Отличие стабилитрона от диода: Разница между диодом и стабилитроном — Разница Между

Содержание

Разница между диодом и стабилитроном — Разница Между

Разница Между 2021

Ключевая разница: Диод — это тип электрического устройства, которое позволяет току проходить через него только в одном направлении. Он состоит из полупроводника N-типа и полупроводника P-типа, которые

Содержание:

Ключевая разница: Диод — это тип электрического устройства, которое позволяет току проходить через него только в одном направлении. Он состоит из полупроводника N-типа и полупроводника P-типа, которые размещены вместе. Стабилитрон представляет собой сильно легированный диод с очень узкой областью истощения. Это позволяет поток тока в прямом направлении, а также в обратном направлении.

Диод — это двухконтактное устройство, состоящее из двух активных электродов. Диод может передавать ток только в одном направлении между электродами. Таким образом, он может быть описан как электронный компонент, который имеет тенденцию разрешать протекание тока в одном направлении.
В дополнение к этому, он также подавляет ток в противоположном направлении. Другими словами, это самый простой из двух терминальных односторонних полупроводниковых приборов.

Две клеммы диодов известны как анод и катод. Он состоит из полупроводника N-типа и полупроводника P-типа, которые размещены вместе. Катод — это сторона P-типа, а анод — это N-тип. Функционирование всех диодов основано на одном общем принципе; Однако существуют различные типы диодов, которые подходят для различных применений.

Большинство диодов сформированы из полупроводниковых материалов, таких как кремний. Тем не менее, германий также может быть использован иногда. Диоды часто используются для выпрямления сигналов.Существуют различные типы диодов. Например, фотодиод — это тот, который позволяет току течь при попадании на него света. Эти типы диодов в основном используются в качестве детекторов света. Диод также известен как выпрямитель.

Стабилитрон также является типом диода, который позволяет обратному току течь через него, когда напряжение превышает напряжение пробоя, известное как «напряжение Зенера». Это сильно легированный диод с очень узкой областью обеднения. Эти типы диодов используют свойства подавления PN-перехода. Благодаря своим уникальным свойствам, он также может быть размещен параллельно на нагрузке и использоваться в качестве регулятора напряжения. Эти диоды имеют очень точные и специфические напряжения обратного пробоя. Стабилитроны не подчиняются закону Ома.

Важно отметить, что стабилитрон работает как обычный диод на прямом смещении. Однако при обратном смещении ток утечки начинает протекать через диод. Этот ток утечки увеличивается с обратным напряжением. При определенном обратном напряжении ток утечки начинает внезапно увеличиваться. Это конкретное напряжение известно как напряжение пробоя стабилитрона или «напряжение стабилитрона». Ток, который внезапно увеличивается, также называется током Зенера. Стабилитрон можно легко отличить от обычных диодов по его коду и напряжению пробоя (напряжению Зенера), которые четко напечатаны на нем.

Сравнение между диодом и резистором:

диод

Стабилитрон

Определение

Диод — это тип электрического устройства, которое позволяет току проходить через него только в одном направлении.

Стабилитрон также является типом диода, который позволяет обратному току течь через него, если напряжение превышает напряжение пробоя, известное как ‘напряжение Зенера.

Пользы

  • Ограничение и зажим — для защиты цепей путем ограничения напряжения
  • Выпрямитель напряжения — Тьюринга переменного тока в постоянный
  • Множители напряжения
  • Нелинейное смешение двух напряжений

В основном используется в регулировании напряжения

Типы

  • Распределительный диод (обычный тип)
  • Светоизлучающий (LED)
  • Фотодиоды (поглощает свет, дает ток)
  • Шоттки (высокоскоростной переключатель, низкое напряжение при включении, Al. На кремнии)
  • Туннель (я против V немного отличается от JD, отрицательное сопротивление!)
  • Veractor (колпачок соединения зависит от напряжения)
  • Стабилитрон (специальный диод, использующий обратное смещение)
  • ZD- и ZPD-типы — европейские ZD-типы или ZPD-типы легко идентифицировать. ZPD12 означает напряжение стабилитрона 12В.
  • 1N-типы — напряжение Зенера американских 1N-типов не может быть распознано по типу.

Представление на принципиальной схеме

Горизонтальная линия со стрелкой, указывающей на пересекающуюся вертикальную линию.

Это так же, как обычный диод. Однако катод имеет форму Z вместо прямой линии.

Этимология

Из Гк. ди- «дважды» + ходос «путь»

Назван в честь К. М. Зенера (1905-93), американского физика

Разница между диодом и стабилитроном — Разница Между

Диоды являются общими компонентами в электронных схемах, изготовленных с использованием легированных полупроводников и главное отличие между диодом и стабилитроном Стабилитроны позволяют пропускать о

Основное отличие — диод против стабилитрона

Диоды являются общими компонентами в электронных схемах, изготовленных с использованием легированных полупроводников и главное отличие между диодом и стабилитроном Стабилитроны позволяют пропускать обратные токи через них, не будучи поврежденным, тогда как

обычные диоды повреждаются, если через них протекает ток в обратном направлении. Поведение диода в цепи зависит от того, каким образом они связаны. Поэтому диоды полезны для создания цепей, в которых важно направление тока. Сами стабилитроны представляют собой особый тип диодов. В стабилитронах способность выдерживать обратные токи достигается путем легирования полупроводников, которые образуютр-н переход в стабилитроне на более высокий уровень по сравнению с таковыми в обычных диодах.

Что такое диод

диод это устройство, образованное присоединением

п-тип полупроводника кNполупроводник, образующийр-н узел. Обычный диод предназначен для проведения тока только в одном направлении. то есть клеммам нужно дать напряжение ввперед направление или ток не будет проводиться. По этой причине диоды часто используются как выпрямители— это означает, что они гарантируют, что ток течет вдоль предпочтительного направления в цепи.

Символ схемы для диода:

Символ диода

Однако это идеализация. При достаточно больших напряжениях происходит пробой стабилитрона и лавинный пробой, и через диод могут протекать большие обратные токи. Это приводит к повреждению обычных диодов.

Ниже приведена типичная вольт-амперная характеристика диода:

Токово-вольт-амперная характеристика диода

Что такое стабилитрон

Стабилитроны являются специальный тип диодатакже предназначен для переноса обратных токов, Стабилитроны достигают этого, будучи сравнительно высоко легированная по сравнению с обычными диодами. Поэтому область пространственного заряда стабилитрона намного меньше. Следовательно, стабилитроны подвергаются пробоям при гораздо меньших обратных напряжениях, называемых Напряжение стабилитрона

(

Разница между стабилитроном и обычным диодом — Знание

Стабилитроны отличаются от обычных диодов характеристиками. Обычные диоды имеют однонаправленную проводимость. Если он сломан в обратном направлении, он необратим и будет безвозвратно поврежден. Стабилитрон обладает характеристиками обратного пробоя. При обратном пробое обратное сопротивление стабилитрона уменьшается до очень небольшого значения. В этой области с низким сопротивлением ток увеличивается, а напряжение уменьшается. сохранять постоянство.

Между ними нет никакой разницы по внешнему виду, в основном по этикетке модели.

