Лабораторные работы по дисциплине «Электротехника и электроника»
жүктеу/скачать 1,72 Mb. Pdf көрінісі
|
Лабораторная работа
| Рис. 1.1
. Вольтамперные характеристики германиевого (а) и кремниевого (б) диодов; условное обозначение (в) Прологарифмировав (1.3), найдем падение напряжения на диоде: U=[φ Τ In(I/I T +1)]+I* rб. (1.4) Для малых токов I (1.4) имеет вид U≈φ Τ In(I/I T +1). Падение напряжения на диоде U зависит от тока I, протекающего через него, и имеет большее значение у диодов с малым 1 Т . Так как у кремниевых диодов те- пловой ток 1 Т мал, то и начальный участок прямой ветви характеристики значительно более пологий, чем у герма- ниевых (рис.1.1.). При увеличении температуры прямая ветвь характеристики становится более крутой из-за увеличе- ния 1 Т и уменьшения сопротивления базы. Падение напря- жения, соответствующее тому же значению прямого тока,при этом уменьшается, что оценивается с помощью темпера- турного коэффициента напряжения (TK U)ε. ε=∆U/∆T (1.5) ТК U показывает, насколько должно измениться напря- жение на p-n-переходе при изменении температуры на 1 º С при I=const, ε = 2,2 мВ/град. В настоящее время наиболее широко применяются микросплавные и мезадиоды (меза- эпитаксиаль-ные), а также диоды с диффузионной базой. Рассмотрим некоторые типы диодов, применяемых в низ- кочастотных цепях. Выпрямительные диоды. Диоды, предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный, к быстродействию, емкости p-n- перехода и стабильности параметров которых обычно не предъявляют специальных требований, называют выпрями- тельными. В качестве выпрямительных диодов используют сплавные эпитаксиальные и диффузионные диоды, выполненные на ос- нове несимметричных p-n-переходов. В выпрямительных диодах применяются также и p-n-перехо- ды, использование которых позволяет снизить напряженность электрического поля в p-n-переходе и повысить значение об- ратного напряжения, при котором начинается пробой. Для этой же цели иногда используют р + -р- или п + -n-переходы. Для их получения методом эпитаксии на поверхности исходного по- лупроводника наращивают тонкую высокоомную пленку. На ней методом вплавления или диффузии создают p-n-переходы, в результате чего получается структура р + -р-п или п + -п-р- типа. В таких диодах успешно разрешаются противоречивые требования, состоящие в том, что, во-первых, для получения малых обратных токов, малого падения напряжения в откры- том состоянии и температурной стабильности характеристик необходимо применять материал с возможно малым удельным сопротивлением; во-вторых, для получения высокого напряже- ния пробоя и малой емкости p-n-перехода необходимо приме- нять полупроводник с высоким удельным сопротивлением. Эпитаксиальные диоды обычно имеют малое падение напря- жения в открытом состоянии и высокое пробивное напряже- ние. Для выпрямительных диодов характерно, что они имеют ма- лые сопротивления в проводящем состоянии и позволяют про- пускать большие токи. Барьерная емкость их из-за большой площади p-n-переходов велика и достигает значений десятков пикофарад. Германиевые выпрямительные диоды могут быть использо- ваны при температурах, не превышающих 7080 °С, кремние- выедо 120150 С, арсенид-галлиевыедо 150 °С. Основные параметры выпрямительных диодов и их значения у маломощных диодов жүктеу/скачать 1,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|