Но если принять ту точку зрения, что зависимость напряжения от тока (или тока от напряжения) может быть, в принципе, ЛЮБОЙ, даже ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ, вообще какой угодно… тогда, вопреки здравому смыслу, мы можем сказать — да здравствует Закон Ома!
Но в среде электронщиков, особенно при рассмотрении характеристик и параметров современных компонентов, второе утверждение всуе и вслух произносить не принято!..
«А»: Спасибо за науку! А как же выражаться при работе со стабилитронами?
«С»: Исключительно вежливо! Понятие СОПРОТИВЛЕНИЕ по отношению к стабилитрону абсолютно не звучит! Поэтому стабилитроны характеризуются таким понятием, как ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. Рассмотрим уже знакомый нам участок А — Б. Теперь дадим определение дифференциального сопротивления:
Rдифф = ΔU/ΔI
Легко найти, что, например, для КС168 Rдифф = 20 Ом!
«А»: А теперь вернемся к схемке стабилизации. Пусть напряжение питания U = 15 В, Uст = 6,8 В, Roгр = 510 Ом. А вот Rн может быть различным. Пусть Rн = 680 Ом, Rи2 = 4 КОм.
А теперь посмотрим, что будет происходить в схеме.
I1 = I2 + I3; U = 15 — 6,8 = 8,2 В.
Тогда:
I1 = 16 мА; I3 = 6,8/Rн1 = 6800/680 = 10 мА.
Откуда:
I2 = 16–10 = 6 мА.
В этом случае ток через стабилитрон равен 6 мА.
Подставим значение Rн2. Тогда:
I1 = 16 мА; I3 = 1,7 мА.
Откуда:
I2= 16 — 1,7 = 14,3 мА.
В этом случае ток через стабилитрон равен 14,3 миллиампер.
«Н»: Я понял! Если бы не стабилитрон, напряжение в точке α изменялось бы в довольно широких пределах, при варьировании величины Rн! А применение стабилитрона позволяет сделать напряжение в этой точке НЕЗАВИСИМЫМ ОТ СОПРОТИВЛЕНИЯ НАГРУЗКИ!
«А»: Умница! Более того, напряжение в точке α НЕ ЗАВИСИТ ОТ величины U!
«С»: В достаточно широких пределах это, действительно, так. Вот вам пример того, что диод может быть применен вовсе не для выпрямления или детектирования!
«А»: Но это ведь не единственный пример?
«С»: Ну, безусловно! Вот еще один, кстати более чем просто актуальный для нашей разработки. Ты, дорогой Аматор, помнится, волновался о том, куда мы поместим трехсекционный конденсатор переменной емкости, необходимый для настройки?
Не волнуйся! Никаких конденсаторов переменной емкости в нашем приемнике не предвидится! Вместо них в современной аппаратуре применяются особые диоды, так называемые ВАРИКАПЫ или ВАРАКТОРЫ.
Варикап — это диод, емкость которого изменяется в зависимости от величины приложенного к нему напряжения. Возможность замены механических систем настройки электронными позволяет:
а) произвольно увеличивать количество одновременно перестраиваемых контуров;
б) располагать варикапы непосредственно около контурных катушек; что резко уменьшает конструктивные емкостные связи между каскадами;
в) полностью избавиться от микрофонного эффекта;
г) создавать приемники с автоматическим поиском станций без использования громоздких механических узлов.
«А»: Так ведь и габариты не сравнить!
«С»: И это верно… Вообще перечислять достоинства варикапов и их возможности дело благодарное, но хлопотное! Рассмотрим, вкратце, принципы работы варикапа. Его (варикапа) емкость изменяется в зависимости от ширины запорного слоя. Это часть объема кристалла, свободная от подвижных зарядов и расположенная между р- и n-областями.
Ширина запорного слоя зависит от величины напряжения обратного смещения, подаваемого на диод, что ведет к изменению его емкости.
Зависимость емкости запорного слоя кремниевых варикапов от напряжения смещения определяется соотношением:
где С — емкость, пФ; К — постоянная величина; Еупр — внешнее управляющее напряжение, приложенное к переходу; U0 — контактная разность потенциалов перехода, равная 0,8–0,9 вольта; n — 0,45.
«А»: А как в таком случае подсчитать коэффициент перекрытия варикапа по емкости?
«С»: Да вот, хотя бы по этой формуле:
