Стабилитроны - опорные диоды

Стабилитроны (опорные диоды) служат для стабилизации выпрямленного напряжения при изменении тока нагрузки. Нормальным режимом работы для опорных диодов является работа при обратном напряжении.

В качестве опорных диодов используются кремниевые диоды, в которых электрический пробой при Uобр.макс не переходит сразу в тепловой: ширина запретной зоны у кремния больше, чем у германия, и поэтому некоторое повышение температуры не приводит к массовому переходу электронов в зону проводимости.

Вольт-амперная характеристика стабилитрона представлена на рис. 78.

Задавшись током I, протекающим через стабилитрон, можно по вольт-амперной характеристике определить напряжение стабилизации. Так как вольт-амперная характеристика имеет вид прямой линии, проходящей почти параллельно оси токов, то при изменении тока через прибор напряжение на диоде остается практически неизменным.

Основными параметрами стабилитронов являются: напряжение стабилизации U_ст, статическое сопротивление R_стат = U_ст/I, динамическое сопротивление R_д, температурный коэффициенте стабилизации напряжения ТКН. Последний параметр является очень важным для характеристики стабилитронов, так как с изменением температуры меняется U_{обр.макс}, а следовательно, меняется и величина напряжения стабилизации.

Температурный коэффициент стабилизации напряжения представляет собой отношение относительного изменения напряжения к изменению температуры окружающей среды. Величина ТКН выражается в процентах на 1° С и определяется выражением

                  (91)

Обычно значение ТКН не превышает 0,1—0,2% на 1° С.

Динамическое сопротивление R_д = ΔU/ΔI характеризует наклон рабочего участка вольт-амперной характеристики стабилитрона и определяет степень стабилизации напряжения. В идеальном случае R_д = 0. При этом изменение тока не сопровождается изменениями напряжения на стабилитроне.

Рис. 78. Вольт-амперная характеристика опорного диода.