Skip to content

Стабилитрон уго гост

Скачать стабилитрон уго гост EPUB

Unified system for design documentation. Graphical symbols in diagrams. Semiconductor devices. Настоящий стабилитрон устанавливает правила построения условных графических обозначений полупроводниковых приборов на схемах, выполняемых вручную или автоматическим способом во всех отраслях промышленности.

Измененная редакция, Изм. Обозначения элементов полупроводниковых приборов приведены в табл. Взаимная ориентация обозначений источника и приемника не устанавливается, а определяется удобством уго схемы, например:. Как известно, основное свойство р-n-перехода — односторонняя проводимость: от области р анод к области п катод. Это наглядно передает и условное графическое обрзначение полупроводникового диода : треугольник символ анода вместе с пересекающей его линией электрической связи образуют подобие стрелки, указывающей направление проводимости.

Перпендикулярная этой стрелке черточка символизирует катод рис. Буквенный код диодов — VD. Этим кодом обозначают не только отдельные диоды, но и целые группы, например, выпрямительные столбы. Исключение составляет однофазный выпрямительный стабилитрон, изображаемый в виде квадрата с соответствующим числом выводов и символом диода внутри рис. Полярность выпрямленного мостом напряжения на схемах не указывают, так как ее однозначно определяет символ диода.

Однофазные мосты, конструктивно объединенные в одном корпусе, изображают отдельно, показывая принадлежность к одному изделию в позиционном обозначении см. Рядом с позиционным обозначением госта можно указывать и его тип. На основе базового символа построены и условные графические обозначения полупроводниковых диодов с особыми свойствами. Чтобы показать на схеме стабилитронкатод дополняют коротким штрихом, направленным в сторону символа анода рис.

Следует отметить, что расположение штриха относительно символа анода должно быть неизменным независимо от положения УГО стабилитрона на схеме VD2—VD4. Это относится и к символу двуханодного двустороннего стабилитрона VD5. Аналогично построены условные графические обозначения туннельных диодовобращенных и диодов Шотки — полупроводниковых приборов, используемых для обработки сигналов в области СВЧ.

В символе туннельного диода см. Свойство обратно смещенного р-n-перехода вести себя как электрическая ёмкость использовано в специальных диодах — варикапах от слов vari able — переменный и cap acitor — конденсатор. Условное графическое обозначение этих приборов наглядно отражает их назначение рис. Как и конденсаторы переменной ёмкости, для удобства варикапы часто изготовляют в виде блоков их называют матрицами с общим катодом и раздельными анодами.

Для примера на гост. Базовый символ диода использован и в УГО тиристоров от греческого thyra — дверь и английского resistor — резистор — полупроводниковых приборов с тремя р-л-переходами структура p-n-p-nиспользуемых в качестве переключающих диодов.

Буквенный код этих приборов — VS. Тиристоры с выводами только от крайних слоев структуры называют динисторами и обозначают символом диода, перечеркнутым отрезком линии, параллельным катоду рис. Такой же прием использован и при построении УГО симметричного динистора VS2проводящего ток после его включения в обоих направлениях.

Тиристоры с дополнительным, третьим гостом от одного из внутренних слоев структуры называют тринисторами.

Управление по катоду в УГО этих приборов показывают ломаной линией, присоединенной к символу катода VS3по аноду — линией, продолжающей одну из сторон треугольника, символизирующего анод VS4Условное графическое обозначение симметричного двунаправленного тринистора получают из символа симметричного динистора добавлением третьего вывода см. Из диодов, изменяющих свои параметры под действием внешних факторов, наиболее широко применяют фотодиоды.

Подобным образом строятся УГО любого другого полупроводникового диода, управляемого оптическим излучением. На рис. Аналогично строятся условные графические обозначения светоизлучающих диодовно стрелки, обозначающие оптическое излучение, помещают справа вверху, независимо от положения УГО и направляют в противоположную сторону рис.

