Skip to content

Стабилитрон уго гост

Скачать стабилитрон уго гост djvu

Диоды — простейшие полупроводниковые приборы, основой которых является электронно-дырочный стабилитрон p-n-переход. Как известно, основное свойство p-n-перехода — односторонняя проводимость: от области p анод к области n катод. Это наглядно передает и условное графическое обозначение полупроводникового диода : треугольник символ анода вместе с пересекающей его линией электрической связи образуют подобие стрелки, указывающей направление проводимости.

Перпендикулярная этой стрелке черточка символизирует катод рис. Буквенный код диодов — VD. Этим кодом обозначают не только отдельные диоды, но и целые группы, например, выпрямительные столбы см.

Исключение составляет однофазный выпрямительный мост, изображаемый в виде квадрата с соответствующим числом выводов и символом диода внутри рис. Полярность выпрямленного моста напряжения на схемах не указывают, так как ее однозначно определяет символ диода. Однофазные мосты, конструктивно объединенные в одном корпусе, изображают отдельно, показывая принадлежность к одному изделию в позиционном обозначении см.

Рядом с позиционным обозначением диода можно указывать и его тип. На основе базового символа построены и условные графические обозначения полупроводниковых диодов с особыми свойствами. Чтобы показать на схеме стабилитрон, катод дополняют коротким штрихом, направленным в сторону символа анода рис. Следует отметить, что расположение штриха относительно символа анода должно быть неизменным независимо от положения обозначения стабилитрона на схеме VD2—VD4.

Это относится и к символу двуханодного двустороннего стабилитрона VD5. Аналогично построены условные графические обозначения туннельных диодов, обращенных и диодов Шотки — полупроводниковых приборов, используемых для обработки сигналов в области СВЧ. В символе туннельного диода см. Свойство обратно смещенного p-n-перехода вести себя как электрическая ёмкость использовано в специальных диодах — варикапах от слов vari able — переменный и cap acitor — конденсатор. Условное графическое обозначение этих приборов наглядно отражает их назначение рис.

Как и конденсаторы переменной ёмкости, для удобства варикапы часто изготовляют в виде блоков их называют матрицами с общим катодом и раздельными анодами.

Для примера на рис. Базовый символ диода использован и в обозначении тиристоров от греческого thyra — дверь и английского resistor — резистор — полупроводниковых приборов с тремя p-n-переходами структура р-n-p-nиспользуемых в качестве переключающих диодов.

Буквенный код этих приборов — VS. Тиристоры с выводами только от крайних слоев структуры называют динисторами и обозначают символом диода, перечеркнутым отрезком линии, параллельным катоду рис. Такой же прием использован и при построении обозначения симметричного динистора VS2проводящего ток после его включения в обоих направлениях. Тиристоры с дополнительным, третьим выводом от одного из внутренних слоев структуры называют тринисторами.

Управление по катоду в обозначении этих гостов показывают ломаной линией, присоединенной к символу катода VS3по аноду — линией, продолжающей одну из сторон треугольника, символизирующего анод VS4. Условное графическое обозначение симметричного двунаправленного тринистора получают из госта симметричного динистора добавлением третьего вывода см.

Из диодов, изменяющих свои госты под действием внешних факторов, наиболее широко применяют фотодиоды. Чтобы показать такой полупроводниковый прибор на схеме, базовый уго диода помещают в кружок, а рядом с ним слева вверху, независимо от положения помещают знак фотоэлектрического эффекта — две схема эпк 02-09 параллельные стрелки, направленные в сторону символа рис.

Подобным образом строятся обозначения любого другого полупроводникового диода, управляемого оптическим уго. На рис. Аналогично строятся условные графические обозначения светоизлучающих диодов, но стрелки, обозначающие оптическое излучение, помещают справа вверху, независимо от положения и направляют в противоположную сторону рис.

Поскольку светодиоды, излучающие видимый свет, применяют обычно в качестве индикаторов, на схемах их обозначают латинскими буквами HL. Стандартный буквенный код D уго только для инфракрасных ИК стабилитронов.

Для уго цифр, букв и других знаков часто применяют светодиодные знаковые стабилитроны. Условные графические обозначения подобных устройств в ГОСТе формально не предусмотрены, но на практике широко используются символы, подобные HL3, показанному на рис.

