Вольт-амперна характеристика p-n переходу.

Мал.10. Вольт-амперна

характеристика р-n переходу.

Таким чином, величина і напрям струму, який тече крізь р-n перехід, залежить від величини і знака прикладеної напруги.

При прямому вмиканні опір p-n переходу незначний, а струм великий. При зворотному вмиканні опір великий, а струм маленький. Таким чином, p-n перехід проводить струм в одному напрямку. Якщо зворотна напруга перевищує значення U₁, яка називається пробивною напругою, тоді зворотній струм різко збільшиться. Якщо струм не обмежити, то виникає електричний пробій. Це часто супроводжується викидом енергії. Різко збільшується зворотній струм. Короткочасний електричний пробій – зворотній, тепловий - ні. При збільшенні температури, збільшується як прямий, так і зворотній стум.

Напівпровідникові діоди.

Напівпровідниковий діод являє собою електроперетворюючий напівпровідниковий прилад з одним p-n переходом і двома зовнішніми виводами від областей кристала з різного виду провідностями.

Класифікація діодів:

1. Випрямні (силові).

2. Високочастотні та зверхвисокочастотнi.

3. Імпульсні.

4. Опорні (стабілітрони).

5. Чотирьохшарові перемикаючі.

6. Фото-діоди.

7. Світло-діоди.

У залежності від матеріалу:

1. Германієві Т від +70-80⁰С

2. Кремнієві Т від +125⁰С

За конструктивно-технологічним принципом поділяються:

1. Площинні.

2. Точкові.

Випрямні діоди.

Діод використовується як випрямний змінного струму низької частоти (50100000 Гц).

Діод

База Емітер

U_пр.

Основні параметри діодів, які характеризують їх роботу у схемі:

-І_пр.ср.- середнє за період значення випрямленого струму, якийможе текти тривало крiзь діод при припустимому його нагріваннi.

-U_пр.ср.- середнє за період значення прямої напруги при заданому І_пр.ср. (визначається по ВАХ)

-І_обр.ср.- середнє за період значення зворотного струму при заданому U_обр.

- - діапазон робочих частот, в межі яких струм діода не зменшується нижче заданих величин.

-_max - найбільша частота діапазону.

Параметри найбільшого електричного режиму діоду:

-U_обр.max- max допустима постійна зворотна напруга, тривало витримуєма діодом без порушення нормальної роботи. (U_{обр. Max} на 20% менше U_обр.пр.(пробою))

-І_пр.max. - max допустимий постійний прямий струм діода.

Діоди діляться за потужностями:

Малої (І_пр.ср.  0,3 А)

Середньої (0,3 А І_пр.ср. 10 А)

Великої (І_пр.ср. 10 А)

Діоди можуть виготовлятися у вигляді блоків (серія КЦ).

Мал.11. Вольт-амперна характеристика випрямного діоду

Високочастотні діоди:

Основний параметр - статична ємність С_Д між зовнішніми виводами. Чим менше С_Д, тим ширше діапазон робочих частот діода.

Імпульсні діоди: - різновид високочастотних діодів, призначені для використання в якості ключових елементів в швидкодіючих імпульсних схемах. Вони мають мінiмальний час перехідних процесів. Конструкція і ВАХ такі самi, як у високочастотних діодах. Статичні і граничні параметри ті ж, що у високочастотних діодах, а також:

С_Д - статична ємність.

t_вас - час встановлення зворотного опору діода (встановлення І_пр. значення І₀ - звор.струму)

- імпульсний опір.

І_{н max} - струм імпульсу max.

Стабілітрон – це площинний напівпровідниковий діод, на ВАХ якого є ділянка з слабкою залежністю U від величини І протікаючого струму (ділянка а-б).

Незмінність рівня U при змінені І дозволяє їх використовувати для стабілізації напруги на навантаженні, яке підключене паралельно.

В коло вмикають в зворотному напрямку. Якщо І_обр. не перевищує якогось значення І_ст.max , то стан електричного пробою не виводить з ладу діод і може відтворюватись впродовж десятків та сотень тисяч годин.

Використовують кремній.

Мал. 12. Вольт-амперна характеристика стабілітрона.

Діоди класифікують за потужностями розсіювання Р_max

1. Малої (Р_max < 0,3 Вт )

2. Середньої (0,3 < P_max <5 Вт)

3. Великої (Р_max> 5 Вт)