Стабилитроны

Стабилитроны представляют собой полупроводниковые диоды, вольтамперная характеристика которых имеет участок со слабой зависимостью напряжения от тока в области электрического пробоя (рисунок 2.8а). Эти диоды используются для ограничения сигналов, стабилизации напряжения и в источниках эталонных напряжений.

Стабилитроны в схему включаются в обратном направлении с ограничительным сопротивлением (рисунок 2.86). R₀.

Рис. 2.8 Стабилитрон: а) вольтамперная характеристика, б) схема стабилизации

Для этой схемы стабилизации можно записать следующее соотношение:

Нестабильность напряжения на нагрузке DU_н может быть вызвана следующими причинами:

1) Нестабильность источника питания - DE_ип;

2) Нестабильность нагрузки - DR_н и, следовательно, нестабильность тока нагрузки DI_н.

следовательно, можно записать соотношение:

Отсюда следует:

Очевидно, что при R₀ / R_g >>1 Þ DU_ст=DU_н <<DE_ип

При изменении R_н, ток через стабилитрон будет таким, что полный ток I₀ и напряжение DU_ст останутся практически постоянными.

Для характеристики качества стабилизации напряжения стабилитронами используют параметр - коэффициент стабилизации:

Для рассмотренной схемы очевидно:

Величину R₀ необходимо выбирать таким образом, чтобы выполнялись условия:

а) Величина R₀ и E_ип должны обеспечивать I_cт;

б) R₀>> R_н

То есть

Основные параметры стабилитронов:

1) Напряжение стабилизации

Напряжение стабилизации U_ст соответствует точке на середине рабочего участка а-б (рисунок 2.8а). Этому напряжению соответствует ток стабилизации I_cт.

2) Максимальный и минимальный токи стабилизации I_max и I_min

Эти токи определяют диапазон токов стабилитрона с гарантированной устойчивостью электрического пробоя р-nперехода. При I_cт < I_min появляется сильная зависимость U_ст от I_cт, а при I_cт > I_max возможен переход в область необратимого теплового пробоя.

3) Динамическое (дифференцированное) сопротивление в рабочей точке

Этот параметр характеризует основное свойство стабилитрона -стабилизацию напряжения при изменении тока через него. Чем меньше R_i, тем лучше стабилитрон.

4) Температурный коэффициент напряжения TKU

Показывает величину относительного изменения напряжения стабилизации при изменении температуры на 1 градус. Иногда TKU выражают в процентах.

При лавинном пробое TKU положителен, а при полевом пробое - отрицателен. Этот параметр необходимо учитывать, если прибор работает в нестационарных условиях с изменяющимися температурами.

Дата добавления: 2014-01-03