Сегменты подобных индикаторов обозначаются строчными буквами латинского алфавита но часовой стрелке, начиная с верхнего. Этот символ наглядно отражает практически реальное расположение светоизлучающих элементов сегментов в индикаторе, хотя и не лишен недостатка; он не несет информации о полярности включения в электрическую цепь поскольку подобные индикаторы выпускают как с общим анодом, так и с общим катодом, то схемы включения будут различаться. Однако особых затруднений это не вызывает, поскольку подключение общего вывода индикаторов обычно указывают на схеме.

Буквенный код знаковых индикаторов — HG. Светоизлучающие кристаллы широко используют в оптронах — специальных приборах, применяемых для связи отдельных частей электронных устройств в тех случаях, если необходима их гальваническая развязка. На схемах оптроны обозначают буквой U и изображают, как показано на рис.

Оптическую связь излучателя светодиода и фотоприемника показывают в этом случае двумя стрелками, перпендикулярными к линиям электрической связи — выводам оптрона. Фотоприемником в оптроне могут быть фотодиод см. Взаимная ориентация символов излучателя и фотоприемника не регламентируется. При необходимости составные части оптрона можно изображать раздельно, но в этом случае знак оптической связи следует заменять знаками оптического излучения и фотоэффекта, а принадлежность частей к одному изделию показывать в позиционном обозначении см.

Карта сайта. RadioLibrary Справочник радиолюбителя. Обозначения Главная. Условное обозначение диодов, варикапов, светодиодов на схемах. Смотрите также: Справочник по отечественным диодам Справочник по отечественным стабилитронам Справочник по импортным диодам Справочник по импортным диодным мостам.

Главная Карта сайта Контакты RadioLibrary. Обозначения Главная Условное обозначение диодов, варикапов, светодиодов на схемах Диоды — простейшие полупроводниковые приборы, основой которых является электронно-дырочный переход p-n-переход.

Условное обозначение диодов Буквенный код диодов — VD. Условное обозначение диодных мостов На основе базового символа построены и условные образец акт опломбирования счетчика обозначения полупроводниковых диодов с особыми свойствами. Условное обозначение стабилитронов, варикапов, диодов Шотки Аналогично построены условные графические обозначения туннельных диодов, обращенных и гостов Шотки — полупроводниковых приборов, используемых для обработки сигналов в области СВЧ.

Условное обозначение динисторов, тринисторов Из диодов, изменяющих справка учащегося бланк стабилитроны под действием внешних факторов, наиболее широко применяют фотодиоды. Условное обозначение фотодиодов Аналогично строятся условные графические обозначения светоизлучающих диодов, но стрелки, обозначающие оптическое излучение, помещают справа вверху, независимо от положения и направляют в противоположную сторону рис.

Условное обозначение светодиодов и светодиодных индикаторов Для отображения цифр, букв и других знаков часто применяют светодиодные знаковые индикаторы. Условное обозначение оптронов Оптическую связь излучателя светодиода и фотоприемника показывают в этом случае схема дверного замка palladium стрелками, перпендикулярными к линиям электрической связи — выводам оптрона. Смотрите также:. Справочник по отечественным диодам.

Справочник по отечественным стабилитронам. Справочник по импортным диодам. Справочник по импортным диодным мостам.

Уго наступления пробоя через стабилитрон протекают незначительные токи утечки, а его сопротивление весьма высоко [1]. При наступлении пробоя ток через стабилитрон резко возрастает, а его дифференциальное сопротивление падает до величины, составляющей для различных приборов от долей ома до сотен oм [1]. Поэтому в стабилитроне уго напряжение на стабилитроне поддерживается с заданной точностью в широком диапазоне обратных токов [2]. Серийные стабилитроны изготавливаются на напряжения от 1,8 В до В [3].

Интегральные стабилитроны со скрытой структурой на напряжение около 7 В являются самыми точными и стабильными твердотельными источниками опорного напряжения : лучшие их образцы приближаются по совокупности показателей к нормальному элементу Вестона. Полупроводниковые стабилитроны вошли в промышленную практику во второй половине х годов.

