Файл: Сиволобов Н.А. Основы полупроводниковой электроники учеб. пособие.pdf

83 -

стор .1 и окружающей средой. Нелинейность характеристик объясняет­ ся выделением тепла н повышением температуры терморезистора при протекании по нему тока. При повышении температуры окружающей среда кривая смещается плево, так как при прочих равных условиях сопротивление терморезистора с увеличением температуры понижает­ ся.

между током и падением напряжения перестает иметь место. Крутизна вольт-.ампернол характеристики уменьшается (участок ав). Падение напряжения на терморезисторе достигает пикового значения Lin арп некотором токе Cfn . При далькгГшем росте тока падение напря­ жения на теркорезистогс уменызаетсп (участок &с( ) .

Рабочая точка выбирается на криволинейном участке характери­ стики (например, точка С). Статическое сопротивление терморезн­

вольт-амперіше характеристики. Если лішейное сопротивление неве­ лико, а напряжение питания цепи окажется близким к значению пи­ кового напряжения, то небольшие колебания напряжения могут выз­

группы применения терморезнстсров.

Работа терморезистора при малых нагрузках

Температура рабочего тела терморезистора и величина его сопротивления определяется температурой и состоянием окружающей

- 86 -

среды .в тех случаях, когда на термореэистор подаются малые нагрузки. Ток, проходящий через него, является чисто измеритель­

меняется естественного нагрева. В этом режиме исгользуют термо­ резисторы для измерения температуры, температурной компенсации

терморезистор является одним из плеч измерительного моста. При заданной температуре мост сбалансирован. При отклонении темпе­ ратуры от заданной контролируемого объекта сопротивление' терморевистора изменяется, происходит нарушение баланса моста и милли­ амперметр изменяет свои показания.

Работа терморезпетора при больших нагрузках

При увеличении нагрузки на термореэисторе проходящий по нему

Р и сі'3б. Применение терморезисторов для измерения (а) л регулирования (в) температуры; d ч контур взаич

мозаменяемости

- 88 -

Терморезисторы пряного подогрева

Если состояние окруіащей среди оказывает заметное влия­ ние на режим работы термореэистора прямого подогрева, тогда возмохны применения терморезисторов, связашшх с релейным эффѳкюм (контроль температуры, пожарная сигнализация), а такхе для

размыкает цепь нагревателя печи, когда температура печи превысит заданную ( т . е . нарушится энергетический баланс цепи, юк возра­ стает и вызывает срабатывание реле).

Іѳрмореэисторы с косвенным подогревом Териорезисторы с косвенным подогревом применяет в качестве

бесконтактных реостатов. Они состоят из двух электрически разде­ ленных цепей: цепи, включавшей полупроводники цепи подогревателяі Преимуществами терморезисторов перед другими типами темпе­

ратурных датчиков является:

малые размеры и, следовательно, сравнительно небольшая теп­ ловая инерция 5

высокое сопротивление терморезисторов, что позволяет прене­ бречь сопротивлением подводящих проводов;'

высокая температурная чувствительность, что обеспечивает значительную точность измерения температуры при помощи обычной электроизмерительной аппаратуры j

- 89 -

благодаря применению для питания цепей с тэриоразисюраыи напряжения в несколько вольт можно пренебречь контактными іермо-

Э . Д ' . С .

Основной недостаток териоре^исхоров - значительный разброс

Для уменьшения этого недостатка при массовых применениях терыорѳзисюров пользуются так называемыми контурами взаимозаменяемости • (см.рис.36,б). Сопротивления подбираются так, чтобы в требуемом интервале температур результирующие температурные характеристики

вые приборы с внутренним фотоэффектом: электрическое сопротив­ ление меняется при изменении освещенности.

Принцип действия фогорѳзиоторов основан на высвобождении носителей электрического заряда.в объеме полупроводника под действием света. Освобожденные светом электроны находятся в зоне проводимости в течение короткого времени £" (время жизни), а затем переходят либо на примесные уровни, либо в валентную зону. При непрерывном освещении устанавливается динамическое равновесие, при котором число генерируемых фотоэлектронов равно

-90 -

числѵ рекомбинирущих электронов. Концентрация таких носителей, определяющая предельно возможную плотность тока, зависит от концентрации ионизируемых с вето вики квапіаші атомов примесей, иирнны запрещенной зоны, квантового выхода (числа освобождаемых электронов одыіш квантом света) и от времени жизни свободных носителей. В связи с квантовый характером перехода электронов в свободное состояние эффект фотопроводимости возникает лишь.осли энергия светового кванта равна или больше ширины запрещенной

зоны. Отсюда наличие границы эффекта фотопроводимости. Иинныаль-

иав частота , вызывающая внутренний фотоэффект, называетой красной границей. Частотная область внутреннего фотоэффекта cpä внительно узкая, фотопроводимость наблюдается в гпекторноя обла­ сти на границе собственного поглощения полупроводника. С ростом частоты световых волн, световой поток становится все менее ак­ тивным.

Концентрация ионизируемых световыми квантами (фотонами) атомов примесей зависит от остаточной концентрации примесных ато­ мов после ионизации части их тепловыми квантами (фононами). Сіепѳнь же тепловой ионизации зависит от температуры полупроводвика. Чем эта температура ниже, тем больше атомов примеси иони-> зируетоя световыми квантами, в связи с чем чувствительность фотооопротивления по отношению к световому потоку повышается. Поэтому

- 91 -

какой-либо полярности питающего напряжения, поэтоиу могут ра­ ботать в цѳпи переменного тока.

ТОНКИЙ СЛОЙ полупроводника I наносится на изолирующую подложку 2 (рис.37,а) методом испарения в вакууме. В качестве материала для полупроводников используется селѳн, сплавы сульфи­ да таллия с окисы) таллия (іаллафид), сернистый свинец, сорнистыі кадмий и др. По краям полупроводникового слоя тоже испарением в вакууме наносятся металлические электроды 3. Пластинка помещена в оправу о окоиком (рис .37,6), электроды соединяйся с двумя выводными клеммами, с помощью которых фоторезистор включается в цепь последовательно с источником напряжения и сопротивлением нагрузки (рис.37, г ) .

условно обозначающие конструктивное оформление» С - диск диамет­ ром 8 мм, толщиной о,б •* 0,8 мм, приклеен к стеклянной пластянхв t {,2,6 - пластмассовый корпус, рассчитанный на включение в ламдоэую панель.

эффективную область его применения. Обычно к основным характерно* тикам и параметрам относят интегральную и спектральную чувствие тельность, вольт-амперную характеристику, постоянную вренени.ра* бочее напряиение, тепловое и световое сопротивление (чаще их о м шение),световую характеристику ^"'допустимую мощность рассеивания^ диапазон рабочих температур, срок службы, рабочий ток;