Стабилитрон

Полупроводниковый стабилитрон - это полупроводниковый диод, напряжение на котором в области обратимого пробоя практически не зависит от протекающего тока. Подобное свойство позволяет использовать стабилитроны в разнообразных схемах стабилизации напряжения

Стабилитроны - приборы, работающие в режиме обратимого лавинного или туннельного пробоя. Условное графическое изображение стабилитрона показано на рис.11.

Рис. 11. УГИ стабилитрона (условное графическое изображение) .

Рабочим участком стабилитрона является участок на обратной ветви вольтамперной характеристики (рис.12.) в области напряжений, соответствующих обратимому пробою. Очевидно, что при некоторых значениях обратного напряжения (минимальное напряжение пробоя), ток прибора, ранее незначительный, начинает возрастать - наступает пробой p-n-перехода. Указанное значение напряжения пробоя прибора, называется напряжением стабилизации Uст прибора. По мере увеличения тока, протекающего через стабилитрон, напряжение на стабилитроне незначительно увеличивается (можно сказать, что с достаточной степенью точности, остается постоянным при возрастании тока).

Рис. 12. ВАХ стабилитрона и зависимость температурнго коэффициента напряжения(ТКН) от напряжения стабилизации .

У стабилитронов с туннельным характером пробоя, который происходит в узких p-n-переходах (при напряженности внутреннего электрического поля Евн>1,4×106 В/м), ТКН (рис. 12. ). Для этих приборов характерным является напряжение стабилизации до 5 В.

Наиболее распространены стабилитроны на основе широкого р-n-перехода с меньшей внутренней напряженностью поля (Евн <5×104 В/м), для которых характерно развитие лавинного характера пробоя. Для подобных приборов обычным является напряжение стабилизации Uст > 5 В, (рис.12.).

При напряжении стабилизации стабилитрона в пределах 5…6 В, в p-n-переходе одновременно существуют оба вида пробоя (смешанный тип пробоя).

Дифференциальное сопротивление rд (rд = ∆Uст/∆Iст) характеризует качество стабилитрона на участке стабилизации, т.е. степень изменения напряжения стабилизации при изменении тока стабилизации.Зависимость дифференциального сопротивления r(U) во всем диапазоне напряжений показана пунктиром (рис. 13, а).

а б

Рис. 13 Линеаризованная ВАХ стабилитрона (а) и схема его замещения (б).