Стабилитрон

Стабилитрон - это полупроводниковый диод, p-n-переход которого работает в режиме лавинного пробоя. Такой режим возникает при смещении р-п-перехода в обратном направлении. В режиме лавинного пробоя в широком диапазоне изменения тока через диод падение напряжения на нем остается практически неизменным. На рисунке 1.2 (а, б) показано схематическое изображение стабилитронов, а на рисунке 1.2в приведена типовая ВАХ.

Рисунок - 1.2 Схематическое изображение стабилитронов

(а - односторонний, б - двухсторонний) и их ВАХ (в) UCT - напряжение стабилизации

Лавинный ток для типового маломощного кремниевого стабилитрона составляет примерно 10 мА, поэтому для ограничения тока через стабилитрон последо­вательно с ним включают ограничительное сопротивление R_B (рисунок 1.3а). Если лавинный ток таков, что мощность, рассеиваемая на стабилитроне, не превышает предельно допустимого значения, то в таком режиме прибор может работать неограниченно долго. Для большинства стабилитронов предельно допустимая рассеиваемая мощность составляет от 100 мВт до 8 Вт.

Рисунок 1.3 Схема включения стабилитрона (а) и стабистора (б)

R_б- балластный резистор, U_вx - входное напряжение,

U_cт - стабилизированное напряжение

Иногда для стабилизации напряжения используют тот факт, что прямое падение напряжения на диоде слабо зависит от силы протекающего через p-n-переход тока. Приборы, в которых используется этот эффект, в отличие от стабилитронов называются стабисторами. В области прямого смещения падение напряжения на р-п-переходе составляет, как правило, 0,7 - 2В, поэтому стабисторы позволяют стабилизиро­вать только малые напряжения (не более 2 В). Для ограничения тока через стабистор последовательно с ним также включают сопротивление R_B (рисунок 1.3б).

Рисунок 1.4 - Линеаризованная характеристика стабилитрона

Дифференциальное сопротивление стабилитрона - это параметр, который характеризует наклон его вольтамперной характеристики в области пробоя:

(1.6)

На рисунок 1.4 показан линеаризованный участок ВАХ стабилитрона, который позволяет определить дифференциальное сопротивление прибора.