Виды полупроводниковых диодов: стабилитрон, стабистор, диод Шоттки, варикап и др

Стабилитрон и стабистор

Стабилитроны и стабисторы — это полупроводниковые диоды, предназначенные для стабилизации, т. е. поддержания постоянства напряжения в цепях питания радиоэлектронной аппаратуры. Конструкции стабилитронов широкого применения аналогичны плоскостным выпрямительным диодам.

Стабистор это полупроводник, стабилизирующий напряжение через прямую ветвь вольт-амперной характеристики за счет работы в режиме электрического пробоя.

Стабилитрон работает не на прямой, как выпря­мительные или высокочастотные диоды, а на том участке обратной ветви вольт-амперной характеристики, где незначительное обратное напряжение вызывает значительное увеличение обратного тока через прибор. Основные параметры стабилитронов и стабисторов большой мощности представлены в таблице ниже.

Разобраться в сущности действия стабилитрона тебе поможет его вольт-амперная характеристика. Здесь по горизонтальной оси отложены в некотором масштабе обратное напряжение а по вертикальной оси вниз — обратный ток /обр. Напряжение на стабилитрон подают в обратной полярности, т. е. включают так, чтобы его анод был соединен с минусом, а катод с плюсом источника питания. При таком включении через стабилитрон течет обратный ток /обр. По мере увеличения обратного напряжения обратный ток растет очень мало — характеристика идет почти параллельно оси Uобр. Но при некотором напряжении Uобр р-п переход стабилитрона пробивается и через него начинает течь значительный обратный ток. Теперь вольт-амперная характеристика резко поворачивает и идет вниз почти параллельно оси Iобр. Этот участок и является для стабилитрона ра­бочим.

Пробой же р-п перехода не ведет к порче прибора, если ток через него не превышает некоторой допустимой величины. Схема возможного практического применения ста­билитрона, с помощью которого на нагрузку должно подаваться стабильное (неизменяющееся) напряжение. При таком включении через стабилизатор Д течет обратный ток Iобр, создающийся источником питания Uпит, напряжение которого непостоянно. Под действием этого напряжения ток Iобр, текущий через стаби­литрон, тоже изменяется, а напряжение на нем, а значит, и на подключенной к нему нагрузке Rн остается практически неизменным. Резистор R ограничивает максимально допустимый ток, текущий через стабилитрон.

Стабилитрон и стабистор.

Стабистор, как и выпрямительный диод, работает на прямой ветви вольт-амперной характеристики. Стабистор открывается при незна­чительном прямом напряжении Unp и через него начинает течь нарастающий по величине прямой ток Iпр. Прямая ветвь вольт-амперной характеристики ста­бистора проходит почти параллельно оси Iпр; при значительном изменении прямого тока через стабистор падение напряжения на нем изменяется очень мало. Это свойство стабистора и используется для стабилизации напряжения.

Будет интересно➡ Что такое динистор?

Посмотри на рис. 88,6, где показана схема возможного практического применения стабистора. Принципиально такое устройство работает так же, как со стабилитроном, только на стабистор Д подается прямое напряжение. Вот наиболее важные параметры (характеристики) стабилитронов и стабисторов: напряжение стабилизации Uст, ток стабилизации Iст, минимальный ток стабилизации Iстмин и максимальный ток стабилизации Iстмакс. Параметр — это то падение напряжения, которое создается между вы­водами стабилизатора или стабистора в рабочем режиме. Наша промышленность выпускает кремниевые стабилитроны на напряжение стабилизации Uст от не­скольких вольт до 180 В, а стабисторы — на Uв пределах нескольких вольт.

Минимальный ток стабилизации Iстмин — это: для стабилитрона — наимень­ший ток через прибор, при котором начинается устойчивая работа в режиме «пробоя» (на рис. 87, а — линия Iстмин); для стабистора — наименьший прямой ток, при котором крутизна вольт-амперной характеристики резко уменьшается (на рис. 88, а — на уровне линии Iст.мин). С уменьшением этого тока приборы перестают стабилизировать напряжение. Максимально допустимый ток стабилизации Iст макс — это наибольший ток через прибор (не путай с током, текущим в цепи, питающейся от стабили­затора напряжения), при котором температура его р-п перехода не превышает допустимой (на рис. 87, а и 88, а — линии Iстмакс). Превышение тока Iст.макс ведет к тепловому пробою р-п перехода и, естественно, к выходу прибора из строя.

