Федосеева - Основы электроники и микроэлектроники (Основы электроники и микроэлектроники (книга)), страница 12

Следующие две цифры от 01 до 99 обозначают: при напряжении стабилизации до 10  — увеличенное в 10 раз напряжение стабилизации, от 10 до 99  — номинальное напряжение стабилизации, от 100 до 199  — уменьшенное на 100 номинальное напряжение стабилизации. По исходному материалу диоды могут быть кремниевые нлн германневые„ по назначению н характернстнкам — выпрямительные, детекторные, импульсные, туннельные, стабнлнтроны, вари- капы н др. Выпрямительные диоды подразделяют по величине мощности: малой, средней н большой.

Для схем с большим количеством параллельно нлн последовательно соединенных диодов промышленность выпускает полупроводннковые столбы н блоки. Полупроводниковый столб представляет собой совокупность выпрямнтельных диодов, соединенных последовательно н объеднненных конструктивно в одном корпусе с двумя выводами.

Полупроводниковый блок состоит нз выпрямнтельных диодов, соединенных по определенной электрической схеме н объединенных конструктивно в корпусе, имеющем более двух выводов. Систему обозначений полупроводниковых приборов, состоящую из букв и цифр, устанавливает ГОСТ !0862 — 72. По этой системе обозначение диода содержит четыре элемента. Первый элемент — буква или цифра, обозначающая исходный материал: Г илн 1 — германий н его соединения, К или 2 — кремний и его соединения, А или 3 — арсенид галлия и другие соединения галлия. Пифры используют для приборов специального назначения. Второй элемент — буква, указывающая класс прибора по структуре и назначению; д — выпрямительные, детекторные и импульсные диоды, ц — выпрямительные столбы и блоки, С вЂ” стабилитроны и стабисторы, А — СВЧ-диоды, И вЂ” туннельные диоды,  — варикапы и т.

д. Третий элемент — трехзначное число, первая цифра которого указывает группу по качественным свойствам, две следующие — порядковый номер разработки, а для стабилитронов — напряжение стабилизации. В справочниках приводятся таблицы этих групп по сотням. Например, для выпрямительных диодов малой мощности (на тони до О,З А) третий элемент — число от !01 до !99; средней мощности (на токи от 0,3 до 10 А) от 201 до 299; выпрямительнык блоков и столбов малой мощности от 301 до 399; средней мощности — от 401 до 499. для импульсных диодов первая цифра характеризует время обратного восстановления; при /„„,р ) >150нс третий элемент — от 501 до 599, при 30</ „„(~150 не — от 601 до 699, при 5</„.„,р(30 нс — от 701 до 799, при 1(/, „„(5 нс — от 80! до 899, при / ,мт( 1 нс — от 901 до 999.

т> П,7 В Рис. !.23. Конструкция кремниевык диодов малой (а) и средней (б) мощности и их внешний вид (в. г); мощный диод ВК-50 с радиатором охлаждения (д); / — внешний вывод анода; 2 — трубка; 3 — стеклянный изолятор; 4 — иорпус; 5 внутренний вывод анода; б — алюминий; 7 — кристалл кремния и-типа; 8— крисгаллодержатель; р — внешний вывод катода; /Π— теплоотводнщее основание Четвертый элемент — буква, указывающая разновидность типа из данной группы приборов по значениям параметров; для стабилитронов — очередность разработки.

Примеры обозначения диодов: ГЛ(07Б — германиевый выпрямительный диод малой мощности, номер раэработни 07, группа Б; КЛ208А — кремниевый выпрямнтельный диод средней мощности, номер разработки 08, группа А; КЦ405В кремниевый выпрямительный блок средней мощности, номер разработки 05, группа В; КС211Б кремниевый стабилнтрон малой мощности, с напряжением стабилизации П В, группа Б; КС147А — то же,малой мощности,с напряжением стабилизации 4,7 В, группа А; КС620А — то же, средней мощности, с напряжением стабилизации 120 В, группа А; АИ101  — диод туннельный из арсенида галлиа, предназначен для работы в усилительных схемах, номер разработки 01, группа В; КВ!1Оà — кремниевый варикап, подстроечный, номер разработки 1О, группа Г; 51 АД516Б — диод нрсенидогнллневый точечный импульсный, 1, ыр) 150 нс, номер разработки 16,группн Б.

В эксплуатации еще находятся диоды, выпущенные промышленностью до ввода в действие ннстоящего ГОСТ, которые имеют сгнрые обоэнвчения; например, выпрямительные диоды Д7Ж (гермнниевый), ДЗ)5, Д226В, Д245 (кремниевые), н также ствбилитроны Д808, Дз!4А (Б, В, Г). Диоды большой мощности, ннзывнемые силовыми, иыпусквются промышленностью нн токи 10 А и выше (до 2000 А) и обратные ннпряжеиия до 8500 В. Они предназначены длн применения в силовых цепях электротехничеких ст ойств в качестве вентилей.

