Ценер
Cтраница 2
Вместо газоразрядных ламп в качестве элементов связи можно применять кремниевые диоды, которые имеют характеристики, подобные газоразрядным лампам, если эти диоды используются в районе напряжений Ценера. Для типового диода, как показывает рис. 6 - 40, динамическое сопротивление значительно меньше статического. На этом графике приведены характеристики обратного тока кремниевых диодов, изготовляемых промышленностью. По сравнению с газоразрядными лампами величины токов значительно меньше, шумы также меньше, а постоянство падения напряжения значительно лучше. Кроме того, преимуществами диодов являются их меньшие размеры и вес, а также широкий диапазон падений напряжения ( напряжения Ценера) в серийно изготовляемых диодах. [17]
Обширная экспериментальная работа по измерению амортизирующей способности различных материалов была проведена Роуиттом: R о w e t t, Ргос. Большое значение термоупругости как причины внутреннего трения было продемонстрировано Ценером ( С. [18]
 |
Схема входного усилителя, имеющего цепь отрицательной обратной связи и коррекцию дрейфа в промежутках между измерениями.| Схема источника опорного напряжения. [19] |
На рис. 2 - 1 - 11 показана схема источника опорного напряжения. Переменный ток подается вторичной обмоткой трансформатора и выпрямляется диодом Дь минус которого соединен с выходной линией 24 в. Выпрямленное напряжение 66 в подается через сопротивление на три диода Ценера. Температурный коэффициент диодов равен 6 мв / С. При изменении напряжения сети на 7 % и изменении температуры на 35 С, максимальное изменение напряжения в точке 1 не превышает 290 мв. С учетом дрейфа эмиттерного повторителя общий дрейф напряжения равен около 430 мв. Это напряжение подается на двухкаокадиый стабилизатор Ценера, помещенный в термостат. [20]
Позднее, чем германиевые выпрямители, были разработаны выпрямители кремниевые, которые обладают большинством преимуществ германиевых, но свободны от многих их недостатков. Они могут работать при плотности тока до 300 а / дюйм2 ( 0 46 а / мм2) и иметь обратное пиковое напряжение до 1000 в на ячейку. Их коэффициент полезного действия преобразования составляет приблизительно 98 % при 65 С и они способны выдерживать большое перенапряжение. Последнее свойство объясняется эффектом Ценера, присущим кремниевым выпрямителям. Если переходить за пределы номинального пикового обратного напряжения, можно достичь состояния, при котором обратный ток быстро возрастает. Тогда в эталонных приборах используется эффект самозащиты. [21]
 |
Блок-схема цифрового вольтметра. [22] |
Входной аттенюатор используется на трех верхних пределах измерения. Его верхнюю часть образует сопротивление 20 Мом, а нижнюю сопротивления 2 Мом, или 200 ком, или 20 ком. За счет входного сопротивления схемы автоматического изменения пределов, равного тоже 20 Мом, общее входное сопротивление вольтметра равно только 10 Мом. Температурный коэффициент аттенюатора не правы - шает 2 10 6 / С. Тем не менее для обеспечения точности измерения в 0 01 % предусмотрена калибровка прибора по опорному напряжению 20 в, снимаемому с цепочки диодов Ценера, помещенной в термостат, поддерживающий температуру с точностью 0 1 С. Обнаруженная ошибка компенсируется регулировкой переменного сопротивления, включенного последовательно с сопротивлением 20 Мом. На пределе измерения 0 - 2 в калибровка производится с помощью двух нормальных элементов. [23]
Вместо газоразрядных ламп в качестве элементов связи можно применять кремниевые диоды, которые имеют характеристики, подобные газоразрядным лампам, если эти диоды используются в районе напряжений Ценера. Для типового диода, как показывает рис. 6 - 40, динамическое сопротивление значительно меньше статического. На этом графике приведены характеристики обратного тока кремниевых диодов, изготовляемых промышленностью. По сравнению с газоразрядными лампами величины токов значительно меньше, шумы также меньше, а постоянство падения напряжения значительно лучше. Кроме того, преимуществами диодов являются их меньшие размеры и вес, а также широкий диапазон падений напряжения ( напряжения Ценера) в серийно изготовляемых диодах. [24]
На рис. 2 - 1 - 11 показана схема источника опорного напряжения. Переменный ток подается вторичной обмоткой трансформатора и выпрямляется диодом Дь минус которого соединен с выходной линией 24 в. Выпрямленное напряжение 66 в подается через сопротивление на три диода Ценера. Температурный коэффициент диодов равен 6 мв / С. При изменении напряжения сети на 7 % и изменении температуры на 35 С, максимальное изменение напряжения в точке 1 не превышает 290 мв. С учетом дрейфа эмиттерного повторителя общий дрейф напряжения равен около 430 мв. Это напряжение подается на двухкаокадиый стабилизатор Ценера, помещенный в термостат. [25]
 |
Простейшие фиксирующие устройства на диодах. [26] |
Полярность U может быть как положительной, так и отрицательной. Необходимо проявить осторожность при использовании фиксирующих устройств в тех случаях, когда сигнал сопровождается шумами. Пики шумов, проходящие через диод, могут вызвать смещение сигнала из желаемой рабочей области усилителя. Однако в некоторых случаях применения германиевые диоды могут оказаться неудовлетворительными из-за их относительного малого обратного сопротивления. Так как сопротивление цепи R шунтируется обратным сопротивлением диода во время действия сигнала, когда ламповый диод заперт, го обратное сопротивление может ограничивать действующее значение R схемы. При приложении к кристаллическому диоду повышающегося обратного напряжения обратный ток остается существенно постоянным, что указывает на увеличение обратного сопротивления при повышении обратного напряжения. Однако, начиная с некоторого более высокого значения обратного напряжения, ток диода будет значительно увеличиваться при дальнейшем увеличении обратного напряжения, что указывает на уменьшение обратного сопротивления диода. В случае плоскостных диодов уменьшение