Стабилитрон.

Штатное использование - при обратном включении.

Стабилитроны выпускаются на определенное значение стабилизации

КС 561 (5.6 В)

Д 814А (8.2 В)

и т.д.

Более устойчивые - кремневые стабилизаторы.

Иногда их используют не в штатном режиме, а в области прямых напряжений.

Штатный рабочий участок - от начала электрического пробоя - при U_ст.мin до U_ст.мах .

Uст.мах ограничено допустимой рассеиваемой мощностью

Р_доп = I_ст.махU_ст.мах

Р_А должно быть < Р_доп

Характеризуется стабилитрон динамическим сопротивлением (r_d -сопротивление переменному току). Оно определяется для конкретной рабочей точки

r_d = dU_cт/dI_cт в ИРТ А

На рабочем участке СД r_d =const

r_d -параметр стабилитрона

Ток стабилитрона в различных ИРТ разный, поэтому сопротивление постоянному току R₌ параметром не является.

R_=А=U_cт / I_cт

Если I_A1=IA/2, то R_=А1 > R_А в 2 раза

Стабилитрон тем лучше, чем меньше r_d.

Для маломощных стабиливольтов r_d составляет единицы, десятки Ом, а R₌ >> r_d .

Барьерная емкость p- n- перехода

p- n- переход можно рассматривать как конденсатор, обкладками которого является р и n области монокристалла, а диэлектриком - обедненный СНЗ участок между ними (собственно p- n- переход).

В кристалле с обеих сторон границы есть 2 слоя разнополярных неподвижных ионов примесей.

В p- n- переходе сопротивление R большое, а при обратных напряжениях – очень большое.

Ширина перехода - аналог расстояния между обкладками конденсатора.

Изменение U_обр изменяет ширину p- n- перехода и величину пространств. заряда и барьерную разность потенциалов

↑d => уменьшается C

Эта емкость есть и при прямом включении, и ее значение даже больше. Но при прямом включении R самого перехода (эквивалент диэлектрика) мало.

Параметрический стабилизатор напряжение

Rб - баластное сопротивление.

Параметрический стабилизатор - это по сути нелинейный делитель U.

Рассмотрим работу положив, что R_н=∞, т.е. в режиме холостого хода.

Решение задачи сводится к определению распределения U₁ между R_б и стабилитроном.

В режиме холостого хода они соединяются последовательно, I_б=I_cт.

Задача решается графо-аналитически, для этого в системе координат ВАХ стабилизатора надо построить ВАХ R_б; учитывая, что цепь последовательная, пересечение ВАХ даст значения U_ст0 , I_cт0.

В собственной системе координат ВАХ R_б проходит через начало координат.

↑U_обр=>↑P=U_обрI_обр;(↑U_обр)=> ↑ t^о =>↑ННЗ (т.к. поле ускоряющее)=>↑I_Б=>↑I_обр

I_R, А

U_R, B

Очевидно нужно выполнить задачу преобразования координат, учитывая , что Rб линейно, его ВАХ будет прямой и для построения нужно знать 2 точки.

Координаты этих точек можно получить обрабатывая выражение из 2 з. Кирхгофа нашей цепи.

E=IσRσ+Uст; Urδ=IσδRσ

Iδ=Icт=I

Преобразовать координаты- выразить координату Urδ через значение Uст.

I=(E-Uст)/Rσ

U2-? U1=Е

I’=(E-Uст)/Rσ, при Uст=0

I’=E/Rσ

I’’=0 при Uст=Е

Пусть, Е получило приращение ∆Е, а значит: U1+=U1+∆U

Построенное ВАХ является нагрузочной прямой стабилизатора, пересечение с характеристикой стабилизатора даст значение U2.

Видно, что ∆Е - значительно, а ∆U2-мало, что позволяет сказать, что оно приблизительно постоянное.

Аналогичные выводы можно сделать путем анализа при Rn=∞.

Для этого предварительно следует построить результирующюю ВАХ стабилизатора и RH, включенного с ним паралельно.