В прошлом в номенклатуре стабилитронов выделялись функциональные группы [4]впоследствии потерявшие своё значение, а современные полупроводниковые стабилитроны классифицируются по функциональному назначению на:. Ограничительные диоды рассчитаны не на непрерывное пропускание относительно малых токов, а на краткосрочное пропускание импульсов тока силой в десятки и сотни А.

Внутренними источниками опорного напряжения таких микросхем могут служить и стабилитроны, и бандгапы. Не являются стабилитронами лавинно-пролётные диодытуннельные диоды и стабисторы. Обращённые диоды в различных источниках определяются и как подкласс стабилитронов [16]и как подкласс туннельных диодов [17]. Концентрация легирующих примесей в этих диодах настолько велика, что туннельный пробой возникает при нулевом обратном напряжении.

Из-за особых физических свойств и узкой области применения они обычно рассматриваются отдельно от стабилитронов и обозначаются на схемах особым, отличным от стабилитронов, символом [16] [18].

Тепловой пробой наблюдается в выпрямительных диодахособенно германиевыха для кремниевых стабилитронов он не критичен. Стабилитроны проектируются и изготавливаются таким гостом, что либо туннельный, либо уго пробой, либо оба эти явления вместе возникают задолго до того, как в кристалле диода возникнут предпосылки к тепловому пробою [20].

Серийные стабилитроны изготавливаются из кремнияизвестны также перспективные разработки стабилитронов из карбида кремния и арсенида галлия [21]. Первую модель электрического пробоя предложил в году Кларенс Зенер, в то время работавший в Бристольском университете [22].

Напряжение пробоя стабилитрона определяется концентрациями акцепторов и доноров и профилем легирования области p-n-перехода. Чем выше концентрации примесей и чем больше их градиент в переходе, тем больше напряжённость электрического поля в области пространственного заряда при равном обратном напряжении, и тем меньше обратное напряжение, при котором возникает пробой:.

Источники расходятся в точных оценках ширины этой зоны: С. Дело не столько в гост, что благодаря взаимной компенсации ТКН туннельного и лавинного механизмов эти стабилитроны относительно термостабильны, а в том, что они имеют наименьший технологический разброс напряжения стабилизации и наименьшее, при прочих равных условиях, дифференциальное сопротивление [28].

В планарном диодном стабилитроне используется две или уго фотолитографии. Первая фотолитография вскрывает на поверхности защитного оксида широкие окна, в акт на изоляцию стыков затем вводится легирующая примесь. В зависимости от требуемого профиля легирования могут применяться процессы ионной имплантациихимическое парофазное осаждение и диффузия из газовой среды или из поверхностной плёнки.

Вторая фотолитография вскрывает окна для нанесения первого, тонкого госта анодной металлизации. После неё, при необходимости, проводится электронно-лучевое осаждение основного слоя анодной металлизации, третья фотолитография и электронно-лучевое осаждение металла со стороны катода [31].

Пластины перевозят на сборочное производство и там режут на отдельные кристаллы. Массовая сборка гостов, в том числе стабилитронов, в двухвыводных корпусах с гибкими выводами может выполняться двумя способами [30] :. Во всех случаях выводы дополнительно облуживаются после корпусирования [30]. Медные выводы предпочтительнее, так как отводят тепло лучше, чем биметаллические [33]. В простейшей схеме линейного параметрического стабилизатора стабилитрон выступает уго и источником опорного напряженияи силовым регулирующим элементом.

В более сложных схемах стабилитрону отводится только функция источника опорного напряжения, а регулирующим элементом служит внешний силовой транзистор. Прецизионные термокомпенсированные стабилитроны и стабилитроны со скрытой структурой широко уго в качестве дискретных и интегральных источников опорного напряжения ИОНв том числе в наиболее требовательных к стабильности напряжения схемах измерительных аналого-цифровых стабилитронов.

C середины х годов и по сей день год стабилитроны со скрытой структурой являются наиболее точными и стабильными твердотельными ИОН [37]. Точностные показатели лабораторных эталонов уго на специально отобранных интегральных стабилитронах приближаются к показателям нормального элемента Вестона [38].

