1tom169

7. ELEKTRONIKA 340

w głąb podłoża i przy powierzchni powstaje warstwa zubożona. Jeżeli U_GB > V^₀₎, to po przekroczeniu charakterystycznego napięcia progowego L\ro) powstaje przypowierzchniowa warstwa ładunków ujemnych, zwana kanałem n (warstwa inwersyjna). Doprowadzenie napięcia do elektrod D (dren — ang. Drain) i S (źródło — ang. Source). spowoduje przepływ' prądu podłużnego przypowierzchniowego = f(Lf>s- U_G). Powstaje kanał wzbogacany przez V_Cb- Stosuje się także dyfuzyjne lub epitaksjalne wytwarzanie kanału przypowierzchniowego, dobrze przewodzącego. Doprowadzenie napięcia U_GB zmniejsza koncentrację nośników w kanale, nazywanym w takim przypadku kanałem zubożonym przez U_as.

7.I.2.3. Elementy: oznaczenia, parametry, charakterystyki

Omawiane w p. 7.1.2 krajowe elementy dyskretne, opisane w katalogu CEMI. cz. 1 [7.13] i w publikacji [7.9], są oznaczane — zgodnie z ogólnymi zasadami — literami i cyframi; pierwsza litera — materiał półprzewodnikowy: druga litera — rodzaj elementu (tabl. 7.2).

Tablica 7.2. Ogólne zasady oznaczania elementów dyskretnych, wg [7.13, cz. 1; 7.9]

Pierwsza litera — Rodzaj półprzewodnika

A — W = 0,6-t- 1,0 cV, np. Ge

Druga litera — Rodzaj i odmiana elementu

13 — W_g= 1,0-1.6 eV, np. Si C — W₉ > 1,3 cV, np. GaAs, GaP, GaPAs D — W₉< 0.6 eV. np. InSb R — inne materiały

Druga litera — Rodzaj elementu (omawiane w tekście) A    diody przełączające, detekcyjne, mieszające.

stablilistory małych napięć 13 — diody o zmiennej pojemności (warikapy)

C tranzystory małej i średniej mocy, małej częstotliwości

D    tranzystory mocy, małej częstotliwości

F — tranzystory małej mocy, wielkiej częstotliwości L — tranzystory mocy. wielkiej częstotliwości N — transoptory (przetworniki elektro-optyc2ne)

P — elementy fotoczułe (fotodetektory)

Q — elementy promieniujące (fotoemitery)

R — tyrystory małej mocy S tranzystory impulsowe (przełączające)

T — tyrystory mocy U tranzystor}' impulsowe mocy Y — diody prostownicze Z — diody Zenera (stabilistory)

1.    Diody

A — przełączające, detekcyjne, sygnałowe B — o zmiennej pojemności (warikapy)

Y — prostownicze, wysokosprawne (mocy, tom II, rozdz. 8)

Z — Zenera (stabilistory)

2.    Tranzystory

C — małej i średniej mocy, małej częstotliwości D mocy, małej częstotliwości F — małej mocy. wielkiej częstotliwości L mocy, wielkiej częstotliwości S — impulsowe iprzcłączajace)

3.    Tyrystory

R — małej mocy

T mocy (dużej mocy; tom TT, rozdz. 8)

4.    Elementy optoelektryczne N — transoptory

P — fot odek tory Q — fotoemitery

Dalsze litery charakteryzują obszar zastosowań: P - w sprzęcie powszechnego użytku: E — w układach hybrydowych; YP — w sprzęcie profesjonalnym (Y może być zastąpione przez V, W, X lub Z). Cyfry charakteryzują typ elementu. Dalsze szczegóły we wstępach do katalogów CEMI.

Dane techniczne katalogowe obejmują wartości parametrów oraz charakterystyki statyczne i dynamiczne, i ewentualnie termiczne. Rozróżnia się wartości graniczne — maksymalne lub minimalne (wg IEC Publication 134) i wartości charakterystyczne elementów. Wartości graniczne są to wartości nieprzekraczalne w żadnych okolicznościach działania lub składowania urządzenia, w którym są zmontowane. Wartości dopuszczalne i charakterystyczne są określane w sprecyzowanych warunkach cieplnych i elektrycznych, mają charakter nierówności <, >, są wskazówką dla projektanta o typowym punkcie pracy.

