Dioda Zener cu tranzistor. Analogii conductoarelor pneumatice ale diodelor zener. Un analog al unei diode zener de presiune ca test pentru verificarea încărcătoarelor bateriilor auto
La procesarea unităților de viață a impulsurilor computerului (denumite în continuare DBZ) sub un dispozitiv de încărcare baterii auto, sunteți gata să ridicați detaliile necesare. De acum tse bula este veche baterie reincarcabila cu lampă auto 12V 40/45W.
BBJ-urile supradimensionate au fost tăiate sub presiune maximă pe tot parcursul zilei. Dar după pregătirea celui de-al zecelea dispozitiv, bateria a murit, plăcile s-au închis între ele. Încercarea de a naviga pe DBZh cu lămpi de apăsare sau rezistențe nu mi-a plăcut, mai ales că strum diferite Există o diferență notabilă de tensiune la ieșire, nu este ușor să reglați DBZ.
Deoarece tranzistorul este conectat la circuitul său de bază cu circuit deschis, colectorul este conectat la aceeași diodă ca și dioda Zener, care este conectată în serie cu dioda principală. Astfel, dacă curentul de bază este egal cu zero, tranzistorul trece doar un curent mic la tură. Dacă tensiunea colectorului depășește câteva sute de milivolți, curentul colectorului poate fi direct proporțional cu fluxurile de bază și nu este suficient să se situeze sub valoarea tensiunii colectorului.
Astfel, dispozitivul poate fi folosit ca generator postynogo strum modul de alimentare a fluxului fix la bază sau poate fi utilizat ca amplificator liniar prin modul de suprapunere a semnalului de intrare la fluxul nominal de intrare. Tranzistorul poate fi instalat în diferite configurații ale circuitului de bază, iar partea din miezul său care lipsește reprezintă privire scurtă Cel mai important dintre ei.
Prin urmare, s-a decis să se pregătească un analog apăsând dioda zener cu stabilizare reglata a tensiunii!
Schema și descrierea designului
Rezistorul R6 poate fi utilizat pentru reglarea tensiunii de stabilizare de la 6 la 16 art.
Au fost pregătite două astfel de dispozitive. În prima opțiune, tranzistoarele VT1 și VT2 sunt statice KT803, dar suportul intern era prea mare, astfel încât cu un debit de 2 A tensiunea de stabilizare a fost de 12, iar la 8 A - 16 V.
Pentru această adăugare, este necesar să folosiți numai poarta joncțiunii emițătorului de bază a tranzistorului. Cel mic are 9 citiri ale unui tranzistor, care se numește tranzistor electronic simplu sau tranzistor digital. Dacă tensiunea de intrare este egală cu zero, tranzistorul este pornit și trece un curent zero prin sursa de tensiune, ceea ce creează o nouă tensiune de alimentare între colector și emițător. Când semnalul de intrare este ridicat, jumperul tranzistorului este complet pornit, iar curentul maxim curge în priză, iar între colector și emițător există doar câteva sute de milivolți.
O altă opțiune are un tranzistor de stocare KT827, deci cu un curent de 2 A tensiunea de stabilizare este de 12, iar la 10 A - 12,4 V.
Colectoarele tranzistoarelor VT1 și VT2 pot fi conectate electric la carcasă. Ventilatorul M1 este utilizat pentru a răci radiatorul atunci când sunt instalați tranzistorii VT1 și VT2, când contactele comutatorului SA1 sunt închise, performanța ventilatorului crește. LED-ul HL1 este folosit pentru a indica funcționarea dispozitivului.
Tensiunea de ieșire în acest fel este forma inversată a semnalului de intrare. Schema de bază din Fig. 9 este destinat utilizării ca un simplu jumper digital sau invertor care controlează tensiunile rezistive. Tranzistorul poate fi folosit ca circuit de amplificare liniar sau tensiune prin furnizarea unei surse de tensiune la baza sa și reducerea suplimentară a semnalului de intrare între perechea de poli de terminale. Acest tip de tranzistor poate fi utilizat în oricare dintre cele trei moduri de funcționare principale, fiecare dintre acestea oferind un set unic de caracteristici.
