Последовательно со стабилитроном, имеющим положи-тельрый ТКН и работающим при обратном смещении, вклю-. чают один или несколько диодов в прямом направлении. Известно, что прямое падение напряжения,на диоде линейно уменьшается при увеличении температуры (примерно на 2 мвГ С (см. гл. 2). Поэтому увеличение напряжения стабилизации компенсируется уменьшением напряжения на диодах.

Такой способ компенсации используется в прецизионных стабилитронах типа Д818. В этих стабилитронах последовательно с основным включены в прямом направлении два

0,6S 0,60

0,55 12,75

0.50\1Л.

13,26

13,0

40 60 80 100 t,°C

Рис. 5.6. Зависимость напряжения стабилизации и прямого напряжения от температуры.

компенсирующих р-п перехода. Величина ТКН у подобного типа стабилитронов может быть очень малой (0,001 %/° С). Однако трудность изготовления таких прецизионных стабилитронов ограничивает их широкое применение.

В качестве термокомпенсирующих элементов можно использовать стабилитроны, работающие в прямом направлении.

На рис. 5.6 показаны изменения напряжений f/cx и Unp в широком диапазоне температур для диода типа Д813. Пользуясь такими графиками, можно найти число последовательно включаемых компенсирующих переходов, обеспечивающих требуемую величину суммарного ТКН.

Следует отметить, что суммарный ТКН цепочки из последовательно включенных основного и компенсирующего переходов зависит от величины протекающего через них тока. Это объясняется тем, что абсолютная величина темпе-

4* 83

ратурногр коэффициента прямого падения напряжения на диоде уменьшается обратно пропорционально логарифму тока. В то же время величина температурного коэффициента напряжения стабилизации от тока практически не Зависит.

Inp, ма

Рис. 5.7. Зависимость температурного коэффициента прямого опряжения от величины тока

На рис. 5.7 приведена примерная зависимость температурного коэффициента прямого падения напряжения {/„р от величины прямого тока для стабилитронов типов Д808 - Д813. Изменением величины прямого тока через р-п переходы

можно в некоторых пределах регулировать величину суммарного ТКН.

Температурные изменения напряжения высоковольтных стабилитронов (у которых (Уст » 30 в и выше) удобно компенсировать включением последовательно с ними терморезисторов типов ММТ, КМТ отрицательный температурный

Рис. 5.8 Схема компенсации изменений напряжения стабилизации с помощью резистора с положительным ТКС.

ИЛИ НКПС, имеющих коэффициент сопротивления (ТКС).

В некоторых случаях, когда ток в нагрузке, подключенной к стабилитрону, остается неизменным, возможно применение схемы компенсации, изображенной на рис. 5.8. Последовательно с нагрузкой R„ включен компенсирующий резистор jRk. Величина сопротивления резистора Рк и

его температурный коэффициент выбирают таким образом, чтобы абсолютное изменение напряжения на нем в нужном температурном интервале было равно изменению напряжения на стабилитроне Д.

Воздействие температуры вызывает зависимость напряжения стабилизации Ur от времени при резком изменении тока через стабилитрон (например, при включении питания или при быстрой смене температуры окружающей среды). Напряжение стабилизации у диодов типов Д808 - Д813 устанавливается, например, через 4 - 6 мин после включения тока. Абсолютное изменение напряжения стабилизации за указанное время пропорциональгю рассеиваемой на переходе мощности, температурному коэффициенту напряжения а„ и величине теплового сопротивления перехода стабилитрона Яс-

AUT = UcrhrauRTc. (5.1)

Величина Rjc для стабилитронов типов Д808 - Д813 равна примерно 0,1° СУлет.

В последнее время появился особый вид низковольтных стабилитронов - стабисторы. В стабисторах рабочей является прямая ветвь вольтамперной характеристики диода. При этом в технических условиях нормируется не только величина прямого падения напряжения (напряжения стабилизации), но и величина ТКН. В качестве стабисторов могут быть использованы кремниевые диоды.

Перспективными являются также селеновые стабисторы. У одного из типов стабисторов с диаметром селеновой шайбы 7,2 мм, напряжение стабилизации при токах 0,5 - 2 ма составляет 0,75 ± 0,05 в; динамическое сопротивление - около 50 ож.

5.3. ЕМКОСТЬ СТАБИЛИТРОНОВ

Стабилитроны, в основном, используются при обратном смещении перехода. Главную роль при этом играет барьерная емкость, имеющая вследствие малой ширины перехода и его относительно большой площади значительную величину.

Так как р-п переход в стабилитроне, как правило, очень резкий, то зависимость емкости диода от напряжения имеет вид

CAO-)CAUo)Y (5.2)

где Сд (t/o) - емкость при напряжении Uq.