Charakterystyki statyczne opisują zmienność wybranego parametru w funkcji wolno-zmiennego wymuszenia i w warunkach stałych; mogą być to wykresy parametryczne. Charakterystyki dynamiczne opisują zmienność wybranego parametru w funkcji czasu i w warunkach stałych. Liczba i rodzaj charakterystyk zależą od typu elementu i stopnia szczegółowości katalogu; np. katalog WEM A z 1974 r. podaje 15 charakterystyk wyłącznic statycznych tranzystora małej mocy i m.cz. BC 107, katalog Philipsa S4a z 1986 r. podaje [0 charakterystyk (7 statycznych, 3 dynamiczne) tranzystora mocy BD 131.

problematyka strat w elementach i odprowadzania ciepła (chłodzenia) nie jest w tym rozdziale szerzej omawiana — zob. tom 2., rozdz. 8. Energoelektronika.

7.1.2.4. Diody

Nazwa dioda oznacza element dwuzaciskowy i odnosi się do szerokiego asortymentu elementów jednozłączowych (p-n. m-s) o niesymetrycznej charakterystyce napięcio-wo-prądowej. której typowy przebieg przedstawia rys. 7.12 [7.2; 7.5; 7.9; 7.12; 7.16]. Poza niesymetrią charakterystyki w użytkowaniu diod wykorzystuje się także inne cechy uzeskane przez odpowiednią konstrukcję, jak np. bardzo stromy przebieg napięcia wstecznego w diodach Zenera (stabilistor), sterowanie pojemności złącza napięciem (warikapk generację świetlną nośników' nadmiarowych w złączu (fotodioda, p. 7.1.2.8) i inne.

fJ

R>s. 7.12. Charakterystyki napięciowo-prądowc diod: a) prostowniczej (wpływ temperatury złącza T_f); b) symbol graficzny diody prostowniczej; c) symbol diody Schottky'ego

Dioda prostownicza w elektronice to dioda o prądzie przewodzenia średnim znamionowym If(avin 10 A. stosowana w układach zasilających do przekształcenia prądu przemiennego o częstotliwości 50/60 Hz (w urządzeniach pokładowych do 400 Hz) na prąd jednokierunkowy (tzw. stały) pulsujący. Napięcie przewodzenia U_F wynosi ok. 1 V, napięcie wsteczne szczytowe U _RSXf do 1000 V dla diod serii BYP oraz do 1300 V dla diod specjalnych BYBP. Prąd If(av\n < 5 A, prąd wsteczny I_R sg 1000 pA. temperatura złączą Tj sg 150°C.

Dioda przełączająca albo impulsowa służy jako klucz włączający lub wyłączający część układu elektronicznego dzięki odpowiedniej polaryzacji napięciowej. Diody impulsowe charakteryzują się dużą rezystancją w stanie wyłączonym R_orr i małą w stanie włączonym V, a także możliwie dużą szybkością przełączania. Szybkość przełączania zależy od wartości ładunku przejściowego 0„. Przebieg przełączania impulsowego diody i metodę określania czasu przełączania l_rr przedstawia rys. 7.13. Na przykład szybka dioda przełączająca BAYP 95 do szybkich układów przełączających: R„_x = 20 Q, R₀rr = ~ 1000 D, t„ = 2 ns przy U_R = 6 V.

Dioda Zenera służy do budowy układów' stabilizujących parametrycznych dzięki swej charakterystyce wstecznej I_R(U_R) bardzo stromej w obszarze Zenera, czyli o bardzo małej rezystancji lokalnej, zwanej dynamiczną r_z = AU_Z/AI_Z — rys. 7.14. Krajowe DZ są oznaczane BZP + typ -i- litera oznaczająca tolerancję: C — 5%, D —10%, + napięcie U_z '/postaci liczby całkowitej lub ułamkowej — przecinek zastępuje litera V; np. BZP 611 , ' 1 oznacza diodę Zenera o napięciu U_z = 5,1 V + 5%, tj. w zaokrągleniu U_z = 4,8 — 5,4 V, , z ⁼ ^ A, r_z = 75 £1 TWU_Z— — 3,2 x 10~⁴/°C. P_!ot = 250 W. Zakresy parametrów Krajowych diod Zenera: U_z = 3,3-27 V, l_z = 5-100 A, P_lol = 250- 1200 m W.