Силовые диоды имеют другую систему обозначений: например, ВК-200 — вентиль кремниевый, нв прямой Конструкцин и внешний вид диодов рнэличной мощности даны нв рис. )лЗБ Контрольные вопросы 1. Нарисуйте вольт-нмперную хнрвктеристику полупроводникового диода и объясните его принцип действия. 2. Чем отличэютсн свойства гермэниевых и кремниевых диодои? 3. Перечислите и дайте формулировку основнык параметров диода и покажите нн вольт-нмперной хврнктерисгике, квк опредехяютсн сопротивления диода в прямом и обратном ннпрввленинх. 4.

Нарисуйте вольт-нмперную хврнктеристику кремниевого стнбилитронв и покажите нн ней рэбочнй участок. 5. Нарисуйте схему внлючения ствбилитронн и поясните принцип стнбилизвции нэпряжеиия нн нагрузке. 6. Об ясните назначение и принцип действия импульсных диодов. ъ ? 7. Каково ннзнвченне и принцип действии туинельиык диодов. 8.

Какой прибор нвзыввют вэриквпом и для чего он применяется. ? 9. Объясните буквенно-цифровую систему обознвчения диодов. ки атомы акцепторной примеси проникают в кристалл, создавая р-области. Между р-областями и полупроводником л-типа образуются р-л переходы. Процесс введения примесей контролируется таким образом, чтобы в одной р-области была ббльшая их концентрация (на рисунке — в левой р-области), чем в другой.

Наименьшая концентрация примеси остается в средней области л-типа. Наружная область с наибольшей концентрацией примеси называется эмигтером, вторая наружная область — коллектором, а внутренняя область — бпзой. Электронно-дырочный переход между эмиттером и базой называют эмиттернылс переходом, а между коллектором и базой — коллекторныж иереходож. Рис. 1.24. Трехслойные структуры и условные графические обозначения трвн- зисторов типа р-и-р (а) и к-р-и (б) гяввв 1Л.

йИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ 1.4.1. Устройство и принцип действия транзисторов Биполярным транзистором, или просто транзистором, называют полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими р-и переходами и тремя выводами. Он имеет трехслойную структуру, состоящую из чередующихся областей с различными типами электропроводностн: р-и-р или л-р-л (рис. !.24). Работа биполярного транзистора зависит от носителей заряда обеих полярностей — электронов и дырок; отсюда его название «биполярный». Основным элементом транзистора является кристалл кремния или германия с созданными в нем двумя плоскостными р-п переходами. Структура такого кристалла р-л-р-типа, изготовленного по сплавной технологии, показана на рис.

1.25,а. Пластина полупроводника л-типа с заранее введенной в небольшом количестве донорной примесью является базовой. На нее наплавляются с двух сторон таблетки акцепторной примеси: для германия — индий, для кремния — алюминий. В процессе термической обработ- Рис. 1.25. Структура (о) и конструкция (б) сплавного транзистора: 1 — дно корпусэ; 2 — крышка корпусн; Э вЂ” внешние выводы; 4— крисгвлл кремния п-типв," 5, б— таблетки влюминин; 7 — криствл- лодержэтель В соответствии с концентрацией основных носителей заряда база является высокоомной областью, коллектор — низкоомной, а эмиттер — самой низкоомной. Толщина базы очень мала и составляет единицы микрометров. Площадь коллекторного перехода в несколько раз превышает площадь эмнттерного. Пример конструкции маломощного германневого транзистора дан на рис. 1.25, б.

Применение транзистора для усиления электрических колебаний основано на его принципе действия как управляемого электронного прибора. В схеме включения транзистора (рис. 1.26) к эмиттерному 53 Энотранцня Иннсвнция мни~анния База Знстранцня <" опр) Ш пр) 55 переходу должно быть приложено прямое напряжение, а к коллекторному — обратное. Если на эмиттерном переходе нет напряжения„то через коллекториый переход протекает очень небольшой обратный ток !„,ор. По сравнению с рабочим током им можно пренебречь для упрощения рассуждений и считать, что в коллекторной цепи тока нет, т.

е. транзистор закрыт. При подаче на эмиттерный переход прямого напряжения от источника питания Е, происходит инжекция носителей заряда нз эм р э иттера в базу, где они являются неосновными. Для транзисие тора р-и-р этими носителями заряда являются дырки. Движени дырок в процессе инжекции через эмиттерный переход создает Рис. 1.26. Принцип действия транзистора ток эмиттера У,. Дырки, перешедшие в базу, имеют вблизи р-а перехода повышенную концентрацию, что вызывает диффузию их в базе. Толщина базы очень мала, поэтому дырки в процессе диффузии оказываются вблизи коллекторного перехода.