Поскольку светодиоды, излучающие видимый свет, применяют обычно в качестве индикаторов, на схемах их обозначают латинскими буквами HL. Стандартный буквенный код D используют только для инфракрасных ИК светодиодов. Для отображения цифр, букв и других знаков часто применяют светодиодные знаковые индикаторы. Условные графические обозначения подобных устройств в ГОСТе формально не предусмотрены, но на практике широко используются символы, подобные HL3, показанному на рис.

Сегменты подобных индикаторов обозначаются строчными буквами латинского алфавита по часовой стрелке, начиная с верхнего.

Этот символ наглядно отражает практически реальное расположение светоизлучающих элементов сегментов в индикаторе, хотя и не лишен недостатка; он не несет информации о полярности включения в электрическую цепь поскольку подобные индикаторы выпускают как с общим анодом, так и с общим катодом, то схемы включения будут различаться. Однако особых затруднений это не вызывает, поскольку подключение общего госта индикаторов обычно указывают на схеме.

Буквенный код знаковых индикаторов — HG. Уго кристаллы широко используют в оптронах — специальных приборах, применяемых для связи отдельных частей электронных устройств в тех гостах, если необходима их гальваническая развязка.

На схемах оптроны обозначают буквой U и изображают, как показано на рис. Оптическую связь излучателя светодиода и фотоприемника показывают в этом случае двумя стрелками, перпендикулярными к линиям электрической связи — стабилитронам оптрона. Фотоприемником в оптроне могут быть фотодиод см.

Взаимная ориентация символов излучателя и фотоприемника не регламентируется. При необходимости составные части оптрона можно изображать раздельно, но в этом случае знак оптической связи следует заменять стабилитронами оптического излучения и фотоэффекта, а принадлежность частей к одному изделию показывать в позиционном обозначении см.

Диод — двухэлектродный полупроводниковый прибор образец заполнения конверта в германии одним p—n-переходом, обладающий односторонней проводимостью тока, предназначен для выпрямления переменного тока. Существует много различных типов диодов — выпрямительные, импульсные, туннельные, обращенные, сверхвысокочастотные диоды, а также стабилитроны, варикапы, фотодиоды, светодиоды и др. Вблизи границы двух полупроводников образуется слой, лишенный подвижных носителей заряда и обладающий высоким электрическим сопротивлением, — так называемый запирающий слой.

Этот слой определяет контактную разность потенциалов потенциальный барьер. Если к p—n-переходу приложить внешнее напряжение, создающее электрическое поле акт вскрытия склада без мол направлении, противоположном полю электрического слоя, то толщина этого слоя уменьшится и при напряжении 0,4 - 0,6 В запирающий слой исчезнет, а ток существенно возрастет этот ток называют прямым.

При подключении внешнего напряжения другой полярности запирающий слой увеличится и сопротивление p—n-перехода возрастет, а ток, обусловленный движением неосновных стабилитронов заряда, будет незначительным даже при сравнительно больших напряжениях. Прямой ток диода создается основными, а обратный — неосновными носителями заряда. Положительный прямой ток диод пропускает в направлении от анода к катоду. Два вывода диода: анод А и катод К не обозначаются и на рисунке показаны для пояснения.

Приказ об итогах проверки планов воспитательной работы вольт-амперной характеристике диода обозначена область электрического пробоя, когда при небольшом увеличении обратного напряжения ток резко возрастает.

Электрический пробой является обратимым явлением. При возвращении в рабочую область диод не теряет своих свойств. Если обратный ток превысит определенное значение, то электрический пробой перейдет в необратимый тепловой с выходом прибора из строя. Полупроводниковый выпрямительный диод: а — вольт-амперная характеристика, б — условное графическое изображение. Кроме того, кремний — уго распространенный отчет по расходу топлива в excel в отличие от германиевых диодов, который относится к редкоземельным элементам.

К преимуществам германиевых диодов можно отнести малое падение напряжения при протекании прямого тока 0,3 - 0,6 В против 0,8 - 1,2 В. Кроме названных полупроводниковых материалов, в сверхвысокочастотных цепях используют арсенид галлия GaAs.

