Что произойдет если превысить imax стабилитрона

Порядок расчета переходных процессов классическим методом в общем случае

При расчете переходных процессов классическим способом операции проводятся в следующей последовательности:

1. Искомый ток или напряжение записываются как сумма 2-х слагаемых:

, .

2. Рассчитывается принужденная составляющая для цепи после коммутации (t=∞). Для этого применяется любой подходящий метод расчета (законы Кирхгофа, метод контурных токов, 2-х узлов и т.п., в том числе и символический метод).

3. Для рассматриваемой цепи определяются входные сопротивления цепи синусоидальному току, которое используется для нахождения корней характеристического уравнения:

4. По виду корней характеристического уравнения записывается свободная составляющая искомой величины (4 формы записи):

.

5. Записывается система 2-х уравнений: искомой величины и ее производной:

, (а)

6. Далее система (а) переписывается для времени t=0:

(б)

7. Рассчитывается ток в индуктивности iL и напряжения на емкости UС для цепи до коммутации:

8. Используя найденные iL(0) и uС(0), составляется схема замещения рассматриваемой цепи. На этой схеме ток в индуктивности и напряжение на емкости показывают следующим образом:

1) Если iL(0)=0, то эта ветвь разрывается.

2) Если iL(0)≠0, то в эту ветвь включается источник тока J=iL(0).

3) Если uС(0)=0, то эта ветвь закорачивается.

4) Если uС(0)≠0, то в эту ветвь схемы включается источник э.д.с. Е=UС(0).

Схема замещения действительна только для момента времени t=t(+0).

9. Для составленной схемы замещения записывается система уравнений по законам Кирхгофа. Решая эту систему находят искомую величину и ее производную при t=0: i(0) и .

10. Полученную величину подставляют в систему (б) и находят коэффициенты А1 и А2.

11. Коэффициенты А1 и А2 подставляют в систему (а) и находят в итоге искомую величину. Производят проверку при t=0 и t=∞.

ЭЛЕКТРОНИКА (вопросы и ответы)

JK-триггеры, главным образом используются?в счетчиках

p-n переход образуется при контакте:полупроводник- полупроводник

Амплитудная модуляция это . изменение амплитуды сигнала с помощью модулируемого сигнала

Амплитудно-частотной характеристикой усилителя называют зависимость….коэффициента усиления от частоты входного сигнала;

Биполярным называют транзистор:с двумя n – p переходами

Блокинг-генератор – это устройство для формирования:коротких импульсов

В каких сериях логических интегральных микросхемах применяют многоэмиттерный транзистор?ТТЛ;

В каких схемах применяется диодный мост в источниках питания?двухполупериодный;

В каком классе работает транзисторный усилитель мощности, если ток покоя оконечного каскада не равен нулю:B

В каком элементе полевого транзистора меньше концентрация основных носителей?В канале

В МДП транзисторах с p-подложкой при увеличении потенциала затвора в знак плюс концентрация носителей в канале?Увеличивается

В МДП транзисторе с индуцированным каналом ток стока при нулевом напряжении затвора?Отсутствует

В системе h-параметров статическому коэффициенту усиления транзистора по току соответствует:h_21Э

В чем отличие динистора от тиристора?он имеет два вывода;

Возникновение пар носителей заряда называют:тепловой генерацией

Входной ток операционного усилителяI_вх=0

Входы операционного усилителя имеют название:инвертирующий и неинвертирующий;;

Выходы триггера имеют название:прямой и инвертный

Выберите не существующий тип транзистора:синфазный

Германиевый полупроводниковый прибор работает в режиме температур . между — 40° и до 70° С

Триггер имеет количество выходов2

Движение носителей заряда под действием электрического поля называется:дрейфом

Движение носителей заряда под действием разности концентраций называется:диффузией

Детектирование это . .процесс обратный модуляции

Диод на основе полупроводника с критической концентрацией примесейобращенный диод

Дифференциальный усилительный каскад используют с целью:повышения коэффициента усиления

Диффузионное электрическое поле в p-n – переходе направлен:от n-области к p-области;

Для включения полупроводникового р-п перехода в прямом направлении необходимо . положительный полюс источника соединяют с выводом от р-области, а отрицательный — с выводом от п-области;

Для включения полупроводникового р-п перехода в обратном направлении необходимо . положительный полюс питания соединить с выводом от п-области, а отрицательный с р-областью;

Для стабилизации выходного тока в источниках питания, какой элемент используется?бареттер;

Для стабилизации рабочей точки усилительного каскада используют:Введения отрицательной обратной связи по постоянному току

Для чего применяются генераторы?Для преобразовании постоянного тока в высокочастотный

Достоинство каскада усиления на полевом транзисторе . высокое входное сопротивление

Единица измерения индуктивности: Генри

Единица измерения электрического сопротивления: Ом

Если электропроводность полупроводника обусловлена электронами, его называют:полупроводником n-типа;

За счёт чего возникают не основные носители в полупроводниках?За счёт внешних воздействий

За счёт чего возникают основные носители в полупроводниках. За счёт добавления легирующих примесей

Закон ОмаU=IR

Изменяется ширина запрещенной зоны с изменением температуры?Да;

Индуктивность катушки измеряется в . миллигенри;

К недостаткам полупроводниковых приборов относится . ограниченный температурный режим;

К полупроводникам п—типа относятся . кристаллическая решетка с избыткам электронов;

К полупроводникам р-типа относятся . полупроводник с избытком концентрации дырок;

Как изменится емкость варикапа при увеличении обратного напряжения?Уменьшается;

Какая схема включения у транзистора, если электроды база и коллектор являются входным, а выходным коллектор, эмиттер?Схема включения с ОК;

Какая схема включения у транзистора, если электроды база и эмиттер являются входным, а выходным коллектор, эмиттер?Схема включения с ОЭ;

Какая схема включения у транзистора, если электроды база и эмиттер являются входным, а выходным коллектор, база?Схема включения с ОБ;

Какие диоды относятся к большой мощности?Ток > 10 А;

Какие диоды получили наибольшее практическое применение?Кремниевые диоды;

Какие системы параметров используют для биполярных транзисторов:h, Y, Z

Какие элементы или устройства используются для стабилизации выходного напряжения в слаботочных цепях?компенсационный стабилизатор;

Каким устройством стабилизируют ток?Бареттером

Каково назначения делителя напряжения в усилителях по схеме с ОЭ?Задает напряжение смещение базы

Какое устройство относится к электронному реле с контактным выходом? транзисторный ключ, на выходе которого включена катушка электромагнитного реле;

