Что такое стабилитрон и как он работает. Какие бывают типы стабилитронов. Как выбрать стабилитрон для схемы. Где применяются стабилитроны в электронике.
Что такое стабилитрон и принцип его работы
Стабилитрон — это полупроводниковый диод, который поддерживает постоянное напряжение на своих выводах при изменении тока через него в определенном диапазоне. Принцип работы стабилитрона основан на эффекте электрического пробоя p-n перехода в обратном направлении.
При подаче обратного напряжения, превышающего напряжение пробоя, через стабилитрон начинает протекать ток, но напряжение на нем остается практически неизменным. Это свойство и используется для стабилизации напряжения в электронных схемах.
Основные параметры стабилитронов
Ключевыми характеристиками стабилитронов являются:
- Напряжение стабилизации (Uст) — напряжение на стабилитроне в режиме пробоя
- Ток стабилизации (Iст) — рабочий ток через стабилитрон
- Мощность рассеяния (Pмакс) — максимальная допустимая мощность
- Дифференциальное сопротивление (rст) — отношение изменения напряжения к изменению тока
- Температурный коэффициент напряжения (TKU) — изменение Uст при изменении температуры
Типы стабилитронов и их особенности
Существует несколько основных типов стабилитронов:
- Обычные стабилитроны — наиболее распространенный тип для общего применения
- Прецизионные стабилитроны — имеют малый ТКU и высокую стабильность
- Импульсные стабилитроны — для работы в импульсных режимах
- Стабилитроны с несколькими напряжениями стабилизации
- Двуханодные стабилитроны — комбинация двух встречно включенных стабилитронов
Применение стабилитронов в электронных схемах
Основные области применения стабилитронов включают:
- Стабилизация напряжения питания электронных устройств
- Ограничение напряжения для защиты от перенапряжений
- Формирование опорного напряжения в источниках питания
- Смещение в усилительных каскадах
- Стабилизация рабочей точки транзисторов
Как выбрать подходящий стабилитрон
При выборе стабилитрона для конкретной схемы необходимо учитывать следующие факторы:
- Требуемое напряжение стабилизации
- Максимальный ток через стабилитрон
- Допустимую мощность рассеяния
- Необходимую точность поддержания напряжения
- Диапазон рабочих температур
- Тип корпуса и монтажа (для поверхностного или выводного монтажа)
Таблица параметров популярных стабилитронов
Ниже приведена таблица с основными параметрами некоторых распространенных стабилитронов:
| Тип | Uст, В | Iст, мА | Pмакс, Вт |
|---|---|---|---|
| КС147А | 4,7 | 10 | 0,3 |
| Д814А | 8 | 5 | 0,34 |
| Д815Е | 15 | 500 | 8 |
| КС527А | 27 | 5 | 1 |
| КС600А | 100 | 1,5 | 1 |
Схема параметрического стабилизатора напряжения на стабилитроне
Рассмотрим простейшую схему параметрического стабилизатора напряжения на стабилитроне:
- Входное напряжение Uвх подается через токоограничивающий резистор R на стабилитрон VD
- Параллельно стабилитрону подключена нагрузка Rн
- Стабилитрон поддерживает постоянное напряжение на нагрузке при изменении входного напряжения или тока нагрузки
- Резистор R выбирается из условия обеспечения тока стабилизации через стабилитрон
Основные параметры такого стабилизатора:
- Коэффициент стабилизации Kст = ΔUвх / ΔUвых
- Выходное сопротивление Rвых = ΔUвых / ΔIн
- КПД стабилизатора η = (Uвых * Iн) / (Uвх * Iвх)
Маркировка и условные обозначения стабилитронов
Стабилитроны имеют следующую систему маркировки:
- Буквенное обозначение серии (КС, Д и т.д.)
- Числовое обозначение напряжения стабилизации
- Буквенное обозначение разброса параметров
Например, КС147А — стабилитрон с напряжением стабилизации 4,7 В.
На принципиальных схемах стабилитрон обозначается как диод с дополнительной чертой на выводе катода.
Практические рекомендации по применению стабилитронов
При использовании стабилитронов следует учитывать следующие моменты:
- Обеспечить ток через стабилитрон в диапазоне от минимального до максимального значения
- Не превышать максимальную мощность рассеяния
- Учитывать изменение напряжения стабилизации от температуры
- Для повышения стабильности использовать прецизионные стабилитроны
- При необходимости применять термокомпенсацию
- В импульсных режимах учитывать допустимые импульсные токи
Правильное применение стабилитронов позволяет создавать надежные схемы стабилизации и ограничения напряжения в различных электронных устройствах.
нагр — сопротивление нагрузки; 6) стабилизация напряжения с помощью стабилитрона. UBX — входное напряжение, //вых — выходное напряжение; в), г) вольт-амперные характеристики. /лр, <7ЛР, {У0БР — прямые и обратные токи и напряжения, Г/Ст — стабилизированное напряжение.
