Читальный зал -->  Полупроводниковая схемотехнология 

1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

	1 1			1
	o,s jr			10 a

90 45 0 -45

Рис. 2.15. Диаграмма Боде двойного Т-образного фчльтра.

2.7. КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР

В этом разделе приведем важнейшие формулы для параллельного колебательного контура с потерями (рис. 2.16). Эта цепь подробно описана в литературе, поэтому в ее детальном рассмотрении нет не-

Рис. 2.16. Параллельный колебательный контур с потерями.

обходимости. Rp Rl

Импеданс контура при

j(oL + Rl
		- (OLC

. (2.25)

Отсюда получим параметры контура: резонансная частота без затухания щ =

= /]/lc,

резонансная частота с затуханием щ = = щУ1 - RiiC/L),

затухание контура d = Rj)/CIL-\-

+ (1/Яр)1Д/с,

добротность контура Q = 1/d, ширина полосы пропускания В = fgd = f/Q, резонансное сопротивление Rq = L/{RlC + + L/Rp)

3. Диоды

Диоды-полупроводники, которые пропускают ток в одном направлении. Выводы диода называются анодом А и катодом К. На рис. 3.1 показано условное обозначение диода. Если приложено положительное напряжение Uf > О, то диод работает в прямом направлении. При от-

о-Н-°

Рис. 3.1. Условное обозначение диода.

рицательном напряжении Ux < О диод заперт. Обратный ток всегда на несколько порядков меньше, чем прямой.

3.1. ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ

Режим работы диода определяется его характеристикой I = I(Ug). Типовая характеристика диода представлена на рис. 3.2. Прямой ток резко возрастает при малых положительных напряжениях U. Однако он не должен превышать определенного максимального значения 1, так как иначе произойдет перегрев и диод выйдет из строя. Приближенно ход характеристики может быть описан значениями прямого напряжения Up при токах порядка 0,1/с. Для германия Uo находится в пределах от 0,2 до 0,4 В, для кремния-от 0,5 до 0,8 В.

Из рис. 3.2 видно, что обратный ток при напряжениях [UkI > 17обр.махс возрастает до значений, соизмеримых с прямым током. Обычные диоды в этой области не могут работать, так как в них происходит локальный перегрев, приводящий к выходу

-и обр.

ИХ из строя. Максимальное обратное напряжение определяется конструкцией диода и находится в пределах 10В--10кВ.

Характеристику диода можно аппроксимировать с помощью экспоненциальной функции [3.1]:

(3.1)

где теоретический обратный ток, Ut = = fcr/eo-термический потенциал. При комнатной температуре

кТ 1,38 10- Дж/К-296 К 1 1,60 10-кулон ~

= 25,5 мВ (3.2)

Поправочный коэффициент т учитывает отклонение от теории диода Шокли. Он находится в пределах 1-2.

Уравнение (3.1) описывает характеристику реального диода только в прямом направлении и для небольших токов. Реальный обратный ток диода значительно больше, чем Ig, а обратное напряжение необходимо определять на основании поверхностного эффекта.

На рис. 3.3 показаны характеристики, рассчитанные согласно формуле (3.1) для кремниевого и германиевого диодов со следующими типовыми данными: германиевый диод: Ig = 100 нА, mUf = = 30 мВ, / е = 100 мА,

I, , мА ЮО

60 40 20 О

0,2 0.4 0.6 и.В

Рис. 3.3. Характеристика диода в линейном масштабе.

Рис. 3.2. Характеристика диода.

кремниевый диод: 1 = 10 пА, mUj- =

= 30 мВ, /

100 мА.

Для прямого напряжения при токе /юмаю значения напряжения составят соответственно 0,35 и 0,62 В, что хорошо согласуется с экспериментальными данными.

Величина Ud часто определяется как прямое напряжение диода в точке перегиба прямой ветви характеристики. Но в действительности перегиб прямой ветви характеристики является кажущимся, что видно из рассмотрения этой характеристики в полулогарифмическом масштабе (рис. 3.4). Перегиб появляется вследствие линейного масштаба представления экспоненциальной функции. Поэтому его положение полностью зависит от этого масштаба.

0,8 Uak, i

ОЛ 0,4

Рис. 3.4. Характеристики диода в полулогарифмическом масштабе.

С помощью формулы (3.1) несложно рассчитать, что прямое напряжение достигает значений mUfba 10 = 60-120 мВ при юзрастании прямого тока в 10 раз. Поскольку С/т-и Ig зависят от температуры, то прямое напряжение для фиксированного значения тока также зависит от температуры. Эта зависимость описывается приближенным соотношением

(3.3)

Пропорциональное уменьшение прямого напряжения с температурой при постоянной величине тока означает, что с увеличением температуры ток возрастает по экспоненциальному закону, если приложенное напряжение постоянно.

Экспоненциальную температурную зависимость имеет и обратный ток. Он

удваивается при увеличении температуры на 10 К. При достижении температуры 100 К обратный ток соответственно возрастет в тысячу раз.

Динамический режим

Переключение диода из проводящего состояния в закрытое происходит не мгновенно, так как при этом р-п-переход должен освободиться от накопленного заряда. Эффект накопления заряда можно пояснить на схеме простого выпрямителя, изображенной на рис. 3.5. В качестве вход-

Рис. 3.5. Схема экспериментального определения времени накопления.

ного напряжения используется представленное на рис. 3.6 напряжение прямоугольной формы. Когда входное напряжение [/е положительно, диод открывается и выходное напряжение равно прямому напряжению на диоде. Когда отрицатель-

Рис. 3.6. Влияние времени накопления на выходное напряжение.

но, диод закрывается и [/ = Из рис. 3.6 видно, что это происходит по истечении времени накопления tg, которое тем больше, чем больше прямой ток р-п-пере-хода. Обычно значение времени накопления для маломощных диодов составляет 10-100 НС Для мощных диодов эта величина находится в диапазоне микросекунд.

Из рис. 3.6 видно, что период колебаний входного напряжения должен быть

То есть времени восстановления обратного сопротивления диода.-Лрмл!. ред.

1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.