Елементна база радіоелектронного обладнання

1.

КАФЕДРА № 13
ПОБУДОВИ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ
Навчальна дисципліна: «Комп'ютерна електроніка»
Змістовий модуль 6: «Елементна база радіоелектронного
обладнання»
Заняття : «Типи напівпровідникових діодів»
КИЇВ-2025

2.

22
1. Класифікація, маркування та умовне графічне позначення
діодів.
2. Випрямляючі діоди (будова, графічне зображення,
маркування, принцип роботи, характеристика, параметри,
схема включення).
3. Стабілітрони та стабістори (будова, графічне зображення,
маркування, принцип роботи, характеристика, параметри,
схема включення).

3.

32
1. Класифікація, маркування та умовне графічне позначення
діодів.
Напівпровідниковий
діод
це
електро-перетворюючий
напівпровідниковий прилад з одним електричним переходом, який має
два виводи.
Напівпровідникові діоди в електричних схемах позначаються
символом, який зображений на рис. 1.
Рис. 1. Графічне зображення діоду

4.

42
КЛАСИФІКАЦІЯ
По області застосування напівпровідникові діоди поділяють на
такі основні групи:
випрямні,
універсальні,
імпульсні,
надвисокочастотні,
варикапи, тунельні, обернені, фото i випромінювальні, стабілітрони i
стабiстори.
По типу р-n-переходу напівпровідникові діоди ділять на:
площинні – називають р-n-перехід, в якого лінійні розміри, які
визначають його площу, значно більші товщини.
точкові – відносять переходи, в яких розміри, які визначають
площу, менші товщини області об’ємного заряду.
Система позначення напiвпровiдникових дiодiв із прямим струмом не
бiльше 10 А включає в себе шiсть елементiв.

5.

52
Маркування
Система позначення напівпровідникових діодів із прямим
струмом не більше 10 А включає в себе шість елементів.
Перший елемент позначення літера або цифра, яка визначає
початковий матеріал, із якого виготовлений діод:
Г або 1 германій або його сполучення,
К або 2 кремній або його сполучення,
А або 3 сполучення гелію.
При цьому літера в позначення використовується для діодів,
призначених для застосування в апаратура широкого
призначення, а цифра для діодів, призначених для застосування
в апаратура спеціального призначення.

6.

62
Другий елемент позначення літера, яка визначає підклас
приладу.
Третій елемент позначення цифри від 1 до 9, які вказують
на призначення приладу.
Четвертий i п’ятий елементи визначають порядковий номер
розробки i позначаються від 01 до 99.
Шостий елемент визначає ділення технологічного типу на
параметричні групи i позначається літерами алфавіту від А до Я.
У стабілітронів i стабiсторів третій, четвертий, п’ятий i
шостий елементи позначення характеризують спеціальні
параметри діода

7.

72
Кольорове маркування діодів за європейською системою

8.

72
2. Випрямляючі діоди (будова, графічне зображення,
маркування, принцип роботи, характеристика, параметри,
схема включення).
Випрямними - називають діоди, призначені для випрямлення
змінного струму.
Другим елементом позначення цих діодів являється літера Д..
КЛАСИФІКАЦІЯ
В залежності від значення середнього випрямленого струму ( I вп.сер )
розрізняють випрямляючі діоди:
а) малої потужності ( I вп.сер 0,3А; третiй елемент позначення 1);
б) середньої потужностi ( 0,3A I вп.сер 10A ;
третій
елемент
позначення 2);
в) силові ( I вп.сер 10A ).
Робочі частоти діодіві малої та середньої потужності не
перевищують 20 кГц, а силових 50 Гц.

9.

82

10.

92
Конструкція (1), зовнішній вигляд (2) та графічне відображення
випрямного діоду (3)
А – вивід катоду.
В – кристалотримач
(який приварений до
корпусу).
С – кристал n-типу.
D – кристал р-типу.
E – провід який веде
до виводу аноду.
F – ізолятор.
G – корпус.
H – вивід аноду.

