Гусев - Электроника (944138), страница 19
Текст из файла (страница 19)
30) гпе С'„.„„и (У„;„максимальное и минимальное напряжения источника питания; 1„„,, и 1„,„- максимальный и минимальный токи нагрузок, *которые будут соответственно при 1 н пип и 1~нюах. Если неравенства (2.29), (2,30) не удовлетворяются, то реализовать параметрический стабилизатор напряжения, имеюгпий заданные параметры, нельзя и необходимо применять более сложные технические решения. Для уменьшения температурного коэффициента напряжения стабилизации последовательно со сгабилитроном включают дополнительный лиод (рис.
2.15, а). При этом вил вольтамперной характеристики (рис. 2.!4, а) при прямом напряжении (/ изменяется и этот участок представляет обратную ветвь характеристики диода г'1Э1. В отличие от вышерассмогренного 5. Температурный коэффициент напряжения стабилизации и„-. относительное изменение напряжения стабилизации Л(l„,, при изменении температуры окружающей среды на ГзТ: (и„., тысячные доли процента). Дифференциальное сопротивление при увеличении тока стабилизации уменьшается на )О 20;4.
Это объясняется тем. что при увеличении прилаженного напряжения увеличивается площадь участков; на которых произошел пробой. При токе, близком к номинальному, е~о сопротивление близко к значению собственного сопротивления базы. Пробойный режим не связан с инжекцией пеосновных носителей. Поэтому в стабилитроне инерционные явления, связанные с накоплением и рассасыванием носителей„при переходе из области пробоя в область запирания и обратно практически отсутствуют. Это позволяет использовать их в импульсных схемах в качестве фиксаторов уровней и ограничителей. Включение полупроводниковых стабилитронов в схему стабилизации выходного напряжения показано на рис.
2.14, в. При увеличении напряжения питания увеличивается ток в цепи, а падение напряжения на стабилитроне и на нагрузке остаегся неизменным. При увеличении тока через стабилитроц возрастает падение напряжения на резисторе Р. Другими словами, почти все приращение напряжения питания падает на резисторе Н, а выходное напряжение остается неизменным за счет своеобразной характеристики обратной ветви стабилитрона. Параметры цепи стабилизации напряжения выбирают так, чтобы уловлетворялись следуюьцие очевидные неравенства: такой компенсированный стабилитрон практически не уР~ изменяет параметры напряжения, полярность которого противоположна стабилизи- илг руемому, что удобно при построении ряда устройств. а) а) Г) г) Данные стабилит роны получили название препизионных и выну-к ют я ро рис.
215. температурная компенсаци стабилитрона (а): включение стабилитмышленностью в ниле за- ронов,щя двухполярной стабилизапии конченных компонентов, на- напряжения (б); двухполярная стабилизапример 2С!91, КС211, пня с помощью термокомпенсированных КС520 и Лр В них )(отгоз стабилитронов (н)„стабилитрон, име- ющий двухполирное напряжение стабилинительно нормируются вре-,, ции (,) менная нестабильност.ь напряжения стабилизации (тысячные доли процента доли процента) и время выхода на режим, при котором обеспечивается заланная временная нестабильность (десятки минут).
В прецизионных стабилизаторах напряжения вместо резистора А устанавливают стабилизатор тока. Он необходим потому, что при изменении тока через стабилитрон на величину Л1„паление напряжения на нем меняется на Л(,'„(Л()„= Л7„г,„е). Поэтому чем меньше Л1„, тем ~очнее булет поддерживаться требуемое значение напряжения. При необходимости обеспечить стабилизацию лвухполярных напряжений стабилитроны включают последовательно (рис. 2.15, б), а прецизионные (с дополнительными компенсирующими диодами) параллельно (рис.
2.!5, в). Кроме гого, промышленность выпускает так называемые л в у х а н о д н ы е стабилитроны, например 2С170А, 2С182А и г. д., которые обеспечивают стабилизацию и ограничение лвухполярных напряжений (рис. 2.15, г). Для них дополнительно нормируют абсолютное значение несимметричности напряжения стабилизации (доли В). При необхолимости стабилизировать или ограничивать короткие импульсы напряжения (длительностью десятки нс сотни мкс) следует применять стабилитроны, специально предназначенные лля этих целей, например 2С!75Е, КС!82Е, 2С211Е и лр.
