Определение тока диода

Определение параметров цепи

Емкость p-n-перехода

Барьерная емкость диода равна 200 пФ при обратном напряжении 2 В. Какое обратное напряжение следует приложить, чтобы емкость уменьшилась до 50 пФ, если контактная разность потенциалов φ_к = 0,82 В.

Решение.

Барьерная емкость резкого p-n-перехода определяется по формуле

	(5)

С _б = [(ε e N_a∙N_д)/(2 (N_a + N_д))]^1/2 / U ^1/2

где U – обратное напряжение на p-n-переходе;

N_a и N_д – концентрация примесей на каждой из сторон р-n-перехода.

Следовательно, для данного диода

C _б = k(U _обр + φ_к)^1/2

где k – некоторая постоянная; φ_к – контактная разность потенциалов.

При U _обр = 2 В величина С _б = 200 пФ, тогда

k = 200∙10^–12 (2 + 0,82)^1/2 = 3,35∙10^–10∙пФ∙В^1/2.

Находим обратное напряжение, при котором С _б = 50 пФ:

50∙10^–12 = (3,35 10^–10)/(U _ОБР + 0,82)^1/2, откуда U _ОБР = 44,1 В.

Обратный ток насыщения диода с барьером Шоттки равен 2 мкА. Диод соединен последовательно с резистором и источником постоянного напряжения Е = 0,2 В так, что на диод подается прямое напряжение рисунок 6. а). Определить сопротивление резистора, если падение напряжения на нем равно 0,1 В. Диод работает при Т = 300 К.

Решение.

Определим ток диода по соотношению (2).

Так как падение напряжения на резисторе равно 0,1 В, то напряжение на диоде U _Д = E – U _R = 0,2 – 0,1 = 0,1 В. Отсюда ток диода I _Д = 93 мкА.

Следовательно, R = U/I =0,1/(9,3∙10^–6) = 1,1 кОм.

Определить ток диода I _Д с идеализированной ВАХ, текущий в цепи, показанной на рисунке 6. а), если Е = 5 В, R = 1 кОм, обратный ток насыщения I ₀ = 10^–12 А, температура Т = 300 К.

Решение.

Задачу решим графоаналитическим способом. Используя значение
I ₀ = 10^–12 А и задаваясь напряжением диода, построим вначале прямую ВАХ диода в соответствии с уравнением (2). Ее вид представлен на рисунке 6. в). Перенесем ее в координаты рисунка 6. б). В тех же координатах построим нагрузочную прямую, используя уравнение

	(6)

Е = U _Д + I∙R.

Рис. 6. Построение нагрузочной прямой

Построение прямой линии производится по двум точкам. Принимаем I = 0, при этом U _Д = U _ПР = Е. На оси U _ПР поставим точку на значении 5 В.

Принимаем U _Д = 0. При этом I = I _ПР = Е/R. На оси тока отмечаем точку со значением I = 5В/1К = 5 мА. Полученные точки соединяем прямой линией, которая и является нагрузочной прямой для диода.

Точку пересечения нагрузочной прямой с ВАХ диода спроецируем на ось тока. Из построения следует, что I _Д = 4,5 мА.

Дата добавления: 2017-01-14