Dispozitivul în sine este amplasat în cazul unei unități de carcasă de computer, un ventilator de așteptare M1, tranzistorii VT1 și VT2 sunt instalați pe un radiator cu o suprafață de cel puțin 250 cm2. Dioda VD1 strum 10 - 20 A servește la protejarea circuitului de inversarea polarității. Dioda Zener VD1 pentru tensiune de stabilizare 3 - 6 st.
Configurare
După verificarea corectitudinii instalării, conectați analogul diodei zener de tensiune la miez la 1 - 2 A și utilizați rezistența R6 pentru a seta tensiunea pentru bateria cu acid descărcată, să spunem 11 V. Creșteți tensiunea la 10 - 12 A, la care tensiunea nu este maturitatea vinului mai mare decât mai mică cu 0,5 Art.Stabilizatoarele (diode Zener, diode Z) sunt utilizate pentru a stabiliza tensiunea și modurile de funcționare ale diferitelor componente ale echipamentelor radio-electronice. Principiul de funcționare al unei diode Zener bazat pe detectarea defecțiunii Zener. nr tranzitie. Acest tip de avarie electrică se observă la deplasarea de retur a joncțiunilor conductorului datorită tensiunii crescute și deasupra oricărui indicator critic. Crema avariei Zener este îndepărtată și vicorizată pentru a stabiliza tensiunea defecțiunilor de avalanșă. Debitele tipice prin unitatea conductoră (dioda zener) în raport cu mărimea tensiunii directe sau inverse aplicate (caracteristicile volt-amper, caracteristica curent-tensiune) sunt prezentate în Fig. 1.1.
Există trei moduri cunoscute ca „emițător de foc”, „bază de foc” și „colector de incendiu”. Semnalul de intrare este alimentat între baza tranzistorului și emițător printr-un condensator, iar semnalul de ieșire este preluat între colector și emițător. Acest circuit oferă o impedanță de intrare de valoare medie și atinge un nivel de tensiune ridicat. Acest circuit asigură o tensiune crescută, un coeficient de curgere crescut și o impedanță de intrare foarte scăzută. Semnalul de intrare este alimentat între bază și masă, iar ieșirea neinversată este preluată între emițător și masă.
Acest circuit oferă o singură creștere a tensiunii ca „urmă” de ieșire către semnalul de intrare. Diagrama bebelușului 15 rezumă caracteristicile a trei schimbări de putere de bază. Astfel, amplificarea de la colectorul de aprindere oferă aceeași creștere a tensiunii ridicate și impedanță mare de intrare, în timp ce amplificarea de la emițătorul de aprindere și baza zagal dați valori mari ale factorului de creștere a tensiunii, dar dați valori medii și scăzute ale impedanței de intrare.
Gâturile drepte ale diferitelor diode zener I-V pot fi practic evitate (Fig. 1.1), iar gulerul are caracteristici individuale pentru tipul de piele al diodelor zener. Acești parametri: tensiune de stabilizare; stroma minimă și maximă de stabilizare; care este caracteristica curent-tensiune, care caracterizează valoarea suportului dinamic al diodei zener (puterea acesteia);
Baby 16 este prezentat - în forma de bază - ca o pereche de amplificatoare tip de bază Orez. 11 poate fi combinat în același timp pentru a crea un amplificator „diferențial” sau „coadă-pereche” care generează un semnal de ieșire care este proporțional cu diferența dintre cele două semnale de intrare.
Deoarece în circuitul de inducție tensiunea de ieșire este furnizată numai la intrarea unui tranzistor, se modifică tensiunea de iesire a acestui tranzistor și crește tensiunea de ieșire a celuilalt tranzistor cu o cantitate similară, dând astfel o diferență mare în tensiunea de ieșire între cei doi colectori. Pe de altă parte, dacă semnalele identice sunt furnizate la intrările ambelor tranzistoare, colectorii se vor prăbuși la aceleași viteze și astfel circuitul generează un semnal de ieșire diferențial zero.
tensiunea maximă a rossiyuvannya; Coeficientul de temperatură al tensiunii de stabilizare (TKN) este utilizat pentru extinderea circuitelor.
