gjysmëpërcjellëse, dioda punon në një pikë të caktuar të karakteristikës, e
cila nuk ndryshon me kalimin e kohës.
Rezistenca e diodës në pikën e punës mund të gjendet thjeshtë nga
vlerat korresponduese të VD
dhe ID
, siç tregohet në figurën 1.24 dhe quhet
rezistencë statike.
Figura 1.24. Përcaktimi i rezistencës statike të diodës
(1.5)
Rezistenca e rrymës së vazhduar ose rezistenca statike e diodës te gjuri ose
poshtë tij është me madhe se rezistenca e marrë në pjesën sipër gjurit të

28
karakteristikës. Rezistenca e diodës në kushtet e polarizimit të kundërt është
mjaft e madhe.
Sa më e vogël të jetë vlera e rrymës në diodë, aq më e madhe është
vlera e rezistencës në të.
SHEMBULL 1.1
Përcaktoni vlerat e rezistencës së diodës në figurën 1.25 për:
a) ID
= 2 mA
b) ID
= 20 mA
c) VD
= - 10 V
Zgjidhje
a) Për ID
= 2 mA, VD
= 0.5 V (nga karakteristika),
b) Për ID
= 20 mA, VD
= 0.8 V (nga karakteristika)
c) Për VD
= - 10 V, ID
= -IS
= -1μA
Figura 1.25. Shembulli 1.1

29
Kështu vërtetohen të gjitha ato që u thanë më sipër në lidhje me vlerat e
rezistencës statike të diodës në pika të ndryshme pune.
Rezistenca dinamike ose rezistenca për rrymën alternative
Nëse në një qark me diodë zbatohet një tension i vazhduar (i pandryshuar),
ajo punon në një pikë pune që quhet pika e qetësisë Q.
Le të mendojmë se qarku me diodë është lidhur me një burim sinjali
sinusoidal.Nëkëtërastpikaepunëslëvizposhtëelartpërgjatëkarakteristikës
si në figurën 1.26 në varësi të amplitudës së tensionit sinusoidal.
Figura 1.26. Ndryshimi i tensionit dhe rrymës rreth pikës Q
Në vijën e drejtë të vizatuar tangjent me karakteristikën në pikën Q,
përcaktojmë ndryshimin e tensionit e të rrymës, dhe këto vlera mund
të përdoren për të përcaktuar rezistencën dinamike për këtë zonë të
karakteristikës, si në figurën 1.27.
(1.6)
ku Δ është një ndryshim sasior i fundmë.
Figura 1.27. Përcaktimi i rezistencës dinamike në një pikë Q

30
Për pjerrësi të ndryshme, sa më e vogël të jetë vlera e ΔVD
për ΔID
të njëjta, aq
më e vogël është rezistenca. Sa më poshtë të ndodhet pika Q, aq më e madhe
është rezisteca e diodës për rrymën alternative ose rezistenca dinamike.
Shembulli 1.2
Për karakteristikat e figurës 1.28:
a) Përcaktoni rezistencën dinamike në ID
= 2 mA.
b) Përcaktoni rezistencën dinamike në ID
= 25 mA.
c) Krahasoni rezultatet e pikës (a) dhe pikës (b) me rezistencën statike
për çdo vlerë të rrymës.
Zgjidhje
a) Për ID
= 2 mA është hequr tangjentja në pikën Q1
dhe janë përcaktuar
ndryshimet në tension e në rrymë:
Δ ID
= 4 mA - 0 mA = 4 mA
Δ VD
=0.76 V - 0.65V = 0.11V
Figura 1.28. Shembulli 1.2
Q1
Q2

31
dhe rezistenca dinamike
b) Për ID
= 25 mA është hequr tangjentja në pikën Q2
dhe janë përcaktuar
ndryshimet në tension e në rrymë:
ID
= 30 mA - 20 mA = 10 mA
Δ VD
= 0.8 V - 0.78V = 0.02V
dhe rezistenca dinamike
c) Për ID
= 2 mA, VD
= 0.7 V për pikën e punës Q2
, rezistenca statike RD do
të jetë:
e cila është shumë larg rd
=27.5 Ω
Për ID
= 25 mA, VD
= 0.79 V për pikën e punës Q2
, rezistenca statike RD do të
jetë:
e cila është shumë larg rd
= 2 Ω.
Ne kemi gjetur rezistencën dinamike grafikisht e tani do ta përcaktojmë atë
matematikisht.
Derivati i një funksioni në një pikë është i barabartë me koeficientin këndor
të tangjentes së hequr te kjo pikë.
Kujtojmë që koeficienti këndor është i barabartë me tgα ku α përcakton
pjerrësinë e vijës
Pas disa veprimesh matematikore do të arrijmë në një përfundim të tillë:
Nëse marrim parasysh rezistencën midis materialit gjysmëpërcjellës dhe
përcjellësit metalik të jashtëm, rB
, atëherë rezistenca dinamike do të jetë:

32
ku rB
varion nga 0.1 Ω (për diodat me fuqi të madhe) deri në 2 Ω (për diodat
me fuqi të vogël, pra diodat e zakonshme). Përmirësimet teknologjike të
viteve të fundit kanë bërë zvogëlimin e vazhdueshëm të rB
dhe në këtë tekst
ajo do të injorohet. Pra, afërsisht, formula e rezistencës dinamike do të jetë
Vini re që vlera e rezistencës dinamike përcaktohet nëpërmjet vlerës së
rrymës në pikën e qetësisë ID
, kështu që nuk është e nevojshme heqja e
tangjentes. Ky ekuacion mund të përdoret në pjesën e karakteristikës ku
rryma rritet pothuajse vertikalisht, ndërsa për vlera më të vogla të ID
, vlera e
rd
duhet shumëzuar me 2 për diodat e silicit.
Rezistenca mesatare e rrymës alternative
Nëse sinjali në hyrje ka vlera të mëdha, rezistenca e elementit për këtë zonë
është quajtur rezistenca mesatare e rrymës alternative. Ajo përcaktohet
duke hequr një vijë të drejtë midis dy pikave që i korrespondojnë vlerave
maksimale e minimale të tensionit në hyrje.
Figura 1.29. Përcaktimi i rezistencës mesatare të rrymës alternative
midis kufijve të treguar

33
Në tabelën e mëposhtme është bërë përmbledhja e konkluzioneve të
rëndësishme që përcaktojnë nivele të ndryshme rezistence.
Tabela 1.2. Mënyra e përcaktimit të rezistencës statike, dinamike dhe
mesatare të diodës.
USHTRIME
1. Përcaktoni vlerën e rezistencës statike së diodës në figurën 1.19 për një
tension të kundërt (- 20) V. Krahasoni vlerën e saj me vlerën e rezistencës
statike në tensionin e kundërt (- 40) V.
2. Përcaktoni vlerën e rezistencës statike ose dc të rezistencës së diodës në
figurën 1.19 për një rrymë të drejtë 3 mA.
3. a) Përcaktoni rezistencën dinamike të diodës në figurën 1.29 për një
vlerë rryme të drejtë prej 15 mA duke përdorur ekuacionin (1.6).
b) Përcaktoni rezistencën dinamike (ac) të diodës në figurën 1.29 për një
vlerë rryme të drejtë prej 15 mA duke përdorur ekuacionin (1.7).
c) Krahasoni rezultatin e pikës (a) me atë të pikës (b).
4. Përcaktoni rezistencën mesatare ac të diodës në figurën1.19 për zonën
0.65 V deri në 0.75 V.

34
1.8. QARQET EKUIVALENTE TË DIODËS
Në analizën e sistemeve elektronike shpesh është e nevojshme të studiohet
modeli (qarku) ekuivalent i diodës, prandaj ato janë përmbledhur në një
tabelë, si më poshtë:
Tabela 1.3. Qarqet ekuivalente të diodës
1.9. TË DHËNAT SPECIFIKE TË DIODËS
Të dhënat e diodave, që mund të duhen gjatë përdorimeve të ndryshme të
saj, janë përfshirë më poshtë:
1. Tensioni i drejtë (për një rrymë dhe temperaturë të caktuar).
2. Rryma maksimale e drejtë (në një temperaturë të caktuar).
3. Rryma e kundërt e ngopjes (në një tension dhe temperaturë të caktuar).
4. Tensioni i kundërt maksimal i lejuar (në një temperaturë të caktuar).
5. Fuqia maksimale e harxhuar (në një temperaturë të caktuar).
6. Kufiri i temperaturës së punës etj.
Në varësi të tipit të diodës, mund të jepen edhe të dhëna të tjera, si: frekuenca
kufi, niveli i zhurmave, vlera e rezistencës termike etj. Fuqia e konsumuar
në diodë është
PD
= VD
ID
(1.8)
ku ID
dhe VD
janë rryma e tensionit në diodë në pikën e punës.
Nëse marrim parasysh njërin nga modelet ekuivalente të diodës, ku
VD
= VT
= 0.7 V për një diodë Si, në ekuacionin (1.8) përcaktojmë fuqinë e
konsumuar, më pas e krahasojmë me fuqinë maksimale të lejuar.

