I. РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ ДІОДІВ

безкоштовної онлайн бібліотеки «КнигаГо.ру»

http://knigago.ru

I. РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ ДІОДІВ

Випрямні діоди призначені для випрямлення змінного струму низької частоти (зазвичай менше 50 кГц). Як випрямлячі використовують площинні діоди, що допускають завдяки значній площі контакту великий випрямлений струм. Вольт-амперна характеристика діода виражає залежність струму, що протікає через діод, від значення та полярності прикладеної до нього напруги (рис.1.1). Гілка, розташована в першому квадранті, відповідає прямому (пропускному) напрямку струму, а розташована в третьому квадранті зворотному напрямку струму.

напівпровідникових

Чим крутіше і ближче до вертикальної осі пряма гілка, і ближче до горизонтальної гілка зворотна, тим краще випрямні властивості діода. При досить великому зворотному напрузі у діода настає пробій, тобто. різко зростає зворотний струм. Нормальна робота діода як елемент з односторонньою провідністю можлива лише в режимах, коли зворотна напруга не перевищує пробивного.

Струми діодів залежать від температури (див. рис.1.1). Якщо через діод протікає постійний струм, то за зміни температури падіння напруги на діоді змінюється приблизно 2 мВ/°С. При збільшенні температури зворотний струм збільшується вдвічі у германієвих і в 2,5 рази у кремнієвих діодів на кожні 10°С. Пробивна напруга при збільшенні температури знижується.

Високочастотні діоди – прилади універсального призначення: для випрямлення струмів у широкому діапазоні частот (до кількох сотень МГц), для модуляції, детектування та інших нелінійних перетворень. Як високочастотні в основному використовуються точкові діоди. Високочастотні діоди маютьті ж властивості, що і випрямляючі, але діапазон їх робочих частот набагато ширший.

Unp- постійна пряма напруга при заданому постійному прямому струмі;

Uобр- постійна зворотна напруга, прикладена до діода у зворотному напрямку;

Iпр- постійний прямий струм, що протікає через діод у прямому напрямку;

Iобр- постійний зворотний струм, що протікає через діод у зворотному напрямку при заданій зворотній напрузі;

Unp.oбр- значення зворотної напруги, що викликає пробій переходу діода;

Inp.cp- середній прямий струм, середнє за період значення прямого струму діода;

Iвп.ср-середній випрямний струм, середнє за період значення випрямленого струму, що протікає через діод (з урахуванням зворотного струму);

Ioбр.cp- середній зворотний струм, середнє за період значення зворотного струму;

Рпр- пряма потужність, що розсіюється, значення потужності, що розсіюється діодом при протіканні прямого струму;

Pср- середня потужність діода, що розсіюється, середнє за період значення потужності, що розсіюється діодом при протіканні прямого і зворотного струму;

Rдиф- диференціальний опір діода, відношення малого збільшення напруги діода до малого збільшення струму на ньому при заданому режимі

(1.1)

Rnp.д. - Прямий опір діода по постійному струму, значення опору діода, отримане як приватне від поділу постійної прямої напруги на діоді і відповідного прямого струму

(1.2)

Rобр.д- зворотний опір діода; значення опору діода, отримане як приватне від поділу постійної зворотної напруги на діоді та відповідного постійного зворотного струму

(1.3)

Максимальнодопустимі параметри визначають межі експлуатаційних режимів, у яких діод може працювати із заданою ймовірністю протягом встановленого терміну служби. До них відносяться: максимально допустима постійна зворотна напругаUобр.max; максимально допустимий прямий струмIпр.max, максимально допустимий середній прямий струмIпр.ср.max, максимально допустимий середній випрямлений струмIвп.ср.max, максимально допустима середня потужність діода, що розсіюється,Рср.max.

Зазначені параметри наводяться у довідковій літературі. Крім того, їх можна визначити експериментально та за вольт-амперними характеристиками.

Розглянемо приклад (рис. 1.2). Розрахувати та порівнятиRдиф,Rпр.ддля діода ГД107 приIпр= 12 мА.

розрахунок

Диференціальний опір знаходимо як котангенс кута нахилу дотичної, проведеної до прямої гілки ВАХ у точціIпр= 12 мА (Rдиф

(1.4)

Прямий опір діода знаходимо як відношення постійної напруги на діодіUпр=0,6В до відповідного постійного струмуIпр=12мА на прямій гілки ВАХ.

(1.5)

Бачимо, щоRдиф>Rпр.д, що говорить про односторонню провідність діода. Висновок про односторонню провідність можна зробити і безпосередньо з аналізу ВАХ: прямий струмIпp

наступна лекція = = gt;
Влада нездійсненого 21 сторінкаПередавач 3Вт