Un circuit tipic de comutare cu diodă Zener este prezentat în Fig. 1.2. Suportul semnificativ de stins, R1 (pentru cine) se calculează folosind formula:
Schema și descrierea designului
În acest fel, circuitul creează un semnal de ieșire care este proporțional cu diferența dintre cele două semnale de intrare. În esență, multivibratorul este unul cu doi cilindri. circuit digital care poate fi comutat de la ieșire la o stare de ieșire ridicată sau, la rândul său, în spatele unui semnal de declanșare suplimentar, care poate fi îndepărtat din circuitul extern fie printr-un mecanism de sincronizare automată, fie de inițiere. Tranzistorii pot fi utilizați în patru tipuri de bază de lănci multivibratoare, așa cum se arată în figurile 18 până la 21.
Pentru a stabiliza tensiunea zminnogo struma sau pentru schimbul simetric al amplitudinii la nivelul UCT, se folosesc diode zener simetrice (Fig. 1.3), de exemplu, tip KS 175. Astfel de diode zener pot fi vicorizate pentru a stabiliza tensiunea curentului constant, inclusiv Sunt fără polaritate suplimentară. Puteți selecta o diodă zener „simetrică” dintre două „asimetrice”, pornindu-le în paralel conform circuitului prezentat în Fig. 1.4.
Circuitul 18 este un multivibrator binar simplu cu conexiuni încrucișate la o unitate manuală, în care polarizarea de bază a tranzistorului de piele este similară cu colectorul celuilalt, astfel încât un tranzistor este pornit automat când celălalt este pornit și astfel pe.
Micul 19 arată forma de bază a unui multivibrator monostabil sau a unui circuit generator de impulsuri cu un singur capăt. În principiu, acest circuit constă dintr-o pereche de lănci monostabile reticulate care trag automat una după alta.
Diodele Zener disponibile comercial permit stabilizarea tensiunii într-un interval larg: de la 3,3 la 180 V. Astfel, există diode Zener care permit stabilizarea tensiunii Voltaj scazut: 3,3; 3,9; 4,7; 5.6 - tse KS133, KS139, KS147, KS156 etc. Dacă este necesar, îndepărtați tensiune nestandard stabilizare, de exemplu, 6.6, puteți porni două diode zener KS133 în serie. Pentru trei astfel de diode Zener, tensiunea de stabilizare devine 9,9 V. Pentru o tensiune de stabilizare de 8,0 V, este posibilă conectarea directă a stabilizatorilor KS133 și KS147 (fie 3,3+4,7 V), a diodei Zener KS175 și a diodei de siliciu (KD503) (apoi 7,5). +0,5).
Activitate: dioda zener
Deoarece cele două perioade de ceas nu sunt identice, circuitul generează un semnal de ieșire asimetric. Zreshta, în fig. Figura 21 prezintă circuitul de bază al unui declanșator Schmitt sau al unui circuit sinus pătrat pentru conversia semnalelor. Scopul lucrărilor de laborator este de a calcula valoarea diodelor Zener pentru circuite, care vor asigura o tensiune de ieșire constantă sau reglată în domeniul tensiunilor de intrare și a fluxurilor de curent.
Regulatorul de tensiune este un circuit care este utilizat pentru a menține o tensiune de ieșire constantă în timpul tensiunii, astfel încât să nu rămână în urmă la schimbarea tensiunii. De exemplu, „navantazhenya” poate fi un sistem bazat pe un microcontroler, după cum este necesar tensiune constantă alimentele, ca urmare a fluxului de curent, se vor afla datorită activității sistemului.
În situațiile în care este necesară reducerea tensiunii stabile a tensiunii la mai puțin de 2...3, utilizați stabilizatori - diode conductor care funcționează pe curba tensiune-tensiune continuă (Fig. 1.1).
Este semnificativ faptul că în locul stabilizatorilor pot fi folosite cu succes germaniu primar (Ge), siliciu (Si), seleniu (Se), arseniură de galiu (GaAs) și alte diode conductoare (Fig. 1.5). Tensiunea de stabilizare în zăcământ, în funcție de mărimea curentului care curge prin diodă, devine: pentru diodele cu germaniu - 0,15 ... 0,3 b; pentru siliciu - 0,5 ... 0,7 Art.