35
PD
=(0.7) ID
Fuqia e konsumuar në diodë duhet të jetë më e vogël se fuqia maksimale
e lejuar në të.
PD < Pmax.lej
.
1.10. KONTROLLI I DIODËS
Ju mund të kontrolloni gjendjen e një diodë me ohmmetër. Matni rezistencën
e rrymës së vazhduar së një diodë në të dy krahët. Vini re se sa i lartë është
raporti i rezistencës së kalimit të kundërt me atë të kalimit të drejtë. Për një
diodë Si ky raport mund të jetë më i lartë se 1000 : 1.
Figura 1.30. Kontrolli i diodës me ohmmetër
Një diodë konsiderohet e rregullt nëse vlerat e rezistencës së kalimit p-n të
diodës të matur në të dy krahët janë të ndryshme. Pra rezistenca e kalimit
të drejtë del relativisht e vogël si në figurën 1.30 a) (ku fisha e kuqe është e
lidhur me anodën e diodës dhe fisha e zezë me katodën), ndërsa rezistenca
e kalimit të kundërt del relativisht e madhe si në figurën 1.30 b) (ku fisha e
kuqe është lidhur me katodën dhe ajo e zezë me anodën).
Një diodë konsiderohet e parregullt nëse rezistenca është shumë e vogël
në të dy drejtimet e vendosjes së fishave (dioda ka rënë në të shkurtër) ose
kur rezistenca është shumë e madhe në të dy krahët e vendosjes së fishave
(dioda është qark i hapur).

36
Kontrolli bëhet në përgjithësi kur diodat janë jashtë skemës. Kur diodat
janë në qark, më parë duhet shkyçur qarku (pra, të ndërpritet ushqimi me
tension). Në këtë rast ohmetri duhet të tregojë rezistencë më të vogël në
njërën anë se në tjetrën.
Kontrolli i diodës mund të bëhet me multimetër në pozicionin si ohmmetër
ku çelësi me shumë pozicione vendoset në shkallën Ω x 10 ose Ω x 100.
Kontrolli i diodës mund të bëhet edhe me multimetër me ekran dixhital në
pozicionin e kontrollit të diodës.
1.11. DIODAT ZENER
Regjimi zener në figurën 1.31 tregon që karakteristika në kuadrantin e tretë
zbret në mënyrë vertikale për tensionin e kundërt të shënuar Vshp
ose VZ
.
Rryma që kalon në diodë në këtë rast është në drejtim të kundërt me atë
të diodës së polarizuar në të drejtë. Diodat që shfrytëzojnë këtë pjesë të
karakteristikës janë dioda zener dhe e kanë simbolin si në figurën 1.32 b).
Figura 1.31. Regjimi zener
Në diodën gjysmëpërcjellëse të treguar në figurën 1.32 a) kalon rrymë në
drejtim të njëjtë me atë të shigjetës në simbol. Për diodën zener (fig. 1.32 b)
drejtimi i kalimit të rrymës është i kundërt me atë të shigjetës së simbolit,
sepse gjatë punës dioda zener polarizohet në të kundërt, pra (+) i burimit të
tensionit lidhet me katodën dhe (-) me anodën.
Që dioda të punojë në regjimin zener, duhet të ndryshohet niveli i
papastërtive në shtresat e saj. Sa më i madh të jetë niveli i papastërtive, aq
më i vogël është tensioni zener. Diodat zener mund të kenë tension zener
nga 1.8 V deri në 200 V me fuqi maksimale nga 0.25 W deri në 50 W. Për
shkak të tensioneve e rrymave më të larta, silici është më i preferuar për
prodhimin diodës zener.
Figura 1.32 Drejtimi i rrymës për diodën
a) gjysmëpërcjellëse, b) zener

37
Qarku ekuivalent i diodës zener përfshin një rezistencë të vogël dinamike
dhe një bateri me tension të barabartë me VZ
, siç është treguar më poshtë
në figurën 1.33. Në përgjithësi rezistencat e jashtme janë shumë më të
mëdha se rezistenca e diodës zener dhe qarku ekuivalent është ai i treguar
në figurën 1.33 b).
Figura 1.33. Qarku ekuivalent i diodës zener
a) i plotë, b) i përafërt
Në tabelën e mëposhtme jepen të dhënat e një tip diode zener, ku Vz
nominale është vlera mesatare tipike e tensionit të diodës. IZ-T
është vlera
e rrymës së përcaktuar për ¼ e fuqisë dhe ZZT
është vlera e rezistencës
dinamike për këtë nivel (në fig. 1.35).
Koeficienti i temperaturës shpreh ndryshimet në përqindje të Vz në lidhje
me temperaturën. Ky përcaktohet nga ekuacioni 1.9
ku ΔVz është ndryshimi i tensionit në diodën zener me ndryshimin
e temperaturës, T0
është temperatura e dhomës (25o
C), T1
- vlera e re e
temperaturës.
9
Figura 1.34. Karakteristika
e diodës zener

38
Në figurën 1.35 vihet re që koeficienti i temperaturës mund të jetë pozitiv,
negativ ose zero. Koeficienti ka vlerë pozitive kur me rritjen e temperaturës
rritet Vz, ndërsa koeficienti ka vlerë negative kur me rritjen e temperaturës
zvogëlohet Vz.
Figura 1.35. Karakteristikat elektrike për diodën zener 10 V, 500 mW
Më poshtë tregohen: përcaktimi i daljeve të diodës zener dhe pamja e
jashtme e disa prej tyre.
Figura 1.36. Përcaktimi i daljeve të diodës zener dhe
pamja e jashtme e disa prej tyre

39
SHEMBULL
Përcaktoni tensionin nominal të diodës zener nga tabela 1.4 në temperaturën
100O
C.
Zgjidhje
Nga ekuacioni 1.9
Duke zëvendësuar vlerat nga tabela 1.14
Dhe për arsye të koeficientit pozitiv të temperaturës, tensioni i ri i zenerit
është:
1.12. DIODAT DRITËDHËNËSE (LED)
LED janë dioda speciale që emetojnë dritë kur lidhen në një qark. Ato janë
përdorur shpesh si një llambë pilot në zbatimet elektronike për të treguar
kur qarku është në punë ose jo.
Në një diodë të polarizuar në të drejtë, elektronet e lira kalojnë bashkimin e
bien brenda vrimave. Nëse këto elektrone bien nga një nivel energjetik më
i lartë në një nivel energjetik më të ulët, ato rrezatojnë energji. Në diodat e
zakonshme Si ose Ge, pjesa më e madhe e kësaj energjie shkon në formën
e ngrohtësisë.
USHTRIME
1. Për diodën zener me këto karakteristika: VZ
= 30 V, VR
= 17 V, IZT
= 10 mA,
IR
= 20 µA dhe IZM
= 30 mA. Vizatoni lakoren e karakteristikës së diodës
të ngjashme me atë të figurës 1.34.
2. Përcaktoni koeficientin e temperaturës së një diode zener me Vz = 5 V
(në 25°C), nëse tensioni nominal bie në 4.6 V në temperaturën 100°C.
3. Duke përdorur karakteristikën e figurës 1.35, sa është koeficienti i
temperaturës së diodës në VZ
= 20 V? Po për 5 V? Mendojeni shkallën
lineare dhe vlerën e rrymës 0.1 mA.

40
Në materiale të tjera si galium arsenik fosfor (GaAsP) ose galium fosfor (GaP),
numri i fotoneve të dritës është i mjaftueshëm për të krijuar një burim drite
të dukshëm. Në diodat emetuese të dritës, kjo energji rrezatohet si dritë.
Pjesa më e rëndësishmë e një LED-i është një çip gjysmëpërcjellës që
vendoset në qendër të llambës. Çipi ka dy shtresa: shtresa p ka kryesisht
ngarkesa elektrike pozitive, ndërsa shtresa n ka kryesisht ngarkesa elektrike
negative. Kur një tension i mjaftueshëm është zbatuar në diodë, elektronet
mund të lëvizin lehtë vetëm në një drejtim në bashkimin e shtresave p dhe
n, pra fillon të kalojë rrymë, sepse elektronet e shtresës n kanë energjinë e
mjaftueshme për të lëvizur drejt shtresës p.
Kur një elektron lëviz e bie mbi një ngarkesë pozitive, të dy ngarkesat
rikombinohen, pra kur një elektron takon një vrimë, ajo bie në një nivel më
të ulët energjie dhe lëshon energji në formën e fotonit.
Sa herë një elektron rikombinohet me një ngarkesë pozitive, energjia
potencialeelektrike shndërrohet në energji elektromagnetike. Duke përdorur
kombinimin e elementeve kimike galium, arsenik dhe fosfor, mund të
ndërtojmë LED-e, që rrezatojnë në ngjyrë të kuqe, jeshile, të verdhë, blu,
portokalli ose infra të kuqe (të padukshme).
Le të shohim se si duhet lidhur LED në një qark (fig. 1.37). Dalja e katodës
(ku lidhet minusi) e një LED-i është treguar në dy mënyra:
1. ana e rrafshët e diodës (fig. 1.37 a),
2. më e shkurtra nga dy daljet e zgjatura poshtë diodës (fig. 1.37 b).
Në figurën 1.37 janë treguar pamje të ndryshme të LED, ndërsa në figurën
1.38 simboli i LED.
a) b)
Figura 1.37. Pamje të ndryshme të LED Figura 1.38. Simboli i LED
Figura 1.39. a) Skemë e thjeshtë me LED
b) Display me 7 segmente me LED
Dalja e katodës së LED-it duhet
lidhurgjithnjëmeterminalinnegativ
të një baterie. Tensioni i punës së
një diode emetuese të dritës (LED)
është rreth vlerave 1.5 V deri në
3 V, ndërsa rryma që rrjedh nga
10 deri në 50 miliamper. Tensionet
dhe rrymat mbi këto vlera mund të
shkrijnë çipin e LED.
Një skemë e thjeshtë me LED
tregohet në figurën 1.39:
a
f b
g
d
e c
a) b)

