1.6.2. Напівпровідникові діоди


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 
75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 
90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 
105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 

Загрузка...

Напівпровідниковий діод - це однопереходний (з одним електричним переходом) електроперетворювальний прилад з двома зовнішніми струмовідводами.

Властивості діода визначаються властивостями р- n- пере-ходу -односторонньою провідністю. Діоди використовуються для випрямлення, стабілізації сигналів.

Діоди класифікуються:

♦          залежно від діапазону частот, у якому вони можуть пра-цювати — низькочастотні та високочастотні;

♦          за основним матеріалом - германієві, кремнієві, арсенід-галієві й ін.;

♦          за призначенням: низькочастотні — випрямні стабілізуючі (стабілітрони), імпульсні, а високочастотні — детекторні, змішувальні, модуляторні, параметричні, перемикальні;

♦          іноді в особливу групу виділяють діоди, що відрізняють-ся основними фізичними процесами: тунельні, лавино-пролітні, фото-, світлодіоди й ін.

Характеристика спеціальних видів діодів

Випрямні діоди. Призначені для випрямлення змінного стру-му низької частоти в постійний. В основі випрямних власти-востей діодів лежить принцип односторонньої провідності елек-тронно-діркових переходів.

За поіужністю випрямленого струму розрізняють діоди малої (Р<3 Вт), середньої (Р=3-10 Вт) і великої (Р>10 Вт) потужності. Розділ 1. Едектронні комплексні вироби

Германієві та кремнієві діоди малої і середньої потужності Д226 та інші широко використовують у випрямних пристроях радіоелектронної апаратури. Потужні германієві та кремнієві діоди, наприклад Д 1004, КЦ410А, допускають роботу при зво-ротних напругах 15... 200 В. Полікристалічні (селенові, мідно-закисні та титанові) випрямні діоди конструктивно виконують у виді дисків або пластин квадратної або прямокутної форми.

Мідно-закисні діоди дуже чутливі до слабких сигналів. Пе-ревага титанових діодів — висока, до 250° С припустима робо-ча температура.

Основними параметрами є постійна пряма напруга – Uпр , постійна зворотна напруга Uзв, постійний прямий струм Іпр, постійний зворотний струм Ізв.

До максимально припустимих параметрів відносяться: мак-симально припустима постійна зворотна напруга, максималь-но припустимий постійний прямий струм, максимально при-пустимий середній прямий струм, максимально припустимий середній випрямлений струм, максимально припустима серед-ня розсіювальна потужність діода.

Детекторні та змішувальні діоди. Детекторні діоди викори-стовують на частотах до 600 МГц. Діоди допускають роботу в постійному й імпульсному режимах, застосовують для детекту-вання високочастотних електричних сигналів і перетворення частоти в радіоприймальних пристроях, а також у пристроях автоматичного контролю.

Для виготовлення діодів використовують германій, кремній, арсенід і фосфід галія. Германієві діоди працюють при темпера-турах не вище 70°С, кремнієві — не більше 125°... 150° С.

Імпульсні діоди призначені для перетворення імпульсних сигналів (телевізійні приймачі, обчислювальні пристрої).

Основні параметри – імпульсна пряма напруга, імпульсна зворотна напруга.

Стабілітрони використовуються для стабілізації рівня напру-ги при зміні струму, що протікає через діод.

Основні параметри – напруга стабілізації; відхилення напру-ги стабілізації від допустимої номінальної.

 «Товарознавство»

Варикап – напівпровідниковий діод спеціальної конст-рукції, ємність якого можна змінювати в значних межах, зміню-ючи зворотну напругу.

Варикап, призначений для збільшення частоти сигналу, називають варактором.

Варикапи використовують у пристроях автопідстроюван-ня частоти, генераторах, гетеродинах з електронною перебудо-вою частоти.

Тунельний діод. Містить ділянку з негативним диференцій-ованим опором (відношення збільшення напруги до збільшен-ня струму). Це дозволяє використовувати діод у підсилювачах і генераторах електричних коливань, а також у різноманітних імпульсних пристроях.