Основные параметры некоторых стабилитронов и стабисторов, наиболее часто используемых в радиолюбительских конструкциях, приведены в прилож. 3. В блоке питания, например, о котором я буду рассказывать в восьмой беседе, будет использован стабилитрон Д813. Напряжение стабилизации этого стабили­трона (при Iст=5 мА) может быть от 11,5 до 14 В, Iст.мин ~ 3 мА, Iст.макс — 20 мА, максимальная рассеиваемая мощность Рмакс (произведение на­пряжения Uст на ток Iст.макс) 280 мВт.

Диод Шоттки

В диоде Шоттки используется не p-n-переход, а выпрямляющий контакт металл-полупроводник. Условное графическое обозначение диода Шоттки представлено на рис. 1.44, б.

Обратимся к соответствующей зонной диаграмме (рис. 1.47), которую полезно сравнить с зонной диаграммой для невыпрямляющего контакта.

Для выпрямляющего контакта металл-полупроводник n-типа характерно то, что контактная разность потенциалов φмп = φм — φп положительна: φмп > 0.

Абрамян Евгений Павлович

Доцент кафедры электротехники СПбГПУ

Задать вопрос

Энергетические уровни, соответствующие зоне проводимости, в полупроводнике заполнены больше, чем в металле. Поэтому после соединения металла и полупроводника часть электронов перейдет из полупроводника в металл. Это приведет к уменьшению концентрации электронов в полупроводнике n -типа. Возникнет область полупроводника, обедненная свободными носителями электричества и обладающая повышенным удельным сопротивлением. В области перехода появятся объемные заряды и образуется потенциальный барьер, препятствующий дальнейшему переходу электронов из полупроводника в металл.

Если подключить источник внешнего напряжения плюсом к металлу, а минусом к полупроводнику n-типа, то потенциальный барьер понизится и через переход начнет протекать прямой ток. При противоположном подключении потенциальный барьер увеличивается и ток оказывается очень малым.

При работе диода Шоттки отсутствуют инжекция неосновных носителей и соответствующие явления накопления и рассасывания, поэтому диоды Шоттки — очень быстродействующие приборы, они могут работать на частотах до десятков гигагерц ( 1 ГГц = 1 · 109 Гц). У диода Шоттки может быть малый обратный ток и малое прямое напряжение (при малых прямых токах) — около 0,5 В, что меньше, чем у кремниевых приборов. Максимально допустимый прямой ток может составлять десятки и сотни ампер, а максимально допустимое напряжение — сотни вольт.

Для примера изобразим прямые ветви вольт-амперных характеристик (рис. 1.48) кремниевого диода КД923А с барьером Шоттки (диода Шоттки), предназначенного для работы в импульсных устройствах.

Для него iпр.макс= 100 мА,u обр.макс= 14В (при t < 35°C), время жизни носителей заряда — не более 0,1 не, постоянный обратный ток при uобр =10 В и t = 25°С — не более 5 мкА.

Электронный авиабилет
Электронный авиабилет или e-ticket – это электронная форма авиабилета, предлагаемая взамен обычного бланка.
Маршрутная квитанция
Ваше бронирование на рейс осуществляется стандартным образом, однако информация о путешествии, отражаемая на авиабилете, не печатается на бланке, а надежно хранится в специальной базе данных авиакомпании в электронном виде.

В качестве подтверждения факта приобретения электронного билета выдается маршрутная квитанция. После приобретения электронного авиабилета на указанный электронный адрес придёт маршрутная квитанция. По маршрутной квитанции можно сверить данные о покупке с тем, что было необходимо.

Маршрутная квитанция содержит полную информацию о маршруте, форме и деталях оплаты перевозки, аналогично бумажному билету. Рекомендуется распечатать и иметь её при себе на протяжении всего путешествия. Самая важная информация, указанная в маршрутной квитанции — номер брони.

Источник информации: S7 Airlines. Электронный билет. Вопросы и ответы.
Приобретение электронного авиабилета
В настоящее время большинство ведущих авиакомпаний всех стран практикуют продажу электронных билетов через Интернет.

Порядок приобретения электронного билета:

1. Зайдите на сайт интересующей Вас авиакомпании.

2. Выберите функцию Бронирование или Web- бронирование, заполните необходимые поля (дата вылета, дата обратного билета, город и аэропорт вылета, город и аэропорт прибытия, количество пассажиров, класс обслуживания).