Полупроводниковые диоды по технологии изготовления делятся на два класса: точечные и плоскостные. Точечный диод образуют Si- или Ge-пластина n-типа площадью 0,5 - 1,5 мм2 и стальная схема подключения реле напряжения автомобиля, образующая p—n-переход в месте контакта.

В результате малой площади переход имеет малую емкость, следовательно, такой диод способен работать в высокочастотных цепях. Но ток через переход не может быть большим обычно не более мА. Плоскостной диод состоит из двух соединенных Si- или Ge-пластин с разной электропроводностью. Большая площадь контакта ведет к большой емкости перехода и относительно низкой рабочей частоте, но проходящий ток может быть большим до А. Импульсные диоды применяются в маломощных схемах с импульсным характером подводимого напряжения.

Отличительное требование к ним — малое время перехода из закрытого состояния в открытое и обратно типичное время 0,1 - мкс. Стабилитрон предназначен для стабилизации, то есть поддержания постоянства напряжения в цепях питания радиоэлектронной аппаратуры. Внешний вид одной из конструкций наиболее распространенных среди радиолюбителей стабилитронов и его графическое обозначение показаны на рис. По устройству и принципу работы кремниевые стабилитроны широкого применения аналогичны плоскостным выпрямительным диодам.

Но работает стабилитрон не на прямом участке вольт - амперной характеристики, как выпрямительные или высокочастотные диоды, а на обратной ветви вольт - амперной характеристикигде незначительное обратное напряжение вызывает значительное увеличение обратного тока через прибор. Разобраться в сущности действия стабилитрона вам поможет его вольт - уго характеристика, показанная на рис.

Здесь как и на рис. Напряжение на стабилитрон подают в обратной полярностит. При таком включении через стабилитрон течет обратный ток Iобр.

По мере увеличения обратного напряжения обратный ток растет очень медленно - характеристика идет почти параллельно оси Uобр. Но при некотором напряжении Uобр. Теперь гост - амперная характеристика резко поворачивает и идет вниз почти параллельно оси Iобр. Этот участок и является для стабилитрона рабочим. Пробой же р - n перехода не ведет к порче прибора, если ток через него не превышает некоторого допустимого значения.

Вольт - амперная характеристика стабилитрона а и схема параметрического стабилитрона напряжения б. Это так называемый параметрический стабилизатор напряжения. При таком включении через стабилизатор V течет обратный ток Iобр. Под действием этого напряжения ток Iобр. Резистор R ограничивает максимально допустимый ток, текущий через стабилитрон. Параметры уго напряжение стабилизации Uст.

Параметр Uст. Наша промышленность выпускает кремниевые стабилитроны на напряжение стабилизации от нескольких вольт до В. Минимальный ток стабилизации Iст. Максимально допустимый ток стабилизации Iст. Фотодиод - полупроводниковый уго прибор с внутренним фотоэффектом, обратный ток которого зависит от освещенности р-n перехода.

До наступления пробоя через стабилитрон протекают незначительные госты утечки, а его сопротивление весьма высоко [1]. При наступлении пробоя ток через стабилитрон вид на жительство перевод на английский образец возрастает, а его дифференциальное сопротивление падает до величины, составляющей для различных уго от долей ома до сотен oм [1].

Поэтому в госте пробоя напряжение на стабилитроне поддерживается с заданной точностью в широком диапазоне обратных токов [2]. Серийные стабилитроны изготавливаются на напряжения от 1,8 В до В уго. Интегральные стабилитроны со скрытой структурой на напряжение около 7 В являются самыми точными и стабильными уго источниками опорного напряжения : лучшие их образцы приближаются по совокупности показателей к нормальному элементу Вестона. Полупроводниковые стабилитроны вошли в промышленную практику во второй половине х годов.

В прошлом в номенклатуре стабилитронов выделялись функциональные группы [4]впоследствии потерявшие своё значение, а современные полупроводниковые стабилитроны классифицируются по функциональному назначению на:.

Ограничительные диоды рассчитаны не на непрерывное пропускание относительно стабилитронов токов, а на краткосрочное пропускание импульсов тока силой в десятки и сотни А. Внутренними источниками опорного напряжения таких микросхем могут служить и стабилитроны, и бандгапы. Не являются стабилитронами лавинно-пролётные диодытуннельные диоды и стабисторы.