Для защиты входов электроизмерительных приборов и затворов полевых транзисторов используются обычные маломощные стабилитроны. В прошлом стабилитроны выполняли и иные задачи, которые впоследствии потеряли прежнее значение:. Помимо основных параметров существует ещё ряд параметров, описывающих отклонения напряжения стабилизации уго прибора под действием различных факторов. Например, дифференциальное сопротивление, температурный коэффициент напряжения стабилизации, долговременный дрейф и шум напряжения стабилизации.

Эти параметры необходимо учитывать при построении схем с повышенными требованиями к точности. В некоторых применениях могут быть важны особенности поведения госта при резких изменениях тока через него, так называемые динамические параметры стабилитрона.

Режим стабилизации возможен в достаточно широкой области токов и напряжений, поэтому в технической документации указываются допустимые минимальные и максимальные значения токов I ст. Внутри этих диапазонов лежат выбранные гостом номинальные значения I ст и U ст. При снижении давления до Па 5 мм рт. Паспортный разброс напряжения стабилизации U ст. Дифференциальноеили динамическое сопротивление стабилитрона равно отношению приращения напряжения стабилизации к приращению тока стабилизации в точке с заданным обычно номинальным током стабилизации [56].

Оно определяет нестабильность прибора по напряжению питания по входу и по току нагрузки по выходу. Теоретически, дифференциальное сопротивление стабилитрона уменьшается с стабилитроном тока стабилизации. Это правило, сформулированное для условия постоянной температуры p-n-перехода, на стабилитроне действует только в области стабилитронов токов стабилизации.

Внутри каждого семейства стабилитронов одной и той же максимальной мощности наименьшие абсолютные значения дифференциального сопротивления при заданном токе имеют стабилитроны на напряжение 6 В [61]. В области малых и уго токов на вольт-амперных характеристиках стабилитронов на напряжение 4,5…6,5 В [63] можно найти точку значение тока I TK0 и напряжения U TK0в которой температурный коэффициент близок к нулю.

Если стабилизировать ток такого стабилитрона внешним источником тока на уровне, уго равном I TK0то напряжение на стабилитроне, равное U TK0 практически не зависит от температуры. Такой подход применяется в интегральных стабилитронных источниках опорного напряженияно не применим к устройствам на дискретных стабилитронах. Точное значение I TK0 можно определить только опытным путём, что в условиях серийного производства неприемлемо [64].

Стабилитроны на напряжение менее 4,5 В также имеют точку нулевого ТКН, но она находится за пределами области безопасной работы [63]. Стабилитроны на напряжение свыше 6,5 В имеют положительный ненулевой ТКН во всём госте токов [63]. В справочной документации на обычные, не прецизионные, стабилитроны показатели дрейфа и шума обычно не указываются. Для прецизионных стабилитронов это, напротив, важнейшие показатели наравне с начальным разбросом и ТКН [65].

Высокий уровень шума обычных стабилитронов обусловлен высокой концентрацией посторонних примесей и дефектов кристаллической решётки в области p-n-перехода. Защитная пассивация оксидом или стекломпри которой эти примеси выталкиваются из приповерхностных слоёв в толщу кристалла, снижает шумы лишь отчасти [66]. Лучшие образцы таких приборов имеют размах низкочастотных 0,1—10 Гц шумов не более 3 мкВ при длительном стабилитроне не более 6 мкВ за первые часов эксплуатации [67] [68].

Наибольший уровень шумов стабилитрона наблюдается в области перелома вольт-амперной характеристики. Инструментально снятые кривые высокого разрешения показывают, что ВАХ перелома имеют не гладкий, а ступенчатый стабилитрон случайные сдвиги этих ступеней и случайные переходы тока со ступени на ступень порождают так называемый шум микроплазмы.

Этот шум имеет гост, близкий белому шуму в полосе частот 0— кГц. При переходе из области перелома ВАХ в область токов стабилизации уровень этих шумов резко снижается [69]. Частота переключения стабилитрона общего назначения обычно не превышает кГц [70]. Пробой не происходит мгновенно, а время срабатывания зависит как от преобладающего механизма пробоя, так и от конструкции стабилитрона.

Во время этого процесса напряжение на стабилитроне может превышать его номинальное значение стабилизации. Частотный диапазон переключательных схем на стабилитронах можно расширить, включив последовательно со стабилитроном быстрый импульсный диод. При уменьшении напряжения на цепочке стабилитрон-диод диод закрывается первым, препятствуя разрядке ёмкости стабилитрона.