Стабилитрон — это своего рода диод, который работает в зоне обратного пробоя и имеет стабильное влияние напряжения. Измерение полярности и рабочих характеристик аналогично измерению обычных диодов. Разница в том, что когда для измерения диода используется блок Rxlk мультиметра, измеренное обратное сопротивление очень велико. В это время переключите мультиметр на передачу Rx10k, если стрелка мультиметра отклоняется вправо на большой угол, то есть значение обратного сопротивления сильно уменьшается, то диод является стабилитроном; если обратное сопротивление в принципе не изменилось, это означает, что диод — обычный диод, а не стабилитрон.

Принцип измерения стабилитрона заключается в следующем: напряжение внутренней батареи блока Rxlk мультиметра относительно мало, а обычный диод и стабилитрон обычно не выходят из строя, поэтому измеренное обратное сопротивление очень велико. Когда мультиметр переключается на передачу Rx10k, напряжение батареи в мультиметре становится очень большим, что вызывает обратный пробой стабилитрона, поэтому его обратное сопротивление сильно падает, потому что обратное напряжение пробоя обычного диода выше, чем у обычного диода. Стабилитрон Так что обычный диод не выходит из строя, а его обратное сопротивление все равно очень велико.

Как отличить стабилитроны от обычных диодов

Форма обычно используемых стабилитронов в основном аналогична форме обычных маломощных выпрямительных диодов. Когда метка модели на корпусе четкая, ее можно идентифицировать по модели. Когда маркировка модели отваливается, можно с помощью мультиметра точно заблокировать диоды регулятора напряжения от обычных выпрямительных диодов.

Конкретный метод заключается в следующем: сначала оценивают положительный и отрицательный электроды тестируемой трубки. Затем установите мультиметр на блок Rx10k, подключите черный измерительный провод к отрицательному полюсу проверяемой трубки и подключите красный измерительный провод к положительному полюсу проверяемой трубки. Если значение обратного сопротивления, измеренное в это время, намного меньше, чем значение обратного сопротивления, измеренное с помощью блока Rx1k, это означает, что испытуемая лампа является стабилитроном; наоборот, если измеренное значение обратного сопротивления все еще велико, это означает, что трубка представляет собой выпрямительный диод или детекторный диод. Принцип этого метода распознавания заключается в том, что напряжение батареи, используемое внутри блока мультиметра Rx1k, составляет 1,5 В и, как правило, не устраняет неисправность тестируемой трубки, поэтому измеренное значение обратного сопротивления относительно велико.

При измерении с помощью шестерни Rx10k напряжение внутренней батареи мультиметра обычно выше 9В. Когда тестируемая лампа представляет собой стабилитрон и значение регулирования напряжения ниже, чем значение напряжения батареи, произойдет обратный пробой, в результате чего измеренное значение сопротивления будет значительно снижено. Но если тестируемая лампа представляет собой обычный выпрямитель или детекторный диод, независимо от того, используется ли блок Rx1k для измерения или блок Rx10k для измерения, результирующее сопротивление не будет сильно отличаться. Обратите внимание, когда значение напряжения тестируемого стабилитрона выше, чем значение напряжения блока Rx10k мультиметра, отличить этим методом невозможно.

Стабилитрон или диод Зенера — подробное описание

Полупроводниковый прибор, каким является диод Зенера или как его еще называют стабилитрон, служит для стабилизации напряжения на выходе.

Принцип действия стабилитрона

Принцип работы прибора заключается в подаче на диод через резистор запирающего напряжения, величина которого превышает величину напряжения пробоя самого диода. До того времени, пока не наступил момент совершения пробоя, через стабилитрон идут токи утечки величина, которых очень незначительна, в тоже время сопротивление прибора очень высокое.

В момент совершения пробоя величина тока резко повысится, а значение дифференциального сопротивления понизится до самых малых величин. Благодаря этому свойству режим пробоя характеризуется стабильным значением напряжения в широких границах обратного тока. Иными словами стабилитрон служит для распределения тока резистора, на который приходится избыток напряжения, а также тока, составляющего полезную нагрузку.

Рис. №1. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) стабилитрона. Для работы стабилитрона используются участки ВАХ, на которых при существенных изменениях тока, напряжение практически  не изменяется, что бывает при обратном подключении прибора на участке электрического пробоя.

Рис.№2. Стабилитрон с резистором

Рис. №3. Стабилитрон, состоящий из двух последовательно-встречно подключенных диодов, служит для ограничения напряжения обеих полярностей.

 

Основа действия прибора строится на двух механизмах – это туннельный пробой и p-n-переход, его называют эффект Зенера и лавинный пробой p-n-перехода.

Основные электрические параметры, характеризующие стабилитрон

Рис. №4. Электрические характеристики важные для стабилитрона.

Пояснение главных величин, которые характеризуют стабилитрон:

  • Стабилизирующее напряжение – U раб, оно соответствует средней точке в месте стабилизации. Напряжение стабилизации – средняя величина между минимальным и предельно-максимальным значением стабилизируемого напряжения.
  • Минимальный ток стабилизации, для этого значения осуществляется лавинный пробой p-n-перехода обратимого действия, он неизменно соответствует минимальному значению стабилизируемого напряжения.
  • Максимальный предельно-допустимый ток стабилитрона.
  • Ток стабилизации или прямой ток, он определяется, как – Iст.ном = Imax – Imin. (он способен выдержать в течение продолжительного отрезка времени p-n-переход без термического разрушения.
  • Температурный коэффициент – величина, которая служит для определения отношения изменяющейся температуры окружающей среды при токе неизменной величины. Для каждого типа стабилитрона свойствен свой коэффициент температуры.
  • Дифференциальное сопротивление – величина, которая зависит от приращения стабилизационного напряжения к приращению тока в определенном диапазоне частоты.
  • Рассеиваемая мощность – величина мощности, обеспечивающей необходимую надежность и рассеиваемую на стабилитроне.

 

Типы стабилитронов

Существует три основных типа стабилитронов:

  1. Прецизионные стабилитроны – для них свойственно наличие повышенной стабильности напряжения. Пример: 2С191 или КС211.
  2. Двухсторонние – ограничивают и стабилизируют двухполярное напряжение. Пример: 2С170А или 2С182А.
  3. Быстродействующий стабилитрон – пониженная величина барьерной емкости и небольшая работа переходного процесса – это делает возможным работать в области кратковременных импульсов напряжений. Это такие стабилитроны: 2С175Е; КС182Е; 2С211Е.

Распределение по мощности – это мощные и маломощные стабилитроны.

 

Особенности использования стабилитронов

Для использования стабилитронов, особенно российских производителей не желательна работа вне зоны пробоя, что является следствием повышения, со временем, тока утечки. Например, на стабилитрон рассчитанный на U15 В, не рекомендуется подавать отличное от расчетного значение напряжения, по крайней мере необходимо следить за минимальным током стабилизации.

Во время неудачного разброса напряжений, при выборе его к предельному значению, может произойти перегрев устройства и возникает режим пробоя.

Нежелательно подключать стабилитроны в сеть в качестве предохранителя, последствия для стабилитрона будут плачевны, при превышении значения тока они выйдут из строя. Для защиты лучше всего использовать, в некоторых случаях, специализированные стабилитроны (супрессоры) марки ZY5.6. Установка стабилитрона (диода Зенера) в цепь низковольтного питания крайне нежелательно из того, что туннельный пробой при U обладает отрицательным температурным коэффициентом.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Похожее

Как отличить стабилитрон от диода с помощью мультиметра — Меандр — занимательная электроника

Очень часто стабилитрон можно перепутать с диодом. Как отличить стабилитрон от диода? Рассмотрим простую схему приставки к мультиметру, с помощью которой можно не только отличить стабилитрон от диода, но и определить напряжение стабилизации стабилитрона (если оно не превышает 35В).

Принципиальная схема приставки представляет собой DC-DC преобразователь с гальванической развязкой между входом и выходом. Генератор с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) выполнен на специализированной микросхеме МС34063. Для обеспечения гальванической развязки между источником питания и измерительной частью схемы, контрольное напряжение снимается с первичной обмотки трансформатора. Для этого предусмотрен выпрямитель на VD2. Величина выходного напряжения (точка стабилизации) устанавливается подбором резистора R3.

На конденсаторе С4 выделяется напряжение около 40В. Стабилизатор тока А2 и проверяемый стабилитрон VDX образуют параметрический стабилизатор, а мультиметр, подключенный к выводам Х1 и Х2 измеряет напряжение на этом стабилитроне.

При подключении анода к «+», а катода к «-» диода или несимметричного стабилитрона мультиметр покажет очень малое напряжение. Если подключить в обратной полярности (как VDX на схеме), то для диода показания мультиметра будут около 40В, а для стабилитрона напряжение стабилизации (при условии, что оно ниже 40В).

Понятно, что для симметричного стабилитрона напряжение стабилизации будет индицироваться при любой полярности подключения.

Трансформатор Т1 намотан на ферритовом торообразном сердечнике внешним диаметром 23 мм. Обмотка 1 содержит 20 витков, а обмотка 2 содержит 35 витков провода ПЭВ 0,43. Важно, укладывать при намотке виток к витку. Причем, первичная обмотка намотана на одной части кольца, а вторичка — на другой. Не рекомендуется накладывать одну обмотку на другую.

При настройке, вместо стабилитрона VDX подключите резистор номиналом 10 кОм и подбором сопротивления R3 добейтесь того, чтобы на конденсаторе С4 установилось напряжение 40В.

Печатная плата:
[hidepost] Скачать [/hidepost]

Разница между диодом и стабилитроном (Технологии)

Диод против стабилитрона

Диод представляет собой полупроводниковое устройство, которое состоит из двух полупроводниковых слоев. Стабилитрон представляет собой особый тип диода, который обладает некоторыми другими характеристиками, которые невозможно найти в обычных диодах. Дизайнеры выбирают их в соответствии с требованиями приложения.

диод

Диод является самым простым полупроводниковым устройством и состоит из двух полупроводниковых слоев (один P-тип и один N-тип), соединенных друг с другом. Следовательно, диод является PN-переходом. Диод имеет две клеммы, известные как анод (слой P-типа) и катод (слой N-типа).

Диод позволяет току течь через него только в одном направлении, которое является анодом к катоду. Это направление тока обозначено на его символе наконечником стрелки. Поскольку диод ограничивает ток только одним направлением, его можно использовать в качестве выпрямителя. Полная мостовая выпрямительная схема, состоящая из четырех диодов, может выпрямлять переменный ток (переменный ток) в постоянный ток (постоянный ток)..

Диод начинает действовать как проводник, когда небольшое напряжение подается в направлении от анода к катоду. Это падение напряжения (известное как прямое падение напряжения) всегда происходит при возникновении тока. Это напряжение обычно составляет около 0,7 В для нормальных кремниевых диодов.

Хотя диод позволяет току течь от анода к катоду, все меняется, когда очень большое напряжение (называемое напряжением пробоя) прикладывается в направлении от катода к аноду (от N до P). В этом случае диод постоянно поврежден (из-за пробоя лавины) и становится проводником, пропускающим огромный катод к анодному току..

Стабилитрон

Стабилитрон сделан, сделав небольшую настройку на обычный диод. Как упомянуто в предыдущем параграфе, нормальный диод будет проводить большой обратный ток и будет постоянно поврежден при приложении большого обратного напряжения. Стабилитрон также будет проводить большой обратный ток, но устройство не будет повреждено. Это достигается путем изменения способа легирования PN-перехода, и это обратное напряжение называется напряжением Зенера..

Поэтому диод Зенор может проводить оба пути. Если напряжение между анодом и катодом выше, чем прямое падение напряжения (около 0,7 В), оно будет работать в прямом направлении и в обратном направлении, если обратное напряжение равно напряжению Zenor (может принимать любое значение, например: — 12 В или -70 В).

Вкратце:

Разница между диодом и стабилитроном

1. Диод может проводить ток только в одном направлении, тогда как стабилитрон позволяет проводить в обоих направлениях..

2. Нормальный диод будет постоянно поврежден при большом обратном токе, но стабилитрон не будет.

3. Количество легирования для P и N полупроводниковых слоев различно в двух устройствах.

4. Диоды обычно используются для выпрямления, тогда как стабилитроны используются для регулирования напряжения..

Стабилитрон. Принцип работы, вольт-амперная характеристика.

После изучения диодов, их принципа работы и устройства самым логичным шагом будет рассмотреть и еще один полезнейший элемент многих электрических схем — стабилитрон! Также его называют диодом Зенера, в честь физика Кларенса Зенера, которому и принадлежит гордое звание изобретателя стабилитрона. В 1930-х годах Зенер изучал явления электрического пробоя в диэлектриках, результаты его исследований и легли в основу работы диодов Зенера.

Стабилитрон — это диод, который предназначен для работы на обратной ветви вольт-амперной характеристики, в режиме пробоя. Как вы помните, рабочая область обычного диода находится наоборот на прямой ветви. Я уже упомянул термин «пробой», так что давайте разберемся подробнее с этим явлением…

Итак, различают три типа или механизма пробоя:

  • туннельный
  • лавинный
  • тепловой

Именно первый тип пробоя и открыл К. Зенер в своих работах. Туннельный пробой связан, в свою очередь, с туннельным эффектом, то есть явлением проникновения электронов через узкий потенциальный барьер на границе p-n перехода. Это приводит к тому, что электроны начинают проходить из p-области в область n-типа, что, в свою очередь, вызывает резкое возрастание обратного тока через p-n переход.

Лавинный пробой связан с тем, что движущиеся в сильном электрическом поле частицы могут приобретать кинетическую энергию, величины которой достаточно для ударной ионизации молекул или атомов материала. То есть электрон или дырка, разогнавшись, сталкиваются с атомом вещества, в результате чего образуется пара противоположно заряженных частиц. Все это становится возможным, если кинетическая энергия этих частиц до столкновения имела достаточную величину. Так вот, в итоге, образовавшиеся частицы (либо одна из них) также начинают разгоняться под действием сильного поля и также врезаются в атом материала 🙂 В итоге весь процесс повторяется снова и снова, как лавина, собственно, из-за этого пробой и получил свое название.

Тепловой же пробой куда более прозаичен. Из-за увеличения обратного напряжения p-n переход нагревается и затем разрушается. В отличие от туннельного и лавинного пробоя, которые являются обратимыми, тепловой пробой — необратим.

На обратимости механизмов пробоя, в общем-то, и строится принцип работы стабилитрона. Именно ситуация, при которой он находится в состоянии лавинного или туннельного пробоя, и является для диода Зенера рабочей! Из этого же вытекает и основное отличие стабилитрона от обычного диода. Стабилитрон проектируется таким образом, чтобы туннельный, либо лавинный, либо оба этих типа пробоя возникали гарантированно и задолго до того, как в устройстве возникнет тепловой пробой (ведь тепловой пробой просто выведет элемент из строя — окончательно и бесповоротно).

Принято считать, что разным механизмам пробоя соответствуют величины обратных напряжений:

  • U_{пробоя} < 4.5 В — преобладает туннельный пробой
  • 4.5 В \leqslant U_{пробоя} \leqslant 6.7 В — оба типа пробоя возникают одновременно
  • U_{пробоя} > 6.7В — лавинный пробой

Все эти характеристики стабилитрона можно изобразить следующим образом:

Тут стоит отметить два важных нюанса. Во-первых, эти значения не являются строго точными. Для разных диодов, разных способов изготовления, величины могут быть другими. Но, в целом, идея неизменна — существует некая область, в пределах которой оба механизма пробоя сосуществуют вместе. Второй интересный момент заключается в том, что температурный коэффициент лавинного и туннельного пробоя имеют разные знаки:

  • при туннельном пробое температурный коэффициент напряжения (ТКН) отрицательный, поскольку с увеличением температуры напряжения пробоя уменьшается.
  • при лавинном же пробое ТКН положительный, то есть все наоборот — увеличение температуры ведет к увеличению напряжения пробоя.

Итак, мы разобрались с принципом работы стабилитрона, протекающими процессами и с тем, что рабочий режим диода Зенера лежит в области обратной ветви вольт-амперной характеристики стабилитрона:

При увеличении обратного напряжения в определенный момент наступает пробой и ток через стабилитрон резко возрастает. При этом напряжение напротив остается практически неизменным, то есть стабилизированным. В этом и заключается идея использования стабилитронов в электрических цепях 🙂

На схеме я отдельно выделил несколько точек, давайте по ним пробежимся:

  • I_{ст \medspace мин} — минимальное значение обратного тока. Если ток имеет меньшее значение, то стабилитрон закрыт.
  • I_{ст} — номинальное значение обратного тока. Обычно указывается производителем в документации и может составлять около 30% от максимального тока стабилизации.
  • I_{ст \medspace макс} — вот и он, уже упомянутый максимальный ток стабилизации. Эта величина ограничена максимальной рассеиваемой мощностью прибора. При превышении этого значение как раз-таки и произойдет пресловутый тепловой пробой, который выведет стабилитрон из строя.

Каждому из этих значений тока соответствует определенное значение напряжения, которое также указывается в справочнике/документации на конкретный элемент.

Теперь для наглядной демонстрации рассмотрим практический пример схемы со стабилитроном. Кстати на принципиальных электрических схемах он обозначается следующим образом:

А так выглядит базовая схема, в отличие от диода полярность включения стабилитрона обратная:

Выберем какой-нибудь конкретный экземпляр, например, 1N4733A. Его характеристики приведены ниже:

Минимальное напряжение стабилизации, В 4.8
Номинальное напряжение стабилизации, В 5. 1
Максимальное напряжение стабилизации, В 5.3
Минимальный ток стабилизации, мА 49
Максимальный ток стабилизации, мА 178

Итак, начинаем подавать на вход напряжение:

U_{вых} = 3 В

Как видите, подаваемое напряжение не превышает напряжение стабилизации, поэтому на выходе наблюдаем то же значение, что и на входе. Увеличиваем напряжение:

U_{вых} = 5 В

И здесь уже ситуация меняется, стабилитрон начинает выполнять свою работу! Поднимаем напряжение еще выше:

U_{вых} = 5.05 В U_{вых} = 5.11 В

Стабилизация напряжения налицо! Вот, в общем-то, мы наглядно проверили принцип работы стабилитрона, теоретические аспекты которого изучили ранее 🙂

На этом заканчиваем сегодняшнюю статью, большое спасибо за внимание!

Разница между диодом и стабилитроном (со сравнительной таблицей)

Диод — это полупроводниковый прибор, проводящий только в одном направлении. Стабилитрон — это полупроводниковый прибор, проводящий как с прямым, так и с обратным смещением. нормальный диод при работе в перевернутом смещенном приведет к разрушению . Таким образом, нормальный диод с PN-переходом считается однонаправленным устройством. Напротив, стабилитрон спроектирован таким образом, что он может проводить в режиме с обратным смещением без повреждения.

легирование интенсивность также является одной из ключевых особенностей, которые отличают обычные диоды и стабилитроны. Нормальный диод с PN-переходом умеренно легирован, в то время как стабилитрон легирован должным образом, так что он имеет резкое напряжение пробоя .

Мы обсудим некоторые другие различия между диодом и стабилитроном с помощью сравнительной таблицы.

Содержание: диод против стабилитрона

  1. Сравнительная таблица
  2. Определение
  3. Ключевые отличия
  4. Заключение


Сравнительная таблица
Параметры Диод Стабилитрон
Определение Диод — это полупроводниковый прибор, проводящий только в прямом смещении. Стабилитрон — это полупроводниковый прибор, который может проводить как прямое, так и обратное смещение.
Работа при обратном смещении Повреждается при обратном смещении. Он может работать без повреждений.
Обозначение цепи
Интенсивность легирования В обычных диодах интенсивность легирования низкая. В стабилитронах высокая интенсивность легирования для достижения резкого пробоя.
Применение Диод используется в выпрямителях, клипсаторах, зажимах и т. Д. Стабилитрон в основном используется в регуляторах напряжения.


Определение

Диод

Диод формируется путем соединения двух слоев полупроводникового материала, то есть слоя P-типа и слоя N-типа. Соединение, образованное соединением этих слоев, называется соединением PN. Слой P-типа также можно понимать как положительный слой, потому что большинство носителей заряда в слое P-типа представляют собой дырки. Точно так же слой N-типа также можно рассматривать как слой отрицательного типа, потому что он состоит из электронов в качестве основных носителей.

Когда диод смещен в прямом направлении, он не начинает проводить проводимость мгновенно, но после определенного прямого напряжения он начинает проводить. Это прямое напряжение называется напряжением изгиба диода. Величина напряжения колена зависит от материала полупроводника, для германия она составляет 0,3 В , а для кремния — 0.7В.

При обратном смещении диода область обеднения становится шире. Напротив, толщина обедненной области уменьшается с увеличением напряжения прямого смещения. Следовательно, в условиях обратного смещения область истощения не позволяет току течь через нее.

Но неосновные носители могут течь в режиме обратного смещения, создавая небольшой ток в диоде. Это температурно-зависимый , если обратное напряжение превышает определенное значение, температура увеличивается, а неосновные носители возрастают по экспоненте, что может привести к разрыву диода.

Поэтому рекомендуется использовать нормальный диод с PN переходом только в режиме прямого смещения.

Стабилитрон

Стабилитрон должным образом легирован, поэтому напряжение пробоя может быть изменено путем управления шириной обеднения диода. Это преимущество использования стабилитрона в состоянии обратного смещения.

Стабилитрон построен так же, как обычный диод, с той лишь разницей, что легирование характеристики .Когда стабилитрон смещен в прямом направлении, он ведет себя так же, как и нормальный диод. Когда он смещен в обратном направлении, он проводит, и это делает стабилитрон двунаправленным полупроводниковым устройством .

Под стабилитроном можно понимать эквивалентную схему, состоящую из источника напряжения и резистора. Стабилитрон выполняет ту же функцию. Чем выше легирование, тем меньше ширина обеднения и ниже напряжение стабилитрона. Таким образом, мы можем изменить ширину стабилитрона путем соответствующего легирования и, таким образом, можно изменить напряжение пробоя.

Таким образом, мы можем предотвратить пробой диода, контролируя напряжение пробоя. При напряжении пробоя диод не перегорает внезапно, потому что внешнее сопротивление защищает ток от протекания через диод.

Ключевые различия между диодом и стабилитроном

  1. Направление тока, которое допускает устройство, создает большую разницу между диодом и стабилитроном.Диод проводит uni в направлении , в то время как стабилитрон проводит bi в направлении как в прямом, так и в обратном направлении.
  2. Характеристики легирования диода и стабилитрона также отличаются друг от друга. Стабилитрон сильно легирован, тогда как обычный диод умеренно легирован.
  3. Напряжение пробоя в случае стабилитрона резкое. Но в обычных диодах с PN переходом напряжение пробоя сравнительно высокое
  4. Обычный диод не может работать в режиме обратного смещения, в то время как стабилитрон также может работать в режиме обратного смещения.
  5. Стабилитрон обычно используется в качестве стабилизатора напряжения , в то время как обычные диоды используются в выпрямителе , ограничителе, фиксаторе и т. Д.


Заключение

Диод и стабилитрон , оба представляют собой полупроводниковые устройства с двумя выводами, но решающим моментом, который отличает их друг от друга, является способность работать в режиме с обратным смещением. Стабилитроны спроектированы таким образом, чтобы они могли работать в режиме обратного смещения без повреждения.Напротив, для этой цели нельзя использовать обычный PN-переход.

Разница между диодом, стабилитроном и диодом Шоттки

Диод — это пассивное устройство, пропускающее ток только в одном направлении. Но поскольку существует очень много типов диодов, важно различать их. И знать, какой из них использовать в соответствии с его требованиями в нашей цепи. Ниже приводится подробное различие между диодом, стабилитроном и диодом Шоттки.

Итак, в этом посте мы увидим основное различие между тремя наиболее широко используемыми диодами: выпрямительный, Шоттки и стабилитрон и когда их использовать.

Посмотрите это видео для быстрой справки:

Прежде чем перейти к конкретному типу диода, давайте рассмотрим некоторые из основных характеристик диода.

Основные характеристики диода: —

Собственность диода Определение
V f Указывает на прямое падение напряжения , когда ток течет от вывода P к N диода.
I f Максимальный ток в прямом направлении диод может выдержать
В R Это обратное напряжение пробоя , когда ток течет от клеммы N к клемме P.
I R Величина тока, протекающего при обратном смещении диода.
т RR Когда диод внезапно выключается, прямому току, протекающему через диод, требуется небольшое время, чтобы утихнуть, и это время называется Время обратного восстановления .

Характеристики диода

ВРЕМЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ диода:

Когда диод внезапно выключается, прямому току, протекающему через диод, требуется небольшое время, чтобы погаснуть. Это время называется временем обратного восстановления.

Разница между диодом, стабилитроном и диодом Шоттки:

А теперь рассмотрим тип диода по порядку:

1. Выпрямительный диод:
  • Выпрямительный диод — это простейший диод с p-n переходом, используемый в основном для выпрямления в полумостовых и полномостовых выпрямителях.И это из-за высокого напряжения пробоя, обычно порядка 200–1000 вольт, что очевидно.
  • Прямое падение напряжения (Vf) выпрямительного диода составляет от 0,7 до 0,9 В.
Выпрямительный диод
  • В качестве примера предположим, что вы хотите разработать мостовой выпрямитель для своего проекта преобразователя переменного тока в постоянный. Для этого мостового выпрямителя диод выпрямительной серии 1N4 является оптимальным выбором.
Схема мостового выпрямителя

2.Диод Шоттки
  • В отличие от выпрямительного диода, диод Шоттки находится между полупроводником n-типа и металлической пластиной.
  • Диод Шоттки, также известный как барьерный диод, в основном используется в цепях низкого напряжения, потому что прямое падение напряжения диода Шоттки (Vf) меньше, чем у выпрямительного диода. Обычно в диапазоне от 0,25 до 0,5 против
Диод Шоттки
  • В диоде Шоттки электроны являются основными носителями заряда с обеих сторон перехода.Таким образом, это униполярное устройство.
  • Он в основном используется в высокочастотных приложениях, таких как SMPS. И это из-за меньшего повышения температуры и высокой скорости переключения при небольшом времени восстановления.
Диод Шоттки в ИИП

  • Одним из недостатков диода Шоттки является его низкое напряжение пробоя (от 20 до 40 В), что делает его непригодным для выпрямительной схемы.

Примечание: По сравнению с обычным выпрямительным диодом время обратного восстановления диода Шоттки намного меньше.Это делает его пригодным для использования в схемах с быстрым переключением.

Недостаток диода Шоттки
  • В качестве примера предположим, что мы разрабатываем понижающий преобразователь, как мы это делали в одном из видеороликов проекта: «Понижающий преобразователь с использованием Arduino».
  • Поскольку Mosfet в этой схеме переключается с очень высокой частотой, диод, который вам нужен в этой схеме, должен иметь высокую скорость переключения. Таким образом, диод Шоттки — оптимальный выбор.

3.Стабилитрон:
  • Стабилитрон состоит из p-n перехода, но сильно легирован по сравнению с обычным диодом. В результате он может выйти из строя, не повредившись.
  • И только благодаря этому свойству стабилитрон используется как регулятор напряжения в электронных схемах.
  • На самом деле стабилитроны никогда не используются для выпрямления.
Сильнолегированный стабилитрон

Что такое регулятор напряжения

  • Вот схема, в которой стабилитрон используется для предотвращения разрушения затвора полевого МОП-транзистора из-за ограничения входного напряжения.Напряжение пробоя этого стабилитрона 5,1 В.
схема регулятора напряжения 1
  • Теперь, если случайно напряжение на затворе полевого МОП-транзистора превышает 5 В, происходит пробой диода, и весь ток течет через диод на землю. Таким образом предотвращается любое разрушение полевого МОП-транзистора.
  • Вот еще одна схема, в которой два диода соединены лицом друг к другу с выводом p. Если на входе подается сигнал переменного тока, один диод ограничивает напряжение в положительной половине, а другой — в отрицательной.Таким образом, мы получаем напряжение ниже указанного предела в обоих полупериодах переменного тока.
схема регулятора напряжения 2
  • В качестве примера я использовал стабилитрон 5 В в проекте «Цифровой вольтметр с использованием Arduino», в котором он подключается через конденсатор, чтобы предотвратить Arduino в случае, если напряжение на его аналоговом выводе превышает 5 В.
  • Цифровой вольтметр
с использованием Arduino

Теперь вы знаете все основные различия между выпрямительным диодом, стабилитроном и диодом Шоттки, а также когда использовать выпрямитель, диод Шоттки или стабилитрон в зависимости от области применения.

Разница между PN переходом и стабилитроном (со сравнительной таблицей)

Основное различие между PN-переходом и стабилитроном состоит в том, что PN-переход позволяет току проходить только в прямом направлении , тогда как стабилитрон позволяет току течь как в f , так и в прямом направлении. и обратное направление . Другие различия между PN-переходом и стабилитроном показаны в сравнительной таблице.

Диод PN-переход используется для выпрямления , потому что он позволяет току течь только в одном направлении. Это тип переключателя, который пропускает только прямой ток. С другой стороны, стабилитрон пропускает через себя как прямой, так и обратный ток. Стабилитрон используется в качестве стабилизатора напряжения в электронной схеме, поскольку он обеспечивает постоянное напряжение от источника питания к нагрузке, напряжение которой изменяется в достаточном диапазоне.

Содержание: PN переход против стабилитрона

  1. Сравнительная таблица
  2. Определение
  3. Ключевые отличия
  4. Заключение

Сравнительная таблица

Основа для сравнения PN Соединительный диод Стабилитрон
Определение Это полупроводниковый диод, который проводит только в одном направлении, то есть в прямом направлении. Диод, позволяющий току течь в обоих направлениях i.То есть, прямой и обратный, такой тип диода известен как стабилитрон.
Символ
Эффект обратного тока Повредить соединение. Не повредить стык.
Уровень допинга Низкий Высокий
Пробой Возникает при повышенном напряжении. Происходит при более низком напряжении.
Закон Ома Соблюдайте Не подчиняйтесь.
Приложения Для выпрямления Стабилизатор напряжения, защита двигателя и формирование волны.

Определение PN-переходного диода

Диод с PN-переходом изготовлен из полупроводникового материала. Он всегда проводится в одном направлении и, следовательно, используется для исправления. Диод с PN-переходом имеет два вывода, а именно анод и катод. Ток течет от анода к катоду.

Диод с PN-переходом проводит только тогда, когда он включен в прямом смещении.Символьное представление диода с PN переходом показано на рисунке выше. Стрелка показывает положительный потенциал, а полоса показывает отрицательный потенциал диода.

Диод с PN переходом изготовлен из полупроводникового материала P-типа и N-типа, который соединен в процессе легирования. Таким образом, оба конца диода имеют разные свойства. Электроны являются основным носителем заряда материала N-типа, а дырки являются основным носителем заряда полупроводникового материала p-типа.Область, в которой встречаются материалы как p-типа, так и n-типа, известна как область истощения. В этой области нет свободных электронов, потому что электроны и дырки соединяются друг с другом в этой области.

Область истощения очень тонкая и не позволяет току течь через нее. PN-переход начинает проводить ток, когда к переходу прикладывается прямое смещение. Прямое смещение означает, что материал P-типа подключен к положительной клемме батареи, а материал N-типа подключен к отрицательному источнику питания.

Прямое смещение создает электрическое поле, которое уменьшает область истощения диода с PN-переходом. Когда потенциальный барьер полностью уменьшается, он создает проводящий путь для прохождения тока. Таким образом, начинает течь большой ток, и этот ток называется прямым током.

Определение стабилитрона

Стабилитрон изготовлен из кремниевого материала. Это особый тип диода, который работает в области пробоя. Это позволяет току течь как в прямом, так и в обратном направлении, когда достигается напряжение Зенера.Стабилитрон сделан из высоколегированного материала p-типа и n-типа, то есть концентрация ионов в материале выше.

Когда к материалу прикладывается обратное напряжение, слой обеднения уменьшается. Из-за тонкой обедненной области концентрация электрического поля высока. Если значение обратного напряжения увеличивается, ионы выходят из электронов и делают область обеднения проводящей. Этот пробой обедненной области называется пробоем Зенера, а напряжение, при котором происходит пробой, известно как напряжение Зенера.

Ключевые различия между PN-переходом и стабилитроном

Ниже приведены основные различия между PN переходом и стабилитроном.

  1. Полупроводник, который проводит только в одном направлении, известен как диод с PN-переходом. А стабилитрон — это кремниевый диод, который оптимизирован для работы в области пробоя.
  2. Обратный ток, протекающий через диод, повреждает диоды PN-перехода. Обратный ток протекает через диод, когда он подключен с обратным смещением.Обратное смещение означает, что материал p-типа подключается к отрицательному выводу источника питания, а материал n-типа подключается к положительному выводу источника питания. Но стабилитрон позволяет току проходить через оба направления.
  3. Уровень легирования диода с PN переходом ниже, чем у стабилитрона. Ширина обедненной области зависит от уровня их легирования. Если уровень легирования диодов высок, их обедненная область низка, и наоборот.
  4. Пробой в диоде с PN-переходом происходит при высоком уровне напряжения, а в диоде с PN-переходом — при низких уровнях напряжения.Пробой — это явление, при котором область обеднения становится проводящей. Сильнолегированный диод имеет низкую обедненную область.
  5. PN-переход подчиняется закону Ома, тогда как стабилитрон не подчиняется закону Ома. Закон Ома гласил, что напряжение, приложенное к диоду, равно произведению тока и сопротивления, приложенного к диодам.
  6. Диод с PN-переходом в основном используется для выпрямления, тогда как стабилитрон используется для подачи постоянного напряжения на нагрузку, напряжение которой изменяется.

Заключение

И диод с PN-переходом, и стабилитрон изготовлены из полупроводникового материала. Они различаются по свойству проводимости по току. PN-переход слабо легирован и имеет большую обедненную область, которая устраняется только прямым смещением. А стабилитрон сильно легирован и имеет тонкое обеднение, что облегчает их проведение даже при низком смещении.

Разница между диодом и стабилитроном

Ключевое отличие: Диод — это тип электрического устройства, которое позволяет току проходить через него только в одном направлении.Он состоит из полупроводника N-типа и полупроводника P-типа, соединенных вместе. Стабилитрон — это сильно легированный диод с очень узкой обедненной областью. Он позволяет току течь как в прямом, так и в обратном направлении.

Диод — это устройство с двумя выводами, состоящее из двух активных электродов. Диод может передавать ток только в одном направлении между электродами. Таким образом, его можно описать как электронный компонент, который позволяет току течь в одном направлении.В дополнение к этому, он также препятствует прохождению тока в обратном направлении. Другими словами, это простейший из двух оконечных односторонних полупроводниковых устройств.

Два вывода диодов известны как анод и катод. Он состоит из полупроводника N-типа и полупроводника P-типа, соединенных вместе. Катод является стороной P-типа, а анод — N-типа. Работа всех диодов основана на одном общем принципе; однако существуют разные типы диодов, которые подходят для разных применений.

Большинство диодов изготовлено из полупроводниковых материалов, таких как кремний. Однако иногда можно использовать и германий. Диоды часто используются для выпрямления сигналов. Существуют разные типы диодов. Например, фотодиод — это тот, который пропускает ток при попадании на него света. Эти типы диодов в основном используются в качестве детекторов света. Диод также известен как выпрямитель.

Стабилитрон — это также тип диода, который позволяет обратному току течь через него, когда напряжение превышает напряжение пробоя, известное как «напряжение стабилитрона».Это сильно легированный диод с очень узкой обедненной областью. Эти типы диодов используют свойства PN перехода. Благодаря своим уникальным свойствам, его также можно размещать параллельно нагрузке и использовать в качестве регулятора напряжения. Эти диоды имеют очень точные и специфические обратные напряжения пробоя. Стабилитроны не подчиняются закону Ома.

Важно отметить, что стабилитрон работает как обычный диод при прямом смещении. Однако при обратном смещении через диод начинает течь ток утечки.Этот ток утечки увеличивается с увеличением обратного напряжения. При определенном обратном напряжении ток утечки начинает внезапно увеличиваться. Это конкретное напряжение известно как напряжение пробоя стабилитрона или «напряжение стабилитрона». Резко увеличивающийся ток также называют током стабилитрона. Стабилитрон можно легко отличить от обычных диодов по его коду и напряжению пробоя (напряжение стабилитрона), которые четко напечатаны на нем.

Сравнение диода и резистора:

Диод

Стабилитрон

Определение

Диод — это тип электрического устройства, которое позволяет току проходить через него только в одном направлении.

Стабилитрон — это также тип диода, который позволяет обратному току течь через него, если напряжение превышает напряжение пробоя, известное как «напряжение стабилитрона».

использует

  • Отсечка и зажим — для защиты цепей путем наложения ограничений на напряжение
  • Выпрямитель напряжения — переменный ток Тьюринга в постоянный ток
  • Умножители напряжения
  • Нелинейное смешение двух напряжений

В основном используется для регулирования напряжения

Типы

  • Диод переходной (обыкновенный)
  • Светоизлучающий (LED)
  • Фотодиоды (поглощают свет, отдают ток)
  • Schottky (высокоскоростной переключатель, низкое напряжение включения, Al.на кремнии)
  • Туннель (I и V немного отличаются от jd, отрицательное сопротивление!)
  • Veractor (колпачок зависит от напряжения)
  • Стабилитрон (специальный диод с обратным смещением)
  • Типы ZD и ZPD — Европейские типы ZD или ZPD легко идентифицировать. ZPD12 означает напряжение стабилитрона 12 В.
  • 1N-типы — напряжение стабилитрона американских 1N-типов не может быть распознано по типу.

Изображение на схеме

Горизонтальная линия со стрелкой, указывающей на пересекающуюся вертикальную линию.

То же, что и обычный диод. Однако катод имеет Z-образную форму, а не прямую линию.

Этимология

от Gk. ди- «дважды» + ходос «путь»

Назван в честь американского физика К. М. Зенера (1905-93).

Разница между диодом и стабилитроном

Автор: Эндрю

Диод против стабилитрона

Диод — это полупроводниковый прибор, состоящий из двух полупроводниковых слоев.Стабилитрон — это особый тип диода, который обладает некоторыми другими особенностями, которые нельзя найти в обычных диодах. Дизайнеры подбирают их в соответствии с требованиями приложения.

Диод

Диод — простейшее полупроводниковое устройство, состоящее из двух полупроводниковых слоев (одного P-типа и одного N-типа), соединенных друг с другом. Следовательно, диод — это PN переход. Диод имеет две клеммы, известные как анод (слой P-типа) и катод (слой N-типа).

Диод позволяет току течь через него только в одном направлении — от анода к катоду.Это направление тока отмечено на его символе стрелкой. Поскольку диод ограничивает ток только в одном направлении, его можно использовать как выпрямитель. Схема полного мостового выпрямителя, состоящая из четырех диодов, может преобразовывать переменный ток (AC) в постоянный (DC).

Диод начинает действовать как проводник, когда небольшое напряжение подается в направлении от анода к катоду. Это падение напряжения (известное как прямое падение напряжения) всегда присутствует при протекании тока.Для обычных кремниевых диодов это напряжение обычно составляет около 0,7 В.

Хотя диод позволяет току течь от анода к катоду, все меняется, когда очень большое напряжение (называемое напряжением пробоя) прикладывается в направлении от катода к аноду (от N к P). В этом случае диод необратимо повреждается (из-за лавинообразного пробоя) и становится проводником, позволяющим протекать анодному току через огромный катод.

Стабилитрон

Стабилитрон

сделан путем небольшой подстройки нормального диода.Как упоминалось в предыдущем абзаце, нормальный диод будет проводить большой обратный ток и будет необратимо поврежден при приложении большого обратного напряжения. Стабилитрон также будет проводить большой обратный ток, но при этом устройство не будет повреждено. Это достигается путем изменения способа легирования PN перехода, и это обратное напряжение называется «напряжением Зенера».

Следовательно, стабилитрон может проводить в обоих направлениях. Если напряжение между анодом и катодом выше, чем прямое падение напряжения (около 0.7V), он будет проводить в прямом направлении, и он будет проводить в обратном направлении, если обратное напряжение равно напряжению zenor (может быть любым значением, например: -12V или -70V).

Вкратце:

Разница между диодом и стабилитроном

1. Диод может проводить ток только в одном направлении, тогда как стабилитрон позволяет проводить ток в обоих направлениях.

2. Нормальный диод будет необратимо поврежден из-за большого обратного тока, а стабилитрон — нет.

3. Количество легирования для полупроводниковых слоев P и N в двух устройствах разное.

4. Диоды обычно используются для выпрямления, а стабилитроны — для регулирования напряжения.

Разница между диодом и стабилитроном

Основное различие — диод против стабилитрона

Диоды — обычные компоненты в электронных схемах, сделанные с использованием легированных полупроводников, и основное различие между диодом и стабилитроном состоит в том, что стабилитрон позволяет обратным токам проходить через них без повреждения, тогда как обычные диоды выходят из строя, если ток через них протекает в обратном направлении.Поведение диодов в цепи зависит от того, в каком направлении они подключены. Следовательно, диоды полезны для создания цепей, в которых важно направление тока. Сами стабилитроны представляют собой особый тип диодов. В стабилитронах способность выдерживать обратные токи достигается за счет легирования полупроводников, которые образуют переход p-n в стабилитроне, до более высокого уровня по сравнению с таковыми в обычных диодах.

Что такое диод

Диод — это устройство, образованное путем соединения полупроводника типа p- с полупроводником типа n , образуя переход p-n .Обычный диод предназначен для проведения тока только в одном направлении. то есть на клеммы должно подаваться напряжение в прямом направлении , , иначе ток не будет проводиться. По этой причине диоды часто используются в качестве выпрямителей , , , , что означает, что они обеспечивают протекание тока в выбранном направлении в цепи.

Условное обозначение диода:

Символ диода

Однако это идеализация. При достаточно больших напряжениях происходит пробой стабилитрона и лавинный пробой, и через диод могут протекать большие обратные токи.Это приводит к повреждению обычных диодов.

Ниже приведена типичная вольт-амперная характеристика диода:

Вольт-амперная характеристика диода

Что такое стабилитрон

Стабилитроны

— это диоды особого типа , , предназначенные также для пропускания обратных токов . Стабилитроны достигают этого, будучи сравнительно сильно легированными по сравнению с обычными диодами. Следовательно, область пространственного заряда стабилитрона намного меньше.Следовательно, стабилитроны испытывают пробой при гораздо меньших обратных напряжениях, называемых напряжением стабилитрона (). Когда это напряжение достигается, стабилитрон пропускает обратный ток без повреждения. Даже когда обратный ток через стабилитрон увеличивается, напряжение сохраняется.

Обозначение схемы стабилитрона:

Символ стабилитрона

На рисунке ниже показана вольт-амперная характеристика типичного стабилитрона:

Вольт-амперная характеристика стабилитрона

Формы двух характеристических кривых могут выглядеть похожими, однако следует отметить, что стабилитрон выходит из строя при меньшем обратном напряжении.

Тот факт, что стабилитроны могут поддерживать близкое напряжение, означает, что их можно использовать в качестве регуляторов в схемах для обеспечения постоянного напряжения на его выводах.

Разница между диодом и стабилитроном

Эффекты обратных токов

Диоды: Нормальные диоды становятся поврежденными, когда через них проходят обратные токи.

Стабилитроны: Стабилитроны проводят обратные токи без повреждения.

