Стабилитроны. Назначение. ВАХ и основные параметры

Стабилитрон (диод Зенера) — полупроводниковый диод, предназначенный для поддержания напряжения источника питания на заданном уровне. По сравнению с обычными диодами имеет достаточно низкое регламентированное напряжение пробоя (при обратном включении) и может поддерживать это напряжение на постоянном уровне при значительном изменении силы обратного тока. Материалы, используемые для создания p-n перехода стабилитронов, имеют высокую концентрацию легирующих элементов (примесей). Поэтому, при относительно небольших обратных напряжениях в переходе возникает сильное электрическое поле, вызывающее его электрический пробой, в данном случае являющийся обратимым (если не наступает тепловой пробой вследствие слишком большой силы тока).

УГО:

ВАХ:

Параметры:

1) Напряжение стабилизации — значение напряжения на стабилитроне при прохождении заданного тока стабилизации. Пробивное напряжение диода, а значит, напряжение стабилизации стабилитрона зависит от толщины p-n-перехода или от удельного сопротивления базы диода. Поэтому разные стабилитроны имеют различные напряжения стабилизации (от 3 до 400 В).

2) Температурный коэффициент напряжения стабилизации — величина, определяемая отношением относительного изменения температуры окружающей среды при постоянном токе стабилизации. Значения этого параметра у различных стабилитронов различны. Коэффициент может иметь как положительные так и отрицательные значения для высоковольтных и низковольтных стабилитронов соответственно. Изменение знака соответствует напряжению стабилизации порядка 6В.

3) Дифференциальное сопротивление — величина, определяемая отношением приращения напряжения стабилизации к вызвавшему его малому приращению тока в заданном диапазоне частот.

4) Максимально допустимая рассеиваемая мощность — максимальная постоянная или средняя мощность, рассеиваемая на стабилитроне, при которой обеспечивается заданная надёжность.

5) Минимально допустимый ток стабилизации - минимальный ток, при котором гарантируется ввод p-n-перехода стабилитрона в режим устойчивого пробоя и, как следствие, стабильное значение напряжения стабилизации. При малых обратных токах стабилитрон работает на начальном участке вольт-амперной характеристики, где значение обратного напряжения неустойчиво и может колебаться в пределах от нуля до напряжения стабилизации.

11. Диодные ограничители и фиксаторы уровня напряжения.

Ограничителем называется подключение, в котором выходное напряжение следует за входным напряжением до определенного уровня, который называется ограничительным уровнем. При превышении его выходное напряжение остается неизменным. Если на выходе отсутствует верхняя часть импульса входного напряжения, тогда этот ограничитель называется верхним ограничителем. Если нижняя - нижним. Если и верхняя и нижняя, тогда двусторонним ограничителем. В диодных ограничителях получают ограничение превышением открываемого напряжения. Для этого есть две возможности:

Включить диод последовательно с потребителем. В этом случае ограничение происходит при закрывании диода. Или параллельно, в котором ограничение происходит при открывании, потому что в этом случае маленькое прямое сопротивление диода замыкает выходы. Соответственно есть параллельные или последовательные ограничители.