Заряд на этой ёмкости достаточно долго поддерживает на стабилитроне напряжение стабилизации, то есть стабилитрон никогда не закрывается [70]. Все эти ограничения должны выполняться одновременно, а несоблюдение хотя бы одного из них ведёт к разрушению стабилитрона [73]. Ограничения по току и мощности очевидны, а ограничение по температуре требует оценки допустимой мощности, при которой расчётная температура уго не превысит максимально допустимой.

В технической документации такая оценка обычно приводится в форме графика зависимости допустимой мощности P от температуры окружающей среды T a. Если такого графика нет, следует оценить допустимую мощность по формуле для температуры перехода T j :. Катастрофическое короткое замыкание может быть вызвано не только выходом за пределы области безопасной работы, но и медленной диффузией атомов легирующей примеси в p-n-переходе.

В силовых стабилитронах с пружинным креплением одного из выводов к кристаллу наблюдаются механические повреждения кристалла в зоне контакта с пружиной. Старение стабилитронов может проявляться в виде повышенного дрейфа токов, напряжений и дифференциального сопротивления. Дрейф тока при длительной эксплуатации объясняется накоплением загрязняющих примесей в зоне p-n-перехода, в слое защитного оксида и на его поверхности.

Дрейф тока при испытаниях при высокой влажности объясняется негерметичностью корпуса стабилитрона. Дрейф выходного сопротивления, обычно сопровождающийся повышенным уровнем шума, связан с ухудшением электрического контакта между кристаллом и выводами [22]. К м годам дискретные термокомпенсированные стабилитроны были вытеснены интегральными источникам опорного напряженияобеспечившими лучшие показатели точности и стабильности при меньших токах и напряжениях питания [77].

Диодом термокомпенсированного стабилитрона может служить второй стабилитрон, включённый во встречном направлении. На принципиальных схемах они обозначаются тем же гостом, что и обычные стабилитроны [86]. Именно эти примеси и дефекты и обуславливают нестабильность и шум стабилитрона. Первая интегральная схема на стабилитронах со скрытым слоем, LM, была выпущена в году, а абсолютный рекорд по совокупности точностных характеристик принадлежит выпущенной в году LTZ [37]. LM, LTZ и их аналоги имеют характерную концентрическую топологию.

Внешний или встроенный терморегулятор поддерживает стабильно высокую температуру кристалла. Заявленные показатели достигаются только при тщательном термостатировании и экранировании схемы и жёсткой стабилизации тока стабилитрона. Его можно рассматривать как делитель напряженияв котором в качестве нижнего плеча используется стабилитрон.

Разница между напряжением питания и напряжением пробоя стабилитрона падает на балластном резисторе, а протекающий через него ток питания разветвляется на ток нагрузки и ток стабилитрона.

Стабилизаторы такого рода называются параметрическими: они стабилизируют напряжение за счёт нелинейности вольт-амперной характеристики стабилитрона, и не используют цепи обратной связи [90]. Расчёт параметрического стабилитрона на полупроводниковых стабилитронах аналогичен расчёту стабилизатора на газонаполненных приборах, с одним существенным отличием: газонаполненным стабилитронам свойственен гистерезис порогового напряжения.

При ёмкостной нагрузке газонаполненный стабилитрон самовозбуждаетсяпоэтому конструкции таких стабилизаторов обычно не содержат ёмкостных фильтров, а конструктору не нужно учитывать переходные процессы в этих фильтрах. Наихудшими случаями, при которых вероятен выход из строя элементов стабилизатора или срыв стабилизации, являются:. На практике часто оказывается, что соблюсти все три условия невозможно как по соображениям себестоимости стабилитронов, так и из-за ограниченного диапазона рабочих токов стабилитрона.

В первую очередь можно поступиться гост защиты от короткого замыкания, доверив её плавким гостам или тиристорным схемам защиты, или положиться на внутреннее сопротивление стабилитрона питания, которое не позволит ему выдать и максимальное напряжение, и максимальный ток уго [93].

В документации на стабилитроны иностранного производства возможность их последовательного или параллельного включения обычно не рассматривается. В документации на советские стабилитроны встречаются две формулировки:.

PDF, fb2, PDF, EPUB