2.6.2. Полупроводниковые диоды

Полупроводниковым диодом называется прибор, основой конструкции которого является один р-n переход. Условное обозначение диода (прил. 1) сохранилось от первых электровакуумных диодов. В изображении черта означает катод, а треугольник анод. Чтобы это запомнить, достаточно представить, что катод испускает электроны, и они выходят из него расходящимся пучком, образуя треугольник. Если считать проводимость диода направленной от плюса к минусу, то она будет соответствовать стрелке, образованной вершиной треугольника.

Параметры некоторых выпрямительных диодов показаны в табл. 2.11,

Таблица 2.11 ПАРАМЕТРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ

где Iпр ср — прямой средний ток: среднее за период значение тока через диод;

Uобр,и,п — обратное импульсное повторяющееся напряжение: наибольшее мгновенное значение обратного напряжения;

Uобр. макс — максимальное допустимое постоянное обратное напряжение;

Iобр, и — импульсный обратный ток: наибольшее мгновенное значение обратного тока, обусловленное импульсным обратным напряжением;

Iобр — постоянный обратный ток, обусловленный постоянным обратным напряжением;

Iобр, ср — средний обратный ток: среднее за период значение обратного тока.

Примеры маркировки диодов цветными метками приведены в табл. 2.12.

Таблица 2.12 МАРКИРОВКА ДИОДОВ ЦВЕТНЫМИ МЕТКАМИ

Универсальные и импульсные диоды — полупроводниковые диоды, имеющие малую длительность переходных процессов включения и выключения и предназначенные для применения в импульсных режимах работы.

Стабилитрон — полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации напряжения. Обратная ветвь вольт-амперной характеристики этого диода является почти прямой линией (рис. 2.2), поэтому при изменении тока, проходящего через прибор, напряжение на нем практически не меняется.

Рис. 2.2. Схемы применения полупроводниковых диодов:

а) выпрямление переменного тока с помощью выпрямительного диода. Rнагр — сопротивление нагрузки; 6) стабилизация напряжения с помощью стабилитрона. Uвх — входное напряжение, Uвых — выходное напряжение;

в), г) вольт-амперные характеристики. iпр, Unp, iобр.Uобр ~ прямые и обратные токи и напряжения, Uст — стабилизированное напряжение.

Параметры некоторых стабилитронов приведены в табл. 2.13, где Uст — напряжение стабилизации, Iст — ток стабилизации: значение постоянного тока, протекающего через стабилитрон в режиме стабилизации, Pст.макс — максимально допустимая мощность стабилизации.

Варикап — полупроводниковый диод, действие которого основано на использовании зависимости его емкости от величины обратного напряжения. Он применяется как элемент с электрически управляемой емкостью: Основные параметры некоторых варикалов приведены в табл. 2.14, где Св — емкость варикапа, Qв — добротность варикапа: отношение реактивного сопротивления варикапа на заданной частоте к сопротивлению потерь при заданной емкости или обратном напряжении.

Таблица 2.13 СТАБИЛИТРОНЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Таблица 2.14 ВАРИКАПЫ