Bajardi: Sodiqov Bayramali Qabul qildi: Bo’riyev Sardor stabilitronlar. Reja

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH
VAZIRLIGI

MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
QARSHI FILIALI



KOMPYUTER INJINIRINGI FAKULTETI

ATS - 11 - 20- GURUH TALABASINING

ELEKTRONIKA VA SXEMALAR

FANIDAN

1-MUSTAQIL ISHI

Bajardi: Sodiqov Bayramali

Qabul qildi: Bo’riyev Sardor
STABILITRONLAR.

Reja:

1. 
   Zener diodlari 
   
2. 
   Stabilizatsiya samaradorligi barqarorlik koeffitsienti
   
3. 
   Xulosa 
   

Zener diodlari - bu nurlanish va toj zaryadsizlanish moslamalari. Oddiy katod tushish rejimida ishlaydigan eng keng tarqalgan parıltı tushirish zener diyotlari. So'nggi paytlarda ular tobora ko'proq yarimo'tkazgichli zener diodlari bilan almashtirilmoqda.

Yonayotganidan oldingi qorong'u zaryad ishlatilmagani uchun u zener diyotining joriy kuchlanish xarakteristikasida ko'rsatilmagan.

 

A zaryadining kelib chiqishi vertikal o'qda qayd etilgan. Bunga qo'shimcha ravishda, miltillovchi zaryadsizlanish oqimini o'lchash uchun milliyammetrda ahamiyatsiz qorong'i tushirish oqimi ko'rinmaydi.

Stabilizatsiya qilish uchun mos bo'lgan normal katodli tushish maydoni minimal oqim I _min maksimal I _max bilan cheklangan . ko'ra joriy kam bo'lsa , men _min to'xtatish mumkin oqindi. Hozirgi I _max anomal katod tushish rejimining boshlanishiga to'g'ri keladi yoki u maksimal quvvatga yetganda.

chiqarish sodir A joriy O'tish qarshilik qarab har xil bo'lishi mumkin R _{quduq sohiblari} . katta bo'lsa, oqim nisbatan kichik miqdor bor, va kichik bo'lsa, u holda u erda yuqori oqim bo'lib, nuqta B nuqtaga harakat qiladi B . Stabilizatsiya rejimi uchun bu noqulay, chunki BV kuchlanishining stabilizatsiya qismi kamayadi. past qarshilik R _O'rganing , hatto g'ayritabiiy katod kuzda joriy O'tish bo'lishi mumkin va mustahkamlash ishlamaydi. Shunday qilib, etarli qarshilikka ega bo'lgan cheklangan rezistor ikkita sababga ko'ra talab qilinadi: oqimning haddan tashqari ko'paymasligi va kuchlanish stabilizatsiyasi rejimi mavjud bo'lishi.

Katodning maydoni qancha katta bo'lsa, BV ning stabilizatsiya bo'limi shunchalik katta bo'ladi, chunki joriy I _minum o'zgarmas bo'lib qoladi va joriy I _max katod maydoniga mutanosib ravishda oshadi. Shuning uchun zener diyotida katta sirt maydoni bo'lgan katod mavjud. Anod kichik hajmda qilingan, ammo u, albatta, hozirgi I _{maksimal darajadan} qizib ketmasligi kerak .

Eng keng tarqalganlari nikel yoki po'latdan yasalgan silindrsimon katodli ikki elektrodli zener diyotidir. Diametri 1,0 - 1,5 mm bo'lgan sim anod bo'lib xizmat qiladi. Silindr minglab paskal (o'nlab millimetr simob) bosimi ostida inert gazlar aralashmasi (neon, argon va geliy) bilan to'ldirilgan.

Asosiy parametrlari zener: normal faoliyat kuchlanish, yoki kuchlanish barqarorlashtirish U _v . Barqarorlashtirish o'rta nuqtasi qismiga mos, (1-rasm), bajarish kuchlanish paydo U _ham , minimal va maksimal joriy Men _min va men _max , kuchlanish mustahkamlash o'zgarishi Δ U _ST va o'zgaruvchan tok R _i ga ichki qarshilik . talab past kuchlanish bo'lsa U _V , ichkaridan faollashtirilgan katod yuzasiga, ionlari ta'sirida elektron emissiyasi engillashtirish uchun. Gazlarning turli xil aralashmalaridan foydalanib, U _Art- ning kerakli qiymatini tanlang . kuchlanish U _ham kuchlanish ko'ra, odatda katta U _V kuchlanish kamaytirish maqsadida 20 dan ortiq V. emas U _ham katod va katod ichki yuzasida anod orasidagi masofani kamaytirish, mehmon dirijyor. Busiz zener diodi oqizish paydo bo'lishining xarakteristikasining ko'tarilgan (o'ng) qismida ishlaydi.

