ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Выпрямители и детекторы (вентили, диоды) из "Материалы в радиоэлектронике " Полупроводниковыми выпрямителями являются системы, содержащие полупроводник, обладающие резко различным электросопротивлением при изменении полярности приложенного к ним напряжения. [c.298] Детекторами называют высокочастотные выпрямители, отличающиеся малой собственной емкостью. [c.298] Для изготовления выпрямителей переменного тока можно использовать целый ряд полупроводников, однако наибольшее техническое значение получили селеновые, меднозакисные (купроксные), германиевые и кремниевые выпрямители. [c.298] Принцип действия полупроводникового выпрямителя удобно объяснять, пользуясь рис. 171. На этом рисунке изображена полупроводниковая пластинка, одна половина которой представляет собой дырочный полупроводник р, а другая — электронный полупроводник п. Граница между областями и л получила название — я-перехода. [c.298] Каждая часть пластинки в отдельности до контактирования была нейтральной, так как имело место равновесие свободных и связанных зарядов. Так как концентрация свободных электронов в области п больше, чем в р, а концентрация свободных дырок — наоборот, то после контактирования часть электронов под влиянием тепловой диффузии перейдет в область р, а некоторое количество дырок — в область п. При этом область р у перехода окажется заряженной отрицательно, а область п — положительно, возникнет диффузионное поле (рис. 171, а), которое прекратит дальнейшее перемещение зарядов, т. е. еще в отсутствии внешнего напряжения образуется запирающий слой толщиной порядка 10 см. [c.299] Если приложенное извне напряжение (рис. 1, б) создает электрическое поле, совпадающее с диффузионным, то переход будет заперт , и ток не будет протекать. [c.299] При изменении полярности приложенного напряжения внешнее поле будет направлено в противоположную сторону по отношению к диффузионному полю, переход окажется насыщенным носителями тока, вследствие чего сопротивление его резко понизится, т. е. через него потечет большой по величине прямой ток (рис. 171, в). [c.299] Рассмотренное относится к идеальному выпрямителю. У реального выпрямителя в области р всегда будет небольшое число свободных электронов, а в области п — некоторое количество дырок. [c.299] Такие заряды получили название неосновных носителей . На рис. 171, , показано, что при запертом переходе через него течет небольшой по величине обратный ток за счет движения неосновных носителей тока. [c.299] В качестве примера на рис. 173, а приведена статическая вольт-амперная характеристика отдельной шайбы меднозакисного выпрямителя. С ростом температуры прямой и обратный токи возрастают, причем последний в большей мере, вследствие чего выпрямление ухудшается. [c.300] Температурный интервал работы меднозакисных выпрямителей находится в пределах от — 40 до + 60° С. Допустимая плотность тока меднозакисных выпрямителей может доходить до 100 максимальное рабочее падение напряжения на шайбе в запорном направлении должно быть не выше 8 в. [c.301] При больших значениях напряжения в обратном направлении, особенно при повышенных температурах, выпрямитель может быть пробит и окончательно выйти из строя. Удельная электрическая емкость меднозакисных выпрямителей в запорном направлении составляет величину порядка 0,01 мкф см . [c.301] Меднозакисные выпрямители рекомендуется защищать от действия влаги, которая может увеличивать электросопротивление выпрямителя в прямом направлении, ухудшая условия контакта. [c.301] С течением времени меднозакисные выпрямители стареют, что выражается в падении величины прямого тока. Старение особенно заметно у только что изготовленных выпрямителей, вследствие чего ряд выпрямителей перед установкой в аппаратуру подвергают искусственному старению при повышенных температурах, чтобы обеспечить большую их стабильность в эксплуатации. [c.301] Иногда качество выпрямителя характеризуют условной величиной, называемой коэффициентом выпрямления, определяемым отношением прямого тока к обратному при одинаковых абсолютных значениях приложенного напряжения. Для меднозакисных выпрямителей эта величина находится в пределах от 500 до 5000. [c.301] Селен — это элемент VI группы таблиды Д. И. Менделеева (Л я 78,96), получаемый на сернокислотных заводах и при электролитической очистке меди. Селен существует в нескольких разновидностях — как аморфных, так и кристаллических, имеющих разную окраску. Серый кристаллический селен гексагонального строения характеризуется плотностью 4,8 г/сл , температурой плавления 217°С, он мягок, имеет коэффициент линейного расширения 49-10 град . Удельное электросопротивление селена не является постоянной величиной и сильно зависит от наличия примесей, освещения и температуры. По данным различных исследователей, для технически чистого селена оно колеблется в пределах от 10 доЮ ом-см. [c.301] На рис. 173, а показана вольт-амперная характеристика селенового выпрямителя. Как видно из этого рисунка, коэффициент выпрямления селенового выпрямителя меньше, чем меднозакисного выпрямителя, потому что при одинаковых значениях приложенного напряжения прямой ток селенового выпрямителя меньше, чем меднозакисного, а обратный ток больше. [c.302] Пороговое напряжение (напряжение, начиная с которого выпрямитель может работать) селенового выпрямителя выше, чем меднозакисного (от 0,1 до 0,2 в для меднозакисного, и от 0,3 до 0,4 в для селенового). [c.302] Допустимые плотности тока для селеновых выпрямителей имеют тот же порядок, что и для меднозакисных выпрямителей, а рабочие значения напряжения в обратном направлении значительно выше и могут доходить до 18—36 в на шайбу, что сокращает необходимое число шайб в выпрямителе на одно и то же выпрямляемое напряжение. [c.302] Полупроводниковые выпрямители применяют для зарядки аккумуляторов, питания радиоустройств и установок проводной связи а также для различных измерительных целей. [c.302] Вернуться к основной статье