Обозначение, назначение, типы и характеристики. Полупроводниковым диодом называют прибор с одним p-n-переходом и двумя электродами

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ.

Полупроводниковым диодом называют прибор с одним p-n- переходом и двумя электродами.

Различают: точечные и плоскостные диоды.

В точечном диоде используется пластинка германия с электропроводностью n- типа, толщиной 0,1...0,6 мм и площадью 0,5...1,5 мм². С пластинкой соприкасается заостренная стальная проволока, образующая p-n- переход в месте контакта. Это слаботочные диоды.

В плоскостном диоде p-n- переход образуется двумя полупроводниками с различными типами электропроводности, причем площадь перехода может составлять до нескольких десятков квадратных сантиметров. Это силовые диоды.

1) ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЙ ДИОД

Обычно U _пр не превышает 1...2 В. При этом плотность тока достигает 1...10 А/мм².

U _обр до нескольких сотен Вольт.

Допускается U _обр= (0,7...0,8) U _проб.

допускаемая температура Т до 85...100°С (германиевые)

Т до 150...200°С (кремниевые)

Для охлаждения применяют монтаж на радиаторы, обдув и др.

Имеет тепловой необратимый пробой.

Допускается 50...100 кратная перегрузка по току в течение 0,1 с.

2) СВЧ-ДИОД - работает при сверхвысоких частотах.

3) СТАБИЛИТРОН - это полупроводниковый диод, напряжение на котором в области электрического пробоя слабо зависит от тока. Используется для стабилизации напряжения. Работает на участке обратимого электрического пробоя.

Напряжение стабилизации U _ст = 1...1000 В;

Минимальный ток стабилизации I _{ст min} = 1...10 мА;

Максимальный ток стабилизации I _{ст max} = 50...2000 мА

Полупроводниковый стабилитрон, у которого областью стабилизации является прямая ветвь ВАХ, называется стабистором.

4) ТУННЕЛЬНЫЙ ДИОД - диод, в котором туннельный эффект приводит к появлению на ВАХ при прямом направлении отрицательной дифференциальной проводимости.

.

Рабочий участок – прямая ветвь.

I _п – ток пика;

I _в – ток впадины.

Применяется для генераторов высокочастотных колебаний и быстродействующих импульсных переключателей.

5) ОБРАЩЕННЫЙ ДИОД – разновидность туннельного диода, у которого ток пика I _п=0.

Обладает вентильными свойствами при малых напряжениях.

Наибольшая проводимость в обратном направлении.

6) ВАРИКАП – полупроводниковый диод, в котором используется зависимость емкости p-n- перехода от обратного напряжения и который предназначен для применения в качестве элемента с электрически управляемой величиной емкости. С – емкость варикапа.

Фотодиод и светодиод – полупроводниковые диоды, использующие эффект взаимодействия видимого, ультрафиолетового и инфракрасного излучения с носителями заряда в запирающем слое p-n- перехода.

7) ФОТОДИОД – это фотогальванический приемник излучения без внутреннего усиления.

I₀ – темновой ток.

8) СВЕТОДИОД – это светоизлучающий диод, который преобразует электроэнергию в энергию некогерентного светового излучения.

Наиболее распространены светодиоды, излучающие в видимой части спектра: желтый, красный и зеленый свет.

9) ОПТРОН или оптопара – это оптоэлектрический полупроводниковый прибор, содержащий излучающий и фотоприемный элементы, между которыми имеется оптическая связь и обеспечена электрическая изоляция.

Оптрон диодный имеет следующую характеристику:

Структурная схема оптопары

В источнике светового излучения (ИС) энергия электрического сигнала преобразуется в световое излучение. Световое излучение через оптический канал (ОК) поступает на фотоприемник (ФП), в котором преобразуется в электроэнергию.

Источник света (ИС) – обычно это светоизлучающий диод.

В оптическом канале (ОК) используются полимерные оптические клеи, лаки, волоконнооптические световоды и др.

В качестве фотоприемника (ФП) в оптопарах применяются фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы и фототиристоры.

В зависимости от типа ФП различают резисторные, диодные, транзисторные и тиристорные оптопары.

Дата добавления: 2014-12-16