
- •Введение
- •Развитие электроники
- •Особые свойства электронных приборов
- •Глава 1. Физические основы проводимости полупроводников
- •1.1. Общие сведения о полупроводниковых материалах
- •1.1.1. Энергетические зонные диаграммы кристаллов
- •1.1.2. Прохождение тока через металлы
- •1.2. Собственная проводимость полупроводников
- •1.3. Примесная проводимость полупроводников
- •1.3.1. Электронная проводимость. Полупроводник n-типа
- •1.3.2. Дырочная проводимость. Полупроводник p-типа
- •1.4. Однородный и неоднородный полупроводник
- •1.5. Неравновесная концентрация носителей
- •1.6. Прохождение тока через полупроводники
- •1.7. Уточнение понятий “собственные” и “примесные” полупроводники
- •Глава 2. Количественные соотношения в физике полупроводников
- •2.1. Распределение Ферми. Плотность квантовых состояний
- •2.2. Функция распределения Ферми – Дирака
- •2.3. Плотность квантовых состояний
- •2.4. Концентрация носителей в зонах
- •2.5. Собственный полупроводник
- •2.6. Примесный полупроводник. Смещение уровня Ферми
- •Глава 3. Электронно-дырочный переход
- •3.1. Образование и свойства р-п перехода
- •3.1.1. Виды p-n переходов
- •3.1.2. Потенциальный барьер
- •3.1.3. Токи р-n перехода в равновесии
- •3.1.4. Электронно-дырочный переход при внешнем смещении
- •3.2. Вольт-амперная характеристика р-п перехода
- •3.2.2 Влияние температуры на характеристику и свойства р-п перехода
- •3.2.3. Емкость р-п перехода
- •Глава 4. Полупроводниковые диоды
- •4.1 Диоды
- •4.1.1. Реальная вольт-амперная характеристика (вах) диода
- •4.1.2. Параметры диода
- •4.2. Разновидности диодов. Точечные и плоскостные диоды
- •4.2.1. Выпрямительные и силовые диоды
- •4.2.2. Тепловой расчет полупроводниковых приборов
- •4.2.3. Кремниевые стабилитроны (опорные диоды)
- •4.2.4. Импульсные диоды
- •4.2.5. Туннельные и обращенные диоды. Туннельный эффект. Туннельные диоды (тд)
- •4.2.6. Варикапы
- •4.4. Обозначение (маркировка) несиловых диодов
- •Глава 5. Биполярный бездрейовый транзистор
- •5.1. Устройство и принцип действия
- •5.2. Основные соотношения для токов. Коэффициент передачи тока
- •5.2.1. Возможность усиления тока транзистором
- •5.3. Три схемы включения транзистора
- •5.4. Статические характеристики транзистора
- •5.5. Предельные режимы (параметры) по постоянному току транзистора
- •5.6. Малосигнальные параметры и эквивалентные схемы транзистора
- •5.6.1. Зависимость внутренних параметров транзистора от режима и от температуры
- •5.6.2. Четырехполюсниковые h-параметры транзистора и эквивалентная схема с h-параметрами
- •5.6.2.1. Определение h-параметров по статическим характеристикам
- •5.6.2.2. Связь между внутренними параметрами и h-параметрами
- •5.7. Частотные свойства транзисторов. Дрейфовый транзистор
- •5.7.1. Частотно-зависимые параметры
- •5.7.2. Дрейфовый транзистор
- •Глава 6. Полевые (униполярные) транзисторы
- •6.1. Унитрон
- •6.3. Параметры и эквивалентная схема полевого транзистора
- •6.4. Обозначение (маркировка) и типы выпускаемых транзисторов
- •Глава 7. Тиристоры
- •7.1. Устройство и принцип действия тиристоров
- •7.2. Закрытое и открытое состояние тиристора
- •7.2.1. Закрытое состояние тиристора (ключ отключен)
- •7.2.2. Открытое состояние (ключ включен)
- •7.3. Включение и выключение тиристора
- •7.4. Параметры тиристора
- •7.5. Типы и обозначения силовых тиристоров
- •Глава 8. Интегральные микросхемы.
- •8.1 Общие сведения о микросхемах.
- •8.1.1 Классификация микросхем.