 

Kuchlanish barqarorlashtirish sohasidagi doirasida U _V qiymati o'zgartiriladi Δ U _moddaning yuqorida zener joriy foydalanish 2 V dan oshmaydi Men _max mustahkamlash tobora og'irlashtirmoqda beri, tavsiya qilinmaydi va elektrodlar isish uchun. Zener diyotining o'zgaruvchan tokka (differentsial qarshilik) ichki qarshiligi R _i = ∆ u _a / ∆ I _a va to'g'ridan-to'g'ri oqim qarshiligi R ₀ dan sezilarli darajada kam . Agar stabilizatsiya ideal bo'lsa ( U _st = const ), u holda R _i qarshilik nolga teng bo'ladi.

Mahalliy zener diyotlarida stabilizatsiya kuchlanishi 75 V dan bir necha yuz voltgacha, men _minadigan oqim odatda 3-5 mA, va men _{maksimal darajada} - o'nlab milliamplar.

Corona zener diyotlari yuqori kuchlanish va past oqimlar bilan ajralib turadi. Bunday zener diodlarida nikel silindrsimon elektrodlar mavjud. Silindr vodorod bilan to'ldirilgan va stabilizatsiya kuchlanishi gaz bosimiga bog'liq, bu odatda minglab paskallarni (o'nlab millimetr simob) tashkil qiladi. U holatidagi kuchlanish U _moddasi bir necha yuz voltga teng. 3–100 mkA oralig'ida ishlaydigan toklar. Ichki AC qarshiligi yuzlab kilo-ohm. Oqindi paydo bo'lishi jarayoni 15-30 s davom etadi. Yaqinda, o'nlab kilovolt kuchlanish uchun keramik tsilindrlarda bezatilgan korona deşarj zener diyotlari chiqarildi.

Zener diodi R _n yukiga parallel ravishda ulangan va rezistor R _ogre ketma-ket ulangan. 

Yuk ma'lum bir iste'molchidir (masalan, anod zanjirlari va kuchaytirgichning ekran panjaralari va boshqalar), ular barqaror voltaj bilan ta'minlanishi kerak. kuchlanish manbai E mustahkamlash kuchlanish yanada yuqori bo'lishi kerak U _V zener diyot to'lash yuzaga uchun, va etarli. kuchlanish yuqori E , yuqori qarshilik bo'lishi kerak R _O'rganing yanada keng ustidan kuchlanish E o'zgaruvchan qachon, keyin saqlanadi mustahkamlash. qarshilik va zener elektr yo'qotishlar, chunki Lekin ko'proq cheklangan qarshilik elektron samaradorligini kamaytiradi R _O'rganing oliy foydali energiya iste'molchilari bo'lishi mumkin. Shu sababli, zener diyotlari faqat kam quvvatli qurilmalar uchun ishlatiladi, bunda samaradorlikning pasayishi kuchli qurilmalarda bo'lgani kabi muhim emas.

Zener diyotlari yukning qarshiligi doimiy bo'lganda ( R _n = const ), manbaning kuchlanishi barqaror bo'lmaganda ( E = var ) rejimda ishlaydi . Bunday holda, quyidagilar ro'y beradi. manbai kuchlanish ko'tariladi bo'lsa, zener diyot ortadi joriy va deyarli barcha kuchlanish o'zgarishi qarshilik yiqilsa R _{quduq sohiblari} . Zener diyotidagi va yukdagi kuchlanish deyarli doimiydir (faqat biroz ko'tariladi), agar zener diyotining oqimining o'zgarishi oddiy katod tushish rejimidan tashqariga chiqmasa.

R _ogre ning qarshiligini hisoblash Ohm qonuniga muvofiq amalga oshiriladi. Agar E kuchlanishi E _cf ning o'rtacha qiymatidan ikkala yo'nalishda ham o'zgarsa , u holda

R _ogre = (E _cf - U _st ) / ( I _cf + I _n ) ,

bu erda I _cf - zener diyotining o'rtacha oqimi 0,5 ga teng ( I _min + I _max ) va I _n - yuk oqimi, I _n = U _st / R _n .

