Різновиди напівпровідникових діодів

  1. Стабілітрон.
  2. Стабистор.
  3. Діод Шотткі.
  4. Варикап.
  5. Тунельний діод.
  6. Звернений діод.

Стабілітрон

Стабілітрон.

Це напівпровідниковий діод, сконструйований для роботи в режимі електричного пробою. Умовне графічне позначення стабілітрона представлено на рис. 1.44, а.

У зазначеному режимі при значній зміні струму стабилитрона напруга змінюється незначно. Кажуть, що стабілітрон стабілізує напругу. Зобразимо для прикладу вольт-амперні характеристики кремнієвого стабілітрона Д814Д (рис. 1.45).

45)

У стабілітронах може мати місце і тунельний, і лавинний, і змішаний пробою в залежності від питомої опору бази. У стабілітронах з низкоомной базою (низьковольтних, до 5,7 В) має місце тунельний пробій, а в стабілітронах з високоомній базою (високовольтних) - лавинний пробій.

Основними є такі параметри стабілітрона: uст- напруга стабілізації (при заданому струмі в режимі пробою); IСТ.МИН - мінімально допустимий струм стабілізації;

iст.макс- максимально допустимий струм стабілізації;

rт - диференційний опір стабілітрона (на ділянці пробою), rт = du / di;

αuст (ТКН) - температурний коефіцієнт напруги стабілізації.

Величини u ст, IСТ.МИН і IСТ.МАКС прийнято вказувати як позитивні.

Не рекомендується використовувати стабілітрон при зворотному струмі, меншому за модулем, ніж i ст.мін, так як стабілізація напруги при цьому буде незадовільною (диференціальне опір буде надмірно великим). Якщо ж зворотний струм по модулю перевищить i ст.макс, то стабілітрон може перегрітися, почнеться тепловий пробій і прилад вийде з ладу. Чим менше величина rт, тим краще стабілізація напруги.

За визначенням α u ст - це відношення відносної зміни напруги стабілізації до абсолютного зміни температури навколишнього середовища при постійному струмі стабілізації.

Нехай при температурі t1 напруга стабілізації дорівнювало u ст1. Тоді при температурі t2 напруга стабілізації u ст2 можна відповідно до визначення α u ст обчислити за формулою uст2 = uст1 + uст1 · αuст · (t2 - t1)

У стабілітронів з тунельним пробоєм коефіцієнт лелека негативний: α Uст <0. У стабілітронів з лавинним пробоєм коефіцієнт αu ст позитивний: α Uст> 0.

Іноді стабілітрон з лавинним пробоєм включають послідовно з діодом, які працюють в прямому напрямку. У діода відповідний температурний коефіцієнт негативний, і він компенсує позитивний коефіцієнт стабилитрона.

Для стабілітрона Д814Д (при t = 25 ° С): IСТ.МИН = 3 мА, IСТ.МАКС = 24 мА, rт - не більше 18 Ом, αu ст - не більше 0,00095 1 / ° С.

Для прикладу застосування стабілітрона звернемося до схеми так званого параметричного стабілізатора напруги (Рис. 1.46).

46)

Легко помітити, що якщо напруга Uвх настільки велике, що стабілітрон перебуває в режимі пробою, то зміни цього напруги практично не викликають зміни напруги івих (при зміні напруги Uвх змінюється тільки струм i, а також напруга uR: uR = i · R).

У режимі пробою відсутня інжекція неосновних носіїв, і тому немає накопичення надлишкових зарядів. Внаслідок цього стабілітрон є швидкодіючим приладом і добре працює в імпульсних схемах.

Стабистор.

Це напівпровідниковий діод, напруга на якому при прямому включенні (близько 0,7 В) мало залежить від струму (пряма гілка на відповідній ділянці майже вертикальна). Стабистор призначений для стабілізації малих напруг.

Діод Шотткі.

У діоді Шотткі використовується не pn-перехід, а випрямляє контакт метал-напівпровідник. Умовне графічне позначення діода Шотткі представлено на рис. 1.44, б.

Звернемося до відповідної зонної діаграмі (рис. 1.47), яку корисно порівняти з зонної діаграмою для невипрямляющімі контакту.

47), яку корисно порівняти з зонної діаграмою для невипрямляющімі контакту

Для випрямляє контакту метал-напівпровідник n-типу характерно те, що контактна різниця потенціалів φмп = φм - φп позитивна: φмп> 0.

Енергетичні рівні, відповідні зоні провідності, в напівпровіднику заповнені більше, ніж в металі. Тому після з'єднання металу і напівпровідника частина електронів перейде з напівпровідника в метал. Це призведе до зменшення концентрації електронів в напівпровіднику n-типу. Виникне область напівпровідника, збіднена вільними носіями електрики і володіє підвищеним питомим опором. В області переходу з'являться об'ємні заряди і утворюється потенційний бар'єр, що перешкоджає подальшому переходу електронів з напівпровідника в метал.

