Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Вольт-амперная характеристика диода




Теоретические ВАХ n-p-перехода и полупроводникового диода показаны на рис.1.2 (кривая 1-ВАХ перехода, кривая 2 — ВАХ ди­ода).

Как видно из рисунка, эти характеристики несколько отличают­ся. В области прямых токов это объясняется тем, что часть внешнего напряжения, приложенного к выводам диода, падает на объемном омическом сопротивлении базы rб,которое определяется ее геомет­рическими размерами и удельным сопротивлением исходного мате­риала. Его величина может лежать в пределах от единиц до несколь­ких десятков ом. Падение напряжения на сопротивлении rбстановит­ся существенным при токах, превышающих единицы миллиампер. Кроме того, часть напряжения падает на сопротивлении выводов. В результате напряжениеРисунок 1.2 ВАХ диода

непосредственно на n-p-переходе будет

меньше напряжения, приложенного к внешним выводам диода. Ре­альная характеристика идет ниже теоретической и становится почти линейной.

Реальная ВАХ в области прямых напряжений описывается выражением

 

Iпр=I0(e(Uпр-Iпрr)/φ-1)=I0(eUпр/mφ-1) , (1.1)

 

где I0 – тепловой обратный ток перехода; φ – термический потенциал; m – поправочный коэффициент; Uпр — напряжение, прило­женное к выводам; r — суммар­ное сопротивление базы и элект­родов диода.

 

При увеличении обратного на­пряжения ток диода не остается постоянным и равным току I0. Од­ной из причин увеличения тока является термическая генерация носителей заряда в переходе, не учтенная при выводе выражения для теоретической ВАХ. Состав­ляющая обратного тока через пе­реход, зависящая от количества генерируемых в переходе носите­лей, называется током термогенерации Iтг. С ростом обратного напряжения переход расширяется, ко­личество генерируемых в нем носителей растет, и ток Iтг также уве­личивается.

Другой причиной увеличения обратного тока является конечная величина проводимости поверхности кристалла, из которого изготов­лен диод. Этот ток называется током утечки Iу. В современных дио­дах он всегда меньше термотока. Таким образом, обратный ток в дио­де, обозначаемый Iобр, определяется как сумма токов:

Iобр=I0+Iтг+Iу.

Влияние температуры на ВАХ диода. С изменением температуры несколько меняется ход как прямой, так и обратной ветви ВАХ диода. При увеличении температуры возрастает концентрация неосновных носителей в кристалле полупроводника, и поэтому растет обратный ток перехода. Это вызвано увеличением двух составляющих тока I0 и Iтг, изменяющихся по законам:

 

I0(T)=I0(T0)ea ∆T , Iтг(T)= Iтг(T0)eb ∆T. (1.2)

Здесь I0(T0)и Iтг(T0)— токи при температуре T0 ; Т= Т- T0; для кремния а - 0,09 K-1 и b=0,07 K-1.

Ток утечки слабо зависит от температуры, но может существенно меняться во времени. Поэтому он определяет временную нестабиль­ность обратной ветви ВАХ.

Прямая ветвь ВАХ при увеличении температуры сдвигается влево и становится более крутой. Это объясняется ростом Iобр(1.2) и уменьшением rб, что, в свою очередь, уменьшает падение напряжения на базе, а напряжение непосредст­венно на переходе растет при неизменном напряжении на внешних выводах.

Для оценки температурной нестабильно­сти прямой ветви вводится температурный коэффициент напряжения (ТКН) γT=∆U/∆T , показывающий, как изменится прямое напря­жение на диоде с изменением температуры на 1°С при фиксированном прямом токе. В диапазоне температур от -60 до +60 °С γT ≈ -2,3 мВ/°С.

 


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 1669. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7