Фотодіод (ФД) – напівпровідниковий прилад, у якому за рахунок енергії світлового випромінювання виникає фотострум, наприклад, германієвий фотодіод типу ФД-2 і кремнієвий ФКК-1. Фотодіоди служать для формування електричних сиг-налів під дією виявлення і реєстрації світлових сигналів.

Світлодіод – спеціально сконструйований напівпровіднико-вий прилад, що створює некогерентне оптичне випромінюван-ня визначеного спектрального складу при проходженні через нього прямого струму. Конструкцією світлодіода передбачена можливість виводу світлового випромінювання з області пере-ходу крізь прозоре скло в корпусі. Залежно від обраного мате-ріалу і ширини забороненої зони напівпровідника випромі-нювання може лежати в інфрачервоній, видимій або ультрафіолетовій областях спектра. Властивості й ефективність роботи світлодіода оцінюються сукупністю електричних, світлових і експлуатаційних характеристик. Основними з них є потужність і яскравість випромінювання, ефективність перетворення елект-ричної енергії у світлову, вольт-амперні, спектральні, динамічні характеристики, просторовий розподіл випромінювання.

Світлодіоди використовуються як світлові індикатори, дже-рела випромінювання в оптоелектронних парах, при роботі з кіно і фототехнікою, у пристроях автоматики.

Розділ 1. Едектронні комплексні вироби

Позначення типу напівпровідникових діодів складається з декількох елементів.

Перший елемент позначає матеріал, із якого виготовлений прилад: германій або його сполуки – Г; кремній або його спо-луки – К; сполуки галія – А.

Для приладів, використовуваних у пристроях спеціального призначення, установлені такі позначення вихідного матеріалу: германій або його сполуки — 1; кремній або його сполуки – 2; сполуки галія – 3.

Другий елемент – клас приладу: діоди випрямні, універ-сальні, імпульсні – Д; випрямні стовпи і блоки – Ц; діоди над-високочастотні – А; варикапи – В; діоди тунельні – И; випро-мінюючі діоди – Л; генератори шуму – Г; прилади з об’ємним ефектом (прилади Ганна) – Б; стабілізатори струму – К; стабілітрони – С.

Третій елемент – призначення приладу (табл. 1.12.).

Четвертий і п’ятий – порядковий номер розробки техно-логічного типу приладу (від 01 до 99), шостий елемент — роз-поділ технологічного типу на параметричні групи (літери російського алфавіту від А до Я).

Позначення стабілітронів має певні особливості окремих елементів. Зокрема, третій елемент позначення стабілітронів визначає індекс потужності, четвертий і п’ятий – кодоване позначення номінальної напруги стабілізації (табл. 1.13), шо-стий – послідовність розробки (літери російського алфавіту від А до Я).

Набори дискретних напівпровідникових приладів (декіль-ка приладів, виконаних у одному корпусі) позначаються відпо-відно до їхнього різновиду і перед останнім елементом добав-ляється літера С.

Приклади позначення напівпровідникових діодів: діод на-півпровідниковий універсальний, призначений для пристроїв широкого застосування, германієвий, номер розробки 12, гру-пи А – ГД412А; діод тунельний перемикальний, призначений для пристроїв широкого застосування, з арсеніду галія, номер розробки 01, група А – АИ301А; стабілітрон напівпровіднико-«Товарознавство»

вий, призначений для пристроїв широкого застосування, кремні-євий, потужністю не більше 0,3 Вт, із напругою стабілізації 6,8 В, послідовність розробки А – КС168А; набір напівпровідникових приладів, призначений для пристроїв широкого застосування, кремнієвий, з часом відновлення зворотного опору більше 150 нс, номер розробки 01, група А — КД501СА,

Для напівпровідникових діодів із малими розмірами корпу-са використовується кольорове маркірування (табл. 1.14.).

Умовне графічне позначення напівпровідникових діодів наведено у табл. 1.12.

Таблиця 1.12.

