Основные параметры выпрямительных диодов
постоянное прямое напряжение на диоде при заданном значении прямого тока через диод
постоянный прямой ток
величина обратного тока при заданном значении обратного напряжения
максимальное обратное напряжение
рабочий диапазон температур
максимальная частота, на которой еще не происходит ухудшение основных параметров
тепловое сопротивление переход-корпус, переход-среда
максимальная емкость диода
внутреннее или диф-ное сопротивление диода в рабочей точке
сопротивление постоянного тока
коэффициент выпрямления
Вопрос 15
Стабилитрон – это прибор, предназначенный для стабилизации напряжения на присоединенной параллельно ему нагрузке в случае изменения ее сопротивления или величины напряжения питания
При работе стабилитрона используется участок пробоя на обратной ветви ВАХ, где значительному изменению тока соответствует очень малое изменение напряжения.
Напряжение стабилизации зависит от толщины p-nперехода, а толщина от величины удельного сопротивления материала
Рис 28 ВАХ стабилитрона
Рис 29 параметрический стабилизатор напряжения; 1 – нагрузка; 2 – для уменьшения пульсации вешается конденсатор.
При изменении температуры напряжение стабилизации изменяется неоднозначно. В слаболегированных полупроводниках (используются в высоковольтных стабилитронах) с ростом температуры длина свободного пробега носителей уменьшается. Для того, чтобы при меньшей длине свободного пробега носители могли приобрести энергию, достаточную для ионизации валентных связей, требуется большая величина напряженности электрического поля.
Напряжение пробоя с ростом температуры должно увеличиваться. В сильнолегированных полупроводниках при росте температуры ширина запрещенной зоны падает, вероятность тунеллирования носителей увеличивается, а напряжение пробоя уменьшается. Следовательно, высоковольтные и низковольтные стабилитроны должны иметь противоположные изменения величины стабилизации при изменении температуры
Основные параметры стабилитрона:
напряжение стабилизации
минимальный и максимальный токи стабилизации
температурный коэффициент напряжения стабилизации
дифференциальное сопротивление в рабочей точке
статическое сопротивление в рабочей точке
коэффициент качества
Стабисторы
Для стабилизации небольших напряжений (меньше 1В) используют прямую ветвь ВАХ. Предназначенные для этого полупроводниковые диоды называют стабисторами.
Кремниевые стабисторы имеют напряжение стабилизации около 0,7В. Для получения малого сопротивления базы диода и меньшего прямого дифф. сопротивления используют кремний с повышенной концентрацией примеси. Стабисторы могут выполняться на основе других полупроводниковых материалов.
1 .Проводники, изоляторы, полупроводники. Их зонные энергетические диаграммы.
2. Собственная электропроводность полупроводников.
3. Электронная электропроводность полупроводников.
4. Дырочная электропроводность полупроводников.
5. Электронно-дырочный переход. Виды пробоя электронно-дырочного перехода.
6. Механизм туннельного пробоя электронно-дырочного перехода.
7. Прямое и обратное включение р-п-перехода.
8. Переход металл-полупроводник.
9. ВАХ р-n-перехода и перехода металл-полупроводник.
10. Ширина и емкость электронно-дырочного перехода.
11. Эквивалентная схема р-п-перехода.
12. Переходные процессы в p-n-переходе.
13. Основные виды диодов и технологии их производства.
14. Выпрямительные диоды.
15. Стабилитроны и стабисторы.
16. Высокочастотные и импульсные диоды.
17. Диоды с накоплением заряда.
18. Туннельные и обращенные диоды.
19. Диоды сверхвысокочастотные.
20. Устройство, конструктивно-технологические особенности, схемы включения биполярных транзисторов.
21. Режимы работы биполярных транзисторов, статические параметры, физические процессы.
22. Модель Эберса - Молла.
23. Статические характеристики в схеме с общим эмиттером.
24. Устройство и основные виды полевых транзисторов. Полевые транзисторы с управляющим переходом.
25. Устройство и основные виды полевых транзисторов. Полевые транзисторы с изолированным затвором.
ВОПРОС 16
высокочастотные диоды предназначены для детектирования колебаний высокой частоты и используются в радиоприемной, телевизионной и другой аппаратуре.
Они могут быть точечными, дифф-ными, сплавными или иметь мезаструктуру.
Рис 31 конструкция ВЧ диода. 1 – внешние выводы; 2 – кристалл; 3 – стеклянный корпус; 4 – вольфрамовый электрод
Рис 32 а) эквивалентная схема p-n перехода; б) ВАХ точечного германиевого диода
Эквивалентная схема кроме сопротивления
перехода и емкости перехода содержит
сопротивление растекания. Его величина
определяется геометрическими размерами
и конфигурацией точечного перехода.
Если предположить, что контакт имеет
полусферическую форму, то величина
сопротивления растекания приближенно
может быть определена:
,
где
-
удельное объемное сопротивление
полупроводника;
-
радиус закругления контакта
.
Барьерная емкость точечных диодов не превышает 1пФ, их рабочая частота достигает 150МГц.
Высокочастотные кремниевые диоды в конструктивном отношении не отличаются от германиевых. ВАХ кремниевых микросплавных диодов близки к теоретическим, если эксплуатация диодов соответствует паспортным режимам.
Импульсные диоды
Импульсные диоды предназначены для работы в устройствах импульсной техники. Особенностью их работы является значительное проявление эффектов накопления и рассеивания носителей при больших уровнях мощность переключающего сигнала.
Переходы импульсных диодов изготавливаются такими же методами, как и высокочастотные.
Рис 33 конструкция импульсных диодов. 1 – кристаллодержатель; 2 – стеклянный корпус; 3 – коваровая трубка; 4 – внешние выводы; 5 – контактная пружина; 6 – кристалл; 7 – припой.
Основные параметры высокочастотных и импульсных диодов
постоянное прямое напряжение при заданном прямом токе
максимальная величина обратного тока при максимальной величине обратного напряжения
емкость диода при заданной величине обратного напряжения
время восстановления обратного сопротивления
постоянное и импульсное обратные напряжения
средний выпрямленный ток
импульсный прямой ток
частота без снижения параметров, соответствующих паспортному режиму
диапазоны рабочих температур.