Опорные диоды (стабилитроны и стабисторы)

Стабилитрон – это прибор, предназначенный для стабилизации напряжения на присоединенной параллельно ему нагрузке в случае изменения ее сопротивления или величины напряжения питания. При работе стабилитрона используется участок пробоя на обратной ветви ВАХ, где значительному изменению тока соответствует очень малое изменение напряжения. Напряжение стабилизации зависит от толщины р-n-перехода, а толщина – от величины удельного сопротивления материала. При использовании низкоомных материалов получают стабилитроны для стабилизации малых напряжений. При напряжениях ниже 6,3 В в p-n-переходах наблюдается туннельный вид пробоя. При U_стаб>6,3 В наблюдается лавинный пробой.

Вольтамперная характеристика стабилитрона представлена на рис. 1.3.

Основные параметры стабилитронов:

· напряжение стабилизации U_CT;

· минимальный ток стабилизации I_{СТ min} – его величина определяется увеличением дифференциального сопротивления диода;

· максимальный ток стабилизации I_{СТ max} – его величина ограничена кривой допустимой мощности и возможностью теплового пробоя;

· температурный коэффициент напряжения стабилизации (зависимость показана на рис. 1.4):

ТКН = %, [1/град];

· дифференциальное сопротивление в рабочей точке R_∂= ∆U / ∆I;

· статическое сопротивление в рабочей точке R₀ = U₀ / I₀;

· коэффициент качества Q= R_∂ / R₀.

Стабисторы – это полупроводниковые диоды, предназначенные для стабилизации небольших напряжений (0,7; 1,4 В). Принцип стабилизации основан на характере прямой ветви кремниевого р-n-перехода. Для получения малого сопротивления базы диода и меньшего прямого дифференциального сопротивления используют кремний с повышенной концентрацией примесей. Стабисторы могут выполняться и на основе других полупроводниковых материалов. В качестве стабисторов можно использовать кремниевые диоды Д219С, Д220С и селеновые выпрямители 7ГЕ1А-С, 7ГЕ2А-С. Для получения более высокого напряжения стабилизации (1,4 В) используют последовательное соединение стабисторов.

Вольтамперная характеристика стабистора представлена на рис. 1.5.