 |
|
Стабилитрон, вольтамперная характеристика и применение
5.6 1 Условное графич. обознач. стабилитрона в сх. (а) и ВАХ стабилитрона (б); (в-е)–простейшие сх. стабилизации напряж-я.
Стабилитроном называют ПП диод, в котором в области электрического пробоя ВАХ используется участок, где напряжение слабо зависти от обратного тока. Благодаря этому стабилитроны используют как стабилизаторы напряжения. В настоящее время выпускаются преимущественно кремн. стабилитроны. ПП диоды, в кот. используется участок ВАХ при прохождении прямого тока, где напряжение слабо зависит от величины этого тока, называются стабисторами. Обратная ветвь ВАХ стабилитрона имеет почти вертикальный участок, прямая ветвь такая же, как у обычного диода (рис. 5.6б). Обозначение стабилитрона в схемах несколько отличается от обозначения диода (рис. 5.6а). Примером использования стабилитронов и стабисторов могут служить параметрические стабилизаторы напряжения, которые иначе используют в качестве источников опорного напряжения (рис. 5.6в-е).
Обычно входное напряжение 
нестабильно и изменяется в значительных пределах. Если сопротивление резистора 
выбрать т.о., что во всем диапазоне изменения рабочая точка стабилитрона будет перемещаться по участку «аб» ВАХ, то напряжение на выходе устройства 
будет изменяться незнач-но, т.е. произойдет стабилизация напряжения.
Качество стабилизации напряж-я определяется углом наклона 
рабочего участка ВАХ (рис. 5.6б) и зависимостью напряжения 
от температуры t. Величина температурного коэф. напряжения (ТКН) стабилитрона характеризует изменение при нагревании на 1 °С: 
и лежит в пределах от 10-2 до 10-3 К-1.
В ПП с большой концентрацией примесей p-n переход имеет малую толщину, поэтому в режиме стабилизации напряжения имеет место полевой пробой. ТКН «-».
При меньшей концентрации примесей получается большая толщина p-n перехода, в связи с чем имеет место лавинный пробой, а ТКН получается «+».
Для уменьшения ТКН применяют последовательное включение стабилитрона со стабистором (рис. 5.6е). Стабистор имеет «-» значение ТКН, а стабилитрон – «+». Поэтому происходит компенсация температурной нестабильности стабилитрона.
В импульсном режиме работы стабилитрона величина тока ч/з него допускается много большей, чем в непрерывном, т.к. при кратковременном протекании большого тока не успевает наступить тепловой пробой.
Параметрами стабилитрона являются:
– напряжение стабилизации , практически равное напряжению пробоя;
– миним-й ток стабилизации 
– наимен-й ток, при кот. сохран-ся устойч-е состояние пробоя;
– макс-й ток стабилизации 
– ток, при кот. мощность, рассеиваемая на стабилитроне, не превышает макс-но допустимой ( = 
/ );
– дифференциальное сопротивление стабилитрона 
;
– статическое сопротивление 
, а также
– ТКН.
Из рис. 5.6б следует, чем меньше значение 
, тем выше коэфф-т стабилизации напряжения.