Опорные диоды (полупроводниковые стабилитроны)
Опорные диоды (рис.3.4.) предназначены для использования в качестве источника опорного напряжения в различных элементах. В работе стабилитронов используются режим электрического пробоя при обратном смещении p-n-перехода. При ограниченном протекании тока через стабилитрон режим электрического пробоя может устанавливаться в течении десятков тысяч часов. Нормальным режимом работы стабилитронов является работа при обратном напряжении, соответствующем электрическому пробою p-n-перехода (рис.3.5.). рабочим участком опорного диода является участок АВ. В зависимости от назначения стабилитроны подразделяются на: 1. низковольтные ( напряжения £5В) ¾ используют туннельный механизм; 2. высоковольтные ( напряжения ³7В) ¾ используют лавинный механизм; 3. при напряжениях 5-7В механизм пробоя смешанный. Основными параметрами полупроводникового стабилитрона являются: 1. Uст ¾ напряжение стабилизации, т.е. падение напряжения на стабилитроне при протекании заданного тока стабилизации; 2. Imin ¾ минимальный ток стабилизации (точка А на рис.3.5.); 3. Imax ¾ максимальный ток стабилизации (точка В на рис.3.5., т.е. точка перехода электрического пробоя в тепловой). 4. ¾ динамическое сопротивление стабилитрона, характеризует наклон вольт-амперной характеристики в режиме электрического пробоя; 5. ¾ температурный коэффициент напряжения стабилизации. Величина этого коэффициента определяет качество стабилитрона. При прямой полярности приложенного напряжения стабилитрон ведет себя как обычный диод. Для стабилизации напряжений, меньших 3В, используют стабисторы, в которых p-n-переход работает в прямом направлении. Туннельный диод Туннельный диод ¾ это высокочастотный полупроводниковый прибор, имеющий на вольт-амперной характеристике прямого включения участок отрицательного динамического сопротивления (рис.3.6.). Туннельные диоды построены на основе узких p-n-переходов. Вольт-амперная характеристика такого диода отличается наличием токового всплеска в зоне начального участка прямой ветви. На вольт-амперной характеристике образуется участок, характеризуемый отрицательным динамическим сопротивлением, на котором приращение напряжения и тока противоположно по знаку. Это свойство позволяет использовать туннельные диоды в качестве активных элементов генераторных и переключательных схем.
Варикапы Варикапы (рис.3.7.) ¾ это полупроводниковые диоды, у которых используется свойство изменения толщины и, соответственно, емкости р-n-перехода при изменении величины приложенного обратного напряжения. Применяются в качестве элементов автоматической настройки частоты в различных радиотехнических устройствах и системах управления. Основными эксплуатационными параметрами являются: 1. Св ¾ общая емкость, измеренная между выводами варикапа при заданном обратном напряжении; 2. Uупр. ¾ управляющее напряжение; 3. ¾ коэффициент перекрытия по емкости; 4. Q ¾добротность варикапа, которая характеризуется отношением реактивного сопротивления варикапа к его активному сопротивлению. 5. ТКЕ ¾ температурный коэффициент емкости; он характеризует стабильность варикапа и представляет собой отношение относительного изменения емкости к вызвавшему его абсолютному изменению температуры окружающей среды: . (3.1) Светодиоды Светодиоды (рис.3.8.) представляют собой полупроводниковый прибор, предназначенный для преобразования энергии протекающего прямого тока в энергию оптического излучения инфракрасного или видимого диапазона. Конструктивно светодиоды имеют оптический канал для вывода излучения от зоны р-n-перехода. В светодиодах используются свойства процесса рекомбинации при сравнительно большой плотности рекомбинируемых пар излучать квант света, т.е. используется явление рекомбинационного излучения. Это явление происходит, если плотность энергетических уровней, занятых электронами в зоне проводимости, и свободных уровней в зоне валентности велика. Частота излучаемого кванта света, т.е. цвет излучения, определяется шириной запрещенной зоны: чем больше ширина запрещенной зоны, тем темнее цвет. Светодиоды применяются в качестве элементов индикации в различных электрических схемах, а также в качестве входных элементов оптоэлектронных микросхем. Фотодиоды Фотодиоды (рис.3.9.) ¾ это полупроводниковые приборы, предназначенные для преобразования энергии оптического излучения в энергию электрического тока. В фотодиодах используется механизм внутреннего фотоэффекта в зоне р-n-перехода. Фотодиоды имеют оптический канал для входа излучения, могут использоваться в фотогенераторном и фотопреобразовательном режимах. В фотогенераторном режиме оптическое излучение генерируется парой носителей в зоне перехода: под действием внутреннего электрического поля носители концентрируются в р и n областях (дырки в р области, электроны в n области, возникает фото-ЭДС и во внешней цепи может протекать фототок. В фотопреобразовательном режиме фотодиод используется во внешней цепи в режиме обратного включения, при этом величина обратного тока фотодиода пропорциональна интенсивности падающего на него светового потока. , (3.2) где - обратный ток фотодиода при отсутствии освещенности, - коэффициент интегральной чувствительности, - интенсивность падающего светового потока. Зависимость коэффициента интегральной чувствительности от частоты падающего излучения получило название спектральной чувствительности фотодиода. Различают диоды инфракрасного и видимого излучения. Основные эксплуатационные параметры: 1. ¾ коэффициент интегральной чувствительности; 2. ¾ спектр излучения; 3. ¾ величина темнового тока; 4. ¾ допустимое обратное напряжение; 5. ¾ фото-ЭДС. Объединение в одном светонепроницаемом корпусе светодиода и фотодиода позволило создать новый класс полупроводниковых приборов ¾ оптоэлектронную пару.
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (655)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |