6. Діоди інших типів

Стабістори – це діоди, призначені так само як і стабілітрони для стабілізації напруг. Однак, на відміну від останніх, у них використовується спеціальна форма прямої вітки вольт-амперної характеристики. Тому стабістори працюють при прямій напрузі і дозволяють стабілізувати малі напруги (0,35÷1,9В). За основними параметрами вони близькі до стабілітронів, але вмикаються у коло стабілізації в прямому напрямку.

Тунельні діоди – це напівпровідникові прилади, на вольт-амперній характеристиці яких наявна ділянка з від’ємним диференціальним опором. Виникнення такої ділянки обумовлене тунельним ефектом. Залежно від функціонального призначення тунельні діоди умовно поділяють на підсилювальні, генераторні та перемикальні. Специфічними параметрами тунельних діодів є наступні:

– піковий струм І_п (долі-сотні мА);

– струм впадини І_вп ;

– відношення струмів І_п ∕ І_вп (одиниці-десятки);

– пікова напруга U_п (десятки-сотні мВ);

– напруга впадини U_вп (сотні мВ);

– питома ємність С_д ∕ І_п ;

– гранична резистивна частота f_R – розрахункова частота, на якій активна складова повного опору тунельного діода перетворюється в нуль;

– резонансна частота f₀ – розрахункова частота, на якій реактивна складова повного опору тунельного діода перетворюється в нуль.

А б

Рис. 7. Типова вольт-амперна характеристика (а) та умовне позначення (б) тунельного діода

Обернені діоди представляють собою різновидність тунельних діодів і характеризуються тим, що замість ділянки з від’ємним диференціальним опором на їх вольт-амперній характеристиці наявна практично горизонтальна ділянка. В цих діодах пряму вітку характеристики можна вважати оберненою. Обернений діод має значно меншу пряму напругу, ніж звичайні діоди, а тому може бути застосований для випрямлення малих напруг. Значення оберненої напруги діода також малі.

а б

Рис. 8. Типова вольт-амперна характеристика (а) та умовне позначення (б) оберненого діода

Генераторами шуму називається спеціальна група напівпровідникових діодів, призначених для генерування шумів. За видом вольт-амперних характеристик і схемою вмикання вони практично не відрізняються від стабілітронів, однак режим їх роботи вибирається так, щоб обернений струм (струм пробою) був менший від І_ст.мін. При малих струмах значення напруги пробою не стабільні, в результаті чого виникають її коливання, які відбуваються випадковим чином (генерується напруга шумів). Спектр шумів достатньо широкий і лежить у межах до 3,5 МГц.

Надвисокочастотні діоди призначені для роботи в сантиметровому діапазоні хвиль і характеризуються параметрами, важливими для роботи в цьому діапазоні. Вони поділяються на змішувальні, детекторні, параметричні, перемножувальні та генераторні.

Магнітодіоди представляють собою напівпровідникові прилади, вольт-амперна характеристика яких суттєво залежить від значення індукції магнітного поля та розміщення його вектора відносно площини p-n переходу. При практичному застосуванні магнітодіод звичайно вмикають у прямому напрямку і використовують залежність його опору від магнітної індукції. Магнітодіоди служать у якості датчиків магнітного поля.

Діоди Ганна – це напівпровідникові прилади, принцип дії яких базується на використанні однойменного фізичного ефекту – генерації високочастотних коливань електричного струму у напівпровіднику. Ефект Ганна є наслідком того, що у деяких напівпровідникових матеріалах вольт-амперна характеристика має ділянку з від’ємним диференціальним опором. При створенні в такому матеріалі електричного поля з певною напруженістю в ньому виникають коливання електричного струму. Частота цих коливань визначається параметрами самого діода Ганна, а не зовнішньої резонансної системи, як це має місце, наприклад, у генераторах на основі тунельних діодів.