E _cf qiymati manbaning maksimal va minimal kuchlanishiga qarab belgilanadi

E _cf. = 0,5 (E _min + E _maksimal ) .

R _ogre-ni hisoblab chiqqandan so'ng , voltaj E _min dan E _max gacha o'zgarganda stabilizatsiya saqlanib qolishini tekshirish kerak . Bu quyidagicha amalga oshiriladi.

joriy zener dan qachon men _min va men _max bo'ylab kuchlanish R _O'rganing o'zgardi ? E = R _O'rganing ( I _min + I _max ) . Barqarorlashtirish bir o'zgarish E ortiq emas bo'lishi mumkin ? E . Agar < E < E _max - E _{min bo'lsa} , unda barqarorlik E ning o'zgaruvchanlik diapazonida bo'lmaydi, faqat uning bir qismida, va bu qism theE , kichikroq bo'ladi .

Yildan Men _max va men _min zener diyot qolaman qiymati uchun  ? E mutanosib R _{quduq sohiblari} . Ammo R _ogre qiymati qanchalik katta bo'lsa, _maqolaning E va U o'rtasidagi farqi shunchalik katta va I _n kamroq bo'ladi . Shunday qilib, yuqoriroq manba kuchlanishida va past yuk oqimida barqarorlashtirish. Biroq, bu samaradorlikni pasaytiradi.

Agar yuk oqimi katta bo'lsa, u holda R _ogr ning qarshiligi kichik va barqarorlik kuchlanish o'zgarishi E ning juda tor chegaralarida bo'ladi , bu esa noqulaydir. Shu sababli, I _n oqimlarida zener diodlarini ishlatish mantiqiydir, ular joriy I _maksimumdan oshmaydi .

Yuqori kuchlanishni barqarorlashtirish uchun zener diyotlari ketma-ket ulanadi, odatda ikkitadan uchtagacha bo'lmaydi. Ular turli kuchlanish bo'lishi mumkin, lekin bir xil oqimi bo'lishi kerak Men _min va Men _max . Seriyali ulangan zener diodlari turli barqaror kuchlanishlarni beradigan bo'linuvchi sifatida ishlatiladi. Iste'molchilar bir yoki bir nechta zener diyotiga ulanadi. Masalan, 75 V kuchlanishli uchta zener diyotidan siz 75, 105, 150 V va shunga o'xshash voltajlarni olishingiz mumkin yoki bu kuchlanishlarning kombinatsiyalaridan. Keyin ular zener diyotini (yoki bir nechta zener diyotlarini) eng yaqin voltajda o'z ichiga oladi va R _n rezistor bilan ketma-ket ulangan qo'shimcha rezistor R _ograsida ortiqcha kuchlanishni o'zlashtiradi.

Misol uchun, bir oqim da barqaror kuchlanish 120 olish uchun I _n = 10 mA, zener diyot 150 V kuni zaryad, va kuchlanish V 30 dan ortiq rezistörün söndürüldü R _ext = 30 10 = 3 Ohm.

Zener diyotlarining parallel ulanishi ishlatilmaydi, chunki ushbu turdagi zener diyotlarining turli holatlarida U _in va U _st kuchlanishlari bir xil emas . kuchlanish parallel ulangan zener zaryadsizlashga qo'llaniladi faqat sodir bo'lgan kuchlanish U _ham kamida. Undagi kuchlanish keskin pasayadi va qolgan zener diyotlarida zaryadsizlanish bo'lmaydi. Agar ba hatto paydo bo'lgan bo'lsa, unda stabilizatsiya voltajidagi farq tufayli zener diyotlarining bir qismi haddan tashqari yuk bilan, boshqalari haddan tashqari yuk bilan ishlaydi. Qandaydir zener diyotining anomal katod tushish rejimida ishlashi mumkin. U barqarorlashishda ishtirok etmaydi, lekin qo'shimcha foydasiz yukga aylanadi va kuchlanish stabilizatsiyasi chegaralarini kamaytiradi. Albatta, siz parametrlarga yaqin zener diyotlarini olishingiz mumkin. Ammo bu qiyin va ishonchsiz, chunki ularning parametrlari vaqt o'tishi bilan o'zgaradi.

Stabilizatsiya samaradorligi barqarorlik koeffitsienti bilan baholanadi k _Art . U ko'rsatmoqda. Zener diyotining kuchlanishidagi nisbiy o'zgarishi ∆ U _st / U _st, manbadagi nisbiy o'zgarishlarga nisbatan ∆E / E , ya'ni.

k _maqola =  .

