Geum.ru

Полупроводниковые приборы

Вид материалаИсследование
Туннельные диоды
2. Биполярные транзисторы
Подобный материал:
1   2   3   4   5

Рис. 4



ΔUст


Во избежании теплового пробоя последовательно со стабилитроном всегда включают резистор Rо, ограничивающий ток Iст, который является обратным током для p-n-структуры стабилитрона.

Дифференциальное сопротивление стабилитрона . Если напряжение Uвх может меняться в обе стороны от своего среднего значения, то точку “А” выбирают на середине вольт-амперной характеристики стабилитрона, причем

Перейдя к приращениям, запишем , а подставив ΔΙст из выражения rдиф , получим: , откуда .

При видно, что и стабильность выходного напряжения тем лучше, чем больше отношение .

Основными параметрами стабилитрона являются:

Uст – напряжение стабилизации;

Iст – минимальный ток стабилизации;

Imax ст – максимальный ток стабилизации;

rдиф – дифференциальное сопротивление;

Рmax – максимальная мощность рассеяния;

αст – температурный коэффициент стабилизации.



Выпускаются кремниевые стабилитроны на напряжение стабилизации от 1,3 до 400 В и на мощности от 250 мВт до 50 Вт.

Варикапы. Это полупроводниковые диоды, у которых используется барьерная емкость запертого p-n- перехода, зависящая от значения приложенного к варикапу обратного напряжения. Внешнее обратное напряжение, втягивая электроны в глубь n-области, а дырки в глубь p-области, расширяет p-n-переход, и в соответствии с выражением изменяет барьерную емкость от параметра d. Основной характеристикой варикапа является зависимость его емкости от значения обратного напряжения – вольт-фарадная характеристика (рис. 5).


С пФ


Рис. 5 0 Uобр, В

10В

Основными параметрами варикапов являются номинальная емкость и диапазон ее изменения, а также допустимое обратное напряжение и мощность. Варикапы применяются для электрической настройки колебательных контуров в радиоаппаратуре.

Туннельные диоды. Так называют диоды, основанные на туннельном эффекте, который наблюдается в p-n-структуре с настолько большим содержанием примесей, что полупроводник приобретает свойства, близкие к металлам.

Явление, заключающееся в том, что электрон, имеющий энергию, недостаточную для преодоления потенциального барьера p-n- перехода, все же проходит через него, если с другой стороны барьера имеется такой же свободный энергетический уровень, который занимал электрон перед барьером, называют туннельным эффектом.

Вероятность туннельного перехода тем выше, чем уже p-n- переход и меньше его потенциальный барьер. В туннельных диодах благодаря высокой концентрации примесей толщина p-n-перехода составляет 0,01мкм, что в десятки раз меньше, чем у диодов других типов, поэтому туннельный эффект в них ярко выражен и приводит к своеобразному виду вольтамперной характеристики (рис. 6).

Iпр

+

U0 Iп А C

R1

Ia

R2

+

Uвх. Uвых.

Iв B

_ U1 Uп Uв Upp Uпр

Рис. 6

Туннельный диод не обладает односторонней проводимостью.

Основные параметры туннельных диодов: пиковый ток Iп и напряжение пика Uп; ток впадины Iв и напряжение впадины Uв; напряжение раствора Uрр.

Падающий участок АВ характеристики диода можно рассматривать как дифференциальное отрицательное сопротивление. На этом свойстве основано применение этих диодов для создания генераторов и переключающих схем.


2. Биполярные транзисторы


Биполярным транзистором называют полупроводниковый прибор с тремя выводами, имеющий два взаимодействующих электронно-дырочных перехода, которые образованы между тремя областями с чередующимися типами проводимости. В зависимости от порядка чередования областей различают транзисторы p-n-p- и n-p-n- типов.

Средняя область называется базой (Б). Переход, к которому приложено прямое напряжение, называют эмиттерным, а соответствующую наружную область – эмиттером (Э). Другой переход, смещенный в обратном направлении, называют коллекторным, а соответствующую наружную область – коллектором (К).





Ge n Б Э n p

p p


Э K n


In In K

а) б)

Б