11.Выпрямительные диоды и стабилитроныВыпрямительные диоды

Выпрямительные диоды преобразуют переменный ток в постоянный. Основой выпрям. диода явл-ся несимметричный р–n переход. Низкоомная область (обычно это р–область), имеющая большую концентрацию примеси, наз. эмиттером, а высокоомная область (обычно n–область) с малой концентрацией примесей – базой.ПАРАМЕТРЫ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ ДИОДОВ:

1. Средний выпрямленный ток – среднее за период знач-е выпрямленного тока, кот. может длительно протекать через диод при допустимом его нагреве.2. Среднее прямое напряжение диода  – среднее значение прямого падения напряжения, определяемое при среднем выпрямленном токе, для германиевых < 1 В, для кремниевых < 1,5 В.

3. Максимально допустимое обратное напряжение диода U_{обр макс} – максимально допустимое обратное напряжение, которое длительно выдерживает диод без нарушения нормальной работы, U_{обр макс} на 20 % меньше напряжения пробоя .  = 100…400 В для Ge диодов; =1000…1500 В для Si диодов.

4. Макс. обратный ток – макс. знач-е обр-го тока диода при .5. Средняя рассеиваемая мощность диода – средняя за период мощность, рассеиваемая диодом при протекании и (сотни мВт – десятки Вт).

6. Дифференциальное сопротивление диода  – сопротивление диода протекающему переменному току, которое вычисляется как отношение приращения напряжения на диоде к вызвавшему его малому приращению тока (единицы – сотни Ом).Стабилитроны Стабилитрон-диод,принцип работы кот. основан на явлении электрического пробоя р–n перехода при подаче на диод обратного напряжения.ПАРАМЕТРЫ СТАБИЛИТРОНА:1. Ном напряжение стабилизации  – падение напряжения на стабилитроне в области стабилизации при номинальном значении тока (единицы – десятки В).

2. Мин. ток стабилизации  – минимальное значение тока, протекающего через стабилитрон при устойчивом пробое перехода (доли мА – десятки мА).

3. Макс. ток стабилизации  – максимально допустимый ток стабилизации, ограничиваемый допустимой мощностью рассеивания (единицы мА – единицы А).

4. Номинальный ток стабилизации .5. Дифференциальное сопротивление  – отношение приращения напряжения cтабилизации к вызвавшему его приращению тока (единицы – десятки Ом). Чем меньше  – тем лучше стабилизация напряжения.

6. Статическое сопротивление стабилитрона в данной рабочей точке, характеризует омические потери в заданной рабочей точке .7. Коэфф. качества стабилитрона  – определяет не только наклон ВАХ, но и отношение изменения напряжения стабилизации к напряжению стабилизации (Q = 0,01…0,05 и ниже).

8. Температурный коэфф. напряжения стабилизации (ТКН) _ст – отношение относ. изм-я напряжения стабилизации при изм-и температуры окр. среды и постоянном токе стабилизации к изм-ю температуры, вызвавшему это изм-е

.

12.Варикапы и диоды с барьером Шоттки

В арикап - это диод, в кот исп-ся зависимость барьерной емкости р-н перехода от приложенного обратного напряж. Варикапы используемые для умнож частоты наз. варактронами.Они находят применение в схемах автоматической подстройки частоты радиоприемников, в схемах частотных модуляторов, в параметрических схемах усиления, в схемах умножения частоты, в управляемых фазовращателях. Принцип действия варикапа основан на зависимости емкости p–n перехода от внешнего напряжения.На рис.  представлена вольт–фарадная характеристика и одна из схем включения варикапа. При изменении напряжение смещения, подаваемого на варикап с помощью резистора R₁, изменяется емкость диода. Изменение емкости варикапа приводит к изменению частоты колебательного контура при изменении емкости диода включается резистор R₂, сопротивление которого больше резонансного сопротивления контура.П АРАМЕТРЫ ВАРИКАПОВ

1. Макс. емкость  – емкость варикапа при заданном мин. и ограничена значением емкости .2. Мин. емкость  – емкость варикапа при заданном макс. и огранич. обр. допустимым напряж. p–n перех. 3.Коэфф.перекрытия по емкости (ед-цы–десятки ед-ц).4. Сопротивл потерь R_п – суммарное активное сопротивл., включ. сопрот. кристалла, контактных соединений и выводов варикапа.

5. Температурный коэффициент емкости ТКЕ – представляет собой отношение относительного изменения емкости к вызвавшему его абсолютному изменению температуры окружающей среды.

, .6. Добротность варикапа  – отношение реактивного сопротивл. варикапа на заданной частоте переменного сигнала к сопротивл. потерь при заданном знач. емкости или обратного напряж. где X_c – реактивн сост. сопрот. варикапа;R_пот –сопротивл. потерь.Добротн. показ. относит. потери колебательной мощности в варикапе (дес – сотни ед-ниц).диоды с барьером Шоттки Диод Шоттки (назван в честь немецкого физика Baльтера Шоттки) – полупроводниковый диод с малым падением напряжения при прямом включении. Диоды Шоттки используют переход металл-полупроводник в качестве барьера Шоттки (вместо p-n перехода, как у обычных диодов). Допустимое обратное напряжение промышленно выпускаемых диодов Шоттки ограничено 250 В, на практике большинство диодов Шоттки применяется в низковольтных цепях при обратном напряжении порядка единиц и нескольких десятков Вольт.

Диоды Шотки обладают след преимуществами по сравнению с кремниевыми p–n переходами:1. Для пол того же тока требуется более низк прямое напряжение.2. Электропроводность создается только основными носителями (электронами). Отсутствует накопление неосновных носителей, и время восстановления диода при переключении напряжения с прямого на обратное очень мало. Быстродействие определяется скоростью перезарядки барьерной емкости.

За счет низкого прямого напряжения и высокого быстродействия диоды Шотки используются в выпрямительных и переключающих цепях, а также для увеличения быстродействия транзисторов в цифровых схемах, таких как ТТЛ–логика.

К недостаткам диодов Шотки относятся:

1. Ток утечки немного больше, чем у обычных диодов, использующих p–n переход.

2. Максимальное обратное напряжение ниже, чем у обычных кремниевых диодов.

Вольт–амперная характеристика диодов Шотки такая же, как и у обычных диодов, а обратные токи составляют сотни пА – десятки нА.