Какой из диодов изготавливают из полупроводниковых материалов с высокой концентрацией примесей? Фотодиод

Какой вид связи между каскадами используются в усилителях постоянного тока:Непосредственная

Какой вид тока на выходе диода, если он включен в электрическую цепь переменного тока?переменный пульсирующий;

Какой выпрямитель имеет лучшие электротехнические качества?Мостовой

Какой из логических элементов выполняет функцию дизьюнкция?ИЛИ;

Какой из элементов необходимо использовать в источниках питания для понижения напряжения в сети?силовой трансформатор;

Какой логический элемент с пассивным выходом?диодный;

Какой полупроводниковый прибор состоит из четырех слоёв полупроводника?Тиристор;

Какой прибор обозначен ?Варикап;

Какой прибор обозначен ?Выпрямительный диод;

Какой прибор обозначен ?Триодный тиристор;

Какой прибор обозначен ?Фотодиод;

Какой режим работы транзистора необходимо обеспечить, если его использовать в логических схемах?Ключевой;

Какой режим работы транзистора необходимо обеспечить, если его использовать в схемах усиления сигнала?Плавный;

Какой сигнал вырабатывается на выходе логического элемента в зависимости от определенных сочетаний сигналов на входе?. непрерывный;

Какой слой в биполярном транзисторе имеет наименьшую толщину?База;

Какой фотоприбор наиболее точно оценит силу света?Фотоэлемент;

Какой фотоприбор состоит из химически чистого полупроводника?Фоторезистор;

Какой элемент выполняет логическую функцию коньюкция?И;

Какой элемент необходимо использовать в источниках питания для сглаживания пульсации выходного напряжения?конденсатор;

Какой элемент необходимо использовать в источниках питания для стабилизации выходного напряжения?стабилитрон;

Какой элемент относится к фотоэлектри ческому приемнику излучения?. Фоторезистор;

Какой элемент является стрелкой Пирса?НЕ;

Какую имеет вольтамперную характеристику симистор?симметричную для прямого и обратного тока;

Какую логическую функцию выполняет транзисторный ключ включенный по схеме с общим эмиттером?НЕ;

Какую структуру имеет тиристор?p-n-p-n;

Какую структуру имеет транзистор?n-p-n;

Какую функцию выполняет стабилитрон?Стабилизацию напряжения;

Какую функцию выполняет диод в выпрямительных схемах? вентиля

Какую функцию выполняет диодный мост в источниках питания?выпрямление;

Какую функцию выполняет конденсатор в источниках питания?сглаживание;

Какую функцию выполняет стабилитрон в источниках питания?стабилизация;

Какую функцию выполняет стабилитрон?Стабилизацию напряжения;

Какую функцию выполняют выпрямительные диоды?Преобразование переменного тока;

Когда усиление зависит только от обратной связи?При больших коэффициентах усиления;

Колебательный контур применяется для получения . резонанса;

Колебательный контур служит . выделения сигнала по амплитуде;

Колебательный контур состоит из . конденсаторов постоянной и переменной емкости;

Колебательный контур состоит только из . индуктивности и емкости;

Компенсационный стабилизатор в источниках питания является системой по отклонению?да;

Коэффициент усиления инвертирующего операционного усилителя с обратной связью.К=R_oc/R_вх ;

Коэффициент усиления истокового повторителя по напряжениюK_U<1;

по мощности эмиттерного повторителяК_р<<15К_р>1;

Коэффициент усиления по мощности эмиттерного повторителяК_р<<1;

Коэффициент усиления по мощности эмиттерного повторителяК_р<<15К_р>1;

Коэффициент усиления по напряжению каскада с ОЭK_U>>1;

Коэффициент усиления по напряжению каскада с ОЭK_U>1;

Коэффициент усиления по напряжению каскада с ОЭ в режиме х.х. ;

Коэффициент усиления по напряжению каскада с ОЭ. K_U>>1;

Коэффициент усиления по напряжению транзисторного каскада определяется ;

Коэффициент усиления по напряжению эмиттерного повторителя.К_U<1 ;

Коэффициент усиления по току транзистора в схеме ОЭ:. ;

Коэффициент усиления полевого транзистора определяется выражением: m= d U_CU/ d U_ЗU;

Коэффициент усиления транзисторного каскада по мощностиК_Р = Р_вых / Р_вх;

Коэффициент усиления транзисторного каскада по току .К_I = I_вых / I_вх;

Коэффициент усиления усилительного каскада с отрицательной обратной связью: ;

Кремниевый полупроводниковый прибор работает в режиме температур. между — 40° и до 70° С;

Крутизна стокозатворной характеристики полевого транзистора определяется выражением:S = d i_C/ d U_ЗU;

Логические интегральные микросхемы используют для построенияцифровых устройств;

Логические переменные могут принимать значения: 0 и 1;

Логический элемент, обладающий двумя устойчивыми состояниями называется:триггером;

Многослоиный переключающий прибор с симетричной ВАХ для прямого и обратного напряжений: симистор;

Модуляция это . изменение одного из параметров ВЧ сигнала под воздействием сигнала;

Мультивибратор называют генератором импульсов….. формыпрямоугольной;

На базе элементарных логических элементов можно построить более сложные логические устройства, такие как триггер, счетчик и др.?нет;

На входе мультивибратора формируется напряжениепрямоугольное;

На выходе транзисторного мультивибратора формируются:прямоугольные импульсы;

Hаибольшее усиление по мощности на биполярном транзисторе дает схема: ОЭ;

Наименьшим выходным сопротивлени-ем обладает схема включения транзистора с:ОК;

Напряжение между входами операционного усилителяравно 0;

Напряжение на выходе операционного усилителя изменяется в пределах:-E_пит<U_вых<+E_пит;

Недостаток полевых транзисторов заключается в . . .отсутствии базы;

Область в полевом транзисторе, через которую проходит поток основных носителей заряда, т.е. выходной ток, называется:каналом;

Область полупроводникового прибора, из которой инжектируются носители заряда, называется:эмиттером;

Область полупроводникового прибора, которая вытягивает носители заряда, называется:коллектором;

Область полупроводникового прибора, разделяющая р-n переходы, называется:базой;

Обозначение на конденсаторе 1000 рГ означает величину емкости в . .0, 001 мкф;

Обозначение на конденсаторе 40,0 означает величину емкости в . .40 микрофарад;

Обозначение резистора 1МЗ означает величину в . .один миллион триста тысяч ом

Операционный усилитель имеет:Два входа и один выход;