Они имеют сниженное значение барьерной емкости„так что общая емкость составляет несколько — лва десятка пФ, и малую Ллительность перехопноуо процесса (лоли нс . несколько нс). Вариквпы. Ширина электронно-лырочного перехода и его емкость зависят от приложенного к нему напряжения. В а р и к а и -.
это полупроводниковый прибор, предназначенный лля использования в качестве управляемой электрическим напряжением емкости. Варикап работает при обратном напряжении, приложенном к р-и-переходу. Его емкость меняется в широких пределах, а ее значение определяют из выраже(гия гба Рис 2.)а 'Эквиввиспгпви схема ввриквпи (а) ''( где и с,„)с „„„„„, „йпви,„апис (а). „-,„„,„.„„,. нулевОм напряжении на ввРиксим в ссс~св Рсвспвисиспс Пккпит)Рв. ДИОДЕ; (/к — "ЗпаЧЕНИЕ КОН- псрссгрвиввсмссс измеисписм ивпрвжсп"" тахтНОГО Г(отснцнада; Г (а): ( ) (/ — приложенное обрат- резких переходов и в=3 для плавных переходов. Эквивалентная схема варикапа и его условное обозначение приведены цв рис.
2.16. и, б. Наличие индуктивности Е, в эквиваленгной схеме объясняется в основном конструктивными особенностями варикапа. Основные параметры варикаиов и их типовые значения 1. Общая емкость С„емкость, измеренная между выводами варикапа при заданном обратном напряжении (десятки--- со(пи пФ). 2. Коэи))фициент перекрытия по емкости — — отношение емкостей варикапа при двух заданных значениях обратных напряжений: К, = С „,„( С,;„(несколько единиц — несколько десятков единиц). 3. Сопротивление потерь и„ - суммарное активное сопротивление, включая сопротивление кристалла, контактных соединений и выводов варикапа.
4. Добротность Д, отношение реактивного сопротивления варикапа на заданной частоте переменного сигнала (Х,) к сопротивлению потерь при заданном значении емкости или обратного напряжения: Д,= Х„ и„ (десятки сотни единиц). 5. 1емпературный коэффициент емкости (ГКЕ) а, — отношение опюсительного изменения емкости к вызывавшему сго абсолютному изменению температуры окружающей среды: а, =Ьс:(САТ)(2 10 в — 6 1О а 1(К), На рис. 2.16. и качестве примера показано включение варикапа в цепь резонансного /.С-контура. Конденсатор С необхозтим для исключения попадания постоянного напряжения в цепь С„,.
Его берут достаточно большим: С»С,. Резистор гг> также берется большим, так чтобы введение цепи подачи напряжения не приводило к существенному уменьшению добротности варикапа. Дяоды друглх тлпов. Кроме рассмотренных лиолов некоторое распространение получили ствбисторы (КС107, 2СПЗА, 2С)19А). гуннсш,ные и свсрхвысокочастотные лиоды, среди которых различают сверхвысокочастогпые детекторные, параметрические, переключательныс н ограничительные, умножитсшшыс и настроечные Стабисторы, как и стабилитроны, предназначены лля стабилизапии напряжения.
Однако в отличие от послслних в них используется специальная форма прямой ветви волы-амперной характеристики. Поэтому стабнсгоры работают при прямом напряжении и позволяю> стабнлизиз ровать малые напряжения (0,35 — !.9 В). По основным параметрам они близки к стабилитронам, но включаются в цепь стабилиза>тип в прямом направлении. Туннельны с диоды шо полупроводниковые приборы, на водьтамперцой харак>еристике которых имеетси участок с огрипа тельным лиффсрснциальным сопротивлением (участок 1- ? на рис. 2.!7, а).
наличие его являс>ся следе~вием проявления туннельного эффекта В зависимости от функционального назначения туннсльные диоды ус,ювно по.!разделяют на усилительные (ЗИ101, ЗИ104 и лр.), генерагорныс (ЗИ201 ЗИ203), перекшочательныс (ЗИ306 ЗИ309). Область их применения в настоящее время ограничена ит-за большей чффсктивности, даваемой другими полупровол. пиковыми компонентами Обращенные диоды представляют собой ратповнлность гуннсльных и характеризуя>тся тем, что вместо участка с отрицательным лиффереццнальпым сопротивлением у них на вольт-ампервой характеристике имеется практически горизонтальный участок (рис. 2.!7,»).