41
Një display me shtatë segmente përmban shtatë LED-e. Çdo LED është
quajtur një segment. Në figurën 1.39 a) është treguar një segment i një
display me 7 segmente ku dioda është lidhur në seri me një rezistencë që
përdoret për të kufizuar vlerën e rrymës.
Disa nga përdorimet e LED në jetën e përditshme janë:
• ndriçimet arkitekturore,
• indikatorët (tregues gjendjeje) në mjaft pajisje,
• sinjalet e trafikut dhe ato rrugore,
• ndriçuesit e dorës,
• telekomandat (komandimi në largësi) në saje të LED me infra të kuqe,
• fibrat optike për komunikacion,
• për dritat e pemës së Krishtlindjes,
• fototerapia me LED kundër akneve ka rezultuar efektive në zhdukjen
e akneve për një periudhë 3-mujore etj.
Disavantazhet e përdorimit të LED-it
Shpesh LED-ët janë më të shtrenjtë se teknologjitë e tjera ndriçuese.
Përgjithësisht, performanca e LED-it varet nga temperatura e mjedisit në
të cilin punon. Duke e vënë në punë LED–in në temperatura të larta të
ambientit, kjo mund të rezultojë mbinxehëse për diodën dhe e çon atë në
dëmtim e deri në mosfunksionim të saj. Për ta mbajtur në punë sa më gjatë
diodën, kërkohen ftohës. Kjo merret parasysh në pajisjet ushtarake të cilat
mund t’i ushtrohen temperaturave të larta të mjedisit.
Për të punuar me sa më shumë rendiment, LED-i kërkon një burim fuqie të
studiuar. Sigurisht ajo kërkon një rezistencë, që, gjithsesi, harxhon një sasi
të konsiderueshme të energjisë.
Pamja e jashtme e disa diodave emetuese të dritës jepet në figurën 1.40:
Figura 1.40. Pamja e jashtme e disa diodave emetuese të dritës
USHTRIME
1. Në figurën 1.39 a) tensioni i burimit është 10 V, ndërsa tensioni i hapjes
së diodës është 2 V. Sa është rryma që kalon në LED, nëse R = 680 Ω?
2. Nëse LED-i, me tension hapjeje 1.8 V, ushqehet nga një burim me
V = 20 V, sa është vlera e rezistencës kur në LED kalon rryma 20 mA?

42
1.13. FOTODIODA
Me kalimin e viteve, është rritur së tepërmi interesi për pajisjet elektronike të
ndjeshme ndaj dritës. Dega përkatëse që studion këto pajisje dhe mundohet
të rrisë rendimentin e tyre quhet optoelektronika. Burimet e dritës janë një
burim i veçantë energjie. Kjo energji transferohet nëpërmjet grimcave të
quajtura fotone, të cilat kanë një nivel të lidhur drejtpërdrejt me frekuencën
valës shëtitëse të dritës ( f ) dhe përcaktohet me formulën e mëposhtme:
W = h*f.
Energjia shprehet në xhaul, (h) është konstantja e Plankut që është e
barabartë me 6.624 x 10-34
xhaul/sekondë, f është frekuenca e valës së
dritës që matet me hertz. Nga ana tjetër, frekuenca është gjithashtu e lidhur
me gjatësinë e valës (largesa e dy kreshtave të një vale).
Λ =
Lambda (Λ) është gjatësia e valës e matur në metra, v është shpejtësia e
dritës (v = 3 x 108
m/s) dhe f është frekuenca e valës shëtitëse e matur në Hz.
Gjatësia e valës normalisht matet në Angstrom (Å) ose në mikrometër, ku
1Å = 10-10
m dhe 1 mikrometër = 10-6
m.
Gjatësia e valës së dritës rënëse varet nga lloji i materialit që përdoret për
ndërtimin e elementeve optoelektronike.
Fotodioda është një element gjysmëpërcjellës me bashkim p-n. Simboli dhe
një skemë e thjeshtë me fotodiodë (figura 1.41) tregohet më poshtë:
Pra, siç duket dhe nga skema, fotodioda lidhet në të kundërt me baterinë.
Plusi i baterisë lidhet me katodën e fotodiodës dhe minusi me anodën e
saj. Kur nuk aplikojmë dritë, rryma që do të ekzistojë është rrymë shumë e
vogël dhe quhet rryma e errët.
Kujtojmë nga mësimet e para se rryma e kundërt e saturimit ka vlerë disa
mikroamper dhe ajo krijohet nga lëvizja e mbartësve minoritarë në shtresën
n dhe p.
(a)
p n
- +
kundërt
- +Iλ
Vλ
-+
(b)
V
I
V
R
Figura 1.41. Simboli dhe një skemë e thjeshtë me fotodiodë
R

43
Meqenëse koha e ndryshimit të gjendjes së këtij elementi është shumë e
vogël, deri në nanosekonda, këtë element mund ta përdorim në numërues
me shpejtësi të lartë, sistemet e alarmit etj. Rryma e kundërt do të jetë me
vlerë të konsiderueshme aq kohë sa të vazhdojë të bjerë rrezja e dritës.
Në qoftë se rrezja ndërpritet, rryma e kundërt bie në nivelin e rrymës së
errët dhe vë në punë sinjalizuesin e alarmit. Një tjetër përdorim është ai
i numërimit të objekteve mbi një rrip lëvizës. Me lëvizjen përpara të çdo
objekti, sa herë pritet rrezja e dritës mbi fotodiodë, rryma bie në nivelin e
rrymës së errët dhe numëruesi rrit me një numrin. Zbatime të tjera mund të
jenë: në aparatin fotografik me autofokusim, në pajisje sigurie si detektorët e
tymit, rrezet X në aeroporte dhe në alarmet e automjeteve dhe të banesave,
në industri në skanerat e bar kodeve, në enkodera, në sensorë pozicioni si
dhe në fotokopjues etj.
Më poshtë tregohen skema të ndryshme praktike me fotodioda (fig. 1.42).
Kur rrezet e dritës, me një gjatësi vale të caktuar (frekuencë të caktuar), bien
mbi kalimin p-n të fotodiodës, atëherë energjinë e tyre e transferojnë në
strukturën atomike. Për rrjedhojë rriten shumë mbartësit minoritarë, që
krijojnë rrymën e punës në fotodiodë. Numri i elektroneve të lira është në
përpjesëtim të drejtë me intensitetin e dritës që bie. Intensiteti i dritës është
i lidhur me fluksin e ndriçimit që bie mbi një sipërfaqe. Fluksi i ndriçimit
matet me lumens (lm) ose vat:
1 lm = 1.496 x 10-10
W.
Intensiteti i ndriçimit matet në përgjithësi me fotokandela (fc ) ose W/m2
:
1 fc = 1.609 x 10-9
W/m2
Figura 1.42. Skema të ndryshme praktike me fotodioda

44
USHTRIME
1. Në figurën 1.43 Vo
= 20V dhe Ro
= 47 KΩ. Nëse Io
ndryshon nga 2 -10 µA,
sa është ndryshimi i tensionit në fotodiodë?
1.15. DIODAT SHOTKI (SCHOTTKY)
Një diodë e zakonshme në frekuencat e ulëta mund të ndryshojë lehtë
gjendjen nga e polarizuar në të drejtë në të polarizuar në të kundërt. Nëse
frekuenca rritet, dioda arrin një gjendje ku nuk mund të kalojë shpejt në
gjysmëciklin ku ajo polarizohet në të kundërt. Koha që i duhet diodës së
polarizuar në të drejtë për t’u shkyçur (kur polarizohet në të kundërt gjatë
gjysmëvalës negative) është quajtur koha e kthimit të kundërt (reverse
recovery time) trr.
Koha e kthimit të kundërt është shumë e shkurtër në diodat e sinjaleve të
vogla dhe nuk vihet re në frekuencat poshtë 10 MHz. Në frekuenca më të
mëdha ajo duhet marrë në konsideratë, sepse bëhet e krahasueshme në
periodën e sinjalit (T=1/f). Në një skemë drejtuese me një gjysmëvalë, sinjali
në dalje është pulsant në frekuencat e ulëta, ndërsa në frekuencat e larta
sinjali në dalje është i deformuar.
Kur frekuenca bëhet e rendit MHz, sinjali në dalje është i deformuar, sepse
koha e kthimit të kundërt bëhet pjesë e periodës. Për të zgjidhur këtë
problem, në vend të diodës së zakonshme përdorim diodën Shotki, e cila
nga njëra anë e bashkimit është ndërtuar nga një pjesë metali, si: ar, argjend,
platin etj., ndërsa nga ana tjetër nga një shtesë tjetër gjysmëpërcjellëse silici
(kryesisht tipi n), figura 1.44 a).
1.14. QARQET ME LIDHJE OPTIKE
Qarqet me lidhje optike (optoçiftuesit) kanë në brendësi 2 elemente:
1. Elementi që emeton dritë (LED etj.).
2. Elementi i ndjeshëm ndaj dritës (fotodiodë, fototransistor etj.).
Këto dy elemente janë të vendosura në një paketë të vetme (chip) dhe midis
tyre nuk ekziston lidhje elektrike, por vetëm lidhje optike. Skema elektrike
tregohet më poshtë:
Figura 1.43. Skema elektrike e një qarku me lidhje optike