Операционный усилитель работает с входными сигналамитоковыми;

Oсновная характеристика конденсатора: Емкость С;

Основная характеристика резистора:сопротивление R;

Основное свойство полупроводникового диода . преобразовать постоянный ток в переменный;

Основной недостаток полупроводникового диода заключается в . в наличии малого обратного тока;

Основной параметр емкостного элемента. Емкость;

Основные характеристики дросселя:индуктивность L;

Основными параметрами выпрямительных полупроводниковых диодов являются..максимально допустимое обратное напряжение и прямой ток

Открытое состояние тиристора сохраняется, если сигнал на управляющей электроде отсутствует?Да;

Отрицательная обратная связь в усилителе . .снижает искажения;

Отрицательная обратная связь в усилителе . увеличивает входное сопротивление;

Отрицательная обратная связь в усилителе . снижает искажения;

Отрицательная обратная связь в усилителях используется с цельюповышения стабильности усилителя;

Параллельное соединение диодов применяют:когда необходимо получить прямой ток, больший предельного тока одного диода

Плоскостным называют диод:площадь выпрямляющего электрического перехода у которого линейные размеры, определяющие, значительно больше характеристической длины;

По какой схеме можно определить полный состав элементов и связей между ними, какого-либо устройства автоматики?функциональная схема;

Положительная обратная связь используется в:генераторах;

Полупроводники по проводимости находятся . между диэлектриком и проводником;

Полупроводники с преобладанием дырочной электропроводности называются:полупроводниками р-типа;

Полупроводники с преобладанием электронной электропроводности называются:полупроводниками n-типа;

Полупроводниковые приборы боятся . увеличения температуры выше 70° С;

Полупроводниковые приборы выполняются с использованием в качестве основного материала:Кремния;

Полупроводниковый диод имеет структуру.p-n;

Полупроводниковый диод применяется в устройствах электроники для цепей:выпрямление переменного напряжения;

Полупроводниковый стабилитрон имеет структуру. p-n;

Последовательное соединение диодов необходимо для:выпрямления высоких напряжений;

При обратном включении диода внешнее электрическое поле и диффузионное поле в p-n-переходе совпадают по направлению?Да;

При повышении температуры в полупроводниковых приборах проводимость:растет;

При работе транзистора в ключевом режиме ток коллектора равен нулю:Режим отсечки;

При температуре 300 К у кремния ширина запрещенной зоны равна:ΔЭ=1,12 эВ;

При уменьшении анодного тока до значения тока удержания тиристор может самопроизвольно перейти в запертое состояние?Нет;

При усиления низкой частоты различают искажения . частотные, гармонические

При усиления сигнала низкой частоты происходят искажения . частотные;

Примеси, атомы которых отбирают электроны называются:акцепторами;

Примеси, атомы которых отдают электроны называются:донорами;

Процесс образования свободных электронов в полупроводнике, называют:генерация носителей заряда;

Прямой ток протекает через p-n переход, когда полярность напряжения на p-n переходе следующая:-p-n +;

Релаксационным называют генератор …экспоненциальных импульсов;

Рекомбинация носителей заряда это:исчезновение пар носителей заряда (электрона и дырки);

С помощью какого элемента можно произвести включение и отключение электрической цепи?Динистор;

Скважностью импульса называют соотношение:. ;

Сколько выводов имеет динистор?Два.

Сколько выводов имеет тиристор?Три;

Сколько устойчивых состояний у симметричного триггера?Два

Соединяя триггеры друг с другом, можно получить:различные запоминающие устройств

Соотношение между основными параметрами полевого транзистора имеет вид:. =SR_i

Соотношение между током базы и током эмиттера в усилительном каскаде с ОБ имеет вид:

Соотношение между током коллектора и током базы транзистора в схеме с ОЭ имеет вид:

Соотношение между током коллектора и током базы транзистора в схеме с ОЭ имеет вид:.

Сопротивление резистора (постоянного сопротивления) измеряется в .килоОмах

Состояние, когда р-п переходу . называется нейтральным..приложено прямое напряжение, обратное потенциальному барьеру

Стабилитронами и стабисторами называются кремниевые полупроводниковые диоды, вольт-амперные характеристики которых имеют. . .малую зависимость от температуры

Cтатический коэффициент передачи тока базы биполярного транзистора: ;

Тиристор без управляющего электрода:динистор;

Тиристор имеет структуру:p-n-p-n;

Тиристор используется в цепях переменного тока для …регулирования выпрямленного напряжения;

Тиристор это устройство:с тремя n – p переходами;

Ток покоя транзисторного усилителя мощности равен нулю при работе его в режиме класса:В;

Триггер имеет количество выходов 2;

Триггер со счетным входом переключается при:поступлении на вход следующего импульса;

Триггером называют устройство:с двумя устойчивыми состояниями;

Логические переменные могут принимать значения:0 и 1;

Триггером называют устройство:с двумя устойчивыми состояниями

Управляющий электрод, предназначенный для регулирования площади поперечного сечения канала, называют: затвором;

Усилители низкой частоты усиливают сигнал . в диапазоне частот от 20 до 20 кГц;

Усилитель низкой частоты есть . преобразователь электрической энергии источника в усиливаемый сигнал;

Усилитель постоянного тока усиливает?Сигналы мало меняющиеся по величине и медленно по времени;

Условное обозначение какого прибора дано ГТ115Г?Германиевый биполярный транзистор;

Условное обозначение, какого прибора дано КД521Б?Кремниевый диод;

Фазовая модуляция это . изменение фазы сигнала с помощью модулируемого сигнала;

Частота импульсов автоколебательного мультивибратора на операционном усилителе определяется:Постоянной времени R-C цепи обратной связи;

Частотная модуляция это . изменение частоты сигнала с помощью модулируемого сигнала;

Что определяет амплитуду пилообразного напряжения?Ёмкость конденсатора;

Что произойдет если превысить I_max стабилитрона?Пробой перейдёт из электрического в тепловой и стабилитрон сгорит;

Что такое дрейф носителей заряда?Направленное движение носителей заряда под действием электрического поля;

Что такое ширина запрещенной зоны?Зона, разделяющая валентную зону и зону;

Электрод, из которого вытекают основные носители заряда, называют:истоком;

Электрод, к которому проходят основные носители заряда из канала, называют:стоком;

Электроды полупроводникового диода имеют название:Катод, анод;

Электроды полупроводникового транзистора имеют название:коллектор, база, эмиттер;

Электронно-дырочный переход это:p-n – переход;

