Низковольтный стабилитрон
Cтраница 3
В области напряжений ниже 6 в можно считать, что лавинный механизм пробоя уже практически не имеет места и действует только туннельный механизм. Таким образом, диодами Зенера можно называть, строго говоря, только низковольтные стабилитроны. [31]
Временной дрейф номинального напряжения Uст весьма мал, а временной дрейф из-за смещения входной характеристики [ / э § зависит от качества транзистора, и его можно исключить подбором последнего. Величина и знак ТКН [ / ст зависят от номинального напряжения стабилизации и увеличиваются с ростом тока стабилизации / ст. Для снижения температурного дрейфа в стабилизаторах целесообразно применять низковольтные стабилитроны, а их рабочие токи устанавливать по возможности малыми. Разный знак ТКН дает возможность осуществлять температурную компенсацию, соединяя последовательно с основным стабилитроном несколько других, включенных в прямом па-правлении. Количество компенсирующих диодов подбирается так, чтобы их суммарный ТКН и ТКН основного стабилитрона были примерно равны. [32]
В сильно легированных кристаллах пробой имеет туннельный характер. Вероятность туннельного перехода возрастает с увеличением температуры. Поэтому низковольтные стабилитроны имеют отрицательный температурный коэффициент напряжения стабилизации. В этой области ( [ / ст 5 - 6 в) изменения напряжения стабилизации с ростом температуры минимальны. [34]
ТКН, необходимый для компенсации коэффициента А. Если Af / эб / АГ транзистора Т больше, чем отрицательный ТКН выбранного диода Дз, то последовательно с Д3 можно поставить кремниевый диод с низким пробивным напряжением, который осуществляет дополнительную компенсацию. Токи / 62 и / кз были определены выше; транзистор Г4 выбирается по величине допустимого тока коллектора, равной сумме / 62 и / кз - Ток стабилизации / стз низковольтного стабилитрона Д3 определяется исходя из его предельной мощности рассеивания. [35]
Напряжение стабилизации ( 7СТ может быть примерно от 5 до 200 В, изменение тока стабилитрона от / min до / тах составляет десятки и даже сотни миллиампер. Максимальная допустимая мощность Ртах, рассеиваемая в стабилитроне, - от сотен милливатт до единиц ватт. Дифференциальное сопротивление Кд Au / Дг в режиме стабилизации может быть от десятых долей ома для низковольтных более мощных стабилитронов до 100 - 200 Ом для стабилитронов на более высокие напряжения. Низковольтные стабилитроны небольшой мощности имеют сопротивление Ru, равное единицам и десяткам ом. [36]
В сильнолегированных полупроводниках определяющее значение для длины свободного пробега приобретает рассеивание зарядов на ионизированных атомах примесей. С ростом температуры ширина запрещенной зоны уменьшается, вероятность туннелирования возрастает и напряжение пробоя падает. Таким образом, высоковольтные и низковольтные стабилитроны должны иметь противоположный знак изменения напряжения стабилизации с изменением температуры. [37]
 |
Зависимость ТКН. [38] |
У сравнительно высоковольтных стабилитронов с лавинным механизмом пробоя ТКН положителен. Для лавинного механизма пробоя основной причиной температурной зависимости пробивного напряжения является изменение средней длины свободного пробега носителей заряда. С увеличением температуры растет количество столкновений носителей заряда с атомами решетки и средняя длина свободного пробега падает. Это означает, что для приобретения энергии, достаточной для ударной ионизации при повышенной температуре, электрон должен двигаться в более сильном электрическом поле. Следовательно, пробивное напряжение при увеличении температуры должно увеличиваться. Из рис. 5.5 видно, что у низковольтных стабилитронов при напряжении UCT около 5 в и ниже ТКН отрицателен. Это значит, что напряжение пробоя уменьшается с ростом температуры. Такая зависимость характерна для переходов с туннельным пробоем. Вероятность туннельного перехода электрона из валентной зоны в зону проводимости очень сильно зависит от ширины запрещенной зоны ( см. гл. [39]
Страницы: 1 2 3