3.4.2.3. Сверхвысокочастотные диоды
Сверхвысокочастотные диоды предназначены для обработки сверхвысокочастотных сигналов, к которым относятся сигналы с частотой в десятки и сотни гигагерц. К этой группе относятся смесительные, детекторные и переключательные диоды.
Пример обозначения кремниевого точечного смесительного диода: Д402.
3.4.2.4. Стабилитроны и стабисторы.
Стабилитроны и стабисторы применяются для стабилизации напряжения и для ограничения величины сигнала. Для стабилизации напряжений более 3 В используют обратную ветвь характеристики. Диоды, у которых используется обратная ветвь характеристики, называются стабилитронами. Для стабилизации небольших напряжений 1 В и менее, например в интегральных микросхемах, используют прямую ветвь. Диоды, работающие в режиме стабилизации напряжения на прямой ветви характеристики, называют стабисторами. В стабилитронах и стабисторах обычно используются кристаллы кремния, что отражается в названии кремниевые стабилитроны.
Рис. 3.12. Ветви характеристики диода, используемые в стабилитронах и стабисторах.
Наряду с однополярными стабилитронами применяются приборы двуполярной стабилизации – симметричные стабилитроны. Обозначения стабилитрона и двуполярного стабилитрона приведены на рис. 3.13.
Рис. 3.13. Условные графические обозначения однополярного и симметричного стабилитронов.
Пример обозначения кремниевого стабилитрона на напряжение 5,6В: КС156А.
Пример обозначения двуханодного кремниевого стабилитрона: КС182А.
Пример обозначения стабистора: В220С.
3.4.2.5. Варикапы
Варикапами называют полупроводниковые диоды, действие которых основано на использовании зависимости зарядной ёмкости Сзар от величины приложенного напряжения. Варикап применяют в качестве ёмкости, управляемой напряжением. Основной характеристикой варикапа является вольт-фарадная характеристика, представленная на рис. 3.14.
Рис. 3.14. Вольт-фарадная характеристика и условное обозначение варикапа.
Значение ёмкости может изменяться от единиц до сотен пикофарад.
Пример обозначения кремниевого варикапа: КВ107А.
3.4.2.6.Туннельные диоды
Туннельный диод отличается от других полупроводниковых диодов наличием внутренней положительной обратной связи по напряжению и хорошими динамическими свойствами. Вольтамперная характеристика туннельного диода имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Запорный слой туннельного диода очень тонкий, 10 нм, и меньше. При такой толщине запорного слоя наблюдается туннельный переход зарядов из валентной зоны в зону проводимости. Туннельные диоды применяются в качестве ключевых тензодатчиков10. Характеристика туннельного диода и его условное обозначение приведены на рис. 3.15.
Рис. 3.15. Вольтамперная характеристика и условное обозначение туннельного диода.
Обозначение арсенид-галлиевых генераторных туннельных диодов: 3И201А.
3.4.2.7. Излучающие диоды
Полупроводниковые диоды могут излучать из области p- n- перехода кванты света. Корпус излучающего диода частично выполнен из прозрачного материала. Промышленностью выпускаются диоды с излучением в видимой области спектра – светодиоды и диоды с излучением в инфракрасной области спектра ИК-диоды. И те, и другие излучают энергию благодаря самопроизвольной рекомбинации носителей заряда при прямом токе через выпрямляющий переход. При этом освобождается квант энергии.
Для изготовления светодиодов используют фосфид галлия, арсенид-фосфид галлия и карбид кремния. КПД светодиодов невелик, на долю видимого излучения приходится не более 20% излучаемой энергии. Падение напряжения на диоде составляет 2÷2,5 В при токе 5÷20 мА. Такие диоды применяются в качестве индикаторов. Более мощные светодиоды применяют в качестве источников света. Для мощных диодов необходимы радиаторы для рассеивания тепла.
Для ИК-диодов используются арсенид и фосфид галлия.. При прямом токе от десятков до сотен миллиампер и падении напряжения 1,2÷3 В мощность излучения этих диодов лежит в области от единиц до сотен милливатт. Условное обозначение излучающих диодов приведено на рис. 3.16.
Рис. 3.16. Условное графическое обозначение излучающего диода на принципиальных электрических схемах.
Обозначение арсенид-галлиевого излучающего диода инфракрасного диапазона: АЛ107Б.
Обозначение фосфид-галлиевого светоизлучающего диода красного свечения: АЛ102 Б.