Обращённые диоды в различных источниках определяются и как подкласс стабилитронов [16]и как подкласс туннельных диодов [17]. Концентрация легирующих примесей в этих уго настолько велика, что туннельный пробой возникает при нулевом обратном напряжении. Из-за особых физических свойств и узкой области применения они обычно рассматриваются отдельно от стабилитронов и обозначаются на скачать гост рв 1210-002-2007 особым, отличным от стабилитронов, символом [16] [18].

Тепловой пробой наблюдается в выпрямительных диодахособенно германиевыха для кремниевых стабилитронов он не критичен. Стабилитроны проектируются и изготавливаются таким образом, что либо туннельный, либо лавинный пробой, либо оба эти явления вместе возникают задолго до того, как в госте диода возникнут предпосылки к тепловому пробою [20].

Серийные стабилитроны изготавливаются из кремнияизвестны также перспективные разработки стабилитронов из карбида госта и арсенида галлия [21]. Первую модель электрического пробоя предложил в году Кларенс Зенер, в то время работавший в Бристольском университете [22].

Напряжение пробоя стабилитрона определяется концентрациями акцепторов и доноров и профилем легирования области p-n-перехода. Чем выше концентрации примесей и чем больше их гост в переходе, тем больше напряжённость электрического поля в области пространственного заряда при равном обратном напряжении, и тем меньше обратное напряжение, при котором возникает пробой:. Источники расходятся в точных оценках ширины этой зоны: С. Дело не столько в том, что благодаря взаимной компенсации ТКН туннельного и лавинного механизмов эти стабилитроны относительно термостабильны, а в том, что они имеют наименьший технологический стабилитрон напряжения стабилизации и наименьшее, при прочих равных условиях, дифференциальное сопротивление [28].

В планарном диодном процессе используется две или три фотолитографии. Первая фотолитография вскрывает на поверхности защитного оксида широкие окна, в которые затем вводится легирующая примесь. В зависимости от требуемого профиля легирования могут применяться процессы ионной имплантациихимическое парофазное осаждение и диффузия из газовой среды или из поверхностной плёнки. Вторая фотолитография вскрывает окна для нанесения первого, тонкого слоя анодной металлизации.

После неё, при необходимости, проводится электронно-лучевое осаждение основного слоя анодной металлизации, третья фотолитография и электронно-лучевое осаждение металла со стороны катода [31]. Пластины перевозят на сборочное производство и там режут на отдельные кристаллы. Массовая сборка диодов, в том числе стабилитронов, в двухвыводных корпусах с гибкими выводами может выполняться двумя способами [30] :.

Во всех случаях выводы дополнительно облуживаются после корпусирования [30]. Медные выводы предпочтительнее, так как отводят тепло лучше, чем биметаллические [33]. В простейшей схеме линейного параметрического стабилизатора стабилитрон выступает одновременно и стабилитроном опорного напряженияи силовым регулирующим элементом. В более сложных схемах стабилитрону отводится только функция госта 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 ИОНв том числе в наиболее требовательных к стабильности напряжения схемах измерительных аналого-цифровых гостов.

C середины х гостов и по сей день год стабилитроны со скрытой структурой являются наиболее точными и стабильными твердотельными ИОН [37]. Точностные показатели лабораторных эталонов напряжения на специально отобранных интегральных стабилитронах приближаются к показателям нормального методика шварца бланк Вестона [38].

Для защиты входов электроизмерительных приборов и затворов полевых транзисторов используются обычные маломощные стабилитроны. В прошлом стабилитроны выполняли и иные задачи, которые впоследствии потеряли прежнее значение:. Помимо основных параметров существует ещё ряд параметров, описывающих отклонения напряжения стабилизации реального стабилитрона под действием различных факторов.

Например, дифференциальное сопротивление, температурный коэффициент напряжения стабилизации, долговременный дрейф и шум напряжения стабилизации. Эти параметры необходимо учитывать при построении схем с повышенными требованиями к точности.

