загрузка...
загрузка...
На головну

напівпровідникові діоди

Напівпровідникових діодом називається електропреобразовательниє напівпровідниковий прилад з одним випрямляючих електричним переходом, що має два висновки.

Структура напівпровідникового діода з електронно-дірковий переходом та його умовне графічне позначення наведені на рис. 2.2.

Мал. 2.2. Схема структури напівпровідникового діода (а)

і його графічне позначення (б)

літерами p и n позначені шари напівпровідника з проводимостями відповідно p-типу і n-типу. У контактують шарах напівпровідника (область p-n-переходу на рис. 2.2) має місце дифузія дірок з шару p в шар n, Причиною якої є те, що їх концентрація в шарі p значно більше їх концентрації в шарі n. У підсумку в прикордонних областях шару p іслоя n виникає так званий збіднений шар, в якому мала концентрація рухливих носіїв заряду (електронів і дірок). Збіднений шар має велике питомий опір. Іони домішок збідненого шару не компенсовані дірками або електронами. У сукупності іони утворюють некомпенсовані об'ємні заряди, що створюють електричне поле з напруженістю Е. Це поле перешкоджає переходу дірок з шару p в шар n і переходу електронів з шару n в шар p. Воно створює так званий дрейфовий потік рухомих носіїв заряду, що переміщає дірки з шару n в шар p і електрони з шару p в шар n. Таким чином, в залежності від полярності проходить через діод струму, провідність діода суттєво змінюється, приводячи до зміни величину проходить струму.

Основні характеристики напівпровідникового діода представляються його вольт-амперної характеристикою (ВАХ). Вольт-амперна характеристика - це залежність струму i, Що протікає через діод, від напруги u, Прикладеного до діода. Вольт-амперної характеристикою називають і графік цієї залежності (рис. 2.3).

Мал. 2.3. Вольт-амперна характеристика і основні параметри напівпровідникового діода

Діоди зазвичай характеризуються такими параметрами (рис. 2.3):

1. зворотний струм при деякій величині зворотної напруги Iобр, мкА;

2. падіння напруги на діоді при деякому значенні прямого струму через діод Uпр, в;

3. ємність діода при подачі на нього зворотної напруги деякої величини С, пФ;

4. діапазон частот, в якому можлива робота без зниження випрямленої струму fгр, кГц;

5. робочий діапазон температур.

Технічними умовами задаються зазвичай максимальні (або мінімальні) значення параметрів для діодів кожного типу. Так, наприклад, задається максимально можливе значення зворотного струму, прямого падіння напруги і ємності діода. Діапазон частот задається мінімальним значенням граничної частоти fгр. Це означає, що параметри всіх діодів не перевищує (а в разі частоти - не нижче) заданого технічними умовами значення. Загальний вигляд діодів показаний на рис 2.4.

Мал. 2.4. Конструкція діодів малої потужності (а) І середньої потужності (б)

стабілітрон. Це напівпровідниковий діод, сконструйований для роботи в режимі електричного пробою. Умовне графічне позначення стабілітрона представлено на рис. 2.5, а.

Мал. 2.5. Графічне зображення напівпровідникових діодів:

а) стабілітрон; б) діод Шотткі; в) варікап; г) тунельний діод;

д) звернений діод

У зазначеному режимі при значній зміні струму стабілітрона напруга змінюється незначно, т. Е. Стабілітрон стабілізує напругу. Вольт-амперна характеристика кремнієвого стабілітрона Д814Д представлена на рис. 2.6.

Мал. 2.6. Вольт-амперна характеристика

кремнієвого стабілітрона Д814Д

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) - пробій.

Основними є такі параметри стабілітрона:

1. Uст - Напруга стабілізації (при заданому струмі в режимі пробою);

2. Iст. хв - Мінімально допустимий струм стабілізації;

3. Iст. макс - максимально допустимий струм стабілізації;

4. rст - диференціальне опір стабілітрона (на ділянці пробою), ;

5. (ТКН) - температурний коефіцієнт напруги стабілізації.

величини Uст , Iст. хв и Iст. макс прийнято вказувати як позитивні.

Для прикладу застосування стабілітрона звернемося до схеми так званого параметричного стабілізатора напруги (рис. 2.7.). Легко помітити, що якщо напруга uвх настільки велике, що стабілітрон перебуває в режимі пробою, то зміни цієї напруги практично не викликають зміни напруги uвих (При зміні напруги uвх змінюється тільки струм i, А також напруга ).

Елементи електронних схем «-- попередня | наступна --» біполярні транзистори
загрузка...
© om.net.ua