11.

2
10
Схема включення. Принцип роботи однодіодного випрямляча.
До числа недоліків однодіодного випрямляча можна віднести:
1. Низький рівень ККД, оскільки відсікаються негативні
напівперіоди, ефективність пристрою не перевищує 50%.
2. Напруга на виході приблизно вдвічі менше, ніж на вході.
3. Високий рівень шуму, що проявляється у вигляді
характерного гулу з частотою мережі живлення. Його причина несиметричне розмагнічування понижувального трансформатора.

12.

2
11
Простий фільтр дозволяє істотно знизити пульсації

13.

2
12
На схему надходить змінна напруга Uin. Під час позитивного
напівперіоду утворюється наступне коло: VD4-R-VD2. Відповідно,
VD1 і VD3 знаходяться в замкненому положенні.
Коли настає черга негативного напівперіоду, за рахунок того,
що змінюється полярність, утворюється ланцюг: VD1-R-VD3. В
цей час VD4 і VD2 замкнені. На наступний період цикл
повторюється.

14.

2
13
Діодний міст у вигляді збірки

15.

2
14
3. Стабілітрони та стабістори (будова, графічне зображення,
маркування, принцип роботи, характеристика, параметри,
схема включення).
Напівпровідникові діоди, що працюють в режимі пробою і
використовуються як джерело опорної напруги, називають
напівпровідниковими стабілітронами.
Вони є основним регулювальним елементом у
стабілізаторах напруги для живлення радіоелектронних
пристроїв.
Графічне зображення стабілітрона

16.

2
15
Вольт-амперна характеристика стабілітрона

17.

2
16
У радіоелектронній апаратурі використовують стабілітрони
загального призначення, прецизійні, імпульсні, двоанодні та
стабістори.
Стабілітрони загального призначення використовуються у
схемах стабілізаторів джерел живлення, обмежувачів, фіксаторів
рівня напруги.
Прецизійні стабілітрони застосовують як джерело опорної
напруги з високою точністю стабілізації та термокомпенсації
рівня напруги.
Імпульсні стабілітрони використовують для стабілізації
постійної та імпульсної напруги й обмеження амплітуди імпульсів
малої тривалості
Двоанодні стабілітрони – використовуються у схемах
стабілізаторів, обмежувачів напруги різної полярності, а також у
схемах двостороннього обмеження напруги як опорний елемент з
термокомпенсованою напругою.

18.

2
17
Стабістори призначені для стабілізації малих напруг
(постійних,
імпульсних).
Їх
використовують
як
термокомпенсувальні елементи для підтримання заданого рівня
напруги в схемі під час зміни температури навколишнього
середовища.
Принцип роботи у більшості стабілітронів, за винятком
стабісторів, ґрунтується на використанні електричного пробою в
p-n-переході. Якщо концентрація домішок в базі діода відносно
мала, відбувається лавинний пробій.
Прецизійні стабілітрони. В них використовують, як правило,
три послідовно з’єднані p-n-переходи. Один із них – стабілізуючий
ввімкнений у зворотному напрямку (працює на пробій), два інші –
термокомпенсуючі і ввімкнені у прямому напрямку. Якщо
стабілізуючий перехід працює в режимі лавинного пробою, то із
збільшенням температури спад напруги на ньому зростає.

19.

2
18
Імпульсні стабілітрони. Використовують як обмежувачі
амплітуди імпульсів напруги, а також як обернені імпульсні діоди.
При електричному пробої у p-n-переході в базі діода не
зосереджуються неосновні носії заряду.
Двоанодні стабілітрони. Ці стабілітрони мають структуру,
яка формується дифузією домішок в пластину n-кремнію із двох
сторін. При цьому p-n-переходи, які утворилися ввімкнені
зустрічно. Зовнішні виводи мають тільки анодні р–області
структури.

20.

ДЯКУЮ
за увагу!
КИЇВ-2025