Относительные уровни допинга

Диоды: Для сравнения, уровни легирования обычных диодов низкие .

Стабилитроны: По сравнению с обычными диодами, уровень легирования стабилитронов составляет , высокий .

Относительное значение напряжения пробоя

Диоды: Типичные напряжения пробоя для диодов на больше по сравнению с напряжениями пробоя в стабилитронах (напряжение стабилизации).

Стабилитроны: Обычно пробой стабилитронов происходит при более низких напряжениях по сравнению с обычными диодами.

Изображение предоставлено
«Символ принципиальной схемы диода». от Omegatron (собственная работа) [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons
«Зависимость тока от напряжения для выпрямителя на полупроводниковых диодах» пользователя: Hldsc (собственная работа) [CC BY-SA 4.0], через Wikimedia Commons
«Условное обозначение принципиальной схемы стабилитрона. При использовании в принципиальной схеме слова «Анод» и «Катод» не включаются в графический символ. (Отредактировано в соответствии с ANSI Y32.2-1975 и IEEE-Std. 315-1975.) »Omegatron (собственная работа) [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons
«Схема ВАХ лавинного или стабилитрона. (Примечание: при пробивном напряжении более 6 В вместо стабилитронов используются лавинные диоды.) »Филип Доминек (собственная работа) [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons

Разница между P-N переходным диодом и стабилитроном

Диод — простейший полупроводниковый элемент, имеющий одно PN-соединение и два вывода.Это пассивный элемент, потому что ток течет в одном направлении. Стабилитрон, напротив, пропускает обратный ток.

Что такое диод P-N?

В полупроводниках n-типа электроны являются основными носителями заряда, а в полупроводниках p-типа основными носителями являются дырки. При соединении полупроводников p-типа и n-типа (что на практике реализуется с помощью гораздо более сложного технологического процесса, чем простая связь), поскольку концентрация электронов в n-типе намного больше, чем в p- типа, происходит диффузия электронов и дырок, которая направлена ​​на выравнивание концентрации во всех частях полупроводниковой структуры.Таким образом, электроны начинают перемещаться из более концентрированных в места с меньшей концентрацией, то есть в направлении полупроводника n-типа к полупроводнику p-типа.

Аналогичным образом это относится к дыркам, переходящим от полупроводника p-типа к полупроводнику n-типа. На границе соединения происходит рекомбинация, т.е. заполнение дырок электронами. Таким образом, вокруг границы соединения образуется слой, в котором происходит выброс электронов и дырок, и который теперь частично положительный, а частично отрицательный.

По мере того, как вокруг поля образуется отрицательная и положительная электризация, устанавливается электрическое поле, которое имеет направление от положительной зарядки к отрицательной.То есть устанавливается поле, направление которого таково, что препятствует дальнейшему движению электронов или дырок (направление электронов под действием поля противоположно направлению поля).

Когда напряженность поля увеличивается достаточно, чтобы предотвратить дальнейшее движение электронов и дырок, диффузное движение прекращается. Тогда говорят, что внутри p-n-перехода образуется область пространственного заряда. Разность потенциалов между конечными точками этой области называется потенциальным барьером.

Основные носители заряда по обе стороны от стыка не могут проходить при нормальных условиях (отсутствие постороннего поля). В области пространственной нагрузки установлено электрическое поле, наиболее сильное на границе стыка. При комнатной температуре (с обычной концентрацией добавки) разность потенциалов этого барьера составляет около 0,2 В для кремния или около 0,6 В для германиевых диодов.

Что такое стабилитрон?

Через непроницаемое поляризованное соединение p-n протекает небольшой обратный ток постоянного насыщения.Однако в реальном диоде, когда напряжение непроницаемой поляризации превышает определенное значение, происходит внезапная утечка тока, так что в конечном итоге ток увеличивается практически без дальнейшего увеличения напряжения.

Значение напряжения, при котором возникает внезапная утечка тока, называется напряжением пробоя или стабилитроном. Физически есть две причины, которые приводят к разрушению p-n-барьера. В очень узких барьерах, которые создаются из-за очень сильного загрязнения полупроводниками p- и n-типа, валентные электроны могут проходить через барьер.Это явление объясняется волновой природой электрона.

По словам исследователя, который первым объяснил это, пробой этого типа называется пробоем Зенера. В более широких барьерах неосновные носители, свободно пересекающие барьер, могут набрать скорость, достаточную для разрыва валентных связей внутри барьера. Таким образом создаются дополнительные пары электронных дырок, которые способствуют увеличению тока.

Вольт-амперная характеристика стабилитрона для полосы пропускания поляризации не отличается от характеристик обычного выпрямительного полупроводникового диода.В области непроницаемой поляризации проницаемость стабилитронов обычно имеет более низкие значения, чем проникающие напряжения обычных полупроводниковых диодов, и они работают только в области непроницаемой поляризации.

Как только произойдет пробой p-n соединения, ток можно ограничить до определенного допустимого значения только с помощью внешнего сопротивления, в противном случае диоды выйдут из строя. Значения проникающего напряжения стабилитрона можно контролировать в процессе производства.Это дает возможность изготавливать диоды с напряжением пробоя от нескольких вольт до нескольких сотен вольт.

Диоды с напряжением пробоя менее 5В не имеют ярко выраженного напряжения пробоя и имеют отрицательный температурный коэффициент (повышение температуры снижает напряжение стабилитрона). Диоды с UZ> 5V имеют положительный температурный коэффициент (повышение температуры увеличивает напряжение стабилитрона). Стабилитроны используются как стабилизаторы и ограничители напряжения.

Разница между P-N переходным диодом и стабилитроном

  1. Определение P-N переходного диода и стабилитрона

Диод — это электронный компонент, который позволяет току электричества в одном направлении без сопротивления (или с очень небольшим сопротивлением), в то время как в противоположном направлении имеет бесконечное (или, по крайней мере, очень высокое) сопротивление. Стабилитроны, напротив, допускают обратный ток при достижении напряжения Зенера.

  1. Конструкция P-N переходного диода и стабилитрона

Диод с p-n переходом состоит из двух полупроводниковых слоев (p-тип — анод и n-тип — катод). В случае стабилитронов концентрации примесей в полупроводниках должны быть точно определены (обычно значительно выше, чем в p-n-диодах), чтобы получить желаемое напряжение пробоя.

  1. Применение диода с P-N переходом и стабилитрона

Первые используются как выпрямители, формирователи волн, переключатели, умножители напряжения.Стабилитроны чаще всего используются в качестве стабилизаторов напряжения.

P-N переходной диод в сравнении с стабилитроном

Сводка по P-N переходному диоду и стабилитрону

  • Диоды с p-n переходом состоят из двух (p и n) полупроводниковых слоев, позволяющих току течь только в одном направлении, поэтому они используются в качестве выпрямителей.
  • Стабилитроны
  • специально легированы, чтобы передавать ток в обоих направлениях. Чаще всего используются в качестве стабилизаторов напряжения.
Последние сообщения Эмилии Ангеловской (посмотреть все)

: Если вам понравилась эта статья или наш сайт.Пожалуйста, расскажите об этом. Поделитесь им с друзьями / семьей.

Ссылка
APA 7
Ангеловска Е. (13 марта 2018 г.). Разница между P-N переходным диодом и стабилитроном. Разница между похожими терминами и объектами. http://www.differencebetween.net/technology/difference-between-p-n-junction-diode-and-zener-diode/.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.