Параметры некоторых стабилитронов приведены в табл. 2.13, где UQ1 — напряжение стабилизации, /ст — ток стабилизации: значение постоянного тока, протекающего через стабилитрон в режиме стабилизации, РМАКС — максимально допустимая рассеиваемая мощность стабилитрона.
Варикап — полупроводниковый диод, действие которого основано на использовании зависимости его емкости от величины обратного напряжения. Он применяется как элемент с 63
электрически управляемой емкостью. Основные параметры некоторых варикапов приведены в табл. 2.14, где Св — емкость варикапа, Ов — добротность варикапа: отношение реактивного сопротивления варикапа на заданной частоте к сопротивлению потерь при заданной емкости или обратном напряжении.
ВАРИКАПЫ
Таблица 2.13 СТАБИЛИТРОНЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ | ||||||||||||||||||||||||||||
|
Таблица 2.14 | ||||||||||||||||||||||||||||
|
..2,83. Методика эксперимента
В работе исследуются 3 стабилитрона:
− низковольтный (на основе туннельного пробоя),
− двуханодный ,
− прецизионный (лавинный пробой с термокомпенсацией).
Схема для исследования ВАХ стабилитронов:
Рис. 10. Схема для исследования ВАХ стабилитронов
Перед измерением необходимо определить
ожидаемое напряжение стабилизации
(пробоя) по классификационным признакам,
приведенным на стенде.
Следует снять
2-3 точки ВАХ на предпробойном участке
(Uобр <Uст)
и 6-8 точек на участке пробоя. В режиме
пробоя изменение тока стабилитрона
сопровождается слабым изменением
напряжения. При снятии ВАХ стабилитрона
следует до наступления пробоя задавать
обратное напряжение на стабилитроне и
измерять ток. При наступлении пробоя
(Iобр>0.1 мА) необходимо
устанавливать заданный ток и измерять
напряжение. Максимальные токи для
стабилитронов при снятии ВАХ: 20мА для
низковольтного, 15 мА для двуханодного
и 10 мА для прецизионного. Для двуханодного
стабилитрона снять обе ветви ВАХ. Для
двух других стабилитронов качественно
определить характер прямой ветви ВАХ.
Исследование стабилизатора проводить по схеме:
Рис. 11. Схема для исследования параметрического стабилизатора.
4.1. Собрать схему для снятия ВАХ
стабилитронов – рис.10. Провести измерения
для трех типов стабилитронов. Данные
представить в виде таблицы 4.1 для каждого
стабилитрона.
Таблица 4.1.
Стабилитрон « » | |
Uобр, В | |
Iобр, мА | |
4.2. Построить ВАХ стабилитронов. Рассчитать параметры и сравнить их со справочными. Данные расчетов представить в виде таблицы 4.2.
Таблица 4.2.
Параметры | |||||
«Стабилитрон» | Uст [В] | ∆Uст [мВ] | Uст [%] | rСТ [Ом] | |
Справочное знач. | |||||
Результат измер. | |||||
Указание. В качестве измеренного Uст принять напряжение при номинальном токе (справочн.) для данного типа стабилитрона. Если данный ток в таблице 4.1. отсутствует, то следует Uст определить по графику ВАХ. Для двуханодного стабилитрона рассчитать параметр HUст.
4.3. Рассчитать параметры стабилизатора напряжения (рис.6, 11) на двуханодном стабилитроне для R=620 Ом, Uв1= 12В, Uв2= 16В, номинальной нагрузке Rн=2кОм. Результаты расчета занести в таблицу 4.3.
Таблица 4.3.
Rн=2кОм | Iн=0 | Rн=0 | |
Uв1 = 12В | Uн= Iн= Iст= Iв= | Uн= Iв= Iст= | Iв= Iн= |
Uв2 = 16В | Uн= Iн= Iст= Iв= | Uн= Iв= Iст= | Iв= Iн= |
Rвых= Кст= КПД1= КПД2= | |||
4.
4. Собрать схему для исследования
параметрического стабилизатора (рис.
11). Измерить Uн, Iн,
Iст, Iв при
Rн = 2кОм, Iн=0
(х.х) и Rн = 0 (к.з.). Рассчитать
параметры стабилизатора. Данные занести
в таблицу, аналогичную 4.3.
4.5. Изменяя сопротивление нагрузки, начиная с опыта к.з., снять зависимости Uн=f(Iн), Iст= f(Iн), Iв= f(Iн) для Uв= 12 В. Четко выделить точку перегиба нагрузочной характеристики. Построить графики полученных функций (см. рис. 8) совместно с теоретическими.
5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
Отчет должен содержать схемы измерения, таблицы и графики в соответствии с заданием пп.4.1. – 4.5.
6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
6.1. Изобразить графики распределения заряда, напряженности и потенциала в резком несимметричном переходе.
6.2. Перечислить механизмы пробоя p-n-перехода. Описать процессы в переходе при различных видах пробоя.