Figura 1 Regulator cu diodă Zener. Verificați și spuneți-ne despre punctul în care ați instalat potențiometrul. Asigurați-vă că ajustați cu atenție intervalul de tensiune orizontală și o reduceți pentru a crește tensiunea la o întrerupere de 1 volt. Discutați rezultatele, observând că dioda zener este similară și variază în funcție de tensiunea normală.
De asemenea, schema este chiar ineficientă pentru fluxurile mai mici de avantaj la maxim, în cazul în care fluxul în exces curge în zener, dacă nu există nici un debit în avantaj. Creșterea emițătorului viprominuvacha sau creșterea lichidului de strum Darlington poate crește semnificativ eficiența circuitelor regulatoare, așa cum se arată în imagine. Figura 2, Adăugarea unui amplificator în linie.
Deosebit de importantă este metoda de stabilizare a tensiunii diodelor transmițătoare de lumină (Fig. 1.6) [R 11/83-40].
LED-urile pot îndeplini două funcții simultan: luminile lor pot detecta prezența tensiunii și stabilizează valoarea acesteia la 1,5...2,2 V. Stabilizarea tensiunii luminii Iod UCT poate fi calculată folosind următoarea formulă: L/Cr=1236/L. (B), de X - dovzhina hvilі viprominuvaniya svetlodіode în nm [Рл 4/98-32].
Tensiunea bateriei nu va scădea niciodată sub 7 volți, dar în viitor va fi aproape de 7 volți, aruncați-o printr-o „stivă” cu zece diode. Cât de mari sunt nevoile? tensiune reglată, putem fie să folosim mai multe diode secvenţial, fie să încercăm o abordare diferită. Noi stim aia tensiune continua Tensiunea poate atinge o valoare constantă într-o gamă largă de minți, precum și o întrerupere inversă a tensiunii, iar întreruperea tensiunii înseamnă o tensiune continuă mult mai mare, mai mică.
De parcă am schimbat polaritatea diodei din circuitul nostru cu un regulator de diodă și am crescut tensiunea până la punctul în care dioda „se rupe”, dioda este reglată într-un mod similar în punctul de defecțiune, împiedicând-o să se rupă. Vă rugăm să simțiți. liber să se uite la cel mic.
Pentru a stabiliza tensiunea, puteți modifica tensiunea de retur a caracteristicilor curent-tensiune ale dispozitivelor conductor (diode și tranzistoare) în special în aceste scopuri nedestinate (Fig. 1.7, 1.8, precum și Fig. 20.7). Această tensiune (tensiune de rupere a avalanșă) depășește 7 octeți și nu este afectată de repetabilitatea ridicată a tensiunii pentru dispozitivele transmițătoare de același tip. Pentru a elimina deteriorarea termică a dispozitivelor conductoare în timpul unui astfel de mod de funcționare de urgență, fluxurile prin acestea nu trebuie să depășească o frecvență de miliamperi. Deci, pentru diodele D219, D220, tensiunea de defalcare (tensiunea de stabilizare) poate varia de la 120 la 180 [R 9/74-62; R 10/76-46; R 12/89-65].
Simbol pentru dioda zener. Păcat că, dacă figurile normale sunt îndreptate, se „rup”, încep să se strice complet. Puteți utiliza un tip special de diodă care poate face față defecțiunii fără defecțiuni. Acest tip de diodă se numește diodă zener, deoarece simbolul arată ca un copil.
În cazul diodelor zener polarizate direct, se comportă la fel ca diodele directe standard: ele prezintă o cădere de tensiune directă, după cum urmează „același nivel” și devin aproape de 7 volți. În modul deplasare a porții, nu efectuați până când tensiunea aplicată atinge sau nu atinge așa-numita tensiune zener, iar în acest moment este timpul să efectuați un debit semnificativ și la care este posibilă limitarea tensiunii. scade la un nou punct de stabilitate litron. În timp ce tensiunea este încă acolo, ea se risipește poarta de acces Atâta timp cât limitele termice ale diodei nu sunt depășite, dioda nu va fi deteriorată.
