4 .Вольт амперная характеристика pn перехода (вах перехода):
Iпр
(мА)
500
5
400
300
200
100 А Uпр=Езап
напряжение
пробоя 1 4
Uоб(В)- 1000 -100 -10 -1 0 Uпр(В)
0,001
1 0,010
2 0,100
3
Iоб
(мА)
1.На 1-ом участке: При большом Uоб Iоб практически равен 0.
2.Электрический пробой (может быть лавинный или туннельный ) при достижении Uпр=1000В и хорошем теплоотводе pn перехода возникает электрический (обратимый пробой), при котором Iоб растёт при практически неизменном Uоб.
3. В случае плохого теплоотвода от рn перехода – рост обратного тока приводит к пережиганию pn, этот режим недопустим. Электрический пробой восстанавливается при снятии Uоб и свойства тоже восстанавливаются.
4.(0-А) приложенный Uпр≤Езап , т.е. pn переход существует, протекает малый прямой ток.
5.Приложенное Uпр>Езап, pn переход исчезает(отктрыт) и тогда ток через pn переход переходит только с помощью Rн (Iпр= Uпр/Rн).
Различные полупроводниковые приборы работают на разных участках ВАХ pn-перехода.
Лекция № 2.
Элементарная база аналоговой п.П. Электроники:
1.П.П. резисторы:
Называется прибор, имеющий 2 электрода и ни одного pn перехода.
Главные свойства П.П.Р.:
Изменять своё сопротивление под действием напряжения или параметров окружающей среды.
1-ая группа П.П.Р. (от напряжения):
1.Линейные резисторы.
2.Варисторы.
Линейные:
УГО: ВАХ: Область применения: в качестве сопротивления внутри
U интегральных
схем; изготавливаются из Si;
p и n типа.
R
I
Варисторы:
У
ГО:
ВАХ: Iпр
U
Н
елинейный
элемент
Электрической цепи.
I Uоб
0 Uпр U
Изготавливается из карбида (SiС) с присадкой глины. Аномальная ВАХ показывает, что начиная с некоторого участка с увеличением тока и U=const.
Принцип действия: с увеличением тока увеличивается и нагрев, критическое тепло, при этом, выделяется по границе кристаллической решётки в глину.
Область применения: Для защиты электрических цепей от перенапряжения.
1.П.П.резисторы (от окружающей среды):
1.Терморезисторы:
У
ГО:
ВАХ:
R R
T
T
Т ↑ и ↑R - аномальная схема.
Термисторы: CuO, CoO, MnO.
Позисторы : TiBa – керамика с добавкой редкоземельных металлов.
Недостатки: Невзаимозаменяемость! Для совпадения характеристик в 1-ой,2,3 точках, необходимо вводить в схему термонезависимые сопротивления.
Достоинства: Малая инерционность. Дают возможность измерять температуру в труднодоступных местах.
Область применения: В устройствах пожаробезопасности, в устройствах измерения температуры различных объектов.
R
2
.Фоторезистор:
У
ГО:
Ф Ф
Происходит следующее: при попадании фотона на полупроводник валентные электроны увеличивают размах колебаний и могут проскочить в зону проводимости, т.е. на бороздку.
При попадании фотонов внутреннее сопротивление как будто уменьшается за счёт увеличения тока.
Область применения: В различных датчиках для счёта деталей.
3.Тензорезисторы:
∆R/R
УГО:
n p
δ
l
∆l/l
Главный параметр : коэффициент тензочувствительности (-150 :150), который находится:
Sr =(∆R/R)/( ∆l/l)= -150:150.
Область применения: для измерения механической деформации, для измерения механических деформаций устройств и агрегатов.