Диоды и тиристоры / Чернышев А. А., Иванов В. И., Галахов В. Д. и др.; Под общ. ред. А. А. Чернышева. — 2-е изд.. перераб. и доп. — М.: Энергия, 1980. — 176 с, ил.— (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1005).


ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ
Отечественной промышленностью выпускается широкий ассортимент полупроводниковых приборов, применение которых позволяет создавать малогабаритную, надежную, современную радиоэлектронную аппаратуру. Быстрейшему внедрению новых полупроводниковых приборов способствует создание справочно-информационной литературы.
Настоящий справочник является вторым существенно переработанным и дополненным изданием книги, вышедшей в издательстве Энергия в 1975 г. Необходимость второго издания вызвана тем, что отечественной промышленностью осуществляется массовое серийное производство новых полупроводниковых приборов. В этом издании учтены изменения параметров диодов и тиристоров за прошедшее время, изменения в определениях, обозначениях параметров, графических обозначениях приборов согласно новым государственным стандартам.
Параметры диодов и тиристоров представлены в табличной форме.
Для удобства отыскания необходимых приборов составлен перечень, где обозначения приборов расположены в цифро-алфавитной последовательности. Для отыскания параметров необходимо найти номер, соответствующий его обозначению.
Представленные в справочнике полупроводниковые приборы предназначены для применения в радиоэлектронной и радиолюбительской аппаратуре широкого применения. Сведения об их параметрах взяты из технических условий, стандартов и справочников.
Обозначения параметров выпрямительных, импульсных и универсальных диодов, а также параметров, являющихся общими для туннельных, СВЧ диодов, варикапов, стабилитронов и генераторов шума, даются по ГОСТ 20004—74, варикапов —по ГОСТ 20005—74, туннельных диодов — по ГОСТ 18216—72, стабилитронов —по ГОСТ 18994—73, тиристоров — по ГОСТ 20332—74, СВЧ диодов — по ГОСТ 20331—74, оптоэлектронных излучающих диодов по ГОСТ 22274—76, генераторов шума —по ГОСТ 21154—75.
Отзывы по книге просим направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, издательство Энергия, редакция Массовой радиобиблиотеки.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ
В соответствии с ГОСТ 10862—72 приняты следующие обозначения полупроводниковых приборов.
Первый элемент обозначения полупроводниковых приборов определяет исходный полупроводниковый материал, из которого изготовлен прибор. Обозначения исходного материала для приборов, используемых в устройствах широкого применения, следующие: Г — германий или соединения германия, К — кремний или соединения кремния, А — соединения галлия; для приборов, используемых в приборах специального назначения соответственно 1, 2, 3.
Второй элемент обозначения определяет подкласс прибора: Д — диоды выпрямительные, универсальные, импульсные, Ц — выпрямительные столбы и блоки, А — диоды сверхвысокочастотные, В — варикапы, И — диоды туннельные и обращенные, Л — диоды излучающие, Н — тиристоры диодные, У — тиристоры триодные, Г — генераторы шума, Б — приборы с объемным эффектом (приборы Ганна), С — стабилитроны и стабисторы.
Третий элемент обозначения определяет назначение прибора и указан в табл. 1.
Четвертый и пятый элементы определяют порядковый номер разработки технологического типа прибора и обозначаются от 01 до 99.
Третий элемент обозначения стабилитронов и стабисторов определяет индекс мощности, четвертый и пятый — номинальное напряжение стабилизации (табл. 2).
При напряжении стабилизации менее 10 В четвертый элемент обозначает целое число, а пятый — десятые доли напряжения стабилизации. При напряжении стабилизации не менее 10 В и не более 99 В четвертый и пятый элементы обозначают номинальное значение напряжения стабилизации; при напряжении стабилизации не менее 100 В и не более 199 В — разность номинального значения напряжения стабилизации и 100 В.
