25. Стабисторы.

Стабилизацию постоянного напряжения можно так же получить при использовании диода, включенного в прямом направлении, используя для этой цепи крутой участок прямой ветви вольт-амперной характеристики (рис.26).

При изменении прямого тока в диапазоне от I_min до падение напряжения будет изменяться в относительно небольшом диапазоне .

Кремниевые диоды, предназначенные для этой цели, называют стабисторами. Для изготовления стабисторов используется кремний с большой концентрацией примесей, что необходимо для получения меньшего сопротивления и меньшей температурной зависимости прямой ветви вольт-амперной характеристики. По сравнению со стабилитронами стабисторы имеют меньшее напряжение стабилизации (десятые доли вольта).

26. Выпрямительные диоды.

Рис.27.

В выпрямительных диодах используются вентильные свойства р-п - перехода для выпрямления переменного тока. Выпрямлением называется процесс преобразования переменного тока в постоянный. Выпрямительные диоды должны иметь возможно меньшую величину обратного тока, что определяется концентрацией неосновных носителей или, в конечном счете, степенью очистки исходного полупроводникового материала. Типовая вольт-амперная характеристика выпрямительного диода описывается уравнением (13) и имеет вид, изображенный на рис.27.

27. Система обозначения диодов.

Первый элемент – буква или цифра характеризует исходный полупроводниковый материал: Г или 1 – германий; К или 2 – кремний; А или 3 – арсенид галлия. Обозначения с цифрой присваиваются приборам, которые могут работать при более высоких температурах.

Второй элемент – буква, обозначающая тип диода: Д – выпрямительные и преобразовательные; В – варикапы; А – сверхвысокочастотные диоды; И – туннельные диоды; С – стабилитроны и т.д.

Третий элемент – число – назначение диода и его электрические свойства (расшифровывается с помощью таблиц). Так, например, обозначение от 101 до 199 – выпрямительные диоды со средним значением прямого тока до 0.3А; от 201 до 299 - со средним значением прямого тока от 0.3А до 10А; от 301 до 399 – свыше 10А.

В обозначении стабилитронов третий элемент – цифра – значение мощности, четвертый и пятый – числа от 01 до 99 – напряжение стабилизации, шестой элемент – буква – показывает номер группы в технологическом типе.

В обозначении силовых диодов согласно ГОСТ 10662-73 в обозначении типа прибора присутствуют следующие элементы: буква В, обозначающая вентиль; для лавинных диодов добавляется буква Л (ВЛ); для вентилей с водяным охлаждением добавляется ещё буква В (ВВ или ВЛВ); затем приводится цифра, обозначающая конструктивное исполнение прибора; число, обозначающее предельный ток в амперах; число, указывающее класс прибора (повторяющееся обратное напряжение в сотнях вольт); далее иногда указывают прямое падение напряжения в вольтах.

28. Инверсное включение транзистора.

Если на коллекторном переходе напряжение прямое, и он инжектирует носители в базу, а на эмиттерном переходе напряжение обратное, и он осуществляет экстракцию носителей из базы, то такое включение транзистора называют инверсным.

1. Поскольку эмиттерный переход по площади меньше, чем коллекторный, то из того количества носителей, которые инжектируются коллекторным переходом, меньшее количество собирается эмиттерным переходом, что снижает величину тока этого перехода.

2. Это приводит к изменению заряда носителей в базе и, следовательно, к изменению барьерной ёмкости переходов, т.е. к изменению частотных свойств транзистора.

3. При меньшей площади эмиттерного перехода необходимо снижать величину его тока, чтобы оставить прежней температуру нагрева полупроводниковой структуры.

29. Физические процессы в биполярнике.

Ф изические процессы в биполярном транзисторе при усилении электрических сигналов рассмотрим на примере рис.48. К транзистору подключают два источника Э.Д.С.: Е1 – Э.Д.С. источника входного сигнала, и Е₂-Э.Д.С. источника питания (мощного источника). Э.Д.С. Е₁ подключается так, чтобы эмиттерный переход был открыт, а Э.Д.С. Е₂ должна закрывать коллекторный переход. Тогда при отсутствиит огда при отсутствии тока в цепи источника входного сигнала ( во входной цепи транзистора ) нет тока и в цепи источника питания ( в выходной цепи ). Строго говоря, в выходной цепи будет протекать очень маленький ток - обратный ток закрытого коллекторного перехода, но им ввиду его малости можно пренебречь. Если же во входной цепи транзистора создать под действием источника Е₁ какой-то ток Iэ, то дырки, являющиеся основными носителями в р-области эмиттера будут инжектироваться в область базы, где они становятся уже неосновными носителями. Те из них, которые попадают в зону действия электрического поля коллекторного перехода, будут испытывать со стороны этого поля ускоряющее, притягивающее действие и будут переброшены через границу раздела в область коллектора (область р-типа), где дырки уже являются основными носителями. Таким образом в цепи источника питания появится ток- ток коллектора Iк, который, протекая, по сопротивлению нагрузки Rн, создает там падение напряжения :

(46)

к оторое является выходным сигналом усилителя и в точности повторяет все изменения входного сигнала.

Отметим, что не все носители, инжектированные из эмиттера в базу, достигают коллекторного перехода; часть из них рекомбинирует в базе по пути движения от эмиттерного перехода к коллекторному. Поэтому ток коллектора Iк принципиально меньше тока эмиттера Iэ.

Отношение этих токов характеризует коэффициент передачи по току: (47)

Чтобы увеличить коэффициент передачи область базы делают тонкой, чтобы меньшее количество носителей рекомбинировало в ней, и, кроме того, площадь коллекторного перехода делают больше площади эмиттерного перехода, чтобы улучшить процесс экстракции носителей из базы. Таким образом удается достичь величины коэффициента передачи по току =0,950,99 и более.