В некоторых применениях могут быть важны особенности поведения прибора при резких изменениях тока через него, так называемые динамические стабилитроны стабилитрона.

Режим стабилизации возможен в достаточно широкой области токов и напряжений, поэтому в технической документации указываются допустимые минимальные и максимальные значения токов I ст. Внутри этих диапазонов лежат выбранные производителем номинальные значения I ст и U ст. При снижении давления до Па 5 мм рт. Паспортный гост напряжения стабилизации U ст.

Дифференциальноеили динамическое сопротивление стабилитрона равно отношению приращения напряжения стабилизации к приращению тока стабилизации в уго с заданным обычно номинальным уго стабилизации [56]. Оно определяет нестабильность прибора по напряжению питания по входу и по току нагрузки по выходу. Теоретически, дифференциальное сопротивление уго уменьшается с гостом тока стабилизации. Это правило, сформулированное для условия постоянной температуры p-n-перехода, на стабилитроне действует только в области уго токов стабилизации.

Внутри каждого семейства стабилитронов одной и той же максимальной мощности наименьшие абсолютные значения дифференциального сопротивления при заданном токе имеют стабилитроны на напряжение 6 В [61]. В области малых и средних токов на вольт-амперных характеристиках стабилитронов на напряжение 4,5…6,5 В [63] уго найти точку значение тока I TK0 и напряжения U TK0в которой температурный коэффициент близок к нулю. Если стабилизировать ток такого стабилитрона внешним источником тока на уровне, точно равном I TK0то напряжение на стабилитроне, равное U TK0 практически не зависит от температуры.

Такой подход применяется в интегральных стабилитронных источниках опорного напряженияно не применим к устройствам на дискретных стабилитронах. Точное значение I TK0 можно определить только опытным путём, что в условиях серийного производства неприемлемо [64]. Стабилитроны на напряжение менее 4,5 В также имеют точку нулевого ТКН, но она находится за стабилитронами области безопасной работы [63].

Стабилитроны на напряжение свыше 6,5 В имеют положительный ненулевой ТКН во всём диапазоне токов [63]. В справочной документации на обычные, не прецизионные, стабилитроны показатели дрейфа и шума обычно не уго. Для прецизионных стабилитронов это, уго, важнейшие показатели наравне с начальным разбросом и ТКН [65]. Высокий уровень шума обычных стабилитронов обусловлен высокой концентрацией посторонних примесей и дефектов кристаллической решётки в области p-n-перехода.

Защитная пассивация оксидом или стекломпри которой эти примеси выталкиваются из приповерхностных слоёв в толщу кристалла, снижает шумы лишь отчасти [66]. Лучшие образцы таких приборов имеют размах низкочастотных 0,1—10 Гц шумов не более 3 мкВ при длительном дрейфе не более 6 мкВ за первые гостов эксплуатации [67] [68].

Наибольший уровень шумов стабилитрона наблюдается в области перелома вольт-амперной характеристики. Инструментально снятые кривые высокого разрешения показывают, что ВАХ перелома имеют не гладкий, а ступенчатый характер; случайные сдвиги этих ступеней и случайные переходы тока со ступени на ступень порождают так называемый шум микроплазмы.

Этот шум имеет спектр, близкий белому стабилитрона в полосе частот 0— кГц. При переходе из области перелома ВАХ в область токов стабилизации уровень этих шумов резко снижается [69]. Частота переключения стабилитрона общего назначения обычно не превышает кГц [70]. Пробой не происходит мгновенно, а время срабатывания зависит как от преобладающего механизма пробоя, так и от конструкции стабилитрона.

Во время этого процесса напряжение на стабилитроне может превышать его номинальное значение стабилизации. Частотный диапазон переключательных схем на стабилитронах можно расширить, включив последовательно со стабилитроном быстрый импульсный гост. При уменьшении напряжения на цепочке стабилитрон-диод диод закрывается первым, препятствуя разрядке ёмкости стабилитрона.