Электропреобразовательный полупроводниковый прибор с одним р-n- переходом и двумя внешними выводами от областей кристалла с различными типами электропроводности, называется:полупроводниковым диодом.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА В ТАБЛИЦАХ И ФОРМУЛАХ

ИДЕАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Наименование идеального элемента	Обозначение на схемах замещения
Идеальный источник ЭДС
Идеальный источник тока
Идеальный резистивный элемент
Идеальный индуктивный элемент
Идеальный емкостной элемент

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ РЕЗИСТОРОВ

ИДЕАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Связь между напряжениями и токами на элементах
Во временной области
Компонентное уравнение	U=Ri
Мгновенное значение тока и напряжения	i=Imsinwt u=RImsinwt	i=Imsinwt u=LImsin(wt+p/2)	u=Umsinwt i=CwUmsin(wt+p/2)
Амплитуда	Um=RIm	Um=wLIm	Im=wCUm
Действительные значения тока и напряжения	U=RI	U=wLI	I=wCU
Сопротивление Проводимость	R – акт. сопрот. G=1/R – акт. провод.	XL=wL – инд. сопрот. BL=1/wL – инд. пров.	XC=1/wC емк. сопр. BC=wC емк. пров.
Начальная фаза тока и напряжения	yu=yi	yu=yi+p/2	yu=yi-p/2
Угол сдвига фаз между током и напряжением	+p/2	-p/2
Графики тока и напряжения
Векторная диаграмма
Комплексные изображения
Мгновенные значения тока и напряжения	i-> mejwt u-> mejwt	i-> mejwt u->wL mej(wt+p/2) u->jwL mejwt	u-> mejwt i->jwC mejwt
Комплексная амплитуда	m=R m	m=jwL m	m
Комплексные действительные значения	=R	=jwL
Комплексные сопротивления	Z(R)=R	Z=jwL=jXL	Z=-j =-jXC
Комплексная проводимость	Y=1/R	Y=-j =-jBL	Y=jwC=jBC

ОБОСОБЛЕННЫЕ ИДЕАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Элемент	R	L	C
Схемы замещения
Факторы определяющие ток	i = U/R	i =	i = C
Ток цепи	i = Im sin wt Im=Um/R	i = Im sin (wt-π/2) Im=Um/wL	i = Im sin (wt+π/2) Im=wCUm
Закон Ома
Количествен ная оценка мощности	Активная мощность P=U/I(Вт)	Реактивная индуктивная мощность QL=UI (Вар)	Реактивная емкостная мощность QС=UI(Вар)

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Стабилитроны

Полупроводниковые стабилитроны, называемые иногда опорными диодами, предназначены для стабилизации напряжения. При работе стабилитрона используется обратная ветвь вольт – амперной характеристики. При повышении обратного напряжения происходит пробой p-n – перехода, при котором обратная ветвь характеристики стабилитрона имеет крутой излом, обусловленный резким ростом тока. Этот излом соответствует напряжению стабилизации U_ст. На рис.3.7, показана схема включения, а на рис.3.8 представлена характеристика стабилитрона, полученная в MicroCAP. Прямая ветвь характеристики стабилитрона при U_д > 0 такая же, как и у обычного диода. При увеличении обратного напряжения происходит пробой стабилитрона, ток резко возрастает, а напряжение на стабилитроне изменяется незначительно. На характеристике хорошо видно, что при изменении тока от –3, 522 мА до –9,494 мА (почти в 3 раза) напряжение изменилось на величину ΔU_д = 0,055 В. Напряжение, при котором происходит пробой стабилитрона, называется напряжением стабилизации. Рабочая область стабилитрона ограничена минимальным I_{ст min} и максимальным I_{ст max} токами стабилизации. При токе стабилитрона ниже I_{ст min} начинает существенно уменьшаться напряжение на стабилитроне и в конечном итоге стабилитрон может закрыться. При превышении максимального тока I_{ст max} стабилитрон выходит из строя.

Напряжения стабилизации в зависимости от типа стабилитрона могут быть от нескольких вольт до десятков вольт. Минимальный ток стабилизации в зависимости от типа может быть от долей милиампера до десятков миллиампер.

Максимальный ток стабилизации может быть от нескольких мА до нескольких А.

Стабилитроны используются для построения стабилизаторов напряжения, источников опорного напряжения и др. На рис.3.9 приведена схема параметрического стабилизатора. Обратите внимание на включение стабилитрона: катод подключается к плюсу источника входного напряжения, а анод к минусу. Нагрузка подключается параллельно стабилитрону. Напряжение на нагрузке будет равно напряжению стабилизации стабилитрона Uст, пока ток стабилитрона находится между I_min и I_max. Допустим, что ток стабилитрона равен I_ст = (I_{ст max} +I_{ст min})/2. При увеличении входного напряжения увеличивается ток через балластное сопротивление R_б. Ток нагрузки остается неизменным, так как напряжение на нем не меняется, оно остается равным U_ст. Изменяется (увеличивается в нашем случае) ток стабилитрона.

При изменении сопротивления нагрузки, например при уменьшении R_н, увеличивается ток нагрузки за счет уменьшения тока стабилитрона. Напряжение на стабилитроне, а, следовательно, и на нагрузке, остается практически неизменным.

При холостом ходе весь ток нагрузки протекает через стабилитрон и может вывести прибор из строя — это надо учитывать при расчете схемы.

Резистор R_б ограничивает величину тока стабилитрона и определяет стабильность выходного напряжения.

Как работает стабилитрон

Стабильная зарплата, стабильная жизнь, стабильное государство. Последнее не про Россию, конечно :-). Если глянуть в толковый словарик, то можно толково разобрать, что же такое «стабильность». На первых строчках Яндекс мне сразу выдал обозначение этого слова: стабильный — это значит постоянный, устойчивый, не изменяющийся.

Но чаще всего этот термин используется именно в электронике и электротехнике. В электронике очень важны постоянные значения какого-либо параметра. Это может быть сила тока, напряжение, частота сигнала и другие его характеристики. Отклонение сигнала от какого-либо заданного параметра может привести к неправильной работе радиоэлектронной аппаратуры и даже к ее поломке. Поэтому, в электронике очень важно, чтобы все стабильно работало и не давало сбоев.

В электронике и электротехнике стабилизируют напряжение. От значения напряжения зависит работа радиоэлектронной аппаратуры. Если оно изменится в меньшую, или даже еще хуже, в большую сторону, то аппаратура в первом случае может неправильно работать, а во втором случае и вовсе колыхнуть ярким пламенем.