45
Dioda Schottky
Dioda e zakonshme
c)
Figura 1.44. a). Skema strukturore, b) simboli, c) karakteristika e diodës Shotki
dhe një diodë e zakonshme
a) b)
Kur dioda është polarizuar në të drejtë, elektronet e lira në shtresën n kanë
energjinë e mjaftueshme për të kaluar në orbita (nivele energjie) më të larta.
Elektronet e lira mund të kalojnë bashkimin p-n dhe të hyjnë në metal
duke prodhuar një rrymë mjaft të madhe. Metali nuk ka vrima dhe koha e
kthimit të kundërt është e papërfillshme.
Më poshtë tregohet një skemë drejtuese me diodë Shotki si dhe forma e
sinjalit në dalje në frekuencën 100 MHz.
Vi
-- tensioni në hyrje,
Vo
-- tensioni në dalje.
Figura 1.45. Skemë drejtuese me diodë Shotki si dhe forma e sinjalit
në hyrje dhe në dalje

46
Dioda Shotki kyçet e shkyçet më shpejt se diodat e zakonshme. Ato përdoren
në qarqet dixhitale kompjuterike. Shpejtësia e kompjuterave varet nga
shpejtësia e diodave dhe transistorëvë me të cilët ata kyçen e shkyçen.
Dioda Shotki e ka tensionin e hapjes rreth 0.25 V, pra më të vogël se një diodë
e zakonshme. Për këtë arsye dioda Shotki mund të përdoret në burimet e
fuqisë me tensione të vogla në hyrje.
USHTRIME
1. Përshkruani me fjalët tuaja ndërtimin e një diodë Shotki dhe thoni
ndryshimin nga një diodë e zakonshme. Përshkruani mënyrën e punës.
2. Gjeni materiale shtesë në lidhje me funksionimin dhe përdorimin e
diodave Shotki.
1.16. DIODA VARIKAP (DIODA ME KAPACITET VARIABËL)
Dioda varikap përdoret gjerësisht në qarqet televizive, në marrësit FM dhe
pajisje të tjera komunikacioni. Simboli i saj jepet në figurën 1.46 a).
Kur një diodë e sinjaleve të vogla polarizohet në të kundërt, ka një
rezistencë të kundërt të rendit MΩ, pra në frekuencat e ulëta dioda sillet si
një qark i hapur, ndërsa në frekuencat e larta kjo rezistencë duhet marrë në
konsideratë.
Kur dioda polarizohet në të kundërt, dy shtresat “p” dhe “n” shihen si pllakat
e një kondensatori, ndërsa zona e kundërt si një dielektrik midis pllakave të
një kondensatori. Ky kapacitet që shfaq dioda quhet kapacitet kalimtar (CT
).
Sa më i madh është tensioni i kundërt i zbatuar në diodë, aq më e gjerë
është shtresa e kundërt dhe aq më i vogël është kapaciteti kalimtar. Pra,
kapaciteti është funksion i tensionit të kundërt që zbatohet në të.
Në figurën 1.46 b) është treguar skema ekuivalente e një diode varikap
të polarizuar në të kundërt. Një rezistencë e kundërt e madhe, RR
, është
në paralel me kapacitetin kalimtar (CT
). Në frekuencat e ulëta kapaciteti
kalimtar (CT
) është shumë i vogël dhe dioda sillet si qark i hapur (RR
është e
madhe). Në frekuencat e larta kapaciteti i kontrolluar nga tensioni ka efekt
mbizotërues.
Në figurën 1.46 c) shihet si ndryshon kapaciteti kalimtar (CT
) në varësi të
tensionit të kundërt të zbatuar në të.

47
Figura 1.46
a) Simboli i diodës varikap
b) Skema ekuivalente e diodës varikap
c) Karakteristika e kapacitetit kalimtar
në varësi të tensionit të kundërt
a) b)
c)
CT
Diodat e silicit shfaqin kapacitet të kontrolluar nga tensioni, prandaj ato
kanë zëvendësuar kondesatorët akordues mekanikë në mjaft zbatime, si:
në marrësit televiziv, në radiot e automobilave etj. Në katalog, për një vlerë
referimi kapaciteti të diodës varikap, ne gjejmë një kufi akordimi për një kufi
vlerash tensioni. P.sh., për diodën 1N5142, për një vlerë referimi kapaciteti
15 pF, tregohet një kufi akordimi 3:1 për një kufi vlerash tensioni nga (–4) V
deri në (– 60) V. Kjo do të thotë që kapaciteti zvogëlohet nga 15 pF në 5 pF,
kur tensioni ndryshon nga (–4) V deri në (–60) V.
Kufiri i akordimit varet nga niveli i papastërtive në shtresat gjysmëpërcjellëse.
Për të rritur kufirin e akordimit, rritet densiteti i ngarkesave në afërsi të
kalimit p-n. Nëse një diodë varikap lidhet në paralel me një bobinë, ne
mund të kemi një kontur rezonues me frekuencën e akordimit:
fr
=
USHTRIME
1. Një bobinë ka induktivitetin 20µH. Një diodë varikap ka një kapacitet
referimi prej 30 pF dhe një kufi akordimi 3:1. Nëse bobina dhe dioda
varikap janë në paralel, sa është frekuenca minimale e rezonancës?
Po frekuenca maksimale?
2. Gjeni materiale shtesë në lidhje me funksionimin dhe përdorimin e
diodave varikap.

48
Figura 1.47
a) Karakteristika e diodës tunnel dhe krahasimi i karakteristikës së saj me atë
të një diode të zakonshme, b) simboli i saj, c) një skemë e thjeshtë me diodë tunel,
d) përcaktimi i pikës së punës së diodës
Zona me rezistencë negative është zona më e përdorshme në punën e
këtyre diodave sidomos në qarqet oshiluese me frekuencë të lartë.
Për skemën e figurës 1.47 c), ndërtojmë linjën e ngarkeses në figurën 1.47 d)
dhe vëmë re që pikat a) e b) janë pika pune të qëndrueshme (ndodhen në
zonat me rezistencë pozitive).
1.17. DIODA TUNNEL
Dioda tunel (tunnel) ka këtë veçori: nëse polarizohet në të drejtë, menjëherë
në të kalon rrymë që arrin vlerën maksimale IP
, kur tensioni në diodë është
VP
. Më pas, me rritjen e tensionit, rryma zvogëlohet në vlerën minimale
Iv
për tensionin VV
. Zona midis këtyre vlerave quhet zona me rezistencë
negative (sepse rritja e tensionit në diodë zvogëlon rrymën në diodë).
+
-
+
-
E Linja e ngarkesës
b
c
aE
R
E
a) b)
c) d)

49
1.18. DIODA ME RRYMË KONSTANTE
Këto dioda bëjnë të kundërtën e asaj që bëjnë diodat zener. Në vend që
të mbajnë tensionin konstant, ato mbajnë rrymën konstante kur tensioni
ndryshon. P.sh., dioda 1N5350 është një diodë me rrymë konstante me
rrymë tipike 2 mA, kur tensioni ndryshon nga 2 deri në 100 V, pra me
kompliancë (kufijtë e tensionit me të cilin punon) prej 98 V.
1.19. DIODA E KUNDËRT (BACK DIODA)
Dioda zener ka një tension zener më të madh se 2 V. Me rritjen e nivelit të
papastërtive, ne mund të gjejmë efektin zener më pranë vlerës zero. Kur
kjo diodë polarizohet në të drejtë, ajo fillon të përcjellë (të kalojë rrymë) në
(+ 0.7) V, ndërsa kur polarizohet në të kundërt, ajo fillon të përcjellë në (-0.1)
V. Një diodë e tillë quhet diodë e kundërt (back), meqë përcjell më mirë në
të kundërt se në të drejtë. Nëse një skemë ushqehet me tension maksimal
0.5 V, një diodë e zakonshme e polarizuar në të drejtë nuk do të përcillte
rrymë, por kjo mjafton për një diodë të kundërt të polarizuar në të kundërt.
Sinjali në dalje do të ketë amplitudën 0.4 V. Dioda e kundërt përdoret për të
drejtuar sinjale me vlera maksimale nga 0.1 V deri në 0.7 V.
Vini re që simboli i diodës zener në figurën 1.48 përdoret edhe për diodën
e kundërt.
Figura 1.48. Skema drejtuese me diodë të kundërt
USHTRIME
1. Cili është ndryshimi midis diodës së zakonshme gjysmëpërcjellëse dhe
diodës tunel.
2. Përcaktoni vlerën e rezistencës negative të diodës tunel midis VT
= 0.1 V
dhe VT
= 0.3V.
3. Përcaktoni pikat e qëndrueshme të punës për skemën e figurës 1.47 c) të
diodës tunel me karakteristikën e figurës 1.47 a), nëse E = 2 V, R = 0.4 KΩ.
Pika e punës c) është pikë pune jo e qëndrueshme. Një ndryshim i lehtë i
vlerës së tensionit në diodë shkakton lëvizjen e pikës së punës Q drejt pikës
a) ose b).

