Рыбин Ю.К. -- Электроника. Опорный конспект лекций
.pdf
Полупроводниковые выпрямительные диоды:
Эквивалентная схема маломощного диода
I , мА
10
8
6
5 ∆I
4
|
2 |
|
|
-10 |
-5 |
|
∆U U, В |
|
0,6 |
0,8 |
1,0 |
|
Eпр |
|
|
-10
Iобр, мкА
Rст = U / I
r дифф = ∆ U / ∆ I
Eпр |
rд пр |
rд обр |
|
|
I обр |
Экв. схема прямой ветви |
Экв. схема обратной ветви |
Полупроводниковые выпрямительные диоды.
Работа диода при прямом смещении
VD
|
|
|
|
E = UVD + UR |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
IVD = IR = IE |
E |
|
R |
|
E = UVD + IVD·R |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I
E / R
IVD 
A
U
UVD |
UR E |
Полупроводниковые выпрямительные диоды.
Работа диода при обратном смещении
VD
E = UVD + UR IVD = IR = IE
E = UVD + IVD·R
+
E |
R |
I
UR |
UVD |
E |
U |
A |
IVD |
E / R
Полупроводниковые выпрямительные диоды.
Работа диода при переменном напряжении
VD |
E(t) |
|
Em |
t1 |
t |
UVD(t)
E(t) |
R |
t
UR(t)
t
E = UVD + UR |
I мА |
Em / R
- Em |
U |
Em
UVD( t1) UR( t1)
мк А
Стабилитрон. Определение
•Стабилитрон это полупроводниковый диод, на обратной ветви вольт – амперной характеристики которого есть участок с малым сопротивлением (участок лавинного или Зенеровского пробоя перехода).
Лавинный пробой возникает в P-N - переходах, когда электроны в сильном электрическом поле ускоряясь разрывают валентные связи, в результате чего образуются новые пары электрон - дырка. При этом электропроводность резко возрастает.
Зенеровский пробой происходит за счѐт туннельного перехода из одной области P-N перехода на основе сильно легированных примесных полупроводников в другую и резкого увеличения количества подвижных носителей заряда.
Стабилитрон.
Условное графическое изображение и буквенно-цифровое обозначение
VD
5 мм
6 мм
P N
КС156А
К(2)- кремниевый
стабилитрон мощность (1-маломощный до 0,3 Вт, 2-средней мощности от
0,3 до 10 Вт, 3-мощный > 10Вт) напряжение стабилизации (5,6 В) различие по параметрам (от А до Я)
Стабилитроны: конструкция
41 |
3 |
2 |
1 |
42 |
41 |
3 |
2 |
1 |
|
|
42 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|||||
41 |
3 |
2 |
|
1 |
42 |
|
|
|
|
|
41 |
3 |
2 |
1 |
42 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
5 |
|
|
|
|
|
||
|
в) |
г) |
||
1 |
– корпус (стеклянный, металлический или керамический) |
|||
2 |
– вакуум |
а – маломощные |
||
3 |
– стеклянный изолятор |
б и в – средней мощности |
||
4 |
– выводы |
г – мощные |
||
5 |
– P-N -переход |
|
|
|
Стабилитроны: основные параметры
•Эксплуатационные (для стабилитрона малой мощности типа КС156А)
• |
Номинальное напряжение стабилизации |
U ст = 5,6 |
В. |
• Обратное сопротивление при токе 3 мА |
r обр = 46 Ом. |
||
• |
Температурный коэффициент напряжения стабилизации |
α = 0,05% |
/ ºC. |
•Предельно допустимые (для диода средней мощности типа КС156А)
• |
Диапазон температур |
– 60…+125 ºC. |
• |
Максимальный ток стабилизации |
Iст. макс = 55мА. |
• |
Минимальный ток стабилизации |
Iст. мин = 3 мА. |
• |
Максимальная рассеиваемая мощность |
P макс = 300 мВт |
Стабилитроны. Параметрический
стабилизатор напряжения
|
|
R |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Uвх = UVD + UR |
|
IVD = IR = IE |
+ |
|
|
|
|
|
Uвх = UVD + IVD·R |
UVD = Uвых |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвх |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Uвых |
|
|
|
|
VD |
|
|
|
I |
||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Uвх UR |
UVD |
|
U
Uвх / R
Биполярный транзистор
•Биполярный транзистор – это полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими P-N переходами, предназначенный для усиления, коммутации и преобразования электрических сигналов.
•Разработан и изготовлен в 1947 году У. Шокли, Д. Браттейном, У. Бардин.
•Нобелевская премия -1957 г.