Для того, чтобы не допустить взлетов и падения напряжения, были изобретены различные стабилизаторы напряжения. Как вы поняли из словосочетания, они используются чтобы стабилизировать «играющее» напряжение.

Стабилитрон или диод Зенера

Самым простым стабилизатором напряжения в электронике является радиоэлемент стабилитрон. Иногда его еще называют диодом Зенера. На схемах стабилитроны обозначаются примерно так:

Вывод с «кепочкой» называется также как и у диода — катод, а другой вывод — анод.

Стабилитроны выглядят также, как и диоды. На фото ниже, слева популярный вид современного стабилитрона, а справа один из образцов Советского Союза

Если присмотреться поближе к советскому стабилитрону, то можно увидеть это схематическое обозначение на нем самом, указывающее, где у него находится катод, а где анод.

Напряжение стабилизации

Самый главный параметр стабилитрона — это конечно же, напряжение стабилизации. Что это за параметр?

Давайте возьмем стакан и будем наполнять его водой…

Сколько бы воды мы не лили в стакан, ее излишки будут выливаться из стакана. Думаю, это понятно и дошкольнику.

Теперь по аналогии с электроникой. Стакан — это стабилитрон. Уровень воды в полном до краев стакане — это и есть напряжение стабилизации стабилитрона. Представьте рядом со стаканом большой кувшин с водой. Водой из кувшина мы как раз и будем заливать наш стакан водой, но кувшин при этом трогать не смеем. Вариант только один — лить воду из кувшина, пробив отверстие в самом кувшине. Если бы кувшин был меньше по высоте, чем стакан, то мы бы не смогли лить воду в стакан. Если объяснить языком электроники — кувшин обладает «напряжением» больше, чем «напряжение» стакана.

Так вот, дорогие читатели, в стакане заложен весь принцип работы стабилитрона. Какую бы струю мы на него не лили (ну конечно в пределах разумного, а то стакан унесет и разорвет), стакан всегда будет полным. Но лить надо обязательно сверху. Это значит, напряжение, которое мы подаем на стабилитрон, должно быть выше, чем напряжение стабилизации стабилитрона.

Маркировка стабилитронов

Для того, чтобы узнать напряжение стабилизации советского стабилитрона, нам понадобится справочник. Например, на фото ниже советский стабилитрон Д814В:

Ищем на него параметры в онлайн справочниках в интернете. Как вы видите, его напряжение стабилизации при комнатной температуре примерно 10 Вольт.

Зарубежные стабилитроны маркируются проще. Если приглядеться, то можно увидеть незамысловатую надпись:

5V1 — это означает напряжение стабилизации данного стабилитрона составляет 5,1 Вольта. Намного проще, не так ли?

Катод у зарубежных стабилитронов помечается в основном черной полосой

Как проверить стабилитрон

Как же проверить стабилитрон? Да также как и диод! А как проверить диод, можно посмотреть в этой статье. Давайте же проверим наш стабилитрон. Ставим мультиметр на прозвонку и цепляемся красным щупом к аноду, а черным к катоду. Мультиметр должен показать падение напряжения прямого PN-перехода.

Меняем щупы местами и видим единичку. Это значит, что наш стабилитрон в полной боевой готовности.

Ну что же, настало время опытов. В схемах стабилитрон включается последовательно с резистором:

где Uвх — входное напряжение, Uвых.ст. — выходное стабилизированное напряжение

Если внимательно глянуть на схему, мы получили ни что иное, как Делитель напряжения. Здесь все элементарно и просто:

Или словами: входное напряжение равняется сумме напряжений на стабилитроне и на резисторе.

Эта схема называется параметрический стабилизатор на одном стабилитроне. Расчет этого стабилизатора выходит за рамки данной статьи, но кому интересно, в гугл 😉

Итак, собираем схемку. Мы взяли резистор номиналом в 1,5 Килоом и стабилитрон на напряжение стабилизации 5,1 Вольта. Слева цепляем блок питания, а справа замеряем мультиметром полученное напряжение:

Теперь внимательно следим за показаниями мультиметра и блока питания:

Так, пока все понятно, еще добавляем напряжение… Опа на! Входное напряжение у нас 5,5 Вольт, а выходное 5,13 Вольт! Так как напряжение стабилизации стабилитрона 5,1 Вольт, то как мы видим, он прекрасно стабилизирует.

Давайте еще добавим вольты. Входное напряжение 9 Вольт, а на стабилитроне 5,17 Вольт! Изумительно!

Еще добавляем… Входное напряжение 20 Вольт, а на выходе как ни в чем не бывало 5,2 Вольта! 0,1 Вольт — это ну очень маленькая погрешность, ей можно даже в некоторых случаях пренебречь.

Вольт-амперная характеристика стабилитрона

Думаю, не помешало бы рассмотреть Вольт амперную характеристику (ВАХ) стабилитрона. Выглядит она примерно как-то так:

Iпр — прямой ток, А

Uпр — прямое напряжение, В

Эти два параметра в стабилитроне не используются

Uобр — обратное напряжение, В

Uст — номинальное напряжение стабилизации, В

Iст — номинальный ток стабилизации, А

Номинальный — это значит нормальный параметр, при котором возможна долгосрочная работа радиоэлемента.

Imax — максимальный ток стабилитрона, А

Imin — минимальный ток стабилитрона, А

Iст, Imax, Imin — это сила тока, которая течет через стабилитрон при его работе.

Так как стабилитрон работает именно в обратной полярности, в отличие от диода (стабилитрон подключают катодом к плюсу, а диод катодом к минусу), то и рабочая область будет именно та, что отмечена красным прямоугольником.

Как мы видим, при каком-то напряжении Uобр у нас график начинает падать вниз. В это время в стабилитроне происходит такая интересная штука, как пробой. Короче говоря, он не может больше наращивать на себе напряжение, и в это время начинается возрастать сила тока в стабилитроне. Самое главное — не переборщить силу тока, больше чем Imax , иначе стабилитрону придет кердык. Самым лучшим рабочим режимом стабилитрона считается режим, при котором сила тока через стабилитрон находится где-то в середине между максимальным и минимальным его значением. На графике это и будет рабочей точкой рабочего режима стабилитрона (пометил красным кружком).

Заключение

Раньше, во времена дефицитных деталей и начала расцвета электроники, стабилитрон часто использовался, как ни странно, для стабилизации выходного напряжения блока питания. В старых советских книгах по электронике можно увидеть вот такой участок цепи различных источников питания:

Слева, в красной рамке, я пометил знакомый вам участок цепи блока питания. Здесь мы получаем постоянное напряжение из переменного. Справа же, в зеленой рамке, схема стабилизации ;-).

