Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника (2000) (1095415), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Сгобилигроы и стабистор применяются в нелинейных цепях постоянного тока для стабилизации напряжения. Отличие стабилитроиа от стабистора заключается в используемой для стабнлнигцнн напряжения ветви ВАХ. Как видно нз рнс. 2.2,б, ВАХ диода имеет участки АВ и СВ, на которых значительному изменению ызка соответствует незначительное изменение напряжения при з равннтельно линейной их зависимости. Для стабилизации высокого напряжения ((у>З В) используют обратную ветвь (участок АВ) ВАХ. Применяемые для этой цели диоды называют г~абилитронамн.
Для стабилизации небольших значений капрал.гний ((!~1 В например, в кнтегральных схемах) используют прямую ветвь (участок СЬ) ВАХ, а применяемые в этом случае диоды называют стабисторами. Условное обозначение стабилнтрона н стабистора показано на рис. 2.6,2. Стабилнтрсиы н стабнсторы изготовляют, как правило, из креиния. Прн непользования высоколегнрованного кронина (высокая концентрация принсез», а, следовательно, и свободнык иасителея заряда) навряженне стабилизации понижается, а с уиеньшеииеи степени легирования креыния — повышается. Напряжение стабилизации лежит в диапазоне от 3 яо !80 В. К осковным параметрам стабилитрона относятся: (зс; — номинальное напряжение стабилизации прн заданном токе; гл — диф- фЕРЕНЦИаЛЬНОЕ СоиротИВЛЕНИЕ ПРН ЗалаННОМ ТОКЕ, !ст юь1 — МИНИ- мальио допустимый ток стабилизации; Р .. — максимально допустимая рассеиваемая мощность; температурный коэффициент напряжения (ТКН) стабилизации (выражается в К '), равный в соответствии с (2,3) ТКН=Ь()с,/(()„„„„ЛТ), где Лс)„— отклоне- НИЕ НаиркжЕНИЯ 0тт От НОМИНаЛЬНОГО ЗНаЧЕНИЯ СЗс~ еея ПРИ ИЗМЕНЕ инн температуры в интервале ЛТ.
В схемах двуполярной стабилизации напряжения применяется симметричный стабнлнтрои, условное графическое обозначение которого показано на рнс. 2.6,3. Варикал — полупроводниковый диод, действие которого основано на использовании зависимости зарядной емкости С... от 31 с~, гг па о.~~ 4(гл(а а) Рис З.т Вольт.фараднаа аараатеросгоаа варааааа (а) и ВАХ тунаельаого двоха (бг значения приложенного напря.кения, Это позволяет применять варикап в качестве злемента с электрически управляемой емкостью. Основной характеристикой варнкапа служит вольт-фарадная характеристика (рис. 2.7,а) — зависимость емкости варикапа С. от значения приложенного обратного напряжения.
В выпускаемых цромышлеиностью варикапах значение емкости С, может изменяться от единиц до сотен пикофарад. Основными параметрами варикапа являются: С. — емкость, измеренная между выводами варикапа при заданном обратном напряжении; Кс — козффнцнент перекрытия по емкости, используемый для оценки зависимости Са=((К,аа) н равный отношению емкостей варикапа прн двух заданных значениях обратного напряжения (Ко=2 „. 20). Зависимость парамегрон варикапа от температуры характери.
зуется температурным коаффнцнентом емкости ТКЕ,=АСа!(С,АТ), где ЛС,/С, — относительное изменение емкости варнкапа при изменении температуры ЛТ окружающей среды, Условное графическое обозначение варнкапа приведено иа рис. 2,6,4. Туниельный диод — занимает особое место среди полупроводниковых диодов нз-за свойственной ему внутренней положительной обратной связи по напряжению и хороших динамических свойств.
Его ВАХ имеет участок отрицательного дифференциального сопротивления (участок СЬ на рис, 2.7, б). Это объясняется тем, что при очень малых толщннах запорного слоя ()0...10 им и меньше) наблюдается туннельиый переход зарядов из валентной зоны в зону проводимости. Туннельный диод, благодаря своей ВАХ, нашел широкое применение в качестве ключевого тензодатчика. Условное графическое обозначение туннельного диода приведено на рнс.
2.6,5. за Излркаюи(ий диод — полупроводниковый диод, излучающий нз области р-и-перехода кванты энергии. Излучение испускается через прозрачную стеклянную пластину, размещенную в корпусе диода, По характернствке излучения излучающие диоды делятся иа две группы; аноды с излучением в видимой области спектра, получившие название светоИионы; диоды с излучением в инфракрасной области спектра, яолучнвшпе наэва.