50
USHTRIME
1. Përpiquni të skiconi karakteristikën volt-ampere të një diode të kundërt
me tension hapjeje të drejtë 0.7 V dhe me tension të kundërt maksimal
(-0.1) V.
1.20. VARISTORI
Ndonjëherë gjatë punës në rrjet shfaqen disa mbitensione që shfaqen disa
mikrosekonda ose më pak. Në mjaft pajisje vendosen filtra midis linjave të
fuqisë ose në primarët e transformatorëve për të eliminuar problemet që
shfaqen në linjat e transmetimit.
Një prej elementeve të përdorura në këto raste janë varistorët. Ato janë
elemente gjysmëpërcjellëse si dy dioda zener të lidhura shpinë më shpinë
me një tension të kundërt maksimal të lartë në çdo drejtim.
P.sh., V 130LA2 ka tension të kundërt maksimal 184 V dhe një rrymë
maksimale të lejuar 400 A. Lidhja e tij në paralel me mbështjellën primare
do të mbrojë pajisjen nga tensione që i kalojnë vlerat 184 V.
Simboli i saj paraqitet në figurën 1.49
Figura 1.49. Simboli i varistorit
1.21. EKRANET ME KRISTAL TË LËNGSHËM
LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAYS)
LCD-ja është një pajisje e hollë, e sheshtë, e lehtë dhe harxhon shumë më
pak fuqi sesa CRT-t (cathode ray tubes) si dhe LED. Ato janë të përbëra
nga një numër i caktuar pikselash të rreshtuara përpara një burimi drite
ose reflektori me kufinj temperature zakonisht nga 0-60°C. Përdoren në
përgjithësi në pajisjet elektronike me bateri për faktin se përdorin sasi
shumë të vogla energjie elektrike.
Kristali i lëngshëm është një lëndë ose substancë që sillet edhe si e lëngët,
edhe si e ngurtë. Në këtë kristal molekulat mund të lëvizin relativisht lehtë
kundrejt njëra-tjetres, pothuajse si molekulat në lëngje. Megjithatë, të gjitha
molekulat në kristalin e lëngët tentojnë të jenë të orientuara në të njëjtën
mënyrë si rregullimi i molekulave në kristalin e ngurtë.

51
Kristalet e lëngëta e ruajnë natyrën e tyre të dyfishtë, të lëngët dhe të ngurtë
vetëm në një diapazon të caktuar temperaturash dhe presionesh. Në
temperatura të larta ose presione të vogla lehtësohen rrotullimet e çastit të
molekulave, duke bërë që kristali i lëngshëm të sillet si lëng i zakonshëm.
Në temperatura të ulëta ose në presion të lartë molekulat në kristalin e
lëngët e humbin mundësinë e lëvizjes kundrejt njëra-tjetrës dhe kristali i
lëngët ngurtësohet duke bërë që ai të sillet si një trup i ngurtë i zakonshëm.
Çdo pixel i një LCD-së përbëhet nga një shtresë molekulash të radhitura
midis dy elektrodash transparente, dy filtrave të polarizuar, akset e përhapjes
së të cilëve, në shumicën e rasteve, janë pingulë me njëri-tjetrin.
Sipërfaqja e elektrodave që janë në kontakt me materialin e lëngshëm
kristalor, është vendosur në mënyrë të tillë që radhitja (sistemimi) e
molekulave të kristalit të lëngshëm ka një drejtim të caktuar. Elektrodat
janë të përbëra nga sipërfaqe përcjellëse transparente prej Indium Tin Oxide
(ITO).
Kurmidiselektrodavenukzbatohettension,orientimiimolekulavetëkristalit
të lëngshëm është përcaktuar nga drejtimi i sipërfaqes së elektrodave. Në
një element nematik të përdredhur (siç është shumica e elementeve me
kristal të lëngshëm) drejtimi i radhitjes së molekulave te të dy elektrodat
është pingul me njëra-tjetrën dhe ato rregullojnë vetveten në mënyrë të
përdredhur ose spirale. Gjatë kësaj kohe pajisja duket e hirtë.
Nëse një tension (zakonisht 6-20 V) është zbatuar midis elektrodave
përcjellëse, renditja molekulare çrregullohet.
Kur zbatohet një tension midis elektrodave, ndodh një rrotullim dhe
molekulat e kristalit të lëngshëm radhiten paralel me fushën elektrike, duke
shtrembëruar strukturën në formë spirale.
Në rastin kur voltazhi është relativisht i lartë, molekulat e kristalit të lëngshëm
në qendër të shtresës janë pothuajse të papërdredhura. Drita, kur kalon
përmes shtresës së kristalit të lëngët, do të jetë polarizuar në drejtim pingul
me filtrin e dytë dhe pikseli do të duket i zi. Duke kontrolluar tensionin e
zbatuar përmes shtresave të kristalit të lëngshëm në çdo piksel, drita do
të lejohet të kalojë në sasi të ndryshme dhe në këtë mënyrë do të krijohen
nivele të ndryshme të nuancës së hirtë.
Në figurën 1.50 a), b) është treguar mënyra e vendosjes së shtresave në një
LCD.
Në LCD-të me ngjyra çdo piksel ndahet në tri qeliza ose subpiksela, të cilat
kanë respektivisht ngjyrë të kuqe, jeshile dhe blu. Çdo subpiksel mund
të kontrollohet në mënyrë të pavarur, në mënyrë që të gjenerojë mijëra
e miliona ngjyra dhe nuanca të mundshme për çdo pixel. Monitorët
CRT zbatojnë një strukturë të ngjashme subpikselash me anë të lëndëve
fosforeshente, pavarësisht se tufa e elektroneve e rënë në CRT nuk godet me
saktësi subpikselat.

52
Karakteristikat kryesore të një LCD-je janë:
• Rezolucioni: Madhësia horizontale dhe vertikale e matur në pixel
(p.sh., 1024 x 768). Ndryshe nga monitorët CRT, monitorët LCD kanë një
rezolucion të vetin për të shfaqur më mirë pamjen.
• Distanca midis qendrave të dy pikselave të njëpasnjëshëm (Dotpitch):
Sa më e vogël të jetë distanca, aq më e qartë është figura. Ajo mund të
jetë e njëjtë si horizontalisht, ashtu edhe vertikalisht ose e ndryshme.
• Madhësia e dukshme: Madhësia e një paneli LCD e matur diagonalisht.
• Koha e përgjigjes: Koha minimale për të ndryshuar ngjyrën ose dritën e
një pixeli. Koha e përgjigjes ndahet gjithashtu në kohë rritjeje dhe rënieje.
• Shpejtësia e rifreskimit (Refresh - numri i herëve për sekondë për të cilat
monitori paraqet të dhënat që i jepen): Kur shpejtësia (refresh rate) është
shumë e ulët, mund të shkaktojë ngecje dhe dallohet më shumë në
monitorët e mëdhenj. Shumë televizore LCD të mëdhenj tani përdorin
refresh rate prej 120 Hz .
• Tipi i matrix (aktiv ose pasiv)
• Këndi i shikimit (njihet ndryshe si drejtimi i shikimit).
• Ngjyrat
• Drita (sasia e dritës së emetuar nga display).
• Raporti i kontrastit (raporti i intensitetit së dritës më të zbehtë me atë të
ngjyrës më të errët).
• Raporti i gjerësisë me gjatësinë (p.sh., 4:3, 16:9, 16:10).
b)
1. filtri polarizues vertikal
2. shtresa prej xhami me elektroda
3. kristali i lëngshëm nematik
4. shtresa prej xhami me elektroda
5. filtri polarizues horizontal
6. sipërfaqja reflektuese që dërgon
pamjen te shikuesi
Figura 1.50
me elektroda
a)