В настоящее время трехвыводные (интегральные) стабилизаторы напряжения вытесняют стабилизаторы на стабилитронах, так как они в разы лучше стабилизируют напряжение и обладают хорошей мощностью рассеивания.

На Али можно взять сразу целый набор стабилитронов, начиная от 3,3 Вольт и до 30 Вольт. Выбирайте на ваш вкус и цвет.

Можете посмотреть видео на тему «КАК РАБОТАЕТ СТАБИЛИТРОН (ДИОД ЗЕНЕРА)», рекомендую.

Стабилитроны и стабисторы. Устройство, принцип работы, основные параметры

Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про стабилитрон, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое стабилитрон, диод зенера,защитный диод,стабисторы,стабистор,презиционные стабилитроны , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Электроника, Микроэлектроника , Элементная база

Существуует большое многообразие полупроводниковых приборов, — Диоды Шоттки, диоды Ганна, стабилитрон ы, светодиоды, фотодиоды, туннельные диоды и еще много разных типов и областей применения.

Полупроводниковые диоды, для которых характерна слабая зависимость напряжения от тока в области электрического пробоя при обратном смещении, называют стабилитронами.

Стабилитроном называется полупроводниковый диод , напряжение на котором в области электрического пробоя при обратном смещении слабо зависит от тока в заданном его диапазоне, и который предназначен для стабилизации уровня напряжения в схеме. Стабилитроном — радиокомпонент, конструктивно напоминающий диод, но кардинально отличающийся от него характером функционирования. Ключевым элементом так же, как и в обычном полупроводниковом вентиле, является полупроводниковый p-n-переход. И реакции обоих элементов на подачу обратного напряжения схожи – они оба запираются. Разница заключается в том, что пробой p-n-переходной зоны, который наступает при достижении обратным смещением некоего критического значения и выводит диод из строя, для стабилитрона является рабочим режимом.

Исходным материалом служит кремний, обеспечивающий малые обратные токи, широкий диапазон температур, высокую крутизну ВАХ в области напряжения стабилизации. Принцип работы стабилитронов основан на использовании свойства p-n-перехода при электрическом пробое сохранять практически постоянную величину напряжения в определенном диапазоне изменения обратного тока. Механизм пробоя может быть туннельным, лавинным или смешанным.

Основа функциональности стабилитрона состоит в том, что при довольно больших изменениях обратного тока напряжение на элементе остается практически неизменным. Другими словами, насколько бы существенным ни было обратное смещение, радиокомпонент будет поддерживать постоянный уровень выходной разности потенциалов. Эта стабилизированное напряжение может использоваться в качестве опорного, что и находит применение в реальных радиоэлектронных устройствах, критичных к электрическим характеристикам сигнала.

У полупроводникового стабилитрона (рис. 11.4, а) — в рабочем режиме используется обратная ветвь его ВАХ (рис. 11.4, б), причем на участке, соответствующем электрическому пробою.

Рис. 11.4. Полупроводниковый стабилитрон:

а — условное изображение; б — ВАХ стабилитрона

Туннельный и лавинный пробой

Пробой p-n-перехода, при котором работают стабилитроны, может быть лавинным или туннельным. Они являются электрическими и носят обратимый характер. То есть при отключении обратного смещения физико-химические свойства полупроводников восстанавливаются, и диод продолжает исполнять свои функции. Однако в случае стабилитронов условия возникновения пробоя создаются и поддерживаются искусственно. В основе лавинного и туннельного пробоя лежат одноименные квантовые эффекты, наблюдаемые в кристаллической структуре полупроводника при возбуждении электрического поля. При разной природе и механизмах данных процессов их последствия одинаковы – электроны приобретают энергию, достаточную для прохождения через p-n-переход. Возникает пробой, и через диод начинает протекать обратный ток. Именно в этом режиме и работает стабилитрон. При этом существует различие между радиокомпонентами, в которых используются разные эффекты. Стабилитроны, функционирующие при лавинном пробое, оперируют разностями потенциалов свыше 7 Вольт. В элементах, рассчитанных на напряжение стабилизации 3-7 Вольт, провоцируется туннельный пробой. Для стабилизации более низких разностей потенциалов применяются стабистор ы , о которых мы расскажем ниже.

Классификация стабилитронов

В настоящее время выпускается широкая номенклатура стабилитронов, но вся их масса классифицируется по функциональным характеристикам и конструкции. В зависимости от параметров данные радиокомпоненты подразделяются на следующие классы:

1. прецизионные;
2. двуханодные;
3. быстродействующие.

Прецизионные отличаются высокой точностью стабилизации напряжения . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Отклонения стабилизируемой разности потенциалов на выходе такой детали не превышают 0,0001%. Точность сильно зависит от времени жизни прецизионного стабилитрона и температуры полупроводника. В связи с этим в отношении этих радиокомпонентов введены эксплуатационные нормы, которые должны постоянно контролироваться в процессе использования аппаратуры. Двуханодный стабилитрон исполняет функцию двух стабилитронов, включенных встречно. Это позволяет элементу обрабатывать сигналы и с одинаковой эффективностью обрабатывать напряжения разной полярности. Такая радиодеталь изготавливается в едином технологическом цикле, когда на одном кристалле кремния выращивается два встречных p-n-перехода, но, в принципе, роль двуханодного радиокомпонента могут играть и два дискретных стабилитрона, взаимно соединенных катодами. И, наконец, стабилитроны третьего типа – быстродействующие – отличаются пониженной барьерной емкостью, вследствие чего сокращается продолжительность переходных процессов, протекающих в полупроводнике. Эти радиокомпоненты являются наилучшим решением для работы с импульсными сигналами. Конструктивная особенность данных элементов состоит в небольшой ширине p-n-перехода, которая обеспечивается применением особой технологии легирования полупроводника.

Стабистор

Немного по-другому функционируют радиокомпоненты, называемые стабисторами, о которых мы говорили выше. Они исполняют ту же функцию, то есть стабилизируют выходное напряжение, но являются низковольтными. Обычные стабилитроны не способны оперировать малыми разностями потенциалов. При напряжениях до 3 Вольт не возникает условий ни для лавинного, ни для туннельного пробоя p-n-перехода. Для стабилизации меньших напряжений прибегают к другому решению, а именно к использованию не обратного, а прямого смещения. Установлено, что в сильно легированном p-n-переходе дырки и электроны рекомбинируют таким образом, что при значительном прямом токе наблюдается эффект стабилизации выходного напряжения на уровне 2,5-3 Вольт. Это обуславливает ключевое технологическое различие стабилитронов и стабисторов. Вторые предназначены для работы только в низковольтных радиосхемах.