Pentru a stabiliza tensiunea joasă, utilizați circuitele prezentate în Fig. 1,9 - 1,12. Circuitul (Fig. 1.9) [Goroshkov B.I.] are două tranzistoare de siliciu pornite „o zi” în paralel. Tensiunea de stabilizare a circuitelor este de 0,65...0,7 pentru tranzistoarele cu siliciu și aproape de 0,3 pentru tranzistoarele cu germaniu. Suportul intern al unui astfel de analog stabilizator este selectat dintre 5... 10 ohmi cu un coeficient de stabilizare de până la 1000...5000. Cu toate acestea, când temperatura se schimbă dovkilla Instabilitatea tensiunii de ieșire a circuitelor devine aproximativ 2 mV pe grad.
Diodele Zener sunt produse de la o tensiune zener în intervalul de la zeci de volți până la sute de volți. Această tensiune a diodei zener variază ușor cu temperatura și, ca valoare a rezistenței de aprindere din depozitul compozit, poate deveni de la 5 la 10 sute de metri în funcție de caracteristicile generatorului. Cu toate acestea, această stabilitate și precizie ar trebui să fie bune pentru utilizarea unei diode zener ca dispozitiv de reglare a tensiunii în circuitul de alimentare subteran al unei unități mici.
Fiți amabili, acordați atenție orientării diodei zener în direcția circuitului mai mare: rezultatul este directitatea inversă și este nesemnificativ. Se presupune că am orientat tensiunea la modul „normal”, astfel încât să fie rectificată în prealabil, fără a schimba mai mult de 7 volți, deoarece tensiunea primară se redresează. Dacă vrem să reziste la puterea defalcării inversării diodei, putem lucra cu modul de inversare. În timp ce tensiunea se pierde mai mult decât tensiunea către dioda Zener, tensiunea care cade către dioda Zener se pierde cu aproximativ 6 volți.
În diagrama din fig. 1,10 [R 6/69-60; VRYA 84-9] previne pornirea secvenţială a tranzistoarelor cu germaniu şi siliciu. Intensitatea acestui analog al diodei zener poate fi setată la 0,02...10 mA. Dispozitivele sunt prezentate în Fig. 1.11 și 1.12 [Рл 1/94-33], pornirea vikoristică a tranzistoarelor structura p-p-p Ele sunt, de asemenea, crescute deoarece pentru a muta tensiunea de ieșire într-unul dintre circuitele dintre bazele tranzistoarelor, se folosește o diodă de siliciu (una sau un fir). Fluxul de stabilizare al analogilor diodelor stabilizatoare (Fig. 1.11, 1.12) poate fi în intervalul 0,1...100 mA, suportul diferențial la distanța de funcționare a caracteristicii curent-tensiune nu depășește 15 Ohmi.
Ca orice dispozitiv conductor, dioda zener este sensibilă la temperatură. Temperatura de deasupra lumii a diodei Zener și fragmentele reduc tensiunea și efectuează fluxul, vibrează căldura din aer conform legii lui Joule. Prin urmare, este necesar să aveți grijă să proiectați circuitul regulatorului în așa fel încât tensiunea nominală a diodei să nu fie depășită. Ceea ce înseamnă este că, dacă diodele zener recunosc defecțiunile prin tensiunea extremă care se disipează, ele nu îngheață, ci se deschid.
Stresurile mici pot fi stabilizate cu ajutor tranzistoare cu efect de câmp(Fig. 1.13, 1.14). Coeficientul de stabilizare al unor astfel de circuite este chiar mare: pentru un circuit cu un singur tranzistor (Fig. 1.13) atinge 300 la o tensiune de 5... 15, pentru un circuit cu două tranzistoare (Fig. 1.14) în aceeași minte este depaseste 1000 [R 10/9 5-55]. Funcționarea internă a acestor diode zener analogice ar trebui setată, evident, la 30 Ohm și 5 Ohm.
