Действия полупроводников, усилителей, цифровых и преобразовательных устройств, логических схем, страница 3

2.1. Точечные.

2.2.  Плоскостные.

2.2.1.  Сплавные.

2.2.2.  Диффузионные.

Точечные диоды.

1. Германий “n”-4                               Sp-n<40 мкмм².

2. Игла                                                       Cp-n®fпр.

                                                    Zc=1/wc; Ia до<0,1A.

Рис. 15. Точечный диод.

Плоскостные диоды.

А)Сплавные.

1-Cu “n” – 4 вал.

2-In    -      3 вал.

Рис. 16. Сплавной диод.

Б)Диффузионные.

При определенных условиях In диффундирует в Ge. После чего кристалл разрезают пополам, получается два диода

Рис.17. Диффузионный диод.

3.  По частотному назначению.

3.1     Выпрямитель.

3.2.     -малой мощности.

             -средней мощности.

             -большой мощности.

3.3.  Импульсные.

3.4.  Стабилитроны.


Обозначение.


Рис.18. Обозначение диода и стабилитрона

2.2.ВАХ полупроводникового диода.

ΔUа- прямое падение напряжения на диоде,

ΔIадоп – допустимый ток в прямом направлении, при котором температура диода меньше допустимого.

Iобр=(Iо+ Iг)M+Iут.

Iо - тепловой ток.

Рис.19. ВАХ полупроводникового диода.

Iг – ток термогенерации.

M-коэффициент лавинного умножения.

Iут  - ток утечки по поверхности.

2.3.Выпрямительные диоды

В зависимости от мощности диоды бывают:

1. Малой мощности

Ia доп. < 0,3 A.

Uобр. Доп. < 10-1000 В.

I обр. Cu<300 мкА.

           Si<10 мкА.

f гран. <400 Гц.

f гр. до 20 кГц.

2.Диоды средней мощности.

Допустимое среднее значение прямого тока лежит в пределах Iа доп.= 300 мА-10A.

3.Силовые диоды.

Iа доп. >10A.

10, 60, 25, 40, … 1000) A.

Uобр. доп. < 3200 В.

По обратному напряжению все диоды делятся на классы по 100В.

fгр. < n*10 кГц.

Лавинные диоды.

Могут выдерживать перенапряжение в обратной последовательности гораздо больше чем другие диоды. Пробой p-n-перехода носит лавинный характер.

Периферийная часть может более напряженнее чем, другая часть из-за меньшего содержания примесей.

В таких диодах выделяется пред. доп. ток.

Т°нагр <= T°доп.

Ток рабочей перегрузки- Iр.п. Iр.п. > Iп.

Рис.20. Структура лавинного диода и обратная ветвь вольт-амперной характеристики.

Параметры, характеризующие загрузку мощных диодов по току и напряжению:

Iп- предельный прямой ток, который представляет собой среднее значение за период импульсов тока синусоидальной формы.

Iрп- ток рабочей перегрузки, который является средним значением тока диода, не вызывающего превышение максимально допустимой температуры.

Iрп> Iп, так как время протекания тока мало.

Iап – ток аварийной перегрузки – среднее значение прямого тока , воздействие которого допускается лишь ограниченное число раз за время службы прибора.

Iуд – ударный ток, определяет максимальную амплитуду аварийного тока синусоидальной формы.

Iуд <Iп< Iрп < Iап

Uр – рабочее напряжение – максимально допустимое обратное напряжение диода без учёта возможных напряжений.

Uпп – периодически прикладываемое напряжение – максимальное напряжение, которое диод может выдержать при периодическом прикладывании.

Uнп – непериодически прикладываемое напряжение.

Uнп > Uпп > Uр

2.4.Импульсные диоды.

Предназначены для работы в схемах с короткими импульсами.

2.5.Кремниевые стабилитроны.

Или опорные диоды. Используют обратную ветвь характеристики. Слабая зависимость между током и напряжением.

В полупроводниковых стабилитронах используется свойство незначительного изменения обратного напряжения на p-n-переходе при электрическом пробое.

При напряжении < 3 В. применяется низкоомная база.

При U  от 3 до 7 В. – лавинный пробой, ближе к 7- туннельный.

Если U > 7 В.- только лавинный.

ВАХ стабилитрона.

Участок между Iстмin Iстмax является рабочим участком вольт– амперной

         характеристики полупроводникового стабилитрона.