UKŁADY ANALOGOWE

WYKŁAD 01

 

DIODA 

PÓŁPRZEWODNIKOWA

MODEL ATOMU BOHRA

Liczba atomowa określa ilość protonów w jądrze atomu i ilość 

elektronów na krążących na orbitach wokół jądra

• Elektrony mogą krążyć na ściśle określonych orbitach. 

Orbicie o mniejszej średnicy odpowiada mniejsza energia a 
zarazem większa siła oddziaływania jądra.

Elektrony krążące po orbitach mogą 
mieć tylko określone, dyskretne 
wartości energii. Kolejnym orbitom 
przypisanych jest określona ilość 
poziomów energetycznych. Poziomy 
te tworzą pasma energetyczne 
przypisane orbitom i nazwane tak 
jak orbity ( pasmo 1 lub K , pasmo 2 
lub L itd. ) .
Elektrony krążące po zewnętrznej 
orbicie są nazywane elektronami 
walencyjnymi. Decydują one o 
właściwościach elektrycznych 
pierwiastka.
Na n-tej orbicie może krążyć co 
najwyżej
2n

2

 elektronów.

Rdzeń atomu tworzy jądro i te orbity, które są całkowicie wypełnione 
elektronami. Dla atomu węgla rdzeń tworzą sześć protonów jądra i 
dwa elektrony pierwszej orbity. 
Rdzeń odzieływuje na elektrony walencyjne ładunkiem +4e.

PÓŁPRZEWODNIK TYPU N

PÓŁPRZEWODNIK TYPU P

PRZED POŁĄCZENIEM 

PÓŁPRZEWODNIKÓW TYPU P I N

FORMOWANIE ZŁĄCZA P-N

DIODY STABILIZACYJNE

• Dioda stabilizacyjna służy do stabilizowania napięcia, a 

także, jak każdy element o charakterystyce silnie 
nieliniowej, umożliwia ograniczanie wartości napięć. 
Diody tego typu pracują w układach elektronicznych 
włączonych w kierunku zaporowym ( wykorzystuje się 
zaporową część charakterystyki ) . W skutek przebicia 
Zenera następuje szybki wzrost prądu, przy prawie nie 
zmienionym napięciu.  

• Podstawowe parametry diody prostowniczej:

o napięcie stabilizacji - U

Z

,

o prąd stabilizacji - I

Z

,

o prąd wsteczny diody - I

R

,

o maksymalna moc strat w złączu - P

TOT

,

 

P

TOT = 

I

ZMAX 

* U

Z

• W układach wykorzystuje się pracę diod w zakresie od 

0,1 do 0,9 I

ZMAX

• Istotnym parametrem diod stabilizacyjnych jest 

temperaturowy współczynnik napięcia stabilizacji α

uz

. 

Określa on, jaki wpływ na wartość napięcia przebicia 
ma temperatura złącza. 

POWIELANIE LAWINOWE 

• Zjawisko to występuje w obszarze warstwy zaporowej. Polega ono na rozpędzeniu w 

silnym polu elektrycznym, nośnika swobodnego, który zderza się z innym elektronem 
w sieci krystalicznej i wybija go. Ilościowo zjawisko to opisywane przez współczynnik 
powielania lawinowego – M, określany jako stosunek liczby nośników 
opuszczających warstwę zaporową do liczby nośników wchodzących do niej. 

• Zjawisko Powielania lawinowego występuje przy spolaryzowaniu napięciem większym 

niż 7V. Wartość tego napięcia zależy od stopnia domieszkowania: im większe 
domieszkowanie tym mniejsza wartość napięcia.

ZJAWISKO TUNELOWE

• Występuje w złączach bardzo 

silnie domieszkowanych, przy 
polaryzacji złącza w kierunku 
przewodzenia. 

• W modelu pasmowym, dno 

pasma podstawowego 
półprzewodnika typu P jest 
powyżej wierzchołka pasma 
przewodnictwa 
półprzewodnika typu N. 

• To umożliwia przejście 

tunelowe nośników z 
półprzewodnika P do N, a 
utrudnia przejście w 
przeciwną stronę nawet przy 
bardzo małym napięciu 
polaryzacji.

p

p

n

n