3. Результатом выполненного поиска будет список возможных рейсов и их стоимость. Важно!

Внимательно прочитайте, что входит в стоимость билета, обратите внимание входят ли туда сборы аэропорта. Обратите внимание на общие условия перевозки по данному тарифу (если сходу вы не видите ссылку на данный документ, то в любом случае на стадии оплаты система автоматически покажет условия перевозки и попросит Вас подтвердить Ваше согласие по всем условиям).

4. После выбора рейса для приобретения билета необходимо зарегистрироваться на сайте авиакомпании (или войти под уже зарегистрированным именем). При регистрации необходимо указать достоверные сведения.

5. Также необходимо указать достоверные сведения о пассажирах, для которых приобретается электронный билет.

6. Форма регистрации обычно содержит поле «способ оплаты». Оплатить авиабилет можно следующими способами:

1) используя электронные платёжные системы (к примеру, WebMoney);

2) через кредитную или дебетовую карту (чаще всего принимаются карты платёжных систем Visa – категории выше Electron — , Mastercard, American Express);

3) а также с помощью специальной виртуальной карты (например, «МаsterCard Virtual для оплаты услуг в сети Интернет»).

7. Если всё сделано верно, то после процедуры оплаты на указанный e-mail придёт маршрутная квитанция. Рекомендуется проверить правильность указанных данных: ФИО, номер паспорта, номер рейса, тариф. Сохраните и по возможности распечатайте маршрутную квитанцию. Советы
1. Для быстрого поиска самых выгодных предложений авиакомпаний разных стран мира и самых дешёвых билетов, воспользуйтесь специализированными сайтами, например https://www.skyscanner.net.

2. Часто работает правило: чем за больший срок до даты вылета Вы покупаете электронный билет, тем меньше Вы за него платите. Выгоднее планировать перелет и покупать билет заранее, например за 1-2 месяца до даты вылета.
Процедура прохождения регистрации на рейс
На практике, при регистрации на рейс не обязательно иметь при себе распечатку квитанции, достаточно выписать или запомнить номер брони.

Регистрацию на рейс пассажир с электронным билетом проходит следующим образом.

Вы подходите к окну регистрации, показываете: действующий паспорт (при необходимости с визой) и распечатку квитанции (или просто называете номер брони). Оператор находит по номеру брони и ФИО Вас в базе данных и выдаёт Вам посадочный талон. А дальше всё происходит как обычно- сдача багажа, проверка ручной клади и, если всё в порядке, посадка в самолет.

Источник информации: личный опыт автора.

Преимущества электронного билета

Источник информации: Аэрофлот. Web-бронировние.
Ссылки по теме
«Путешествуем и экономим» – статья в электронном журнале «Всемирные путешествия» посвящена экономным способам путешествия, в статье рассказывается об электронных билетах и первых компаниях-дискаунтерах.

«Бумажных авиабилетов больше не будет» — статья в разделе «Финансовые известия». В статье приведена интересная статистика доли электронных билетов среди всех распродаваемых аваиакомпаниями билетов, а также рассказано о мнениях руководств ведущих российских авиакомпаний по поводу введения электронных билетов.

Маркировка стабилитронов

Отечественные и импортные стабилитроны в металлическом корпусе маркируются просто и наглядно. На них наносится наименование прибора и расположение анода и катода в виде схематического обозначения.

Приборы в пластиковом корпусе маркируются кольцами и точками различных цветов со стороны катода и анода. По цвету и сочетанию знаков можно определить тип прибора, но для этого придётся заглянуть в справочники или использовать программы-калькуляторы. И то, и другое можно найти в интернете.

Иногда на маломощных стабилитронах наносят напряжение стабилизации.

Основные характеристики

При проектировании блоков питания, следует уметь правильно произвести расчет и подобрать по значениям необходимый элемент. Неправильно подобранный стабилитрон сразу выйдет из строя или не будет поддерживать напряжение на необходимом уровне.

Основными характеристиками являются:

• напряжение Ucт. стабилизации;
• номинальный ток стабилизации Iст., протекающий через стабилитрон;
• допустимая мощность рассеивания;
• температурный коэффициент стабилизации;
• динамическое сопротивление.

Эти характеристики определены заводом-изготовителем и указываются в справочной литературе.