Виктор Борисов - Юный радиолюбитель [7-изд]

Рис. 82. Вольт-амперная характеристика стабилитрона ( а) и схема параметрического стабилизатора напряжения ( б)

По мере увеличения обратного напряжения обратный ток растет очень медленно — характеристика идет почти параллельно оси U oбp . Но при некотором напряжении U oбp (на рис. 82, а — около 8 В) р-n переход стабилитрона пробивается и через него начинает течь значительный обратный ток. Теперь вольт-амперная характеристика резко поворачивает и идет вниз почти параллельно оси I обр . Этот участок и является для стабилитрона работам. Пробой же р-n перехода не ведет к порче прибора, если ток через него не превышает некоторого допустимого значения.

На рис. 82, б приведена схема возможного практического применения стабилитрона. Это так называемый параметрический стабилизатор напряжения . При таком включении через стабилизатор V течет обратный ток I обр , создающийся источником питания, напряжение которого может изменяться в значительных пределах. Под действием этого напряжения ток I обр , текущий через стабилитрон, тоже изменяется, а напряжение на нем, а значит, и на подключенной к нему нагрузке R н остается практически неизменным — стабильным. Резистор R ограничивает максимально допустимый ток, текущий через стабилитрон. Со стабилизаторами напряжения тебе неоднократно придется иметь дело на практике.

Вот наиболее важные параметры стабилитрона: напряжение стабилизации U обр , ток стабилизации I ст , минимальный ток стабилизации I ст.min .и максимальный ток стабилизации I ст.max .Параметр U ст - это то напряжение, которое создается между выводами стабилизатора в рабочем режиме. Наша промышленность выпускает кремниевые стабилитроны на напряжение стабилизации от нескольких вольт до 180 В. Минимальный ток стабилизации I ст.min - это наименьший ток через прибор, при котором начинается устойчивая работа в режиме пробоя (на рис. 82, а — штриховая линия I ст.min ); с уменьшением этого тока прибор перестает стабилизировать напряжение.

Максимально допустимый ток стабилизации I ст.max — это наибольший ток через прибор (не путай с током, текущим в цепи, питающейся от стабилизатора напряжения), при котором температура его р-n перехода не превышает допустимой (на рис. 82, а — штриховая линия I ст.max ). Превышение тока I ст.max ведет к тепловому пробою р-n перехода и, естественно, к выходу прибора из строя. Основные параметры некоторых стабилитронов, наиболее часто используемых в радиолюбительских конструкциях, приведены в приложении 3 .

В сетевом блоке питания, например, о котором я буду рассказывать в восьмой беседе, будет использован стабилитрон Д813. Напряжение его стабилизации (при I ст = 5 мА) может быть от 11,5 до 14 В, I ст.min = 3 мА, I ст.max = 20 мА, максимальная рассеиваемая мощность Р max ( U ст· I ст. max) = 280 мВт.

Перейдем к транзисторам.

В большую «семью» полупроводниковых приборов, называемых транзисторами, входят два вида: биполярные и полевые . Первые из них, чтобы как-то отличить их от вторых, часто называют обычными транзисторами. Биполярные транзисторы используются наиболее широко. С них я и начну рассказ.

Термин «транзистор» образован из двух английских слов: transfer — преобразователь и resistor — сопротивление. В упрощенном виде биполярный транзистор представляет собой пластину полупроводника с тремя (как в слоеном пироге) чередующимися областями разной электропроводности (рис. 83), которые образуют два р-n перехода. Две крайние области обладают электропроводностью одного типа, средняя — электропроводностью другого типа.

Рис. 83. Схематическое устройство и графическое изображение на схемах транзисторов структуры р-n-ри n-р-n

У каждой области свой контактный вывод. Если в крайних областях преобладает дырочная электропроводность, а в средней электронная (рис. 83, а ), то такой прибор называют транзистором структуры р-n-р. У транзистора структуры n-р-n , наоборот, по краям расположены области с электронной электропроводностью, а между ними область с дырочной электропроводностью (рис. 83, б ).