Устройство маломощного стабилитрона

с гибкими выводами в пластиковом (вверху) и стеклянном (внизу) корпусах

Рис Устройство маломощного стабилитрона с гибкими выводами в пластиковом корпусе

Рис. Устройство маломощного стабилитрона с гибкими выводами в стеклянном корпусе

У низковольтных стабилитронов (с низким сопротивлением базы) более вероятен туннельный пробой. У стабилитронов с высокоомной базой пробой носит лавинный характер. Для обеспечения электрического пробоя при относительно небольших обратных напряжениях напряженность электрического поля в p-n-переходе должна быть значительно выше, чем у обычных диодов, поэтому при изготовлении стабилитронов используют материалы с высокой концентрацией примесей.

Основные параметры стабилитронов

1. Uст 2. Дифференциальное сопротивление Rдиф = 0.5 – 200 Ом 3. Iст min ток стабилизации минимальный 4. Iст max ток стабилизации максимальный Imax≈ Pmax/Uст В качестве стабилитронов применяют кремниевые диоды, обладающие большой устойчивостью к тепловому пробою. Кремниевые стабилитроны используются для стабилизации напряжений источников питания, а также для фиксации уровней U в различных схемах Группы маломощных диодов в виде диодных матриц и диодных сборок используются в логических устройствах дешифраторах и других элементах ВТ. Стабилитрон в схему стабилизации обычно включают так, чтобы p-n-переход был смещен в обратном направлении. Для стабилизации малых напряжений U = 1 — 1.5B используют стабисторы

Стабистор принцип работы и основные характеристики

Стабистор, как и обычный диод, работает на прямой ветви вольт-амперной характеристики смотри рисунок ниже. Он открывается при незначительном прямом напряжении Uпр и через него начинает идти нарастающий ппрямой ток Iпр. Прямая ветвь ВАХ стабистора идетт почти параллельно оси прямому току; при значительном изменении этого значения через стабистор падение напряжения на нем изменяется не существенно. Это свойство стабистора применяется для стабилизации напряжения.

На второй части рисунка приведена схема возможного практического использования стабистора. Принципиально такое устройство работает так же, как со стабилитроном, только к стабистору прикладывается прямое напряжение.

Вот наиболее важные характеристики стабисторов: напряжение стабилизации Uст, ток стабилизации Iст, минимальный ток стабилизации Iст мин и максимальный ток стабилизации Iст.макс.

Параметр Uст — это то падение напряжения, которое образуется между выводами стабистора в рабочем режиме

Минимальный ток стабилизации Iст.мин — наименьший прямой ток, при котором крутизна ВАХ резко снижается. С уменьшением этого тока стабистор перестанет стабилизировать напряжение.

Максимально допустимый ток стабилизации Iст.макс — это максимальный ток идущий через стабистор (не путайте главное с током, идущем в электрической цепи, питающейся от стабилизатора напряжения), при котором температура его p-n перехода не превышает допустимой. Превышение этого параметра приведет к тепловому пробою p-n перехода прибора и, естественно, к выходу стабистора из строя.

Отечественные стабисторы: КС107А — Uст = 0,7 В; КС113А — Uст = 1,3 В; КС119А — Uст = 1,9 В; Д220С — Uст = 0,59 В

Презиционные и двунаправленные стабилитроны

В прецизионных стабилитронах используют три последовательно соединенных p-n-перехода, один из которых – стабилизирующий, два других – термокомпенсирующие. Если стабилизирующий переход работает в режиме лавинного пробоя, то с увеличением температуры напряжение на нем растет. Одновременно прямое напряжение на двух термокомпенсирующих переходах уменьшается, поэтому общее напряжение на стабилитроне меняется незначительно.

Для обеспечения стабилизации двуполярных напряжений стабилитроны общего назначения включают последовательно, а прецизионные – параллельно.

Двуханодные стабилитроны имеют структуру, формируемую диффузией примесей в пластину n-кремния одновременно с двух сторон. Образующиеся при этом два p-n-перехода включены встречно. Внешние выводы имеют только анодные p-области структуры. При подаче на стабилитрон напряжения любой полярности один переход работает в режиме электрического пробоя, а другой является термокомпенсирующим

Как проверить стабилитрон

Как же проверить стабилитрон? Да также как и диод! А как проверить диод, можно посмотреть в этой статье. Давайте же проверим наш стабилитрон. Ставим мультиметр на прозвонку и цепляемся красным щупом к аноду, а черным к катоду. Мультиметр должен показать падение напряжения прямого PN-перехода.

Меняем щупы местами и видим единичку. Это значит, что наш стабилитрон в полной боевой готовности.

Ну что же, настало время опытов. В схемах стабилитрон включается последовательно с резистором:

где Uвх — входное напряжение, Uвых.ст. — выходное стабилизированное напряжение

Если внимательно глянуть на схему, мы получили ни что иное, как Делитель напряжения. Здесь все элементарно и просто:

Или словами: входное напряжение равняется сумме напряжений на стабилитроне и на резисторе.

Эта схема называется параметрический стабилизатор на одном стабилитроне. Расчет этого стабилизатора выходит за рамки данной статьи, но кому интересно, в гугл

Итак, собираем схемку. Мы взяли резистор номиналом в 1,5 Килоом и стабилитрон на напряжение стабилизации 5,1 Вольта. Слева цепляем блок питания, а справа замеряем мультиметром полученное напряжение:

Теперь внимательно следим за показаниями мультиметра и блока питания:

Так, пока все понятно, еще добавляем напряжение… Опа на! Входное напряжение у нас 5,5 Вольт, а выходное 5,13 Вольт! Так как напряжение стабилизации стабилитрона 5,1 Вольт, то как мы видим, он прекрасно стабилизирует.

Давайте еще добавим вольты. Входное напряжение 9 Вольт, а на стабилитроне 5,17 Вольт! Изумительно!

Еще добавляем… Входное напряжение 20 Вольт, а на выходе как ни в чем не бывало 5,2 Вольта! 0,1 Вольт — это ну очень маленькая погрешность, ей можно даже в некоторых случаях пренебречь.

