SEMIEASY. Блог полупроводниковой электроники

  Источник опорного напряжения ─ устройство, поддерживающее на выходе высокостабильное напряжение, слабо зависящее от входного напряжения, а также, величины нагрузки (в допустимых пределах). Одним из таких элементов является стабилитрон . Существует множество стабилитронов с разными величинами напряжений стабилизации, однако, самая маленькая величина напряжения стабилизации стабилитрона  ≈ 2 Вольт. А что если нам нужно меньше?. В этом случае применяют микросхемы источников опорного напряжения, которые по параметрам ничем не хуже стабилитронов, а, как правило, еще и лучше. Например, микросхема TLV431 , имеющая минимальное напряжение стабилизации 1,24 Вольт. Но если высокая стабильность не особо важна, можно применить обычный диод. В этой статье была проиллюстрирована вольт-амперная характеристика (ВАХ) диода, из которой видно, что в прямом смещении, величина падения прямого напряжения относительно мало зависит от протекаемого тока, что говорит о малой величине дифференциального сопро

 Итак, мы добрались до одного из самых важный применений диодов ─ выпрямление переменного тока. Так уж сложилось, что переменный ток можно передавать на большие расстояния с меньшей потерей, чем постоянный. Однако, большинство современной электронной аппаратуры работает на постоянном токе. Поэтому, для их работоспособности, требуется преобразовать переменный ток в постоянный. Существует, по крайней мере, три вида схем, решающих данную задачу: Однополупериодный выпрямитель.   Звучит как-то громоздко, но схема вполне понятная и простая. Давайте рассмотрим ее: Здесь диод пропускает ток только положительной полуволны, дальше конденсатор запасает эту энергию и отдает в нагрузку. Разберем схему более детально. Уберем  конденсатор С из схемы, подключим выводы осциллографов до и после диода, соединим нагрузку к нагрузочным выводам (сопротивление нагрузки выберем, допустим, 100 Ом).  Схема и осциллограмма имеют такой вид: Синий цвет ─ показания осциллограммы перед диодом (н

 Как Вы знаете,  в мире нет ничего идеального. Это касается и нашего диода. Он не может бесконечно быстро переходить из открытого состояния в закрытый и наоборот. Проведем небольшой эксперимент. Подключим к какому-нибудь диоду источник переменного прямоугольного сигнала низкой частоты (50 Герц) с амплитудой 1 Вольт через токоограничивающий резистор сопротивлением 1 кОм ( все величины приняты от балды. К выводу нашего генератора переменного напряжения подключим осциллограф. При этом схема будет иметь вид: Далее, приведены параметры генератора, а также его осциллограмма: В нижней части осциллограммы указаны максимальная положительная и отрицательная амплитуда сигнала ( VA1 и VA2 соответственно). Такой сигнал подается, чтобы диод работал как в прямом, так и в обратном включении (постоянно открывался и закрывался).   Теперь подключим еще один вывод осциллографа непосредственно к диоду, для того чтобы сравнить осциллограмму нашего генератора и диода. Схема будет иметь

  Для начала стоит разобраться с понятием "дифференциальное сопротивление". Я думаю, многие знают, что из себя представляет обычное "омическое" сопротивление и легко могут его найти, з ная закон Ома:  I=U⁄R,                                                                                               (1) где I ─ ток, протекающий в цепи, U ─ Напряжение на участке цепи, R ─ сопротивление участка цепи. Благодаря этой формуле, мы легко вычисляем сопротивление и не паримся. Это справедливо к обычному резистору, сопротивление которого не меняется от приложенного тока и напряжения ( пока он не начнет гореть от перегрузки, но это уже другая история :)).    Если мы возьмем диод, приоткроем его определенным напряжением и начнем расчитывать его сопротивление по обычной формуле, исходя из полученных токов и напряжений, ничего путного из этого не получится, поскольку данная формула применима к линейным элементам (коим и является обычный резистор). Расчеты окажутся нек

  Зависимость параметров полупроводникового (ПП) диода довольно ощутима, поскольку материал из которого он сделан довольно охотно увеличивает количество свободных носителей заряда под действием светового потока, температуры, рентгеновского излучения и т. д. А это, в первую очередь, влияет на электрическую проводимость этого самого материала. Если взять два различных полупроводника, допустим германий (Ge) и кремний (Si), то при одинаковом повышении их температуры, проводимость германия будет увеличиваться существенно больше, чем у кремния. С чем это связано. Существует такой параметр, как ШИРИНА ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ, измеряется в электрон-вольтах (эВ). Он показывает, какое количество энергии нужно придать носителям заряда, чтобы они перешли из валентной зоны, в зону проводимости. В валентной зоне, носитель заряда не может участвовать в протекании эл. тока, поскольку он "связан" с ядром атома, но когда мы извне придаем ему энергию, допустим в виде тепла, он отрывается от атома и

 В прошлой статье шла речь о принципе работы диода,. В данный момент, давайте закрепим полученную инфу, поглумившись над диодом  на практике. Естественно, паяльник нам пока не нужен, поскольку уже давно существует масса симуляторов электрических цепей, одним из которых мы и воспользуемся. Для наших скромных целей вполне подойдет программа "Electronics Workbench", которую легко найти в просторах интернета. Интерфейс у нее довольно простой и интуитивно понятный. Ну что ж, погнали.   Прямое включение диода  Выбираем в программе диод, благо их там много, подключаем последовательно с амперметром к источнику напряжения и наблюдаем:  Помните, в прошлой статье было сказано, что напряжение отпирания кремниевого диода условно равна 0,65 Вольт. Собственно мы и подали на него такое напряжение, ток при этом составил почти 0,5 Ампер. То есть, он свободно течет, и ничего ему не мешает. Давайте теперь возьмем другую модель диода, подав на него такое же внешнее напряжение:

  Если вкратце, полупроводниковый диод - устройство, пропускающее ток в одном направлении. Это определение достаточно поверхностное, однако на первых порах этого будет достаточно. Как и у всех электронных компонентов, у диода есть свое графическое изображение, которое показано ниже:   Диод имеет два вывода: анод (А) и катод (К). Он будет пропускать ток, если напряжение на аноде выше, чем на катоде на определенную величину. Назовем эту величину "потенциалом отпирания". Давайте рассмотрим вольт-амперную характеристику диода:   Для удобства будем рассматривать только правую часть графика, из которой видно, что при достижении напряжения некой величины,ток через диод начнет лавинообразно нарастать. Это и есть тот самый потенциал отпирания диода. Величина его зависит от многих параметров, таких как степень легирования полупроводника, температуры, материала, и т. д. На практике, для кремния, величина отпирания примерно равна 0,65 Вольт. Давайте рассмотрим, откуда берет