Основные электрические величины стабилитронов
Напряжение стабилизации - рабочее напряжение на стабилитроне, соответствующее средней точке области стабилизации.
Напряжение зажигания - напряжение, при котором возникает тлеющий разряд.
Ток стабилитрона - наименьший и наибольший ток, при котором стабилитрон работает устойчиво.
Ток стабилизации - ток, который бареттер при длительной работе может поддерживать постоянным.
Напряжение стабилизации - пределы изменения падения напряжения на сопротивлении стабилитрона, при которых ток, протекающий через него, изменяется не более чем на 5 %.
В основе работы стабилитрона лежат два механизма:
Лавинный пробой p-n перехода
Туннельный пробой p-n перехода (Эффект Зенера (англ.)русск. в англоязычной литературе)
Несмотря на схожие результаты действия, эти механизмы различны, хотя и присутствуют в любом стабилитроне совместно, но преобладает только один из них. У стабилитронов до напряжения 5,6 вольт преобладает туннельный пробой с отрицательным температурным коэффициентом, выше 5,6 вольт доминирующим становится лавинный пробой с положительным температурным коэффициентом. При напряжении, примерно равном 5,6 вольт, оба эффекта уравновешиваются, поэтому выбор такого напряжения стабилизации является одним из способов снижения его зависимости от температуры.
Пробойный режим не связан с инжекцией неосновных носителей заряда. Поэтому в стабилитроне инжекционные явления, связанные с накоплением и рассасыванием носителей заряда при переходе из области пробоя в область запирания и обратно, практически отсутствуют. Это позволяет использовать их в импульсных схемах в качестве фиксаторов уровней и ограничителей.
Виды стабилитронов:
прецизионные — обладают повышенной стабильностью напряжения стабилизации, для них вводятся дополнительные нормы на временную нестабильность напряжения и температурный коэффициент напряжения (например: 2С191, КС211, КС520);
двусторонние — обеспечивают стабилизацию и ограничение двухполярных напряжений, для них дополнительно нормируется абсолютное значение асимметрии напряжения стабилизации (например: 2С170А, 2С182А);
быстродействующие — имеют сниженное значение барьерной ёмкости (десятки пФ) и малую длительность переходного процесса(единицы нс), что позволяет стабилизировать и ограничивать кратковременные импульсы напряжения (например: 2С175Е, КС182Е, 2С211Е).
На принципиальных электрических схемах позиционное обозначение стабилитронов - VD (ГОСТ 2.710-81), а в англоязычных странах - ZD.
Существуют микросхемы линейных регуляторов напряжения с двумя выводами, которые имеют такую же схему включения, что и стабилитрон, и зачастую, такое же обозначение на электрических принципиальных схемах.
Обозначение стабилитрона на принципиальных схемах.
Обозначение двуханодного стабилитрона на принципиальных схемах
Типовая схема включения стабилитрона
Вопрос №30. Устройство и принцип действия фоторезистора. Условное и графическое изображение.
Фоторезистором (ФР) называют полупроводниковый фотоэлектронный прибор с внутренним фотоэффектом, в котором используется явление изменения электрической проводимости полупроводника под воздействием оптического излучения. Фоторезистор представляет собой полупроводниковый резистор, изменяющий свое сопротивление под действием излучения (освещенности).
Принцип действия ФР основан на использовании явления фотопроводимости полупроводников, которая зависит от концентрации электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне. При облучении полупроводника светом, достаточным для перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости, проводимость ФР увеличивается.
Принцип устройства фоторезистора. На диэлектрическую пластину нанесен тонкий слой полупроводника с контактами на концах. Полярность источника питания не играет роли. Полупроводниковый фоточувствительный слой выполняется в виде монокристаллической или поликристаллической пластинки или в виде поликристаллической пленки, нанесенной на диэлектрическую подложку (стекло, керамика или кварц). Металлические электроды (золото, платина) наносят либо на поверхность фоточувствительного слоя, либо непосредственно на диэлектрическую подложку перед осаждением полупроводникового слоя.
В качестве полупроводника используют:
- сернистый кадмий CdS (фоторезисторы ФСК) - наиболее чувствительный к видимым лучам спектра;
- селенид кадмия CdSе (фоторезисторы ФСД) — наиболее чувствительный к лучам на границе между видимой и инфракрасной областями спектра;
- сернистый свинец (фоторезисторы PbS)— наиболее чувствительный к инфракрасным лучам.
Для защиты от внешних воздействий фоточувствительный слой покрывают слоем прозрачного лака.
Поверхность светочувствительного материала, расположенную между электродами, называют рабочей площадкой. Световой поток направляют на полупроводник через специальное окно в корпусе фоторезистора. При эксплуатации ФР рекомендуют его рабочую площадку засвечивать полностью, так как при этом эффект изменения сопротивления ФР будет максимален.