Стабілітрони, варикапи (154 ст.) - принцип роботи.
Стабілітрон (діод Зенера) - напівпровідниковий діод, призначений для підтримки напруги джерела живлення на заданому рівні. Має досить низьке регламентоване напруга пробою (при зворотному включенні) і може підтримувати цю напругу на постійному рівні при значній зміні сили зворотного струму. Матеріали мають високу концентрацію домішок.
В основі роботи стабілітрона лежать два механізми:
• Лавинний пробій p-n переходу
• Тунельний пробій p-n переходу (Ефект Зенера)
Параметри
• Напруга стабілізації.
• Температурний коефіцієнт напруги стабілізації.
• Диференціальний опір.
• Максимально допустима розсіює потужність.
• Мінімально допустимий струм стабілізації.
Р
ис.
Позначення стабілітрона на принципових
схемах
Рис. Позначення двоханодного стабілітрона на принципових схемах
Рис. Типова схема включення стабілітрона
Рис.
ВАХ декількох стабілітронів
Варикап - напівпровідниковий діод, робота якого заснована на залежності бар'єрної ємності p-n переходу від зворотної напруги. Варикапи застосовуються як електрично керовані ємністі в схемах.
Якщо до діода прикласти зворотну напругу, то висота цього потенційного бар'єру збільшиться. Зовнішнє зворотна напруга відштовхує електрони в глиб n-області, в результаті чого відбувається розширення збідненої області p-n-переходу, яку можна представити як найпростіший плоский конденсатор, в якому обкладками служать кордону області. Відповідно до формули для ємності плоского конденсатора, зі зростанням відстані між обкладками ємність p-n-переходу буде зменшуватися.
Основні параметри
• Загальна ємність - ємність, виміряна між виводами варикапів при заданому зворотному напрузі.
• Коефіцієнт перекриття по ємності - відношення ємностей при двох заданих значеннях зворотної напруги на варикапів.
• Добротність - відношення реактивного опору варикапів на заданій частоті до опору втрат при заданому значенні ємності або зворотної напруги.
• Постійний зворотний струм.
• Максимально допустимий постійне зворотна напруга.
• Максимально допустима розсіює потужність.
• Температурні коефіцієнти ємності і добротності.
• Гранична частота варикапа.
Рис.
Позначення варикапів на схемах.
Рис.
Зворотна напруга на діоді.
Варіант №4
Стабілізатори напруги та струму.
Стабілізатором напруги (струму) називається пристрій, що підтримує автоматично і з необхідною точністю напругу (струм) на навантаженні при зміні дестабілізуючих факторів в обумовлених межах.
Незважаючи на застосування згладжуючих фільтрів, напруга на опорі навантаження випрямляча може змінюватися. Це пояснюється тим, що при згладжуванні пульсацій фільтром зменшується тільки змінна складова випрямленої напруги, а величина постійної складової може змінюватися до при коливаннях напруги мережі, і при зміні струму навантаження. Для отримання необхідної величини постійної напруги на опорі навантаження застосовуються стабілізатори напруги. В залежності від місця їх включення в схему розрізняють стабілізатори напруги постійного і змінного струму. У першому випадку стабілізатор включають між випрямлячем і опором навантаження, у другому випадку - між джерелом змінного струму і випрямлячем.
Існують два принципово різних методу стабілізації напруги: параметричний і компенсаційний.
У параметричних стабілізаторах використовуються елементи з нелінійною залежністю між струмом і напругою (з нелінійної вольт * амперної характеристикою). Такими елементами можуть служити електронні лампи, транзистори, іонні стабілітрони, бареттера, дроселі і т. д. Принцип дії параметричних стабілізаторів заснований на зміні опору (або інших параметрів) нелінійних елементів, що входять в їх схему, при зміні прикладеної до них напруги або проходить через них струму. У результаті перерозподілу струмів і напруг між окремими елементами схеми досягається стабілізація вихідної напруги або струму.
У параметричних стабілізаторах можуть використовуватися також кремнієві стабілітрони, варистори, терморезистори і деякі інші прилади, розглянуті в попередніх розділах.
Сутність компенсаційного методу стабілізації зводиться до автоматичного регулювання вихідної напруги.
В електронній апаратурі широке застосування знаходять пристрої, що дозволяють перетворювати постійний струм однієї напруги в постійний струм іншої (зазвичай більш високого) напруги. Такі пристрої отримали назву перетворювачів напруги.
Рис. 18.1. Структурні схеми компенсаційних стабілізаторів: а - послідовного типу; б - паралельного типу.
Схеми компенсаційних стабілізаторів постійної напруги бувають послідовного н паралельного типів (рис. 18.1). Основними елементами таких стабілізаторів є: джерело опорного (еталонного) напруги (Э); сравнивающий і підсилювальний елемент (СУ); регулюючий елемент (Р).
Варіант №4