Стабилитроны

рис.6

Принцип действия основан на обратимом электрическом пробое.

При достижении обратного напряжения U_ОБР=U_СТ происходит электрический пробой p-n-перехода, в результате ток через стабилитрон I_C резко возрастает (рис.7).

рис.7

В результате падение напряжения на R_Б увеличивается, а на нагрузке R_H остается без изменения.

Стабилитроны серии Д814 имеют напряжение стабилизации от 3 до 20 В.

Принцип действия основан на применении так называемого туннельного эффекта.

Используется в быстро переключающих схемах и генераторах. Он обладает отрицательным дифференциальным сопротивлением на определенном участке ВАХ.

рис.8

Согласно закону Ома .

Если повышается напряжение, то ток должен увеличиваться для любого материала. Но при возникновении туннельного эффекта при повышении напряжения от U_min до U_max ток уменьшается (рис.8).

Дифференциальное сопротивление на участке, где проявляется туннельный эффект, имеет отрицательное значение, а соотношение между максимальным и минимальным токами (рис.8).

рис.9

Для получения генерации синусоидальных колебаний в контур включают туннельный диод. В результате алгебраическая сумма активных сопротивлений в контуре равна 0. Поэтому в контуре возникают незатухающие колебания. Отрицательное дифференциальное сопротивление получается за счёт эффекта туннелирования электронов из n-области в р-область противоположно направлению основного электрического поля, приложенного к туннельному диоду. В результате общее число электронов, прошедших через сечение p-n-перехода за единицу времени с ростом внешнего напряжения уменьшается.

Обращённые диоды

Обращенные диоды используются для выпрямления малых напряжений, т.е. обратная ВАХ является как бы прямой для выпрямительного диода.

Oбращенный диод при малых напряжениях (до 0,3 В) не пропускает ток в прямом направлении, в то же время в обратном направлении электрический пробой наступает уже при нулевом обратном напряжении.

 

Варикап

Варикап представляет собой электрически управляемую ёмкость.

Ёмкость, как известно из курса физики, представляет собой зависимость

рис.11

рис.10

 

Т.к. ширина p-n-перехода d зависит от приложенного обратного напряжения U_обр, то при постоянстве абсолютной , относительной диэлектрических проницаемостей материала и площади p-n-перехода, ёмкость варикапа зависит только от d (рис.11).

Под воздействием U_обр регулируется расстояние между p и n областями. Получаем зависимость: при повышении обратного напряжения ёмкость вырикапа падает (рис.10).

В качестве варикапов необходимо применять плоскостные диоды, чтобы увеличить ёмкость. Варикапы используются как подстроенные, электрически управляемые конденсаторы в колебательных контурах.

Ёмкость их порядка десятков пикофарад (пФ). Варикапы применяют для автоматической подстройки частоты колебаний для удержания её в заданных пределах.

 

Фотодиод

Фотодиод – это полупроводниковый прибор, у которого обратный ток зависит от освещенности катода. ВАХ (рис.12). Зависимость тока от величины освещенности аналогично зависимости тока от приложенного напряжения для обычного диода рис.12

(выпрямительного), т.е. воздействие электрического и магнитного полей оказывает аналогичное действие.