Laboratorium Elektroniki cz I 3

IOZ

Warto zauważyć, że cxi rośnie ze wzrostem prądu anodowego l_A, natomiast ot₂ rośnie ze wzrostem prądu l_A + Ig- Typową charakterystykę zmian a w funkcji gęstości prądu emitera podano na rys. 8.2. Dopóki suma (oci + a₂) jest znacznie mniejsza od jedności, dopóty prąd anodowy ma skończoną wartość i struktura p-n-p-n znajduje się w stanie nieprzewodzenia (odcięcia, blokowania). Wystarczy jednakże niewielki wzrost prądu bramki l_Gl aby wzrosło a₂, a zatem wzrósł prąd anodowy l_A i z kolei wzrosło ai; innymi słowy, aby suma (ai + a₂)    1 i by nastąpiło przełączenie struktu

ry p-n-p-n w stan przewodzenia. Prąd anodowy może przy tym osiągnąć znaczne wartości i bez ograniczającej rezystancji w obwodzie zasilającym tyrystor może łatwo ulec zniszczeniu. Jeżeli do anody omawianego tu złącza p-n-p-n doprowadzi się ujemne napięcie U_A, to warstwy zaporowe ji oraz j₂ zostaną spolaryzowane zaporowo, a warstwa j_c - w kierunku przewodzenia. Prąd l_A, płynący w takim przypadku, będzie ograniczony do niewielkich prądów zaporowych odpowiednich złącz, a przy dostatecznie dużym ujemnym napięciu U_A będzie to prąd lawinowego powielania nośników w tych warstwach zaporowych. Przełączenie nie wystąpi, gdyż obydwa składowe tranzystory nie pracują w takim przypadku na wspólny kolektor, nie istnieje zatem sprzężenie, które doprowadza do nagłej zmiany polaryzacji kolektora.

Rys. 8.2. Zależność zwarciowego współczynnika wzmocnienia prądowego od gęstości prądu emitera

Wyjściowe charakterystyki statyczne tyrystora

Na rys. 8.3 została przedstawiona typowa charakterystyka statyczna l_A = f(UA> tyrystora.

Współczynniki ai oraz ct₂ mogą być również zwiększane przez światło padające na złącze, wzrost temperatury złącza, przez doprowadzenie szybko narastającego

163

napięcia anodowego (wyzwalanie stromościowe

-) lub

d\J_/

"~dt~

wartości napięcia załączenia przyrządu.

Rys. 8.3. Typowa rodzina wyjściowych charakterystyk statycznych tyrystora

Osobnym zagadnieniem jest przełączanie struktury p-n-p-n ze stanu przewodzenia w stan nieprzewodzenia. Aby tyrystor przełączony w stan przewodzenia mógł powrócić do stanu nieprzewodzenia, konieczne jest obniżenie napięcia anodowego do wartości bliskiej zeru. Ma to na celu obniżenie wartości prądu anodowego l_A poniżej wartości tzw. prądu podtrzymania l_H. Jednocześnie przed ponownym dołączeniem napięcia anodowego należy zmniejszyć działanie czynnika inicjującego przełączanie złącza w stan przewodzenia. Jeśli tym czynnikiem jest na przykład nadmierna temperatura złącza, to należy złącze ostudzić itd.

Inna możliwość wyłączenia polega na odwróceniu kierunku prądu sterującego, lecz metoda ta ogranicza się do małych prądów lub przyrządów specjalnie do tego celu zaprojektowanych (tzw. tyrystorów wyłączanych prądem bramki). Aby możliwe było trwałe włączenie tyrystora, napięcie anodowe i rezystancja w obwodzie anody muszą być tak dobrane, aby prąd anodowy mógł wzrosnąć ponad wartość prądu załączenia l_L, który jest nieco większy od prądu podtrzymania l_H. Wartość dodatniego napięcia anodowego, przy którym następuje załączenie tyrystora (tzn. jego przejście ze stanu blokowania do stanu przewodzenia), zależy od prądu bramki. Przy wzroście prądu bramki tyrystor załącza się już dla mniejszych wartości U_A.