Стабилитроны и стабисторы
Стабилитроном называется полупроводниковый диод, на обратной ветви ВАХ которого имеется участок с сильной зависимостью тока от напряжения (рисунок 2.7), т.е. с большим значением крутизны DI/DU (DI = IСТ MAX – IСТ MIX). Если такой участок соответствует прямой ветви ВАХ, то прибор называется стабистором.
Стабилитроны используются для создания стабилизаторов напряжения.
Напряжение стабилизации UСТ соответствует напряжению электрического (лавинного) пробоя p-n-перехода при некотором заданном токе стабилизации IСТ (рисунок 2.7). Возможности получения стабильного напряжения характеризуются дифференциальным сопротивлением стабилитрона rД = DU/DI, которое должно быть как можно меньше.
К параметрам стабилитрона относятся: напряжение стабилизации UСТ, минимальный и максимальный токи стабилизации IСТ MIN и ICT MIN, дифференциальное сопротивление rД, а так же температурный коэффициент напряжения стабилизации (TKU) – относительное изменение напряжения стабилизации ΔUСТ при изменении температуры корпуса прибора на 1о С.
Промышленностью выпускаются стабилитроны с параметрами: Ucт от 1,5 до 180 В, токи стабилизации от 0,5 мА до 1,4 А.
Выпускаются также двуханодные стабилитроны, служащие для стабилизации разнополярных напряжений и представляющие собой встречно включенные p-n переходы.
Рис. 2.7. К определению
параметров стабилитронов
Простейшая схема стабилизации напряжения с использованием стабилитрона представлена на рисунке 2.8. Сопротивление нагрузки RН подключается параллельно стабилитрону, гасящее сопротивление RГ служит для ограничения тока через стабилитрон.
Рис. 2.8. Схема включения стабилитрона
Тогда:
(2.3)
В результате уравнение нагрузочной прямой примет вид:
(2.4)
Точка пересечения этой прямой с ВАХ стабилитрона есть рабочая точка. На рисунке 2.9 приведена характеристика стабилитрона и две нагрузочные прямые при двух напряжениях питания UП1 и UП2. При изменении напряжения источника питания (напряжения на входе схемы) нагрузочная прямая перемещается параллельно самой себе.
Рис.2.9. Характеристика стабилитрона с нагрузочными характеристиками.
Т.к. входное напряжение может, как увеличиваться, так и уменьшаться, то рабочая точка выбирается на середине участка стабилизации. При этом ток, текущий через стабилитрон IСТ1 и IСТ2 будет изменяться в соответствии с колебаниями входного напряжения, но напряжение на выходе схемы (напряжение на стабилитроне) будет оставаться практически неизменным.
В случае изменения сопротивления нагрузки при постоянном напряжении источника питания изменяется наклон нагрузочной прямой. При этом так же, как и в рассмотренном выше случае, изменяться будет ток, текущий через стабилитрон, а напряжение на стабилитроне останется постоянным.
Кроме стабилизации постоянного напряжения стабилитроны используют в стабилизаторах и ограничителях импульсного напряжения, в схемах выпрямления, в качестве управляемых емкостей, шумовых генераторов и элементов межкаскадных связей в усилителях постоянного тока и импульсных устройствах.
Разновидностью стабилитрона является стабистор, в котором для стабилизации напряжения используется прямая ветвь ВАХ. Отличительная особенность стабисторов по сравнению со стабилитронами заключается в меньшем напряжении стабилизации, составляющем примерно 0,7 В при комнатной температуре. Стабисторы могут применяться совместно со стабилитронами в качестве термокомпенсирующих элементов.
Дата добавления: 2015-04-21; просмотров: 2073;