Якщо підключити джерело зовнішнього напруги плюсом до металу, а мінусом до напівпровідника n-типу, то потенційний бар'єр знизиться і через перехід почне протікати невеликий прямий струм. При протилежному підключенні потенційний бар'єр збільшується і струм виявляється дуже малим.

При роботі діода Шотткі відсутні інжекція неосновних носіїв і відповідні явища накопичення і розсмоктування, тому діоди Шотткі - дуже швидкодіючі прилади, вони можуть працювати на частотах до десятків гігагерц (1 ГГц = 1 · 109 Гц). У діода Шотткі може бути малий зворотний струм і мале пряме напруга (При малих прямих струмах) - близько 0,5 В, що менше, ніж у кремнієвих приладів. Максимально допустимий прямий струм може становити десятки і сотні ампер, а максимально допустимий напруга - сотні вольт.

Для прикладу покажемо прямі гілки вольт-амперних характеристик (рис. 1.48) кремнієвого діода КД923А з бар'єром Шотткі (діода Шотткі), призначеного для роботи в імпульсних пристроях.

48) кремнієвого діода КД923А з бар'єром Шотткі (діода Шотткі), призначеного для роботи в імпульсних пристроях

Для нього iпр.макс = 100 мА, u обр.макс = 14В (при t <35 ° C), час життя носіїв заряду - не більше 0,1 ні, постійний зворотний струм при Uобр = 10 В і t = 25 ° С - не більше 5 мкА.

Варикап.

Це напівпровідниковий діод, призначений для роботи в якості конденсатора, ємність якого управляється напругою. Умовне графічне позначення варикапа представлено на рис. 1.44, в.

На варікап подають зворотна напруга. Бар'єрна ємність варикапа зменшується при збільшенні (по модулю) зворотної напруги. Характер зміни ємності у варикапа такий же, як і у звичайного діода.

Тунельний діод.

це напівпровідниковий діод , В якому використовується явище тунельного пробою при включенні в прямому напрямку. Характерною особливістю тунельного діода є наявність на прямій ділянці вольт-амперної характеристики ділянки з негативним диференціальним опором. Умовне графічне позначення тунельного діода представлено на рис. 1.44, р

Для прикладу покажемо (рис. 1.49) пряму гілку вольт-амперної характеристики германієвого тунельного підсилювального діода 1І104А (iпр.макс = 1 мА - постійний прямий струм,

uобр.макс = 20 мВ), призначеного для посилення в діапазоні хвиль 2 ... 10 см (це відповідає частоті більше 1 ГГц). uобр

Загальна ємність діода в точці мінімуму характеристики становить 0,8 ... 1,9 пФ. Корисно відзначити, що перевірка діода тестером не допускається. Тунельні діоди можуть працювати на дуже високих частотах - більше 1 ГГц.

Наявність ділянки з негативним диференціальним опором на вольт-амперної характеристики забезпечує можливість використання тунельних діодів як підсилювального елемента і в якості основного елемента генераторів.

В даний час тунельні діоди використовуються саме в цій якості в області надвисоких частот.

Звернений діод.

Це напівпровідниковий діод, фізичні явища в якому подібні фізичних явищ в тунельному діоді, тому часто звернений діод розглядають як варіант тунельного діода. При цьому ділянка з негативним диференціальним опором на вольт-амперної характеристики зверненого діода відсутня або дуже слабко виражений.

Зворотній гілка вольт-амперної характеристики зверненого діода (відрізняється дуже малим падінням напруги) використовується в якості прямої гілки «звичайного» діода, а пряма гілка - в якості зворотної гілки. Звідси і назва - звернений діод.

Умовне графічне позначення зверненого діода представлено на рис. 1.44, д.

Зобразимо для прикладу вольт-амперні характеристики германієвого зверненого діода 1І104А (рис. 1.50), призначеного, крім іншого, для роботи в імпульсних пристроях (постійний прямий струм iпр.макс - не більше 0,3 мА, постійний зворотний струм i обр.макс - не більше 4 мА (при t <35 ° С), загальна ємність в точці мінімуму вольт-амперної характеристики 1,2 ... 1,5 пФ).

1,5 пФ)

Разделы

» Ваз

» Двигатель

» Не заводится

» Неисправности

» Обзор

» Новости


Календарь

«    Август 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 

Архив

О сайте

Затраты на выполнение норм токсичности автомобилей в США на период до 1974 г.-1975 г произошли существенные изменения. Прежде всего следует отметить изменение характера большинства работ по электромобилям: работы в подавляющем большинстве стали носить чисто утилитарный характер. Большинство созданных в начале 70х годов электромобилей поступили в опытную эксплуатацию. Выпуск электромобилей в размере нескольких десятков штук стал обычным не только для Англии, но и для США, ФРГ, Франции.

ПОПУЛЯРНОЕ

РЕКЛАМА

www.school4mama.ru © 2016. Запчасти для автомобилей Шкода