53
1.22. QELIZAT DIELLORE
Një qelizë diellore, e thënë ndryshe qelize voltaike, është ajo pajisje që kthen
energjinë diellore në elektricitet me anë të efektit fotovoltaik.
Pak histori
Termi fotovoltaik vjen nga greqishtja foto - dritë dhe voltaik - elektrike. Efekti
fotovoltaik u zbulua për herë të parë në vitin 1839 nga fizikani francez
Aleksander-Edmond Becquerel. Megjithatë, duhej pritur viti 1883 kur u
ndërtua qeliza e parë diellore nga Çarls Frits (Charles Fritts). Ai mbështolli
materialin gjysmëpërçues selen me një shtresë mjaft të hollë ari duke
formuar pika bashkimi midis tyre. Fatkeqësisht pajisja kishte rendiment
mjaft të vogël, rreth 1%.
Epoka moderne e teknologjisë së fuqisë diellore filloi në vitin 1954 në
laboratorët Bell, duke eksperimentuar me gjysmëpërçuesit. Rastësisht
u zbulua se silici i difuzuar me disa papastërti të caktuara ishte mjaft i
ndjeshëm ndaj dritës. Si rezultat u prodhuan qeliza diellore me një
rendiment të kthimit të energjisë diellore rreth 6%.
Anija e parë kozmike që përdorte panele diellore ishte sateliti i SHBA-së
“Explorer 1” i lëshuar në orbitë në janar të vitit 1958. Me kalimin e viteve
rendimenti i qelizave diellore erdhi në rritje, për të arritur aty ku jemi sot. Në
vitin 2007, dy kompani amerikane prodhuan rreth 95% të qelizave diellore
me rendiment 28%.
Ndërtimi dhe parimi i punës
Qelizat diellore moderne janë bazuar në fizikën gjysmëpërcjellëse. Ato janë
thjesht fotodioda me një bashkim p-n me një sipërfaqe mjaft të ndjeshme
ndaj dritës. Bëhen përpjekje për të siguruar sipërfaqe sa më pingule me
diellin. Efekti fotovoltaik, që bën qelizën të shndërrojë dritën drejt e në
energji elektrike, ndodh në 3 shtresat e shndërrimit të energjisë.
Shtresa e parë e nevojshme për konvertimin e energjise në një qelizë diellore
është shtresa e sipërme e përbërë nga një gjysmëpërçues i tipit n. Shtresa
e dytë është bashkimi p-n. Shtresa e fundit e shndërrimit të energjisë është
shtresa e pasme e përbërë nga gjysmëpërçuesi i tipit p. Gjithashtu mbi to
duhen vendosur edhe dy shtresa të tilla që të lejojnë rrymën elektrike të
rrjedhë jashtë nëpër qelizë. Shtresat e kontaktit elektrik janë të përbëra nga
përcjellës të mirë metali. Ato vendosen në mënyrë të tillë që një numër
sa më i madh i fotoneve të energjisë së dritës të arrijnë bashkimin. Një
foton i energjisë së dritës godet panelin dhe mund të përplaset me një
elektron valence duke bërë që ai të largohet nga atomi mëmë në saje të
energjisë së tepërt që krijohet. Në shtresën tip p elektronet e krijuara janë
mbartës pakice (minoritarë) dhe do të lëvizin lirshëm përmes bashkimit
p-n edhe pse tensioni i zbatuar është 0. Njëlloj mund të arsyetojmë edhe
për vrimat që krijohen në shtresën gjysëmpërcjellëse n. Si rezultat krijohet
një rritje e lëvizjes së mbartësve të pakicës që është e kundërt me lëvizjen
konvencionale të rrymës në kalimin p-n.

54
VOC
+
-
Drita e diellit
Xham
bashkim
kontakt metalitensioni
fotovoltaik
p
n
Një qelizë diellore ideale mund të ekuivalentohet nga një burim rryme në
paralel me një diodë. Në praktikë asnjë qelizë diellore nuk është ideale,
kështu që një rezistencë në paralel dhe një në seri i janë shtuar modelit.
Qelizat diellore zakonisht lidhen me njëra-tjetrën për të formuar module.
Modulet fotovoltaike në shumicën e rasteve kanë një fletë xhami në faqen
ballore, duke lejuar kalimin e dritës, por duke mbrojtur gjysmëpërçuesin
nga gërvishtjet e pluhurit apo faktorët e shumtë atmosferikë.
Qelizat diellore lidhen si module në seri, në mënyrë që tensionet e tyre të
mblidhen si në figurën 1.53.
Figura 1.52. Qarku ekuivalent dhe simboli skematik i një qelize diellore
Qarku ekuivalent dhe simboli skematik i një qelize diellore është treguar
më poshtë:
Figura 1.53. Qeliza diellore në seri
Në këtë mënyrë, ky konstrukt funksionon si diodë, duke mos e lënë këtë
fluks elektronesh të kthehet mbrapsht dhe e detyron të lëvizë vetëm në një
drejtim, duke krijuar në këtë mënyrë rrymë si në figurën 1.51:
Figura 1.51. Paraqitja më e thjeshtë
e ndërtimit të një qelize diellore
VOC
është tensioni në daljet e baterisë
kur qarku është i hapur.

55
Duke i lidhur qelizat si module në paralel, do të përfitojmë një rrymë më të
madhe (fig. 1.54).
Figura 1.54. Qeliza diellore në paralel
Pra, qelizat, për të arritur një rrymë ose tension të dëshiruar maksimal,
lidhen në module në seri ose paralel.
Fuqia në dalje e strukturave që përbëhen nga qeliza diellore matet me vat
(W) ose kilovat (kW). Rendimenti i punës së një qelize diellore përcaktohet:
η = X100% = x100%
P (elektrike)o
P (energjia e dritës)i (sipërfaqe në cm )(100mW/cm )
Pmaksimale e pajisjes
2 2
Rruga që ndiqet gjatë transformimit të energjisë përmbledhtazi është kjo:
• Një panel diellor e kthen ernergjinë diellore në një sasi energjie të rrymës
së vazhduar.
• Më pas rryma e vazhduar mund të futet në një inverter (konvertues DC-AC).
• Inverteri e kthen tensionin e vazhduar në 120 V ose 240 V AC, që nevojitet
për të vënë në punë pajisjet elektroshtëpiake.
• Elektriciteti më pas shpërndahet në të gjithë shtëpinë.
• Pjesa që nuk përdoret do të ruhet për përdorim të mëvonshëm.
Përdorimet e qelizave diellore
Qelizat fotovoltaike janë të pazëvendësueshme në rastet kur pajisja që duhet
ushqyer ndodhet mjaft larg, si: satelitët që përshkojnë orbitën e Tokës,
sondat hapësinore, në pajisjet për pompimin e ujit, teleskopët, makinat me
energji diellore etj. Makinat e energjisë diellore janë makina të cilat e marrin
fuqinë nga një grup qelizash diellore. Elektriciteti i prodhuar shkon si fuqi
për motorin e këtyre makinave ose shkon në një bateri duke u ruajtur aty.

56
Përdorimet më të gjera të qelizave diellore janë te makinat llogaritëse (ku
ekzistojnë makina llogaritëse pa buton off) dhe te satelitët e ndryshëm. Këto
qeliza diellore kanë gjetur përdorim shumë të efektshëm pothuajse në çdo
fushë të jetës.
USHTRIME
1. Përshkruani me fjalët tuaja parimin e punës së një LCD-je.
2. Diskutoni mes ndryshimeve në parimin e punës së një ekrani LCD dhe
një ekrani me LED.
3. Cilat janë avantazhet dhe disavantazhet e një ekrani LCD krahasuar me
një ekran LED?
4. Një qelizë diellore me përmasa 1 cm me 2 cm e ka rendimentin 9%. Sa
është fuqia maksimale e mundshme e pajisjes?

57
KAPITULLI
PËRDORIMET E DIODAVE
2.1. HYRJE
Konceptet e mësuara në këtë kapitull do të jenë të nevojshme për kapitujt
në vijim. Për shembull, diodat përdoren shpesh në përshkrimin e ndërtimit
të transistorëve, në analizat për rrymë alternative dhe për rrymë të vazhduar
të transistorit.
Analiza e skemave elektronike bëhet përmes procesit të përafrimit. Rezultatet
e fituara nga karakteristikat e vërteta mund të jenë disi të ndryshme nga ato
të fituara nga një seri përafrimesh. (Kini parasysh se edhe vetë karakteristikat
e marra nga katalogu me ato të vetë elementit mund të ndryshojnë pak.)
Gjithashtu elementet e ndryshme të qarkut mund të mos kenë vlerë të
barabartë me atë që shënojnë. Jo gjithnjë një rezistencë që shënon 100 Ω ka
vlerë 100 Ω dhe tensioni 10 V mund të jetë 10 V.
Në këtë libër synimi është në zhvillimin e njohurive rreth punës së një
pajisjeje përmes përafrimeve të duhura, duke shmangur një nivel të lartë
veprimesh matematike.
2.2. ANALIZA E LINJËS SË NGARKESËS
Rezistenca e ngarkesës e lidhur në skemë ka një rol të rëndësishëm në
pikën ose zonën e punës së elementit. Lind pyetja: Si mund të gjejmë me
saktësi vlerën e tensionit e rrymës në diodë? Nëse e analizojmë problemin
në mënyrë grafike, për skemën ku është lidhur dioda, duhet të ndërtojmë
një vijë të drejtë të quajtur linja e ngarkesës. Pikëprerja e linjës së ngarkesës
me karakteristikën volt-ampere të diodës do të përcaktojë pikën e punës së
diodës, Q. Një analizë e tillë quhet analiza e linjës së ngarkesës.
Le të ndërtojmë linjën e ngarkesës së rrymës së vazhduar për qarkun e
figurës 2.1 a).

