1. Теориялық бөлім
жүктеу/скачать 1,38 Mb.
|
| 1.2.3 Вольт-амперлік сипаттама
ВАС-ды қарастырғанда диодтың сызықты емес қасиеттері көрінеді. Диодтың ВАС-ы былай бейнеленіледі:
мұндағы I0 – қанығу тоғы; Uд – рn-өту кернеуі; т – рn-өту шекарасында Uвнеш кернеуі жоқ потенциалдар контакты айырмашылына тең жылулық потенциал (Т = 300 К т = 0,025 В).
мұндағы k = 1,3810-23 Дж/град – Больцман тұрақтысы; Т – абсолюттік температура; q = 1,610-19 Кл –электрон заряды. Осы көрініспен сипатталған ВАС 1.5, б-суреттегідей бейнеге ие болады. 1.5 – Сурет - Вольт-амперлі статикалық сипаттамалары: а – идеалды рn-өту; б – шың диод Кернеу Unp өскен сайын, рn-өтуде диод Iпр күрт өседі. Сондықтан кернеудің Unp сәл өзгерушілігі Iпр токтың өзгеруіне әкеледі, бұл Iпр токтың талап етілетін Unp есебін қиналдырады. Сол себебі рn-өтуге Iпр берілген тәртіп сипаты сәйкес. Келтірілген ВАС (1.5, а - сурет) идеалды ВАС рn-өту болып табылады. Ол аудан мен рn-өтудің үстінде болатын рекомбинация-генерационды үрдістерді есепке алмайды, яғни рn-өту шексіз жіңішке және ұзын деген жорамалға негізделген. Шын өту шексіз жіңішке емес, сондықтан Uобр кернеу уақытында ток генерациясын тудыратын Iген электрон-тесік бу генерациясы жүреді. Uобркернеу өсуімен рn-өту қалыңдығы өседі (Эрли эффекті) және сәйкесінше, генерацияланатын бу саны көбейеді. Шынайы өту ұзындығы да шексіз емес. Жартылай өткізгішті кристалл беті кристалды тордың бұзылуымен әртүрлі кірлеуімен сипатталады, бұл рекомбинация-генерационды үрдістер рn-өтуде себепші болады және қосымша токқа – жоғалу токқа Iyт әкеледі. Осылайша, шынайы өтудің кері тогы Iо6р тең:
Iобр кері токты шынайы диодтың параметрлерінің бірі ретінде қолданады, оны кері кернеу мәнін анықтағанда өлшейді. Германилік диодтарда Iобр I0, кремнийліктерде Iобр >> I0. ВАС диодтың шынайы түрі 1.5, б - (Т2) суретте көрсетілгендей болады. Белгілі бір жағдайда Uо6р кернеу Unpo6 мәніне жетеді және тасқын бейнелі Iобр ток үлкею үрдісі басталады, бұл рn-өту электрлік ойығына сәйкес келеді (АВ бөлігі). Осындай Iо6р ток өсу үрдісі кремнилік диодтарға тән нәрсе. Германийлік диодтарда Uо6р кернеу ұлғаю кезінде сынама тоқтың өсiп келе жатуын көшкiн түрiндегi процестiң Uо6р шабуылымен iс жүзiнде бiр уақытта басталады. Электрлік ойық қайтымды, яғни Uо6р кернеуін кішірейгеннен кейін диод жұмысы керi тармақтың ВАС жатық бөлiмшесiне сәйкес келеді. Жылулық ойық - қайтымсыз үрдіс, өйткені жартылай өткігізштің кристалдық торын бұзады. Жылулық ойық рn-өту тасымалдағыштарының санында негізделген. Рд = Uкері Iкері диодта бөлінетін кейбір мәннің кернеуі Uпроб, бұрылуға үлгермейді, бұл оның температура мен Iобр ток ұлғаюына апарады, аяғында диод күйіп кетуінен бұзылады. Германийлік диодтардың Iобр тогы кремниліктерге қарағанда көп, яғни германилік диодтардың жылулық ойықтарға ұшырауының ықтималдығы жоғары. Сондықтан кремнийлік диодтардың қоршаған орта мен рn-өту температурасының максималды мәні германийліктермен салыстырғанда жоғары (кремнийдікі - 75-90 °С; германийлік - 150-200 °С). Диодтың тікелей тогы Iпр температураға қарай оның жоғарылауымен үлкейіп, айналаға тәуелді, бірақ Iо6р қарағанда едәуір кішірек дәрежеде. ВАС тік тармағының температура өзгеруіне қарай айырмашылығының сипаттамасы 1.6, б-суретте (Т1). Т1 > Т2, где Т2 300 К (бөлмелі температура). ВАС тік тармақ диодтың температуралық тәуелділігінің бағасына температуралық кернеу коэффициенті (КТК) қызмет етеді:
КТК тікелей кернеу 1 К температураға қатыстық өзгерісін кейбір Iпр мәндерінде көрсетеді. жүктеу/скачать 1,38 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|