Zener diodi k _maqolani = 10 _article 20 ni beradi. Misol uchun, k _v = 10, keyin E = 200 V va U _V = 75, keyin manbai kuchlanish tomonidan o'zgartirilgan ? E = 40 V, zener kuchlanish t. E. 20% faqat 1,5 o'zgaradi, ya'ni 2% ga.

Stabilizatsiya koeffitsienti zener diodlarining kaskadli ulanishi bilan ortadi

 

birinchi Zener diyotining L ₁ kuchlanishi R _ogp2 chegaralovchi rezistordan ikkinchi Zener diyot L _{2 ga o'tadi} , unga parallel ravishda iste'molchi ulanadi. Agar zener diyotlarining _st stabillashtirish koeffitsientlari k _st1 va k _{st2 bo'lsa} , unda jami stabilizatsiya koeffitsienti

k _v = k _CT1 k _A2 .

ikki Zener koeffitsienti olingan k _v yo'qotishlar ikki zener va ikki cheklash qarshilik, chunki, kamayishi samaradorligi - 100 dan 400 A ziyon elektron uchun. Ikkitadan ortiq zener diyotlari odatda kiritilmaydi. Zener diodasi L ₂ L _{1 ga} qaraganda past kuchlanish uchun mo'ljallangan bo'lishi kerak . U _st1 kuchlanishini doimiy deb hisoblash mumkin va R _ogp2 qarshiligini Zener diyot L ₂ oqimiga hisoblang , faqat minimal _{qiymatdan oshing} .

ZENER Diyod ham yuk qarshilik va doimiy kuchlanish manbai o'zgaruvchan kuchlanish barqarorlashtirish uchun ishlatiladi E . Bu holda R _ogre ning qarshiligini hisoblash tasvirlangan usul bilan amalga oshiriladi. joriy Agar men _n minimal qiymati o'zgaradi I _n daqiqa mos, R _n max maksimal qiymatiga,  men _n max , tegishli R _n daqiqa keyin,

R _ogre = ( E - U _st ) / ( I _st + I _{n st} ) ,

qaerda , men _st - zener diyot o'rtacha joriy, va men _{n v} - o'rta yuk joriy.

I _{n st} = 0,5 ( I _n min + I _n max ) .

Ushbu rejimda umumiy oqim zener diodi va yuk o'rtasida taqsimlanadi. Masalan, agar yuk oqimi oshsa, u holda zener diyotining oqimi deyarli bir xil darajada kamayadi va U _st va umumiy oqim deyarli doimiy bo'ladi. Shu sababli, R _ogre chegaralovchi rezistoridagi kuchlanish pasayadi . Shunday qilib, bo'lishi kerak, chunki U _st + U _R = E = const .

Albatta, I _min dan I _max oralig'ida zener diyot oqimi bilan barqarorlashtirish mumkin . Yuk oqimining o'zgarishi zener diyotining maksimal qiymatidan oshmasligi kerak, ya'ni barqarorlash uchun shart tengsizlikdir

I _n max -I _n min ≤ I _max -I _min .

XULOSA
Xulosa qilib aytganda. Zener diodi to'g'ridan-to'g'ri va o'zgaruvchan tokka nisbatan turli xil ichki qarshilikka ega. Bundan tashqari, oqim darajasiga qarab R ₀ qiymati birlikdan o'nlab kilo-ohmgacha o'zgaradi. Misol uchun, bir zener diyot bir bo'lgan U _ST = 150 V, men _max = 30mA va men _min = 5 mA, qarshilik R ₀ 5 60 ohm o'zgaradi. Va o'zgaruvchan tokning R _i ichki qarshiligi ancha kam. Masalan, xuddi shu zener diyot uchun, oqim 5 dan 30 mA gacha o'zgarganda, U _st voltaj 2,5 V ga o'zgaradi.

R _i = ∆ U _st / ∆I = 2,5 / 25 = 0,1 kOhm

O'zgaruvchan tok uchun zener diodi katta kondansatörka teng (50 Gts chastotada 0,1 kΩ qarshilik 32 mFF sig'imiga to'g'ri keladi). Shuning uchun rektifikatorlarda zener diyotlari to'lqin izining qo'shimcha silliqlanishini ta'minlaydi.

Adabiyot

 

I. P. Jerebtsov "Elektronika asoslari", L .: Energoatomizdat, Leningrad filiali, 1989 y.