ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛЬТ-АМПЕРНОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАБИЛИТРОНА

Ц е л ь р а б о т ы : экспериментальное исследование и анализ вольт-

амперных характеристик стабилитрона и последовательно подключенных

стабилитронов, определение параметров.

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ

Полупроводниковые стабилитроны

Полупроводниковыми стабилитронами называют диоды, предназначен-

ные для стабилизации уровня напряжения в схеме. У стабилитронов напря-

жение в области электрического пробоя при обратном включении слабо

зависит от тока в заданном диапазоне.

ВАХ стабилитрона

Стабилитроны работают в режиме электрического пробоя. Под дейст-

вием сильного поля в области р-п-перехода обратный ток резко возрастает

при малых изменениях приложенного напряжения. Эту особенность ВАХ

в области пробоя используют для стабилизации напряжения, а также фик-

сации уровней напряжений и токов в схемах, отсюда другое название

кремниевых стабилитронов – опорные диоды.

На рисунке 1 представлена типичная ВАХ стабилитрона. Характеристи-

ка для прямого тока стабилитрона такая же, как у обычных диодов.

На обратной ветви ВАХ стабилитрона точками А и Б отмечены грани-

цы рабочего участка. Положение точки А соответствует напряжению про-

боя p-n-перехода (является также напряжением стабилизации), которое

зависит от исходного материала, определяемого концентрацией примесей.

Напряжение пробоя может изменяться в широких пределах – от 3,5 до

400 В и выше. В стабилитронах может иметь место и туннельный, и ла-

винный, и смешанный пробои в зависимости от удельного сопротивления

базы. В стабилитронах с низкоомной базой (низковольтных, до шести

вольт) имеет место туннельный пробой, а в стабилитронах с высокоомной

базой (высоковольтных, свыше восьми вольт) – лавинный пробой.

Точка Б соответствует предельному режиму, в котором на стабилитро-

не рассеивается максимально допустимая мощность. При выходе ВАХ за

пределы точки Б наступает тепловой пробой.

На рисунке 2 приведена рабочая область ВАХ стабилитрона.

Рисунок 1 – Общий вид ВАХ стабилитрона Рисунок 2 – Рабочая область ВАХ стабилитрона