Полупроводниковый диод

Полупроводниковый диод представляет собой электронное устройство с
одним электронно-дырочным переходом (р-n-переходом) и двумя выводами.

В зависимости от конструктивного исполнения р-n-перехода различают
точечные диоды, имеющие незначительную мощность, и плоскостные диоды, имеющие значительную мощность. На принципиальных электрических схемах
буквенно-графическое обозначение полупроводникового диода следующее:

Зависимость силы тока в диоде от приложенного к нему напряжения,
вольт-амперная характеристика (ВАХ), показана на рис.10.4. Она же является
обобщённой ВАХ р-n-перехода. Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода имеет три характерных участка:

1 – работа при прямом напряжении
(протекает прямой ток: р-n-переход открыт,
и сила тока ограничена только сопротивлением материала полупроводника);

2 – работа при обратном напряжении (протекает обратный ток: р-n-переход закрыт, и ток незначительной силы проходит за счёт незначительного количества не основных носителей свободных зарядов в материале полупроводника (электронов в р-слое и дырок в n-слое);

3 – работа при напряжении пробоя
(обратный ток резко увеличивается: происходит резкое, («лавинообразное») увеличение
не основных носителей свободных зарядов в
материале полупроводника (электронов в р-слое и дырок в n-слое) при увеличении обратного
напряжения).

Для оценки и выбора полупроводниковых диодов указывают следующие
технические параметры:

– прямой ток: максимально допустимый (средний за период) ток,
сила которого определяется нагревом диода;

– прямое напряжение: прямое импульсное максимальное напряжение
для допустимого импульса прямого тока;

– мощность, рассеиваемая диодом: максимальная мощность,
которую способен рассеивать диод;

– обратное напряжение: обратное импульсное максимальное напряжение,
равное 70 % от напряжения пробоя;

– обратный ток: сила тока, протекающего при обратном напряжении.

Полупроводниковые диоды выпускают кремниевые (на основе кремния)
и германиевые (на основе германия): кремниевые диоды способны работать при температуре от 120°С до 150°С при прямом напряжении около 1 В, германиевые диоды способны работать при температуре от 55°С до 85°С при прямом напряжении около 0,3 В. Для получения большего обратного напряжения диоды соединяют последовательно, а для получения большего прямого тока диоды соединяют параллельно.

Если номинальный режим работы диода находится на обратной части его вольт-амперной характеристики (рис.10.4, участок 2), то диод называют стабилитроном.

На принципиальных электрических схемах буквенно-графическое обозначение стабилитрона следующее:

Стабилитрон предназначен для
стабилизации напряжения, то есть поддержания напряжения на одном уровне.
Стабилитрон включают параллельно
нагрузке (рис.10.5). При увеличении входного напряжения возрастает ток в цепи
R1 – VD, а напряжение на нагрузке U_нагр (равное напряжению стабилизации) практически не меняется за счёт падения
избыточного напряжения на резисторе R1.

Вопросы для самоконтроля

1. Какое электронное устройство называется полупроводниковым диодом?

2. Как полупроводниковый диод обозначается
на принципиальной электрической схеме?

3. Опишите работу полупроводникового диода,
используя его вольт-амперную характеристику.

4. Перечислите технические параметры полупроводникового диода.

5. Как выбрать полупроводниковый диод?

6. Какое электронное устройство называется стабилитроном?

7. Как стабилитрон обозначается на принципиальной электрической схеме?

8. Приведите принципиальную электрическую схему
стабилизации напряжения с расшифровкой буквенных обозначений.

9. Опишите работу приведенной схемы стабилизации напряжения.

Дата добавления: 2014-11-15; просмотров: 280; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!