58
Figura 2.1. a) Skema, b) karakteristika volt-ampere e diodës
Duke aplikuar ligjin e Kirkofit për tensionet për qarkun në seri te figura 2.1a),
do të kemi:
E - VD
– VR
= 0
E = VD
+ ID
R (2.1)
Ky është ekuacioni i një vije të drejtë. Për ndërtimin e saj mjafton të gjejmë
koordinatat e dy pikave të saj, 1 dhe 2, respektivisht në boshtin vertikal pika
(1) dhe në atë horizontal pika (2) si në figurën 2.2. Për gjetjen e koordinatave
të pikës (1) mendojmë VD
=0V në ekuacionin (2.1) dhe e zgjidhim barazimin
për gjetjen e ID.
. Vlera e ID
ndodhet në boshtin vertikal. Me VD
= 0 V, ekuacioni
(2.1) shndërrohet:
E = 0 V + ID
R
dhe
ID
= për VD
=0
Për gjetjen e koordinatave të pikës (2) konsiderojmë ID
= 0 dhe nga barazimi
(2.1) do të gjejmë
VD
= E për ID
= 0.
a) b)
Në figurën 2.1 a) skema ushqehet nga tensioni i zbatuar (E) dhe në qark kalon
rrymë në drejtimin orar. Fakti që drejtimi i rrymës dhe drejtimi i shigjetës
në simbolin e diodës përputhen, do të thotë se dioda është polarizuar në të
drejtë dhe shërben si “çelës i kyçur”. Për këtë polaritet të tensionit në diodë,
karakteristika ndodhet në kuadrantin e parë të figurës 2.1 b).

59
Figura 2.2. Vizatimi i linjës së ngarkesës dhe gjetja e pikës së punës
Vija e drejtë që bashkon këto dy pika është linja (vija) e ngarkesës, siç
tregohet në figurën 2.2. Ndryshimi i vlerës së rezistencës së ngarkesës do
të ndryshojë pikëprerjen në boshtin vertikal. Rezultati është ndryshimi i
pjerrësisë së linjës së ngarkesës dhe i pikëprerjes midis linjës së ngarkesës
dhe karakteristikës së diodës.
Siç e thamë më lart, pikëprerja e linjës së ngarkesës me karakteristikën e
diodës përcakton koordinatat e pikës së punës. Nga pika Q, duke u ulur me
një vijë vertikale pingul mbi boshtin horizontal, ne përcaktojmë tensionin
e diodës VDQ
, kurse duke hequr një vijë horizontale, pingul mbi boshtin
vertikal, përcaktojmë vlerën e rrymës IDQ
. Rryma IDQ
është në fakt rryma që
kalon në të gjithë skemën e figurës 2.1 a). Pika e punës quhet zakonisht pika
e qetësisë (shkurt “Q”).
Zgjidhja e përftuar nga pikëprerja e dy kurbave është e njëjtë me atë të
përftuar nga zgjidhja matematikore e barazimit (2.1) dhe (1.4)
USHTRIME
1. Duke përdorur karakteristikën e figurës 1.19 për diodën e skemës së
mëposhtme:
a) përcaktoni ID
e VD
,
b) përsëritni kërkesën a) për R = 0.4 KΩ
c) krahasoni rezultatet e pikës a) e b).
6V
si
1k
Si

60
10V
si
50
(a) (b) (c)
0.5V
si
10
5V
si
20
si
2. Përcaktoni vlerën e R-së për skemën e mësipërme, nëse I = 8 mA dhe
E = 5 V. Përdorni karakteristikën e figurës 1.19.
3. Përcaktoni rrymën në rezistencë për çdo rast (VT
= 0.7 V).
2.3. TRANSFORMATORI
Në pajisje të ndryshme elektronike shpesh përfshihen transformatorët, të
cilët rritin ose ulin vlerën e tensionit ose të rrymës sa vlera e duhur nëpër
përdorime të ndryshme. Simboli tregohet më poshtë.
Le të kujtojmë diçka nga elektroteknika. Transformatori është i ndërtuar
nga dy mbështjella: primari (parësori) dhe sekondari (dytësori) me numër
spirash respektivisht N1
dhe N2
, si dhe nga bërthama Lidhja e numrit të
spirave me tensionet në mbështjella është:
ku V1
- tensioni në primar (vlerë efektive ose maksimale)
V2
- tensioni në sekondar (vlerë efektive ose maksimale.
Raporti i numrit të spirave është një parametër i rëndësishëm në punën e
tyre. Nëse raporti është 9:1 (pra, transformatori është ulës) për V1
= 220 V,
atëherë:
Transformatorët izolojnë ngarkesën nga tensioni i linjës. Kjo nënkupton që
lidhja midis mbështjellave është thjesht lidhje magnetike, pra ato nuk kanë
lidhje elektrike.
Në një transformator ideal mes rrymave krijohet ky raport:
Transformatorët që përdorim nuk janë idealë, por gjatë studimit ne i
konsiderojmë të tillë.
=
V
V
2
1
N
N
2
1
=
I
I
1
2
N
N
1
2
=
V
V
2
1
N
N
2
1
=
V
V
2
1
N
N
2
1
=
V
V
2
1
N
N
2
1
V
220V
=
1
9
2
V2= =24.5 V rms
220V
9
V
220V
=
1
9
2
V2= =24.5 V rms
220V
9
V
220V
=
1
9
2
V2= =24.5 V rms
220V
9
=
I
I
1
2
N
N
1
2
=
I
I
1
2
N
N
1
2
=
I
I
1
2
N
N
1
2
V
220V
=
1
9
2
V2= =24.5 V rms
220V
9

61
2.4. SINJALI SINUSOIDAL
Sinjali sinusoidal është vala bazë e sinjaleve elektrike. Shpesh ai përdoret
për të testuar pajisjet elektronike. Sinjale të komplikuara mund të paraqiten
si mbivendosje e sinjaleve sinusoidale. Në këtë mësim do të përshkruajmë
disa vlera të nevojshme parametrash elektrikë gjatë diskutimit të qarqeve
me dioda.
Vlera maksimale (peak)
Vëreni sinjalin sinusoidal të treguar në figurën 2.3.
v = Vp
sinθ (2.2)
ku v = vlera e çastit,
Vp
= vlera maksimale (pik),
θ = këndi në gradë ose radian.
Tabela 2-1
v
Figura 2.3. Forma e një sinjali sinusoidal
Vëreni se si tensioni rritet nga zero në një vlerë pozitive maksimale për
këndin 900
, zbret në zero në 1800
, arrin një vlerë negative maksimale në
2700
dhe rikthehet në zero në 3600
. Duke vendosur në ekuacionin (2) vlerat
e këndit 300
, 450
, 600
dhe 900
, ndërtojmë tabelën 2-1.

62
Tabela 2-1 liston disa nga vlerat e çastit, të cilat duhet t’i dini. Për shkak
të simetrisë të sinjalit sinusoidal, ju mund të gjeni shumë lehtë vlerat në
këndet 1200
, 1500
, 1800
, 2100
etj. Në qoftë se dini disa nga vlerat, ju mund
të gjeni vlerat e çastit për kënde të tjera. Siç u përmend, Vp
është vlera pik,
vlera maksimale. Sinjali sinusoidal ka vlerën pik pozitive në 900
dhe vlerën
pik negative në 2700
.
Vlera pik-pik
Vlera pik-pik e çdo sinjali është diferenca ndërmjet vlerave algjebrike
maksimale dhe minimale:
Vpp
= Vmax
- Vmin
(2.3)
Për valën sinusoidale vlera pik-pik (peak-peak) është:
Vpp
= Vp
- (-Vp
) = 2 Vp
(2.4)
Vlera efektive (Vlera RMS)
Nëse një tension sinusoidal bie në një rezistencë aktive R, ai krijon një rrymë
sinusoidale në fazë me të.
Produkti i vlerave të çastit të tensionit dhe të rrymës jep vlerën e çastit
të fuqisë, e cila mesatarisht për një interval kohe është fuqia mesatare e
harxhuar në rezistencë.
Vlera rms e një vale sinusoidale, e quajtur vlera efektive, është e përcaktuar
si tension dc (i vazhduar) që prodhon vlerë të njëjtë të nxehtësisë si vala
sinusoidale.
V rms
= = 0.707 Vp
(2.5)
Pra, vlerë rms e një sinjali sinusoidal ose vlerë efektive do të quhet ajo vlerë
ekuivalente me tensionin dc, e cila, duke u zbatuar në të njëjtën rezistencë
si tension dc, krijon të njëjtën sasi nxehtësie Q.
Ne mund ta provojmë këtë lidhje në mënyrë eksperimentale duke ndërtuar
2 qarqe: një qark të rrymës së vazhduar me një rezistencë dhe një tjetër me
një sinjal sinusoidal në hyrje me të njëjtën vlerë rezistence në të.
Në qoftë se burimi i rrymës së vazhduar rregullohet për të prodhuar të
njëjtën vlerë nxehtësie në rezistencë si vala sinusoidale, ne do të matim një
tension dc të barabartë me 0.707 herë vlerën maksimale të valës sinusoidale.