Третій елемент позначення типу напівпровідникового діода

 

Клас діодів     Позна-чення

Випрямні

Малої потужності (середнє значення прямого струму не

більше 0,3 А)

Середньої потужності (середнє значення прямого струму

більше 0,3 А, але не більше 10A)     1

2

Універсальні (робоча частота не більше 1000 МГц)        4

Імпульсні:

Час відновлення зворотного опору більше 150 нс

Час відновлення зворотного опору більше 30, але не біль-

ше 150 нс

Час відновлення зворотного опору більше 5, але не більше

30 нс

Час відновлення зворотного опору не менше 1, але не бі-

льше 5 нс

Час відновлення зворотного опору менше 1 нс   5 6

7

8 9

Випрямні стовпи і блоки:

Стовпи малої потужності (середнє значення прямого

струму не більше 0,3 А)

Стовпи середньої потужності (середнє значення прямого

струму більше 0,3, але не більше 10A).       1

2

Розділ 1. Едектронні комплексні вироби

Продовження таблиці 1.12

 

Клас діодів     Позна-чення

Блоки малої потужності (середнє значення прямого стру-му не більше 0,3А)

Блоки середньої потужності (середнє значення прямого струму більше 0,3, але не більше 10A)      3 4

Варікапи: Підстроювальні Помножувальні (варактори)   1

2

Тунельні та тунельні зворотні:

Підсилювальні

Генераторні

Перемикальні

Зворотні         1 2 3 4

Випромінюючі: Інфрачервоного діапазону Видимого діапазону (світлодіоди) 3 яскравістю не більше 500 кд/м2 3 яскравістю більше 500 кд/м          1

3 4

Надвисокочастотні:

Змішувальні

Детекторні

Параметричні

Регулюючі (перемикальні, обмежувальні та модуляторні)

Помножувальні

Генераторні   1 2 4 5 6 7

Таблиця 1.13.

Третій, четвертий і п’ятий елементи позначення типу напівпровідникових стабілітронів і стабісторів

 

            Позначення

Стабілітрони і стабістори     Третій

елемент          Четвертий і п'ятий

елементи

Потужність не більше 0,3 Вт Напруга стабілізації менше 10В Напруга стабілізації не менше 10 і не більше 99 В            1

2          01...99 10...99

 «Товарознавство»

Продовження таблиці 1.13

 

Стабілітрони і стабістори     Позначення

 

            Третій

елемент          Четвертий і п'ятий

елементи

Напруга стабілізації не менше 100 і не більше 199 В        3          00...99

Потужність більше 0,3, але не більше 5 Вт

Напруга стабілізації менше 10 В

Напруга стабілізації не менше 10 іне більше

99 В

Напруга стабілізації не менше 100 і не більше

199 В  4 5 6    01...99 0. ...99 00... 99

Потужність більше 5, але не більше 25 Вт

Напруга стабілізації менше 10 В

Напруга стабілізації не менше 10 і не більше

99 В

Напруга стабілізації менше 100 і не більше

199В   7 8 9    01...99 10...99 00..99

Таблиця 1.I4.

Приклад кольорового маркірування діодів

 

Тип діода       Мітка посередині корпуса    Мітка на виводах

 

           

            +          -

Д9Б     Червона крапка         Червона крапка         -

Д9В     Жовтогаряча крапка Червона крапка         -

Д101   Біла крапка     -          -

Д102   Жовта крапка            -          -

ДІОЗ   Блакитна крапка       -          -

Д104   Біла крапка     -          -

Д105   Жовта точна  -          -

Д106   Блакитна крапка       -          -

Розділ 1. Едектронні комплексні вироби

Продовження таблиці 1.14

 

Тип діода       Мітка посередині корпуса    Мітка на виводах

 

           

            +          -

Д220

Д223А

КДІОЗА КД105 КД109А КД521А Жовта крапка Дві червоні крапки

Три сині смуги          Червона

крапка

Червоний

кінець

Синя крапка

Жовта смуга

Біла крапка     Синя

крапка

Чорний

кінець