Тензорезисторы

Тензорезистор - это полупроводниковый резистор, в котором используется зависимость электрического сопротивления от механической деформации.

Назначение - измерение давлений и деформаций.

Принцип действия полупроводникового тензоризистора основан на тензорезистивном эффекте - на изменении электрического сопротивления полупроводника под действием механических деформаций.

Для изготовления тензорезисторов чаще всего используют кремний с электропроводностью n - и p-типов. Заготовки такого кремния режут на мелкие пластинки, шлифуют, наносят контакты и присоединяют выводы.

Основные параметры тензорезисторов:

номинальное сопротивление тензорезистора - это сопротивление без деформации при t = 20⁰C (обычно оно имеет величину от нескольких десятков до нескольких тысяч Ом);

коэффициент тензочувствительности - отношение относительного изменения сопротивления к относительному изменению длины тензорезистора:

. (2.3)

Для различных тензорезисторов К лежит в пределах от −100 до +200;

предельная деформация тензорезистора.

Деформационная характеристика - это зависимость относительного изменения сопротивления тензорезистора от относительной деформации.

Рисунок 2.3 - Деформационные характеристики тензорезисторов из кремния с электропроводностью р - и n – типов

46 полупроводниковый диод.

Полупроводниковый диод — полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом и двумя выводами (электродами). В отличие от других типов диодов, принцип действия полупроводникового диода основывается на явлении p-n-перехода.

Плоскостные p-n-переходы для полупроводниковых диодов получают методом сплавления, диффузии и эпитаксии.^[1]

[Править]Основные характеристики и параметры диодов

Диод ДГ-Ц25. 1959 г.

• Вольт-амперная характеристика

• Постоянный обратный ток диода

• Постоянное обратное напряжение диода

• Постоянный прямой ток диода

• Диапазон частот диода

• Дифференциальное сопротивление

• Ёмкость

• Пробивное напряжение

• Максимально допустимая мощность

• Максимально допустимый постоянный прямой ток диода

[Править]Классификация диодов [править]Типы диодов по назначению

• Выпрямительные диоды предназначены для преобразования переменного тока в постоянный.

• Импульсные диоды имеют малую длительность переходных процессов, предназначены для применения в импульсных режимах работы.

• Детекторные диоды предназначены для детектирования сигнала

• Смесительные диоды предназначены для преобразования высокочастотных сигналов в сигнал промежуточной частоты.

• Переключательные диоды предназначены для применения в устройствах управления уровнем сверхвысокочастотной мощности.

• Параметрические

• Ограничительные диоды предназначены для защиты радио и бытовой аппаратуры от повышения сетевого напряжения.

• Умножительные

• Настроечные

• Генераторные

[Править]Типы диодов по частотному диапазону

• Низкочастотные

• Высокочастотные

• СВЧ

[Править]Типы диодов по размеру перехода

• Плоскостные

• Точечные

[Править]Типы диодов по конструкции

• Диоды Шоттки

• СВЧ-диоды

• Стабилитроны

• Стабисторы

• Варикапы

• Светодиоды

• Фотодиоды

• Pin диод

• Лавинный диод

• Лавинно-пролётный диод

• Диод Ганна

• Туннельные диоды

• Обращённые диоды

• 

•         Рис. 1. Структурная схема полупроводникового диода с р — n-переходом: 1 — кристалл; 2 — выводы (токоподводы); 3 — электроды (омические контакты); 4 — плоскость р — n-перехода.

•         

•         Рис. 2. Типичная вольтамперная характеристика полупроводникового диода с р — n-переходом: U — напряжение на диоде; I — ток через диод; U*_oбр и I*_oбр — максимальное допустимое обратное напряжение и соответствующий обратный ток; U_cт — напряжение стабилизации.

•         

•         Рис. 3. Малосигнальная (для низких уровней сигнала) эквивалентная схема полупроводникового диода с р — n-переходом: r_p-n — нелинейное сопротивление р — n-перехода; r_б — сопротивление объёма полупроводника (базы диода); r_yт — сопротивление поверхностных утечек; С_Б — барьерная ёмкость р — n-перехода; С_диф — диффузионная ёмкость, обусловленная накоплением подвижных зарядов в базе при прямом напряжении; С_к — ёмкость корпуса; L_к — индуктивность токоподводов; А и Б — выводы. Сплошной линией показано подключение элементов, относящихся к собственно р — n-переходу.

•         

•         Рис. 4. Вольтамперные характеристики туннельного (1) и обращенного (2) диодов: U — напряжение на диоде; I — ток через диод.

47 полупроводниковые приборы, основанные на структуре диода.