63
Tensioni i linjave
Në Shqipëri tensioni njëfazor është me vlerë efektive (rms) 220 V me
frekuencë 50 Hz.
Kompanitë energjetike në SHBA zakonisht i furnizojnë linjat me 115 V (rms)
me një tolerance prej ± 10% dhe frekuencë prej 60 Hz. Nga ekuacioni (2.5),
ne mund të llogarisim vlerën pik si më poshtë:
220V = 0.707 Vp
nga ku
Vp = = 312 V
ose
115 V = 0.707 Vp
nga ku
Vp
= = 163 V.
Në rastin e fundit, një vlerë pik prej 163 V do të thotë një vlerë pik-pik prej
326 V, që është pa dyshim një vlerë e rrezikshme tensioni.
Vlera mesatare
Vlera mesatare e sinjalit të parë më lart llogaritet për një gjysmë periode të një
sinjali sinusoidal. Për një cikël të plotë, ajo është zero, sepse vala sinusoidale
është simetrike. Çdo vlerë pozitive në gjysmëciklin e parë asnjanësohet nga
një vlerë negative gjatë gjysmëciklit të dytë. Në këtë mënyrë, nëse mbledhim
të gjitha vlerat midis 00
dhe 3600
, do të kemi vlerën mesatare zero.
USHTRIME
1. Tensioni i linjës është 220V ± 10%. Llogaritni vlerën maksimale më të
lartë e më të ulët të saj.
2. Nëse tensioni në primarin e një transformatori është 220 V alternativ,
sa është tensioni maksimal në sekondarin e tij, nëse koeficienti i
transformimit të transformatorit është 10:1?

64
Figura 2.4. a) Sinjali në hyrje të skemës drejtuese
b) Skema e drejtuesit me një gjysmëvalë
Në gjysmëvalën pozitive të tensionit, dioda është polarizuar në të drejtë për
vlera çasti më të mëdha se tensioni i hapjes së diodës (afërsisht 0.7 V për
diodat e Si dhe 0.3 V për diodat e Ge) si në figurën 2.5 a). Gjatë kësaj kohe
në rezistencën e ngarkesës kalon rrymë dhe tensioni në dalje ka formën
e treguar në figurën 2.5 b). Për thjeshtësi studimi, ne do të konsiderojmë
diodën ideale, sepse vlera maksimale e tensionit në sekondar është shumë
më e madhe se tensioni i hapjes së diodës.
2.5. DREJTUESIT ME NJË DIODË
Në figurën 2.4 është treguar skema e drejtuesit me një gjysmëvalë dhe forma
e sinjalit në hyrje. Në hyrje të skemës zbatohet tensioni sinusoidal
vi
= Vm
sinwt,
ku vi
është vlera e çastit e tensionit,
Vm
është vlera maksimale (pik) ose amplituda e tensionit,
w është frekuenca këndore, w = 2 p f.
Figura 2.5. Dioda në gjendje përcjellëse (0 - T/2)
(a) (b)
Në figurën 2.6 tregohet rasti kur në hyrje të skemës është zbatuar gjysmëvala
negative e tensionit e cila e polarizon në të kundërt diodën dhe ajo nuk
përcjell rrymë. Për rrjedhojë, tensioni në dalje në rezistencën R do të jetë
zero gjatë gjysmës së dytë të periodës.
t

65
Figura 2.6. Dioda në gjendje jopërcjellëse (T/2 - T)
Vini re se si tensioni në dalje ndryshoi nga alternativ në pulsant. Rryma në
ngarkesë është gjithnjë në të njëjtin drejtim dhe ky proces është quajtur
drejtim.
Vlera mesatare e tensionit
Vlera mesatare e drejtuar e sinjalit në dalje (Vdc
) është:
Vdc
= Vmes
= = 0.318 Vmax
. (2.6)
Nëse merret në konsideratë rënia e tensionit në diodë:
Vdc
= 0.318 (Vmax
– VD
) (2.7)
ku VT
është tensioni i hapjes së diodës.
Figura 2.7. Sinjali në hyrje e në
dalje të skemës me një gjysmëvalë
Për shembull, vlera e tensionit në hyrje të skemës është 12.6 V alternativ.
Vlera maksimale e tensionit është
Vmax
= .
ndërsa vlera mesatare është
Vdc
= Vmes
= 0.318 Vmax
= 0.318 (17.8 V) = 5.66 V.
Vlera mesatare është tensioni që mat voltmetri i rrymës së vazhduar në
rezistencën e ngarkesës, pra voltmetri i rrymës së vazhduar mat 5.66 V.
Vdc
=0
Vm

66
Vlera maksimale e rrymës në diodë
Nëse vlera e rezistencës së ngarkesës dihet, mund të gjendet vlera
mesatare e rrymës që kalon në të, pra dhe vlera mesatare e drejtuar
e rrymës në diodë. Kjo vlerë duhet të jetë gjithnjë më e vogël se vlera
kufi e rrymës që jepet në katalog për një diodë të caktuar. P.sh., dioda
1N4001 e ka vlerën kufi të rrymës Io
= 1A. Nëse R është 10 Ω për rastin e
mësipërm, rryma që kalon në rezistencën e ngarkesës është 0.566 A. Pra
dioda 1N4001 mund të përdoret, pasi ka vlerën maksimale të rrymës,
Io
=1 A, më të madhe se vlera mesatare e rrymës së drejtuar (0.566 A).
Vlera maksimale e tensionit të kundërt në diodë
Kur dioda është polarizuar në të kundërt, tensioni në ngarkesë është 0 dhe
tensioni i zbatuar bie në diodën e polarizuar në të kundërt. Ky tension duhet
të jetë më i vogël se tensioni maksimal i kundërt (PIV–Peak Inverse Voltage)
që jepet në katalog.
PIV ≥ Vmax
. (2.8)
P.sh., nëse tensioni i kundërt makimal është 75 V, dioda duhet të këtë një
kufi tensioni të kundërt (në katalog), PIV, më të madh se 75 V.
SHEMBULL
a) Vizatoni formën e sinjalit në dalje dhe përcaktoni Vdc
e sinjalit në dalje
për skemën e figurës 2.8, ku Vm = 20 V (dioda të konsiderohet ideale).
b) Përsëritni pikën (a) nëse dioda ideale është zëvendësuar me një diodë
reale silici.
c) Përsëritni pikën (a) e (b) nëse Vmax është rritur në 200 V.
Zgjidhje
a) Siç duket edhe nga skema, dioda do të përcjellë gjatë gjysmëperiudhës
negative të sinjalit në hyrje. Nga ekuacioni (2.6):
Vdc
= -0.318Vm
= -0.318(20 V) = -6.36 V.
Shenja negative tregon polaritetin e tensionit në dalje.
Figura 2.8. Skema e shembullit

67
Figura 2.9 a) Sinjali në dalje për pikën (a) të shembullit
b) Duke përdorur një diodë silici, dalja ka pamjen e figurës 2.9 b).
20V
20V
20 - 0.7 = 19.3V
Figura 2.9 b) Sinjali në dalje për pikën (b) të shembullit
Vdc
= -0.318 (Vm
– VT
)
Vdc
= -0.318 (20 – 0.7 ) = -0.318 (19.3 V) = -6.14V
Zvogëlimi i tensionit Vdc
është 0.22 V.
c) Nga ekuacioni (2.6)
Vdc
= -0.318Vm
= -0.318 (200 V) = -63.6 V
Nga ekuacioni (2.7):
Vdc
= -0.318 (Vm
– VT
) = -0.318 (200 V -0.7 V)
= -(0.318) (199.3 V) = -63.38V.
Ky ndryshim është i vogël dhe mund të injorohet gjatë zbatimeve të
ndryshme.

68
USHTRIME
1. Skiconi vi
, vd,
id
për skemën e drejtuesit me një gjysmëvalë, nëse R = 2 KΩ
dhe Vdc
= 2V. Sinjali në hyrje është sinusoidal me frekuencë 50 Hz.
Diodat të mendohen si ideale.
2. Përsërite problemin, nëse diodat janë prej silici (VT
= 0.7V).
2.6. DREJTUESIT ME DY GJYSMËVALË (ME DY DIODA)
Në figurën 2.10 a) është treguar drejtuesi me dy gjysmëvalë, i cili ka në
ndërtimin e tij një transformator, sekondari i të cilit është me pikë mesi.
Gjatë gjysmëvalës pozitive të tensionit në sekondar, si në figurën 2.10 b),
dioda e sipërme D1
është polarizuar në të drejtë, ndërsa dioda e poshtme D2
është polarizuar në të kundërt. Rryma kalon nëpër diodën D1
, rezistencën e
ngarkesës dhe gjysmëmbështjellën e sipërme.
Figura 2.10 b) Rruga e kalimit të rrymës në kohën (0-T/2)
Gjatë gjysmëvalës negative, si në figurën 2.10 c), rryma kalon nëpër diodën
D2
, rezistencën e ngarkesës dhe gjysmëmbështjellën e poshtme. Vini re
që tensioni në ngarkesë ka të njëjtin polaritet si në figurën 2.10 b), sepse
rryma kalon nëpër rezistencën e ngarkesës në të njëjtin kah, pavarësisht se
cila diodë përcjell. Kjo është arsyeja që tensioni në ngarkesë është sinjal i
drejtuar me dy gjysmëvalë.
Figura 2.10 a) Drejtuesi me dy gjysmëvalë

188529811 elektronika-1

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (20)

More from Xhelal Bislimi

More from Xhelal Bislimi (13)

188529811 elektronika-1