6.3. Как влияет температура перехода на напряжение пробоя?
6.
4. Дать определение коэффициента
умножения.
6.5. Как зависит напряжение пробоя от концентрации примеси?
6.6. Изобразить ВАХ стабилитрона, дать определение параметров.
6.7. Пояснить принцип термокомпенсации Uст.
6.8. Описать на примере исследуемых стабилитронов систему условных обозначений.
6.9. Привести схему параметрического стабилизатора, пояснить принцип действия, дать определение основных параметров.
6.10.Изобразить нагрузочную характеристику стабилизатора.
6.11.Пояснить на примере методику расчета стабилизатора при постоянных Uв и Iн.
6.12.Пояснить на примере методику расчета стабилизатора при изменяющихся Uв и Iн.
6.13. Пояснить на примере методику расчета стабилизатора с эмиттерным повторителем.
Фелер 404
Фелер 404 изображение/svg+xmlAuswahl von Land und Sprache beeinflusst Deine Geschäftsbedingungen, Produktpreise und Sonderangebote
Sprache
Верунг
Preise
нетто
брутто
нетто
брутто
Nutze diesuchmaschine, um Themen zu finden, die Dich interessieren:
Каталог Ви кауфт человек Хильфе
или zurück zu: Дом
Abonnieren Sie jetzt
В том же информационном бюллетене вы найдете самые интересные и интересные сведения о новых продуктах, товарах и услугах на веб-сайте TME.
Hier können Sie sich auch von der Liste abmelden.
* Pflichtfeld
AnmeldenAuf Mitteilungsblatt verzichten
Ich habe mich mit der Ordnung des TME-Bulletins bekannt gemacht und erteile meine Zustimmung, damit das elektronische Informationsbulletin des TME-Dienstes meine E-Mail-Adresse geschickt wird. Ordnung des TME-Bulletins
* 1. Transfer Multisort Elektronik sp. о.о. mit Sitz в Лодзи, Адрес: ул. Устронная 41, 93-350 Łódź teilt hiermit mit, dass sie der Administrator Ihrer personenbezogenen Daten sein wird.
2. Ein Datenschutzbeauftragter wird beim Administrator der personenbezogenen Daten ernannt und kann per E-Mail unter [email protected] kontaktiert werden.
3. Ihre Daten werden verarbeitet auf Grundlage von Art. 6 Абс. 1 лит. a) der Verordnung des Europäischen Parlaments und des Rates (EU) 2016/679 vom 27.
April 2016 zum Schutz natürlicher Personen bei der Verarbeitung personenbezogener Daten und zum freien Datenverkehr und zur Aufhebung der Richtlinie 95/46/EG (nachstehend «DSGVO» genannt), um an die angegebene E-Mail-Adresse den elektronischen Newsletter von TME zu senden.
4. Die Angabe der Daten ist freiwillig, jedoch für den Versand des Newsletters erforderlich.
5. Ihre personenbezogenen Daten werden gespeichert, bis Ihre Einwilligung für die Verarbeitung Ihre personenbezogenen Daten widerufen.
6. Sie haben das Recht auf Zugang, Berichtigung, Löschung oder Einschränkung der Verarbeitung Ihrer Daten;
Soweit Ihre personenbezogenen Daten aufgrund einer Einwilligung verarbeitet werden, haben Sie das Recht, die Einwilligung zu widerufen. Der Widerruf der Einwilligung berührt nicht die Rechtmäßigkeit der Verarbeitung auf der Grundlage der Einwilligung vor dem Widerruf.
7. Soweit Ihre Daten zum Zwecke des Vertragsabschlusses und der Vertragsabwicklung oder aufgrund Ihrer Einwilligung verarbeitet werden, haben Sie auch das Recht, Ihre personenbezogenen Daten zu übertragen, d.
час von der verantwortlichen Stelle in structurierter, allgemein üblicher und maschinenlesbarer Form zu erhalten. Sie können diese Daten einen anderen Datenadministrator übersenden.
8. Sie haben auch das Recht, eine Beschwerde bei der für Datenschutz zuständigen Aufsichtsbehörde einzureichen.
больше Венигер
TME-Newsletter abonnieren
Ангбот — Рабат — Нойхайтен. Sei auf dem Laufenden mit dem Angebot von TME
AGB zum Информационный бюллетень Auf Mitteilungsblatt verzichten
Daten werden verarbeitet
Die Operation wurde erfolgreich durchgeführt.
Ein unerwarteter Fehler ist aufgetreten. Bitte versuche noch einmal.
Логин
Пароль
Логин и пароль заранее.
Die Angabe im Feld ist zu kurz. Мин. Отметьте значение %minLength%.
Пароль недействителен?
Dein Browser wird nicht mehr unterstützt, bitte lade eine neue Version herunter
Хром Скачать фон Датей
Fire Fox Скачать фон Датей
Опера Скачать фон Датей
Интернет-проводник Скачать фон Датей
2 в
2 v
