Классификация полупроводниковых приборов

1. Полупроводниковые приборы различают по числу p-n-переходов:

- полупроводниковые резисторы – нет p-n-перехода;

- полупроводниковые диоды – 1 p-n-переход;

- транзисторы – как правило, 2 p-n-перехода;

- тиристоры – 3 p-n-перехода;

- симисторы – 4 p-n-перехода;

- интегральные микросхемы – десятки, сотни, тысячи p-n-переходов.

Полупроводниковые диоды

2. Полупроводниковый диод – прибор, имеющий 1 p-n-переход и 2 вывода.

По конструкции различают:

- Точечный диод. Имеет очень малую площадь p-n-перехода, следовательно, имеет малую собственную емкость, поэтому работает на очень высоких частотах.

- Плоскостные диоды. Имеют очень большую собственную емкость, поэтому могут работать только на низких частотах (до 10 кГц). Плоскостные диоды также называют выпрямительными, силовыми диодами. Их применяют для преобразования переменного тока в постоянный пульсирующий ток.

Сравнительная характеристика германиевых и кремниевых диодов приведена в таблице 1.

Таблица 1 – Сравнение параметров диодов

Плотность тока(j), рабочие температуры t раб. параметр	Ge	Si
j	100 A/см2,при Uпр=0,7 B	200 A/см2, при Uпр=1,2 В
tраб	– 60 до +75 0С	-60 до +150 0С

Из таблицы следует, германиевый диод отличается только малой потерей напряжения и несколько большим КПД, что важно для цепи с малой силой тока, поэтому точечные диоды изготавливают в основном германиевыми, а плоскостные кремневыми.

Точечные и плоскостные диоды имеют одинаковые условные графические обозначения (УГО) на схемах. УГО точечного и плоскостного диода показано на рисунке 7.

Классификация п/п диодов по применению

1) Точечные – высокочастотные, преобразовательные диоды.

2) Плоскостные - выпрямительные, силовые.

3) Стабилитрон – опорный диод

Рисунок 8 – УГО стабилитрона

Основное свойство и принцип включения стабилитрона:

При обратном включении ток изменятся до 10 раз, а напряжение остается почти неизменным.

Стабилитрон работает в режиме электрического пробоя. Основные параметры показаны на ВАХ, рисунок 9.

На рисунке 9: I_{ст min} – минимальный ток стабилитрона;

I_{ст ср} – средний ток стабилитрона, рассчитывается по формуле (1);

I_{ст max} – максимальный допустимый ток стабилитрона;

U_ст – напряжение стабилизации соответствует I_{ст ср}.

I_{ст ср}= (I_{ст min} + I_{ст max})/2 (1)

Промышленность выпускает стабилитроны на токи до 800 мА, напряжения стабилизации от доли Вольта до 200 В.

Разновидность стабилитрона – стабистор. Работает при прямом включении, напряжение стабилизации меньше 1 В.

Стабилитроны и стабисторы являются основой стабилизаторов напряжения или тока.

4) Варикап

Варикап – это полупроводниковый не линейный, электрически управляемый конденсатор на основе p-n-перехода.

Принцип включения основное свойство:

При обратном включении емкость с ростом напряжения уменьшается.

Пример зависимости емкости от напряжения у варикапа показан на рисунке 10.

Варикапы применяются во входных цепях радиоприемника для автоматической подстройке частоты.