Дифференциальное сопротивление стабилитрона

2. Дифференциальное сопротивление коллекторного перехода есть обратная величина проводимости со стороны коллектора:

где yB = R3/(R3 + Rr) — коэффициент токораспределения в базе; Гк=1//г22э дифференциальное сопротивление коллекторного перехода.

Поскольку коллекторный переход в транзисторе смещен в обратном направлении, ток 1К слабо зависит от напряжения ?/кб. Поэтому дифференциальное сопротивление коллекторного перехода rK = df/K5/d/K^ 1 МОм. Сопротивление гк в основном обусловлено влиянием эффекта Эрли, оно обычно уменьшается с ростом рабочих токов.

Ri — внутреннее сопротивление (переменному току); ГДИФ.ПР, Гдиф.обр—дифференциальное сопротивление при прямом

на входе для переменного тока; г б — сопротивление базы транзистора; /Ъ — дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода;

гк — дифференциальное сопротивление коллекторного перехода; F — сила;

в) дифференциальное сопротивление коллекторного р-я-пере-хода

Дифференциальное сопротивление коллекторного перехода гк обусловлено расширением области объемного заряда при увеличении обратного смещения и описывается выражением

в) дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода гБ'э = = 5/Ро, где Ро == (д/к/д/^ию = const — дифференциальный коэффициент передачи тока транзистора;

г) дифференциальное сопротивление коллекторного перехода, обусловленное модуляцией ширины базы, ГБ'К = 1/(/Дк). гДе hK=:(l/WB)(dwB/dUvK)— коэффициент модуляции ширины базы;

Выходные характеристики в схеме с общим эмиттером (ОЭ) в диапазоне малых напряжений t/кэ для транзисторов без скрытого слоя (/) и со скрытым слоем (2) приведены на 3.2. Видно, что скрытый слой влияет на форму выходной характеристики только в режиме насыщения (РН), где дифференциальное сопротивление коллекторного перехода, смещенного в прямом направлении, невелико. Напряжение насыщения при заданном коллекторном токе насыщения / кнас изменяется пропорционально объемному сопротивлению коллекторной области. Чем меньше V кэнас. тем ниже выходное напряжение низкого уровня тех цифровых микросхем (см. гл. 7), в которых транзисторы работают в режиме насыщения.

Задача 1.14. Кремниевый стабилитрон имеет напряжение стабилизации t/CT = 9,l В, средний ток стабилизации /ст.ср = ЗОмА ( 1.8). Каким должно быть дифференциальное сопротивление стабилитрона, чтобы при изменении напряжения на 1% ток через стабилитрон изменился в 1,5 раза?

" 'дЧх ' где г — дифференциальное сопротивление стабилитрона.

Дифференциальное сопротивление стабилитрона зависит от проходящего через него тока и температуры ( 5.2). Поэтому выражение (5.1) является приближенным. Большую точность можно получить, учитывая приведенное в [9] среднее значение Кя для тока 0,5(/СТ + /СТО).

Так как дифференциальное сопротивление стабилитрона Ст мало (несколько ом), то падение переменного напряжения на нем невелико и можно считать, что база транзистора Тв и точка b ( VI. 7, в) эквипотенциальны. Отсюда следует, что между точками а и b в схемах, приведенных на VI.7, а и Ь, будет одинаковое сопротивление Явх.в-Схему фильтра можно упростить, применив в ней полевой транзистор ( VI.7, г).

Из выражения (VIII. 51) ясно, что для получения лучшего стабилизирующего действия нужно иметь возможно меньшее дифференциальное сопротивление стабилитрона, возможно большие значения балластного и нагрузочного сопротивлений и работать в точке более близкой к минимальному току через стабилитрон (что дает большее Гст.ном). Это можно пояснить тем, что стабилизатор для приростов напряжения является делителем, состоящим из сопротивлений R6 и гд. Чем меньше гд и больше R6, при неизменном Я,ном (что равносильно (/вх.Ном = = const, так как (/вых.„ом = const), тем лучше стабилизирует схема. Большие значения 7?н.ном и гст,ном приводят к меньшим величинам токов /„ и /вх, а следовательно, при ?/вх.НОм = const к большему R6, что улучшает стабилизацию.

Диапазон токов, в котором может работать стабилитрон, устанавливают из следующих соображений. Минимально допустимый ток стабилизации /стпип определяется тем, что при малых токах оказывается большим дифференциальное сопротивление стабилитрона.

А / = / д—/в === 40 — 5 = 35 мА. Дифференциальное сопротивление стабилитрона

где R-d = dL/CT/d/CT — дифференциальное сопротивление стабилитрона ______________________

Дифференциальное сопротивление стабилитрона

Дифференциальное сопротивление стабилитрона — это параметр, который характеризует наклон вольт-амперной характеристики в области пробоя. На 3.8 а приведена линеаризованная характеристика стабилитрона, с помощью которой можно определить его дифференциальное сопротивление и построить схему замещения, приведенную на 3.8 б.

с диодом СВЧ Гцр д— прямое сопротивление диода по постоянному току Cogp д— обратное сопротивление диода по постоянному току г„— дифференциальное сопротивление стабилитрона Гвых— выходное сопротивление СВЧ диода Гщ— шумовое сопротивление СВЧ диода ''диф~ дифференциальное сопротивление диода Сд— общая емкость диода Собщ.т ~ общая емкость тиристора Скорп~ емкость корпуса диода