Полупроводниковые диоды
Полупроводниковый диод – это прибор с одним выпрямляющим электрическим переходом, в котором используется свойство выпрямляющего перехода. В качестве выпрямляющего электрического перехода используется электронно- дырочный (p–n) переход, разделяющий p– и n–области кристалла полупроводника (рис. 10). Одна из полупроводниковых областей кристалла, имеющая более высокую концентрацию примесей (основных носителей заряда), называется эмиттером (анодом), а другая, с меньшей концентрацией, – базой (катодом).
Рис. 10 Принцип работы. При отсутствии внешнего напряжения на выводах диода происходит диффузия дырок (p–) и электронов (n–) из пограничного раздела двух областей к выводам, создавая объемный заряд, препятствующий диффузии зарядов через переход. Таким образом, на границе p–n–перехода образуется контактная разность потенциалов, создавая объемный заряд. При приложении к выводам диода прямого напряжения (+U) создаваемое им электрическое поле Е будет вводить (инжектировать) большое количество дырок (неосновных носителей заряда для n-области базы – катода), которые и образуют прямой ток диода I. Если к выводам диода приложить обратное напряжение (–U), то создаваемое им электрическое поле (–E) совпадает по направлению Uзар, повышает потенциальный барьер и препятствует переходу основных носителей заряда в соседнюю область. а) б) Рис. 11. Статические вольт-амперные (ВАХ) характеристики идеального p–n–перехода (а) Вольт-амперная характеристика реального диода представлена на рис. 11. Из нее следует, что при определенном значении обратного напряжения Прямая ветвь ВАХ реального диода описывается линейной зависимостью U = IRБ. Этот участок ВАХ называют омическим прямой ветви. Классификация диодовпредставлена на рис. 12. а) б) в) г) д) е) ж) з)
Рис. 12. Условные графические обозначения полупроводниковых диодов: Выпрямительный диод использует вентильные свойства p–n–перехода и применяется в выпрямителях переменного тока. Выпрямительный диод представляет собой электронный ключ (ЭК), управляемый приложенным к нему напряжением. При прямом напряжении диод замкнут, при обратном – разомкнут. При прямом напряжении за счет падения напряжения UПР на открытом диоде выпрямленное напряжение, снимаемое с нагрузки, ниже входного напряжения. Значение UПР открытого диода не превышает для кремниевых диодов ~ 1,5 B. Основными параметрами выпрямительного диода являются: IПР СР MAX – максимальное (за период входного напряжения) значение среднего выпрямленного тока; UОБР ДОП – допустимое наибольшее значение постоянного обратного напряжения диода; UПР – прямое падение напряжения на диоде при заданном прямом токе. Стабилитрон применяется в нелинейных цепях постоянного тока для стабилизации напряжения. Для стабилизации высокого напряжения (U > 3B) используют обратную ветвь (участок АВ) ВАХ. Применяемые для этой цели диоды называют стабилитронами. К основным параметрам стабилитрона относятся: UCT – номинальное напряжение стабилизации при заданном токе; r – дифференциальное сопротивление при заданном токе; IСТ MIH – минимальный ток стабилизации; РMAX – максимально допустимая рассеиваемая мощность; температурный коэффициент (ТКН) стабилизации. Варикап – полупроводниковый диод, действие которого основано на использовании зависимости зарядной емкости СЗАР от значения приложенного напряжения. Это позволяет применять варикап в качестве элемента с электрическим управлением емкости. Максимальное значение емкости варикап имеет при нулевом напряжении смещения. При увеличении обратного смещения емкость варикапа уменьшается. Основными параметрами варикапа являются: С – емкость при обратном напряжении 2 – 5 В; К С – коэффициент перекрытия по емкости для оценки зависимости СВ = f (UОБР). Обычно С = 10 – 500 пФ, К = 5 – 20. Диод Шотки– полупроводниковый диод с низким падением напряжения на открытом диоде – 0,3 В. Время восстановления обратного сопротивления tBC составляет величину порядка 100 пс, что значительно меньше у обычных диодов. Кроме применения в цифровых схемах, диоды Шотки применяются в схемах вторичных источников электропитания с целью снижения статических и динамических потерь в выходных каскадах.
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1092)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |