Стабилитроны и стабисторы.

Рис.14. Параметрический стабилизатор.

Диоды у которых при обратном смещении возможен туннельный или лавинный пробой называют стабилитронами. Основное их использование — стабилизация напряжения на нагрузке (резисторе), включённой параллельно диоду, диод при этом включают при обратном смещении перехода. Подобное использование называют параметрической стабилизацией (рис.14).

Параметрический стабилизатор сохраняет неизменным напряжение на нагрузке Rн как при изменении напряжения источника питания U, так и при изменении нагрузки. Однако изменения должны быть небольшими.

В диапазоне напряжения стабилизации от 3В до 30В обычно используют туннельный пробой, для напряжений стабилизации более 30В используют лавинный пробой. Для стабилизации напряжений менее 3В применяют стабисторы, которые работают при прямом смещении.

В качестве максимально допустимых параметров для стабилитронов и стабисторов применяют:

- напряжение стабилизации - Uст,

- минимальный ток стабилизации - Iмин,

- максимальный ток стабилизации - Iмакс.

Напряжение стабилизации — напряжение пробоя для данного типа устройства, минимальный ток стабилизации — минимальное значение обратного тока при котором сохраняется режим пробоя, максимальный ток стабилизации — значение обратного тока при превышении которого электрический пробой (туннельный или лавинный) переходит в тепловой пробой, приводящий устройство в нерабочее состояние. Таким образом, при использовании стабилитронов или стабисторов необходимо выбирать ток не менее минимального и не более максимального.

Светодиоды.

При подаче на p-n переход прямого напряжения наблюдается интенсивная инжекция неосновных носителей. Инжектированные неосновные носители рекомбинируют с основными носителями с выделением энергии. У многих полупроводников энергия, выделяющаяся при рекомбинации отдаётся кристаллической решётке в виде тепла. Однако у полупроводников, выполненных на основе карбида кремния (SiC), галлия (Ga) и мышьяка (As) энергия рекомбинации выделяется в виде квантов излучения — фотонов. Поэтому у таких полупроводников прохождение прямого тока сопровождается некогерентным оптическим излучением определённого спектрального состава. Диоды, обладающие такими особенностями называют светоизлучающими диодами (СИД). Часто используется термин — светодиод. В зависимости от ширины запрещенной зоны и особенностей рекомбинации излучение может находиться в инфракрасной, видимой или ультрафиолетовой частях спектра. Наибольшее распространение получили светодиоды с инфракрасным, красным, жёлтым или зелёным свечением.

Основными параметрами СИД являются:

- постоянное прямое напряжение Uпр [B],

- максимальный прямой ток Iпр мак [мА],

- максимально допустимое обратное напряжение Uоб мак [B],

- полная мощность излучения Pполн [мВт],

- яркость свечения диода при максимальном прямом токе В [кд/м²].

Рис.15. Включение светодиода.

Помимо применения СИД в качестве индикаторов они часто используются в оптронах.

На рис. 15 приведён пример включения светодиода для индикации положительной полуволны импульсного источника сигнала U(t). Если амплитуда сигнала больше Uпр обязательна установка добавочного резистора Rд для ограничения тока через диод. Величина этого резистора определяется выражением , где Ua — амплитуда сигнала, Iпр — прямой ток СИД, который может быть менее максимально допустимого прямого тока.