Электронные полупроводниковые приборы, страница 12

Последовательно – согласное включение стабилитронов (рисунок 2.8,а) применяется в тех случаях, когда величина требуемого напряжения стабилизации превышает напряжение стабилизации стабилитрона и используется для построения стабилитронов постоянного напряжения. Последовательно – встречное включение стабилитронов применяется для стабилизации переменного (двухполярного) напряжения.

2.6 Стабистор

Минимальное напряжение стабилизации стабилитронов составляет единицы вольт. Однако в ряде случаев необходимо осуществить стабилизацию напряжения величиной меньше одного вольта, или повысить напряжение стабилизации путем последовательно – согласного включения стабилитронов на доли вольт. Эти задачи успешно решаются с помощью стабистора.

Стабистор – полупроводниковый диод, предназначенный для построения стабилизаторов напряжения и тока, работающий в режиме прямого включения и имеющий более крутую В.А.Х., чем у выпрямительного диода с величиной падения напряжения меньше одного вольта.

Графическое обозначение стабистора такое же, как у стабилитрона (рисунок 2.6,а), но рабочий режим имеет место при прямом включении. От стабилитрона стабистор отличается маркировкой, в которой отображена величина напряжения стабилизации. Так стабистор КС107 имеет следующие параметры:

U_ст. = 0,7 В

I_ст. =  10 мА (при U_ст. = 0,7 В)

I_{ст. min} = 1 мА

I_{ст. max} = 100 мА

2.7 Варикап

Варикапами называются полупроводниковые диоды, у которых используется барьерная ёмкость закрытого (запертого) p–n перехода, зависящая от величины приложенного к диоду обратного напряжения.

Емкость обычного конденсатора и барьерная ёмкость p–n перехода определяется по формуле:

,

где

ε – относительная диэлектрическая проницаемость запирающего слоя p–n перехода;

S – площадь p–n перехода;

d – толщина запирающего слоя p–n перехода.

При изменении обратного напряжения в p–n переходе увеличивается толщина запирающего слоя (d), что ведёт к уменьшению барьерной ёмкости. На рисунке 2.10,а показано условное графическое обозначение варикапа с полярностью рабочего напряжения. Зависимость барьерной ёмкости от величины приложенного напряжения показана на рисунке 2.10,б.

Рисунок 2.10 – Условное обозначение варикапа (а) и зависимость

             его барьерной ёмкости от величины обратного напряжения

Основными параметрами варикапа являются следующие:

С_в [nФ] – ёмкость варикапа при заданном обратном напряжении U_обр.[B];

U_обр.max.[B] – максимальное обратное напряжение;

I_обр [mкA] – обратный ток при U_обр.max.;

Р_в [Вт] – рассеиваемая мощность при U_обр.max.;

К_с – коэффициент перекрытия по ёмкости, равный отношению максимального значения ёмкости к минимальному при соответствующих значениях напряжений:

;

Q_в – добротность варикапа на заданной частоте:

,

где  – сопротивление барьерной ёмкости варикапа,

 – омическое сопротивление варикапа при постоянном   U_обр.;

В таблице    приведены параметры для варикапа типа КВ 122В:

Таблица – Параметры для варикапа типа КВ 122В

Наиболее широко варикапы применяются для электронной настройки резонансных контуров. Для этого варикап включается в резонансный контур последовательно или параллельно основному конденсатору контура и на него (варикап) подаётся регулируемое обратное напряжение. Это приводит к изменению эквивалентной ёмкости контура, а, значит, к изменению его резонансной частоты. Из-за небольшой величины ёмкости варикапа его можно применять на достаточно высоких частотах – начиная с УКВ диапазона и выше. На рисунке 2.11 показаны схемы применения варикапов для настройки контуров.