шш Иц-оиодьг. Принцип действия обоих групп диодов одинаков и базируется ни саиопронзвоаьноа рекомбинации носцгеле» заряда при прямом токе через иыирямляющна электрический переход. Известно, что рекомбинации носителей шрияа сопровождается освобождением кванта энергии. Спектр частот последИеа определяется типом исходного полупроводникового материала, Осноаиь1мн материалами для изготовления светодиодов служат фосфнд галлия. арсеннд.фосфид галлия, карбид кремния Большую часть энергии, выделяе.
ноа а этих материалах при рекомбинации носителей заряда, составляет тепловая чигргня. На долю энергии видимого излучения в лучшем случае нрпхоантся Ю. 20тг Полому КПЙ светодиодов невелик. Исходиымк материаламн для изготовления ИК диодов являются арсепнд н фосфид галлия, Полная мощность излучения этой групнм диодов лежит в пре. 1и пах от единиц до сотен милливатт прн напряжении на диоде К2...3 В в пряном токе от десятков до сотен миллиампер, Условное графическое обозначение излучающих диодов пока1аио на рис. 2.б,б.
Светодиоды применяют в качестве световых иидпкаторов, и ИК-диоды — в качестве источников излучения в оптоэлектрокцых устройствах. Фогодиод — полупроводниковый прибор, принцип действия комзрого основан на использовании внутреннего фотоэффекта — генерации в полупроводнике под действием квантов света (фотонов) гиободиых носителей заряда, Фотодиод используют для преобразования светового излучения и электрический ток (см. $3.4). Условное графкческое обозкачение фотодиода приведено иа рис. 2.б7.
Маркировка полупроводниковых диодов, разработанных после (934 г., предусматривает шесть спмволов. Первый символ — буква (для приборов общего применения) или цифра (для приборов специального назначения), указывающая исходный полупроводниковый материал, из которого изготовлен диод: Г (!) — германий, К (2) — кремний, А (3) — баАЗ, Второй символ — буква, обозначающая подкласс диода: Д вЂ” выпрямительные, высокочастотные (универсальные) н импульсные диоды:  — вариканы; С вЂ” стабилнтроны н стабисторы; Л вЂ” светодиоды. Третий символ — цифра, указывающая назначение диода (у стабнлнтроиов — мощность рассеяния): например, 3 — переключательиый, 4 — универсальный 33 и т.
д. Четвертый и пятый символы — двузначное число, указывающее порядковый номер разработки (у стабнлитроиов — номинальное напряжение стабилизации). Шестой символ — буква, обозначающая параметрическую группу прибора (у стабилнтронов— последовательность разработки). Примеры маркировки диодов: ГД412А — германиевый (Г), диод (Д), универсальный (4),номер разработки 12, группа А; КС!96 — кремниевый (К), стабилитрон (С), мощность рассеяния не более 0,3 Вт (1), номинальное напряжение стабилизации 9,6 В (96), третья разработка (В). Для полупроводниковых диодов с малыми размерами корпуса используется цветная маркировка в виде меток, наносимых иа корпус йрибора.
2$. БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Биполярный транзистор — полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими выпрямляющими электрическими перехода. .мн и тремя (или более) выводами, усилительные свойства ко. торого обусловлены явлениями ннжекцин и экстракцни неосноаных носителей заряда. Роль выпрямляющего электрического перехода (как н в диоде) выполняет р-п-переход, В биполярном транзисторе используются одновременно два типа носителей зарядов — электроны н дырки (отсюда и название — биполярный). Переходы транзистора образованы тремя областямн с чередукнцнмися типамн проводимости. В зависимости от порядка чередования этих областей различают транзисторы р-и-р- и п-р.п-типа.
В микроэлектронике главную роль играют транзисторы и-р-и-типа. На рис. 2.6,8, У показаны условные графические обозначения биполярного транзистора. Работа биполярного транзистора основана на взаимодействии двух р-л-переходов; это обеспечивается тем, что толщина Ь средней области транзистора (базы) выбирается меньше длины свободного пробега Е (диффузионной длины) носителей заряда в этой области (обычно Ьч' ,1.). Принцип работы биполярного транзистора рассмотрим н» примере транзистора п-р-п-типа, для которого концентрация основных носителей в и-области существенно выше, чем в р-области, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