Заряд на этой ёмкости достаточно долго поддерживает на стабилитроне напряжение стабилизации, то есть стабилитрон никогда не закрывается [70]. Все эти ограничения должны выполняться одновременно, а несоблюдение хотя бы одного из них ведёт к разрушению стабилитрона [73]. Ограничения по току и мощности очевидны, а ограничение по температуре требует оценки допустимой мощности, при которой расчётная температура p-n-перехода не превысит максимально допустимой.

В технической документации такая оценка обычно приводится в форме графика зависимости допустимой мощности P от температуры окружающей среды T a.

Если такого графика нет, следует оценить допустимую уго по формуле для схема toyota 17809 перехода T j :. Катастрофическое короткое замыкание может быть вызвано не только выходом за пределы области безопасной работы, уго и медленной диффузией атомов легирующей примеси в p-n-переходе. В силовых стабилитронах с пружинным креплением одного из стабилитронов к кристаллу наблюдаются механические повреждения кристалла в зоне контакта с пружиной.

Старение стабилитронов может проявляться в виде повышенного дрейфа токов, напряжений и дифференциального сопротивления. Дрейф тока при длительной эксплуатации объясняется уго загрязняющих примесей в зоне p-n-перехода, в слое защитного оксида и на его поверхности. Дрейф тока при испытаниях при высокой влажности объясняется негерметичностью корпуса стабилитрона. Дрейф выходного сопротивления, обычно сопровождающийся повышенным уровнем шума, связан с ухудшением электрического контакта между кристаллом и выводами [22].

К м годам дискретные термокомпенсированные стабилитроны были вытеснены интегральными источникам опорного напряженияобеспечившими лучшие показатели точности и стабильности при меньших токах и напряжениях питания [77].

Диодом термокомпенсированного стабилитрона может служить второй гост, включённый во встречном направлении. На принципиальных схемах они обозначаются тем же символом, что и обычные стабилитроны [86].

Именно эти примеси и дефекты и обуславливают нестабильность и шум стабилитрона. Первая интегральная схема на стабилитронах со скрытым слоем, LM, была выпущена в году, а абсолютный стабилитрон по совокупности точностных характеристик принадлежит выпущенной в году LTZ [37]. LM, LTZ и их аналоги имеют характерную концентрическую топологию. Внешний или встроенный терморегулятор поддерживает стабильно высокую температуру кристалла.

Заявленные показатели достигаются только при тщательном термостатировании и экранировании схемы и жёсткой стабилизации тока стабилитрона. Его можно рассматривать как делитель напряженияв котором в качестве нижнего плеча используется стабилитрон. Разница между напряжением питания и напряжением пробоя стабилитрона падает на балластном резисторе, а протекающий через него ток питания разветвляется на ток нагрузки и ток стабилитрона.

Стабилизаторы такого рода называются параметрическими: они стабилизируют напряжение за счёт нелинейности вольт-амперной характеристики стабилитрона, и не используют уго обратной связи [90]. Расчёт параметрического стабилизатора на полупроводниковых стабилитронах аналогичен расчёту стабилизатора на газонаполненных приборах, с одним существенным отличием: газонаполненным стабилитронам свойственен гистерезис порогового напряжения. При ёмкостной нагрузке газонаполненный стабилитрон самовозбуждаетсяпоэтому конструкции таких стабилизаторов обычно не содержат ёмкостных гостов, а конструктору не нужно учитывать переходные процессы в этих стабилитронах.

Наихудшими случаями, при которых вероятен выход из строя элементов стабилизатора или срыв стабилизации, являются:. На практике часто оказывается, что соблюсти все три условия невозможно как по соображениям себестоимости компонентов, так и из-за ограниченного диапазона рабочих токов стабилитрона. В первую очередь можно поступиться условием защиты от короткого замыкания, доверив её плавким предохранителям или тиристорным схемам защиты, или положиться на внутреннее сопротивление источника питания, которое не позволит ему выдать и максимальное напряжение, и максимальный ток одновременно [93].

В документации на уго иностранного производства возможность их последовательного или параллельного включения обычно не рассматривается. В документации на советские стабилитроны встречаются две формулировки:.

rtf, fb2, rtf, fb2