жекции дырок из р-эмиттера в «-базу и электронов из «-эмиттера в р-базу и рост тока во внешней цепи. Этому режиму соответствует участок АБ характеристики. Дифференциальное сопротивление на нем обращается в нуль {dU/dI-0).

4. При С/>С/екл наступает лавинное умножение числа носителей заряда. В этом режиме рост эмиттерных токов и их коэффициентов передачи сопровождается умножением числа носителей в КПз. Сумма коэффициентов передачи тока ai + a2=l. Увеличение тока через КПз происходит с уменьшением напряжения на динисторе (участок БВ характеристики). Ток через динистор ограничивается в основном лишь сопротивлением внешней цепи. Дифференциальное сопротивление динистора становится большим, но отрицательным (dU/dI<0). С уменьшением напряжения на КПз исчезает энергетический барьер в нем и прекращается лавинное умножение числа носителей.

5. Поскольку в базовых областях продолжается накопление носителей и действуют избыточные заряды, на коллекторном переходе будет продолжать оставаться прямое смещение. Все три перехода оказываются под прямым напряжением. Динистор из запертого состояния (участок OA) быстро переключается в открытое (участок ВГ). В открытом состоянии зависимость /=ф((7) в динисторе подобна ВАХ обычных диодов, снятой в проводящем направлении. В открытом состоянии дифференциальное сопротивление динистора положительно и невелико (единицы ом). Остаточное напряжение С/ост на динисторе при заданном токе нагрузки составляет 1-2 В. Большая же часть напряжения источника оказывается приложенной к нагрузке, включаемой последовательно с динистором.

6. Для перевода динистора из открытого в закрытое состояние необходимо временно снять внешнее напряжение или уменьшить ток через динистор, увеличив сопротивление во внешней цепи. Ток через динистор снизится до величины /</выкл, соответствующей переходу от участка отрицательного сопротивления к участку низкого сопротивления.

7. Если к динистору подключить обратное напряжение, то эмиттерные переходы и динистор будут пропускать очень небольшой обратный ток (участок ОД характеристики). При некотором обратном напряжении может наступить необратимый лавинный пробой (точка Е).

Примером динисторов служат приборы типа КН102А-Д и др., используемые для работы в импульсных схемах в качестве коммутирующих элементов.

В тринисторе (см. рис. 7.1, в и г) между управляющим электродом УЭ и катодом К включается источник Uy прямого смещения эмиттерного перехода ЭЯг. Изменением этого напряжения регулируют ток инжекции. Таким способом достигается изменение коэффициента передачи тока аг и выполнение условия отпирания тринистора (ai-f-a2=l) при меньшем, чем в динисторе, напряжении включения (/вкл-

...Изменяя управляющий потенциал Uy>Uy">Uy" или ток, можно изменять напряжение включения тринистора (рис. 7.2, 6). Запереть тринистор можно, снизив ток до /</вкл или подать на управляющий электрод импульс обратного напряжения.

Наряду с четырехслойными структурами разработаны пяти-слойные типа п-р-п-р-п, обладающие симметричной ВАХ (рис. 7.2, е). Эти тиристоры отпираются для пропускания тока как в прямом, так и в обратном направлениях. Примером таких симметричных управляемых приборов служат планарно-диффузионные тиристоры КУ208 А.

Основными параметрами тиристоров являются токи и напряжения, обозначенные на ВАХ (см. рис. 7.2). Помимо этого, к параметрам относят допустимую мощность. Рмакс, ВрСМЯ ВКЛЮЧСНИЯ

и выключения и др.

§ 7.2. Терморезисторы

• Общие сведения. Терморезисторы представляют собой полупроводниковые тепловые приборы, способные изменять свое электрическое сопротивление при изменении их температуры. Наибольшее распространение получили терморезисторы (TP) с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС).

По конструкции и назначению различают TP прямого и косвенного подогрева. TP прямого подогрева изменяет свое сопротивление под влиянием тепла, выделяющегося в них при прохождении электрического тока, или в результате изменения температуры окружающей среды. В TP косвенного подогрева имеется подогреватель, который служит дополнительным источником тепла. Сопротивление такого TP изменяется за счет энергии подогревателя.

Уменьшение сопротивления полупроводника от увеличения температуры может быть вызвано возрастанием концентрации носителей заряда или их подвижности или фазовыми превращениями полупроводникового материала.

Температурное изменение сопротивления TP имеет экспоненциальный характер

R=.RyiT (7.1)

где R„ - постоянная, зависящая от материала и размеров TP;

Т - термодинамическая температура; J5=AW3/(2k) -коэффициент температурной чувствительности; АЦ7з - ширина запрещенной зоны полупроводника.

Температурный коэффициент сопротивления ТКС

Сткс = dRI{R.,dT) = -ВЩ = - ДГз/(2АГ2). (7.2)

Отсюда следует, что сопротивление Рт и ТКС тем больше, чем больше ширина запрещенной зоны полупроводника AW.

Большую часть TP с отрицательным ТКС изготовляют из поли-

кристаллических оксидных полупроводников. Обычно используют смеси оксидов никеля и марганца; никеля, марганца и кобальта; меди, кобальта и марганца и др. Методами керамической технологии путем высокотемпературного обжига заготовок из оксидных полупроводников изготовляют TP в форме стержней, трубок, дисков (рис. 7.3, е). При этой технологии велик разброс параметров однотипных образцов ТР.

Эти недостатки устраняют в TP, изготовленных из монокристаллов ковалентных полупроводников (кремния, германия, карбида кремния, соединений типа АВ и др.). Зависимость сопротивления этих полупроводников определяется в основном изменением концентрации носителей заряда.

Для создания TP с большим отрицательным ТКС можно использовать также оксиды ванадия V2O4 и V2O3, удельное сопротивление которых значительно (на несколько порядков) уменьшается при температуре (68 и 100°С) фазовых превращений.

Характеристики. Температурная характеристика /?т=ф("С) иллюстрирует зависимость сопротивления прибора от температуры (кривая 2 на рис. 7.3, а). Кривая 2 выражает зависимость ТКС (аткс) от температуры для TP с отрицательным ТКС. Свойства терморезисторов, работающих при комнатной температуре, оценивают по ВАХ.

Статические вольт-амперные характеристики выражают зависимость падения напряжения на TP от проходящего через него тока в условиях теплового равновесия между окружающей средой и TP (рис. 7.3, б). При малых токах и напряжениях мощность, выделяемая в TP, недостаточна для его разогрева, поэтому начальные участки характеристик (до штриховой линии АБ) линейны, а дифференциальные сопротивления на них положительны. При дальнейшем увеличении тока температура TP повышается, сопротивление снижается (см. рис. 7.3, а) и линейность статических ВАХ нарушается.

У терморезисторов, используемых для автоматического управления, нелинейный участок ВАХ (кривая / на рис. 7.3, б), имеющий резкий спад напряжения, является рабочим. Терморезисторы, используемые для стабилизации напряжения, в рабочей области имеют весьма пологие характеристики (кривая 2). В измеритель-

W BOtjC

СТЭ-23

Рнс. 7.3. Характеристики и устройство терморезисторов: t - эмалевое покрытие; 2 - токопроводящая обэтасть; S - металлизация