носит нарастающий характер. Уменьшение обратного сопротивления описывается в основном ступенчатой функцией. Соответствующая область называется областью Ценера. В диодах точечно-контактного типа обычно до достижения области Ценера происходит значительный нагрев. Это объясняется более постепенным уменьшением обратного сопротивления, так как при повышении температуры увеличивается энергетический уровень внутри диода и, следовательно, проводимость в обратном направлении. Нагрев в точечно-контактных диодах может вызвать разрушение диода до достижения области Ценера. В различных кристаллах германиевого типа максимальное обратное сопротивление обычно находится в пределах от величины меньше 100 000 ом до нескольких мегом и представляет собой обратную экспоненциальную функцию температуры. Обратное сопротивление кремниевых диодов значительно выше, чем германиевых. Таким образом, трудность, связанная с низким обратным сопротивлением, в случае применения кремниевых диодов обычно устраняется. Дополнительное, ограничение кристаллических диодов обусловливается изменением обратного сопротивления со временем, которое существует при переходе от режима прямого напряжения кристаллического диода к режиму обратного напряжения. [27]
Полярность U может быть как положительной, так и отрицательной. Необходимо проявить осторожность при использовании фиксирующих устройств в тех случаях, когда сигнал сопровождается шумами. Пики шумов, проходящие через диод, могут вызвать смещение сигнала из желаемой рабочей области усилителя. Однако в некоторых случаях применения германиевые диоды могут оказаться неудовлетворительными из-за их относительного малого обратного сопротивления. Так как сопротивление цепи R шунтируется обратным сопротивлением диода во время действия сигнала, когда ламповый диод заперт, го обратное сопротивление может ограничивать действующее значение R схемы. При приложении к кристаллическому диоду повышающегося обратного напряжения обратный ток остается существенно постоянным, что указывает на увеличение обратного сопротивления при повышении обратного напряжения. Однако, начиная с некоторого более высокого значения обратного напряжения, ток диода будет значительно увеличиваться при дальнейшем увеличении обратного напряжения, что указывает на уменьшение обратного сопротивления диода. В случае плоскостных диодов уменьшение носит нарастающий характер. Уменьшение обратного сопротивления описывается в основном ступенчатой функцией. Соответствующая область называется областью Ценера. В диодах точечно-контактного типа обычно до достижения области Ценера происходит значительный нагрев. Это объясняется более постепенным уменьшением обратного сопротивления, так как при повышении температуры увеличивается энергетический уровень внутри диода и, следовательно, проводимость в обратном направлении. Нагрев в точечно-контактных диодах может вызвать разрушение диода до достижения области Ценера. В различных кристаллах германиевого типа максимальное обратное сопротивление обычно находится в пределах от величины меньше 100 000 ом до нескольких мегом и представляет собой обратную экспоненциальную функцию температуры. Обратное сопротивление кремниевых диодов значительно выше, чем германиевых. Таким образом, трудность, связанная с низким обратным сопротивлением, в случае применения кремниевых диодов обычно устраняется. Дополнительное, ограничение кристаллических диодов обусловливается изменением обратного сопротивления со временем, которое существует при переходе от режима прямого напряжения кристаллического диода к режиму обратного напряжения. [28]
Полярность U может быть как положительной, так и отрицательной. Необходимо проявить осторожность при использовании фиксирующих устройств в тех случаях, когда сигнал сопровождается шумами. Пики шумов, проходящие через диод, могут вызвать смещение сигнала из желаемой рабочей области усилителя. Однако в некоторых случаях применения германиевые диоды могут оказаться неудовлетворительными из-за их относительного малого обратного сопротивления. Так как сопротивление цепи R шунтируется обратным сопротивлением диода во время действия сигнала, когда ламповый диод заперт, го обратное сопротивление может ограничивать действующее значение R схемы. При приложении к кристаллическому диоду повышающегося обратного напряжения обратный ток остается существенно постоянным, что указывает на увеличение обратного сопротивления при повышении обратного напряжения. Однако, начиная с некоторого более высокого значения обратного напряжения, ток диода будет значительно увеличиваться при дальнейшем увеличении обратного напряжения, что указывает на уменьшение обратного сопротивления диода. В случае плоскостных диодов уменьшение носит нарастающий характер. Уменьшение обратного сопротивления описывается в основном ступенчатой функцией. Соответствующая область называется областью Ценера. В диодах точечно-контактного типа обычно до достижения области Ценера происходит значительный нагрев. Это объясняется более постепенным уменьшением обратного сопротивления, так как при повышении температуры увеличивается энергетический уровень внутри диода и, следовательно, проводимость в обратном направлении. Нагрев в точечно-контактных диодах может вызвать разрушение диода до достижения области Ценера. В различных кристаллах германиевого типа максимальное обратное сопротивление обычно находится в пределах от величины меньше 100 000 ом до нескольких мегом и представляет собой обратную экспоненциальную функцию температуры. Обратное сопротивление кремниевых диодов значительно выше, чем германиевых. Таким образом, трудность, связанная с низким обратным сопротивлением, в случае применения кремниевых диодов обычно устраняется. Дополнительное, ограничение кристаллических диодов обусловливается изменением обратного сопротивления со временем, которое существует при переходе от режима прямого напряжения кристаллического диода к режиму обратного напряжения. [29]
Страницы: 1 2