- •8.1.2. Обозначения имс
- •8.2. Сведения по технологии получения имс
- •8.2.1. Исходные материалы
- •8.2.2. Групповой метод. Планарная технология
- •8.3. Планарно – эпитаксиальный цикл.
- •8.3.1. Эпитаксия.
- •8.3.2. Окисление поверхности кремния.
- •8.3.3. Первая (разделительная) диффузия.
- •8.3.4. Вторая (базовая) и третья (эмиттерная) диффузии.
- •8.3.5. Металлизация (межсоединения).
- •8.3.6. Фотолитография.
- •8.4. Особенности и перспективы развития интегральных схем.
- •8.4.1. Особенности имс.
- •8.4.2. Перспективы развития.
- •Библиографический список
- •Глава 8. Интегральные микросхемы ……………………………………… 61 Библиографический список ……………………………………………….. 78
4.2.1. Выпрямительные и силовые диоды
Выпрямительные и силовые диоды используются в выпрямительных устройствах низкой частоты. Силовыми называют диоды, прямой ток которых превышает 10 А. Выпрямительные диоды (не силовые) - это самые распространенные, самые обыкновенные плоскостные диоды. Кроме выпрямительных устройств они широко используются в самых разнообразных схемах, рабочие частоты которых невелики. В последнее время выпрямительные и силовые диоды, как правило, изготовляются из кремния. Электрические параметры и методы их определения, обусловленные особенностями работы диодов в цепях переменного тока, несколько отличаются от рассмотренных выше. Параметры выпрямительных и силовых диодов определяются из классификационнойвольт-амперной характеристики (рис.4.5), прямая ветвь которой представляет зависимость среднего значения прямого тока отсреднего значения прямого напряженияв режиме однополупериодного выпрямления (при этом на диод подаются только положительные полусинусоиды напряжения).
Обратная ветвь классификационной характеристики представляет зависимость среднего значения обратного тона от амплитудного значенияобратного напряжения (на диод при этом подаются только отрицательные полусинусоиды напряжения). Параметры выпрямительных и силовых диодов определяются также координатами точек классификационной вольт-амперной характеристики. На прямой ветви (точкаА) определены:
1. Iан - номинальный средний прямой ток. Это длительно допустимый ток, при котором диод не нагревается выше допустимой температуры. Для германиевых диодов плотность прямого тока достигает 0,5 А/мм2, для кремниевых - 1 А/мм2.
Рис. 4.5
2. Uан- номинальное среднее значение прямого напряжения при токеIан. По величинеUансиловые диоды делятся на группы.
На обратной ветви (точка В) определены:
1. Uобр.н - номинальное обратное напряжение. Это максимальное допустимое напряжение любой формы, при котором не происходит пробойр-пперехода. По величине Uобр.нсиловые диоды делятся на классы. Класс обозначается числом, получаемым от деленияUобр.н на 100.Uобр.нопределяется по условию (4.2). Для силовых диодовm= 0,5.
2. Iобр.ср -среднее значение обратного тока - это среднее за период значение обратного тока при номинальном обратном напряжении.
Кроме этих параметров для выпрямительных диодов, особенно для мощных силовых диодов, важное значение имеют также параметры:
Pрасс.доп - допустимая мощность рассеяния в диоде, при которойp-nпереход не нагревается выше допустимой температуры;
-тепловое
сопротивление участка переход - среда,
это сопротивление растеканию тепла,
выделяемого в переходе.
Распределение силовых диодов по группам доказано в табл. 4.1 Параметры выпрямительных диодов приведены в табл. 4.2.
Таблица 4.1
Распределение силовых: диодов по группам
Группа |
Номинальное Напряжение |
Группа |
Номинальное Напряжение |
А Б В |
До 0,5 0,5 – 0,6 0,6 – 0,7 |
Г Д Е |
0,7 – 0,8 0,8 – 0,9 0,9 – 1,0 |
Таблица 4.2
Параметры выпрямительных диодов
Тип диода |
Iан, А |
Uобр.н, В |
Uан, В |
Iобр.ср, А |
|
Охлаждение |
Д226 Д247 КД 202В В-200, В2-200 ВКД-200 |
0,3 10 3
200 |
400 500 600 100-1000 (до 2500) |
< 1 < 1,25 < 1
< 0,6 |
< 0,03 < 3 < 1
- |
- - -
0,15 |
Естественное -- -- Воздушное Принудительное с радиатором |