Эквивалентная схема диода

Эквивалентная схема диода, отражающая основные происходящие в нем электрофизические процессы, показана на рис.2.8. Эта схема используется в машинных программах схемотехнического анализа. На принципиальных электрических схемах диод изображается в виде, показанном на рис 2.1.

электрическая схема однополупериодного выпрямителя

Рис.2.11.Принципиальная электрическая схема однополупериодного выпрямителя

Рис.2. Ю.Характер переходных процессов в полупроводниковом диоде.

Переходные характеристики диода

Переходные процессы протекают в диоде при изменении напряжений на его электродах. Эти процессы обусловлены перезарядкой его емкостей. Длительность процессов определяется величиной емкостей, величиной изменения напряжения и током заряда, который в свою очередь зависит от сопротивления цепи заряда. В наиболее полном виде переходные процессы проявляются при попеременном включении и выключении диода.

Рассмотрим переходные процессы на примере схемы, показанной на рис.2.9. Для упрощения анализ будем проводить на примере ступенчатого сигнала (рис.2.10). При увеличении прямого напряжения (1-2) напряжение на диоде возрастает по мере заряда его ёмкости, равной сумме барьерной и диффузионной емкостей. После отпирания диода (2-3) напряжение на нём падает вследствие уменьшения омических сопротивлений диффузионных слоёв р-п перехода (гэ и гБ). Снижение сопротивлений обусловлено увеличением концентраций неравновесных носителей заряда в процессе инжекции. Величина тока первоначально будет ограничена только сопротивлением в цепи генератора R так как напряжение на ёмкости равно нулю. По мере заряда ёмкости напряжение на ней будет возрастать, а ток соответственно уменьшаться. После заряда ёмкости

  • ( и
  • (3-4) ток будет ограничен током р-н-перехода / = 1а ет<Рт -7 . После измене-

V )

ния полярности генератора напряжение на р-н-переходе будет уменьшаться по мере разряда ёмкости диода. При этом в течении времени разряда диффузионной ёмкости напряжение на диоде будет практически постоянным вследствие сильной нелинейности прямой ветви ВАХ (при экспоненциальной зависимости тока от напряжения значительному изменению тока соответствует незначительное изменение напряжения рис.2.2). Это время называется временем рассасывания неравновесных носителей заряда (4-5). После разряда диффузионной емкости начинается заметное уменьшение напряжения на переходе, поэтому начинается разряд барьерной ёмкости (при уменьшении напряжения Сбар уменьшается рис.2.4). Время разряда Сбар (5-6) называется временем восстановления (имеется в виду напряжения). После окончания этого процесса диод закроется, ток через него станет равным обратному току, а напряжение будет определяться напряжением внешнего генератора.

переключения диода, пунктиром обведена эквивалентная схема диода; Са= С+С; 1,1 -ток заряда и разряда емкости диода соответственно

Рис.2.9.Схема переключения диода, пунктиром обведена эквивалентная схема диода; Са= Сбдиф; 13,1Р -ток заряда и разряда емкости диода соответственно.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >