Главная | Обратная связь

Напівпровідниковідіоди

Напівпровідникові діоди - це НП прилади, виготовлені на основі дво­шарових НП структур і які використовують властивості p-n переходу.

Широко розповсюджені випрямні діоди, дія яких базується на викорис­танні вентильних властивостей p-n переходу.

Структура та умовне позначення діода, а також BAX потужного ви­прямного діода наведені на рис. 2.3.

p

n

иПІ

Ц»,В

б)

'np>

 

Рис. 2.3 - Структура та умовне позначення (а) і BAX (б) випрямного діода Ці діоди призначені для випрямлення змінного струму низької частоти. Основними параметрами випрямних діодів є:

- граничний прямий струм діода 1 - максимально допустиме се­
реднє значення струму через діод у прямому напрямку за визначених
умов охолодження, у сучасних дюдів./_я = (0,1 * 2200) А;

- максимально допустимий прямий струм діода (імпульсний) /_{л тш},
становить (10 ^- 50)/_n ;

- прямий спад напруги U , тобто напруга на діоді при граничному
прямому струмі /_л , для діодів з кремнію становить (0,6 ^- 0,8) В;

- максимально допустима зворотня напруга U , що дорівнює
максимально допустимому амплітудному значенню зворотньої напру­
ги, яке не призводить до виходу з ладу приладу за визначених умов
охолодження, U_nmax = (50 - 3000) В.

ПІВПРОВІДНИКОВІ ПРИЛАДИ ТА IX СТИСЛА ХАРАКТЕРИСТИКА

 

Виготовляються випрямні діоди переважно із кремнію (у перспек­тиві - із арсеніду галію, як більш термостійкого).

Найпростіша схема ви- VD

прямленнянапругизмінно _{0_______________} ^

'U,

ff*

ro струму із застосуванням випрямного діода наведена иарис.2.4.

Рис. 2.4 - Найпростіша схема випрямлення напруги

VD

НП діод, на якому напру­га в зоні електричного про­бою майже не залежить від струму, називається стабі­літроном. Як постає з ВАХ.наведеноїнарис. 2.5, в зоні пробою напруга на стабілітроні майже не за­лежить від струму через нього/ .

cm

Стабілітрони викорис­
товують для стабілізації
напруги. Щоб запобігти
тепловому пробою, їх кон­
струкція забезпечує ефек­
тивне відведення тепла. t 'cm, mA

Основними парамет- Рис. 2.5 - Умовне позначення та BAX
рами стабілітрона є: стабілпрона

-напруга стабілізації U, що становить від 1 доІООО В;

-динамічний опір на ділянці стабілізації (характеризує зміну величи-ни напруги на приладі зі змінами струму крізь нього)

Що складає від одиниць до десятків Ом;

- мінімальний струм стабілізації / - мінімальний струм, при яко-**У прилад гарантовано знаходиться в режимі стабілізації - складає «ДИниціміліампер;

- максимальний струм стабілізації 7 .- максимально допусти-

^{1 J} cm мах *

мий струм через прилад, досягає (0,02 +• 1,5) А.

Найпростіша схема стабілізації наведена на рис. 2. 6.

Яобм

Uc

a

чэ -

- o-

Рис. 2.6 - Схема елементарного стабілізатора напруги

Іпр, мА

Тунельний діод - це НП прилад, у якого специфічний тунельний ефект призводить до появи на BAX при прямій напрузі ділянки негативної провідності - штрихо­ва лінія на рис. 2.7 (там же наве­дено умовне позначення приладу). Як робоча використовується пря­ма гілка BAX.

30-

Основними параметрами ту­нельного діода є:

20-

- струм піку /_я, що складає
(0,lH-100)MA;

- відношення струму піку 1_п до
струму западини /:

10-

— = (5-20) * з Тунельні діоди ~ швидкодіючі

и_пр, в

Рис. 2.7 - Умовне позначення

та BAX тунельного діода НП прилади, що застосовуються в генераторах високочастотних коли­вань та швидкодіючих імпульсних перемикачах.

Для роботи в високочастотних та імпульсних пристроях призначені та­кож відповідно високочастотні та імпульсні діоди, що мають малу ємність - мінімальну тривалість перехідних процесів при вмиканні та вимиканні.

Фотодіоди - фотоелектричні прилади з внутрішнім фотоефектом, який полягає у тому, що під дією світлової енергії відбувається іонізація атомів основної речовини та домішки. Як наслідок - струм при

ПІВПРОВІДНИКОВІ ПРИЛАДИ ТА IX СТИСЛА ХАРАКТЕРИСТИКА

 

зворот­ньому вмиканні зростає.

Світлодіоди - перетворюють енергію електричного поля в нетеп-лове оптичне випромінювання. Припротіканні струму через діод з ар­сеніду галію рекомбінація носіїв заряду супроводжується не тільки ви­діленням тепла, як, наприклад, у кремнієвого діода, а ще й квантів світла.

У. НАПІВПРОВІДНИКОВІПРИЛАДИ ТА ІХСТИСЛА ХАРАКТЕРИСТИКА ____

У варикапа при змінах величини зворотної напруги змінюється ємність, завдяки чому він може застосовуватися, наприклад, для авто­матичного налаштування контурів радіоприймача або телевізора на по­трібну станцію чи канал.

Умовні позначення фото-, світлодіода та варикапа наведені на рис. 2.8.

VD

VD

а ) б) в)

Рис. 2.8 - Умовні позначення фотодіода (а), світлодіода (б), варикапа (в)