Области применения стабилитронов и стабисторов

Хорошие стабилизирующие свойства стабилитронов и стабисторов обуславливают основную сферу применения этих радиокомпонентов – создание фиксированного питающего и опорного напряжения в различных радиоэлектронных устройствах. На первом месте по распространенности стоят стабилитроны, используемые в источниках питания. Применение этих специализированных диодов обеспечивает стабильные выходные параметры питающего напряжения и одновременно упрощает схему. В блоках питания с повышенными требованиями по точности выходных характеристик находят применение прецизионные стабилитроны. Эти элементы устанавливаются в высокоточной измерительной аппаратуре и аналого-цифровых преобразователях. Двуханодные стабилитроны используются в подавителях импульсных помех. Данные радиокомпоненты в реальных схемах нередко сочетаются с импульсными диодами. Быстродействующие стабилитроны в сочетании с СВЧ-диодами применяются в аппаратуре, работающей на сверхвысоких частотах – передатчиках, радиолокаторах и так далее.

Защитные стабилитроны в «умном» МДП-транзисторе семейства Intelligent Power Switch компании International Rectifier

Основная область применения стабилитрона — стабилизация постоянного напряжения источников питания. В простейшей схеме линейного параметрического стабилизатора стабилитрон выступает одновременно и источником опорного напряжения, и силовым регулирующим элементом. В более сложных схемах стабилитрону отводится только функция источника опорного напряжения, а регулирующим элементом служит внешний силовой транзистор .

Прецизионные термокомпенсированные стабилитроны и стабилитроны со скрытой структурой широко применяются в качестве дискретных и интегральных источников опорного напряжения (ИОН), в том числе в наиболее требовательных к стабильности напряжения схемах измерительных аналого-цифровых преобразователей. C середины 1970-х годов и по сей день (2012 год) стабилитроны со скрытой структурой являются наиболее точными и стабильными твердотельными ИОН. Точностные показатели лабораторных эталонов напряжения на специально отобранных интегральных стабилитронах приближаются к показателям нормального элемента Вестона[38].

Особые импульсные лавинные стабилитроны («подавители переходных импульсных помех», «супрессоры», «TVS-диоды») применяются для защиты электроаппаратуры от перенапряжений, вызываемых разрядами молний и статического электричества, а также от выбросов напряжения на индуктивных нагрузках. Такие приборы номинальной мощностью 1 Вт выдерживают импульсы тока в десятки и сотни ампер намного лучше, чем «обычные» пятидесятиваттные силовые стабилитроны. Для защиты входов электроизмерительных приборов и затворов полевых транзисторов используются обычные маломощные стабилитроны. В современных «умных» МДП-транзисторах защитные стабилитроны выполняются на одном кристалле с силовым транзистором.

В прошлом стабилитроны выполняли и иные задачи, которые впоследствии потеряли прежнее значение:

• Ограничение, формирование, амплитудная селекция и детектирование импульсов. Еще в эпоху электронных ламп кремниевые стабилитроны широко применялись для ограничения размаха импульсов и преобразования сигналов произвольной формы в импульсы заданной полярности. С развитием интегральных технологий эту функцию взяли на себя устройства на быстродействующих компараторах, а затем цифровые процессоры обработки сигналов.
• Стабилизация напряжения переменного тока также сводилась к ограничению размаха синусоидального напряжения двусторонним стабилитроном. При изменении входного напряжении амплитуда выходного напряжения поддерживалась постоянной, а его действующее значение лишь незначительно отставало от действующего значения входного напряжения.
• Задание напряжений срабатывания реле . При необходимости установить нестандартный порог срабатывания реле последовательно с его обмоткой включали стабилитрон, доводивший порог срабатывания до требуемого значения. С развитием полупроводниковых переключательных схем сфера применения реле сузилась, а функцию управления реле взяли на себя транзисторные и интегральные пороговые схемы.
• Задание рабочих точек усилительных каскадов. В ламповых усилителях 1960-х годов стабилитроны использовались как замена RC-цепочек автоматического смещения. На нижних частотах звукового диапазона и на инфразвуковых частотах расчетные емкости конденсаторов таких цепей становились неприемлемо велики, поэтому стабилитрон стал экономичной альтернативой дорогому конденсатору.
• Межкаскадный сдвиг уровней. Сдвиг уровней в ламповых усилителях постоянного тока обычно осуществлялся с помощью газонаполненных стабилитронов или обычных неоновых ламп. C изобретением полупроводниковых стабилитронов они стали применяться вместо газонаполненных. Аналогичные решения применялись и в транзисторной аппаратуре, но были быстро вытеснены более совершенными схемами сдвига уровней на транзисторах.
• Стабилитроны с высоким ТКН использовались как датчики температуры в мостовых измерительных схемах. По мере снижения напряжений питания и потребляемых мощностей эту функцию приняли на себя прямо смещенные диоды, транзисторные PTAT-цепи и интегральные схемы на их основе.

В среде моделирования SPICE модель элементарного стабилитрона используется не только по прямому назначению, но и для описания режима пробоя в моделях «реальных» биполярных транзисторов. Стандартная для SPICE модель транзистора Эберса—Молла режим пробоя не рассматривает

Основные характеристики стабилитрона

Чтобы подобрать диод Зенера под существующие цели, надо знать несколько важных параметров. Эти характеристики определят пригодность выбранного прибора для решения поставленных задач.

Номинальное напряжение стабилизации

Первый параметр зенера, на который надо обратить внимание при выборе – напряжение стабилизации, определяемое точкой начала лавинного пробоя. С него начинают выбор прибора для использования в схеме. У разных экземпляров ординарных стабилитронов, даже одного типа, напряжение имеет разброс в районе нескольких процентов, у прецизионных разница ниже. Если номинальное напряжение неизвестно, его можно определить, собрав простую схему. Следует подготовить:

• балластный резистор в 1…3 кОм;
• регулируемый источник напряжения;
• вольтметр (можно использовать тестер).

Надо поднимать напряжение источника питания с нуля, контролируя по вольтметру рост напряжения на стабилитроне. В какой-то момент он остановится, несмотря на дальнейшее увеличение входного напряжения. Это и есть фактическое напряжение стабилизации. Если регулируемого источника нет, можно использовать блок питания с постоянным выходным напряжением заведомо выше Uстабилизации. Схема и принцип измерения остаются теми же. Но есть риск выхода полупроводникового прибора из строя из-за превышения рабочего тока.

Стабилитроны применяются для работы с напряжениями от 2…3 В до 200 В. Для формирования стабильного напряжения ниже данного диапазона, используются другие приборы – стабисторы, работающие на прямом участке ВАХ.