 |
|
ДИОДЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
ДИОДЫ
ü Полупроводниковые диоды (обычно с одним p-n переходом) имеют два вывода (анод и катод) и предназначены для выпрямления, детектирования, стабилизации, модуляции, ограничения и преобразования электрических сигналов.
Диоды по функциональному назначению подразделяются на выпрямительные и импульсные диоды, стабилитроны и варикапы.
ü Маркировка диодов.
ü 
1. Исходный полупроводниковый материал
| Г или 1 | Германий или его соединения |
| К или 2 | Кремний или его соединения |
| А или 3 | Соединения Галлия |
| И или 4 | Соединения Индия |
2. Подкласс полупроводникового прибора
| Д | Диоды выпрямительные, импульсные, магнитодиоды, термодиоды. |
| С | Стабилитроны, стабисторы, ограничители. |
| В | Варикапы. |
3. Основные функциональные возможности (допустимое значение рассеиваемой мощности, max. рабочая частота)
4. Порядковый NО разработки технологического типа.
5. Классификация приборов по параметрам.
ДИОДЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
Схематично диоды представляют собой две пластинки полупроводника, одна из которых обладает электропроводностью типа - p(дырочная), а вторая – n(электронная).
Открытое состояние
Закрытое состояние (p-анод, n-катод)
Этот полупроводниковый прибор может находиться в двух состояниях. Открытое – когда он хорошо проводит ток. Закрытое – когда он плохо проводит ток.
В открытом состоянии электроны и дырки идут как-бы на встречу друг другу, в зоне перехода электроны в дырки «выпрыгивают», в результате и те и другие прекращают свое существование.
Металлический контакт, соединенный с отрицательным полюсом элемента, может отдать области «n» практически неограниченное количество электронов в этой области, а контакт, соединенный с положительным полюсом элемента может принять из области «p» такое же количество электронов, что равнозначно введению в него соответствующего количества дырок.
В этом случае сопротивление p-n перехода мало и через диод идет прямой ток.
Чем больше площади p-n перехода и напряжение источника питания, тем выше этот прямой ток.
Полупроводниковые диоды подразделяются на точечные и плоскостные.
В точечном диоде к кристаллическому полупроводнику с одним тиком проводимости приправляется конец вольфрамовой проволоки, на которую нанесен слой акцептора (если кристалл имеет «n» - проводимость или донора в случае «p» - проводимости).
В процессе приплавки атомы примеси с поверхности проволоки диффундируют в кристалл и в нем образуется p-n переход.
При высоких температурах энергия электронов высока и достаточно для перехода. Полупроводник превращается в обычный проводник, теряя вентильные свойства.
Предельная температура ГД +70О, КД +125О.
Точечные диоды благодаря малой площади p-n –перехода имеют малую ёмкость и поэтому используются в ВЧ-схемах детектирования и преобразования сигналов, также в измерительных и логических схемах.
В плоскостных диодах p-n-переход образуется путём наплавки кусочка индия на Г или К кристалл с «n»-проводимостью.
Плоскостные диоды маркируются «Д226А»
226 – заводской порядковый номер в конструкции
А – разновидность групп приборов
Плоскостные диоды используются в основном в выпрямителях, в различных схемах, работающих в диапазоне НЧ.
Полупроводниковые диоды подразделяются на:
1. Опорные – стабилитроны.
2. Варикапы – в схемах автоматической подстройки частоты, частотных модуляторах, емкость варикапа составляет 300-600 пФ.
3. Импульсные диоды – в качестве переключателей. В открытом диоде очень малое сопротивление, в закрытом – очень большое (точечные диоды). Время восстановления 10-50 мс.
4. Туннельные диоды – используются для усиления и генерирования сигналов в области ВЧ.
5. Обращенные диоды – используют как туннельные, только на СВЧ. Uпр=0,9В, ток I не превышает 0,05мА (арсенид галлия), Uобр=0,15В, I=0,3мА. Рабочии температуры = -200О до +500О