Для стабисторов с напряжением стабилизации менее 1 В пятый элемент обозначает десятые доли напряжения стабилизации. Шестой элемент для стабилитронов и стабисторов определяет последовательность разработки и обозначается буквами от А до Я, а для диодов и тиристоров определяет деление технологического типа на параметрические группы.
Например, КС168А — стабилитрон полупроводниковый, предназначенный для устройств широкого применения, кремниевый, мощностью не более 0,3 Вт, с напряжением стабилизации 6,8 В, последовательность разработки А.
По параметрам и технологии изготовления диодов и тиристоров в тексте и таблицах приняты следующие сокращения: Si — кремний, Qe—германий, GaAs — арсенид галлия, СаР — фосфит галлия, Si(CO3h — карбид кремния.
Технология: Д — диффузионная, С — сплавная, Т — точечная, СД — сплав-но-диффузионная, П-плаиарная, ПД — планарно-диффузионная, Э — эпитак-сиальная, МД — меза-диффузионная; МС — меза-сплавная, МКС — микросплавная, ЭД — эпитаксиально-диффузионная, ЭП — эпитаксиально-планарная, МП — меза-планарпая, МЭ — меза-эпитаксиальная, ЖЭ — жидкофазно-эпн-таксиальная, ИЛ — ионно-лучевая, ЭЛ — электронно-лучевая, М — меза, И — ионная.
I. Диоды
1. Диоды выпрямительные:
а) малой мощности (со средним значением прямого тока не более 0,3 А)
б) средней мощности (со средним значением прямого тока более 0,3 А, но не более 10 А)
2. Диоды универсальные
(с рабочей частотой не более 1000 МГц)
3. Диоды импульсные:
а) со временем восстановления обратного сопротивления более
150 не
б) со временем восстановления обратного сопротивления более
30 не. но не более 150 не
в) со временем восстановления обратного сопротивления более 5 не, но не более 30 не
г) со временем восстановления обратного сопротивления не менее 1 не и не более 5 не
д) со временем восстановления обратного сопротивления менее 1 не
4. Выпрямительные столбы и блоки:
а) столбы малой мощности (со средним значением прямого тока более 0,3 А)
б) столбы средней мощности (со средним значением прямого тока более 0,3 А, но не более 10 А)
в) блоки малой мощности (со средним значением прямого тока не более 0,3 А)
г) блоки средней мощности (со средним значением прямого тока более 0,3 А, но не более 10 А)
5. Диоды сверхвысокочастотные:
а) смесительные
б) детекторные
в) параметрические
г) регулирующие (переключательные, ограничительные и модуляторные)
д) умножительные
е) генераторные
6. Варикапы:
а) подстроечные
б) умножительные (варикапные)
7. Диоды туннельные и обращенные:
а) усилительные
б) генераторные
в) переключательные
г) обращенные
8. Диоды излучающие: инфракрасного диапазона видимого диапазона (светодиоды)
а) с яркостью не более 500 нт
б) с яркостью более 500 нт II. Тиристоры
1( Диодные тиристоры:
а) малой мощности (с допускаемым значением прямого тока
не более 0,3 А)
б) средней мощности (с допускаемым значением прямого тока
более 0,3 А, но не более 10 А) 2, Триодные тиристоры: незапираемые:
а) малой мощности (с допускаемым значением прямого тока не более 0,3 A) F
б) средней мощности (с допускаемым значением прямого тока более 0,3 А, но не более 10 А)
запираемые:
а) малой мощности (с допускаемым значением прямого тока не более 0,3 А)
б) средней мощности (с допускаемым значением прямого тока более 0,3 А, но не более 10 А)
симметричные незапираемые:
а) малой мощности (с допускаемым значением прямого тока не более 0,3 А)
б) средней мощности (с допускаемым значением прямого тока более 0,3 А, но не более 10 А)
I, Мощностью не более 0,3 Вт:
а) с напряжением стабилизации менее 10 В
б) с напряжением стабилизации не менее 10 В и не более 99 В
в) с напряжением стабилизации не менее 100 В и не более 199 В
2. Мощностью более 0,3 Вт, но не более 5 Вт:
а) с напряжением стабилизации менее 10 В
б) с напряжением стабилизации не менее 10 В и не более 99 В
в) с напряжением стабилизации не менее 100 В и не более 199 В
3. Мощностью более 5 Вт, но не более 25 Вт:
а) с напряжением стабилизации менее 10 В
б) с напряжением стабилизации не менее 10 В и не более 99 В
в) с напряжением стабилизации не менее 100 В и не более 199 В
ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ И ТИРИСТОРОВ
Сфера применения полупроводниковых диодов и тиристоров в настоящее время очень широка. Малые массы и объем, малое сопротивление прямому току быстродействие и другие свойства позволяют применять их практически в любых узлах современной электронной техники.
Выпрямительные устройства — наиболее обширная область применения выпрямительных диодов. Выпрямительные диоды широко используются для развязок в электрических цепях, в цепях управления и коммутации, для ограничения выбросов напряжений в схемах с индуктивными элементами, а также во всех сильноточных цепях, где необходим вентильный элемент и не предъявляется жестких требований к временным и частотным параметрам электрического сигнала.
В качестве силовых выпрямителей диоды превосходят все другие элементы в отношении надежности, к. п. д., массы и габаритов. Быстродействующие переключающие диоды превосходят по своим свойствам вакуумные.
Стабилитроны — полупроводниковые диоды, на вольт-амперной характеристике которых имеется участок со слабой зависимостью напряжения от величины протекающего тока, при этом уровень напряжения на таком диоде остается постоянным при изменении тока в широких пределах. Основными преимуществами стабилитронов по сравнению с другими элементами, выполняющими аналогичные функции, являются: широкий интервал значений напряжения стабилизации (от нескольких вольт до сотен вольт при рабочих токах от нескольких миллиампер до нескольких ампер); отсутствие скачкообразного изменения напряжения стабилизации; неизменность уровня напряжения стабилизации в течение длительного времени; высокая степень постоянства напряжения стабилизации при многократных включениях и выключениях; высокая надежность.
Применение варикапов — диодов, используемых в качестве конденсаторов переменной емкости открыло новые возможности в вопросах дистанционной настройки, автоматической подстройки частоты.
В качестве модуляторов, смесителей, делителей и умножителей частоты полупроводниковые диоды отличаются широким диапазоном рабочих частот, разнообразием и простотой схемных решений. В области логических схем полупроводниковые диоды в последние годы полностью заменили вакуумные. Благодаря их применению удалось значительно уменьшить массу, объем и потребление энергии электронных устройств.
В качестве генераторов гармонических колебаний преимущественное распространение получили туннельные диоды. Генераторы на полупроводниковых диодах могут создавать разнообразнейшие изменения напряжений и токов достаточной мощности сравнительно простыми средствами.
Широкое распространение в различных областях электроники и электротехники получили тиристоры. Тиристоры — это полупроводниковые диоды, представляющие собой четырехслойную структуру типа р-п-р-п, имеющую выводы от двух крайних областей и от одной внутренней (базовой) области.
При разработке радиоэлектронных схем необходимо учитывать следующие особенности полупроводниковых диодов: зависимость параметров диодов от температуры и режима, технологический разброс значений важнейших параметров диодов и их дрейф в процессе эксплуатации и хранения, чувствительность к электрическим перегрузкам. Правильный учет и нейтрализация этик факторов при использовании полупроводниковых приборов определяют основной показатель радиоэлектронной аппаратуры — ее надежность. Зависимость параметров диодов от температуры обусловлена физическими свойствами полупроводников. С достаточной точностью зависимость параметров диодов от температуры (напряжения стабилизации кремниевых стабилитронов, прямого падения напряжения и др.) можно представить линейной функцией. В этих случаях вводится понятие температурного коэффициета для данного параметра (ТК.).