Nu a fost posibil să se detecteze tensiunea într-o astfel de manieră, dar este ușor de detectat: tensiunea scade la tensiunea zero atunci când este deplasată în orice direcție, ca o pușcă. Să aruncăm o privire la diagrama matematică a unei diode zener, care arată toate tensiunile, fluxurile și tensiunile.
Tensiunea poate fi rezolvată prin înmulțirea tensiunii, astfel încât să putem rezolva cu ușurință tensiunea atât a rezistenței, cât și a diodei zener. Ar fi suficient să folosiți o diodă zener cu o tensiune de 5 wați sau o rezistență de disipare de 5 sau 2 wați.
Deoarece distribuția excesivă este atât de dificilă, de ce să nu proiectați un circuit pentru cea mai mică cantitate de distribuție? De ce să nu instalați rezistorul pe un suport de foarte mare valoare, menținând astfel interconexiunile și nivelurile de tensiune chiar și scăzute? Luați acest circuit, de exemplu, cu un rezistor de 100 kOhm care înlocuiește un rezistor de 1 kOhm. Vă rugăm să rețineți că atât tensiunea de viață, cât și tensiunea diodei zener de pe unitatea mică sunt identice cu restul butt-ului.
Stabilizatorul de tensiune poate fi utilizat ca un analog de diodă zener al dinistorului (Fig. 1.15, vezi și secțiunea 2) [Goroshkov B.I.].
Pentru a stabiliza tensiunea când strume grozave Vanguard are circuite de pliere, prezentate în Fig. 1,16 - 1,18 [R 9/89-88, R 12/89-65]. Pentru a crește intensitatea accentului, este necesar să vikorystvovat apăsați tranzistoarele, instalat pentru îndepărtarea căldurii.
Un stabilizator de tensiune care funcționează într-o gamă largă de modificări ale tensiunii de alimentare (de la 4,5 la 18 6), iar valoarea tensiunii de ieșire variază ușor de la limita inferioară a tensiunii de alimentare, indicații din Fig. 1.19 [Goroshkov B.I.].
Tipurile de diode stabilizatoare discutate mai devreme și analogii lor nu permit reglarea lină a tensiunii de stabilizare. Pentru a atinge acest scop, utilizați circuite reglate ale stabilizatorilor paraleli, similare diodelor zener (Fig. 1.20, 1.21).
Un analog al diodei Zener (Fig. 1.20) vă permite să schimbați fără probleme tensiunea de ieșire între 2,1 și 20 [R 9/86-32]. Suportul dinamic al unei astfel de „diode zener” cu un curent de până la 5 mA devine 20...50 Ohm. Stabilitatea temperaturii este scăzută (-3x10"3 1/°C).
Analogul de joasă tensiune al diodei zener (Fig. 1.21) vă permite să setați orice tensiune de ieșire între 1,3 și 5 V. Tensiunea de stabilizare este determinată de raportul dintre rezistențele R1 și R2. Suportul de ieșire al unui astfel de stabilizator paralel la o tensiune de 3,8 este aproape de 1 Ohm. Curentul de ieșire este determinat de parametrii tranzistorului de ieșire și KT315 poate ajunge la 50... 100 mA.
Circuitele originale pentru îndepărtarea unei tensiuni stabile de ieșire sunt prezentate în Fig. 1.22 și 1.23. Dispozitivul (Fig. 1.22) este un analog al unei diode zener simetrice [E 9/91]. Pentru un stabilizator de joasă tensiune (Fig. 1.23), coeficientul de stabilizare a tensiunii rămâne același cu 10, curentul de ieșire nu depășește 5 mA, iar suportul de ieșire variază între 1 și 20 ohmi.
Un analog al diodei Zener de joasă tensiune de tip diferențial din Fig. 1.24 Mai stabilitatea a crescut [Р 6/69-60]. Tensiunea de ieșire este scăzută în funcție de temperatură și este indicată de diferența de tensiune de stabilizare a celor două diode zener. Stabilitatea crescută a temperaturii se explică prin faptul că atunci când temperatura se schimbă, tensiunea pe ambele diode zener se modifică simultan și în proporții similare.
Literatură: Shustov M.A. Circuite practice (Cartea 1), 2003
