Диод вольт амперная характеристика: Полупроводниковый диод. Вольт-амперная характеристика.

Полупроводниковый диод. Вольт-амперная характеристика.

На нашем сайте вышел обновленный курс по электронике! Мы рады предложить Вам новые статьи по этой теме:

Какой элемент наряду с резисторами, конденсаторами и катушками индуктивности можно чаще всего встретить в принципиальной электрической схеме, как думаете? Конечно же полупроводниковый диод! О нем то сегодня и поговорим, ему то и уделим наше время 🙂

В первую очередь отметим, что полупроводниковый диод, в отличие от уже упомянутых других пассивных компонентов, является нелинейным элементом, то есть сигнал на выходе нелинейно зависит от сигнала на входе. Проще говоря, увеличив, например, напряжение на входе в 1.5 раза, мы не получим на выходе увеличения тока во столько же раз. Посмотрите на вольт-амперную характеристику диода (ВАХ) – зависимость тока  от приложенного к нему напряжения:

А вот как выглядит обозначение полупроводниковых диодов на схеме:

Как мы видим, в открытом состоянии полупроводниковый диод пропускает ток, а в закрытом нет, правда до тех пор, пока на него не подадут огромное напряжение, превышающее напряжение пробоя (на рисунке оно составляет примерно 85 В, там, где ток стремительно улетает вниз на обратной ветви).

Таким образом, диод можно рассматривать как проводник, который пропускает ток только в одном (!) направлении.

И тут сразу приходит интересная мысль… А почему бы не использовать его в качестве выпрямителя тока, раз он пропускает ток только в одну сторону? Все верно! Для этого они и используются (и, конечно, не только для этого). Но для начала, все-таки, остановимся на выпрямителях.

Выпрямление тока, говоря строго, заключается в преобразовании переменного тока в постоянный. Кстати, вот важное уточнение – для работы диода в открытом состоянии, необходимо, чтобы напряжение превышало значение прямого напряжения используемого полупроводникового диода. Для кремниевых оно составляет величину в районе 0.6 В, для германиевых – поменьше, около 0.3 В.

Возвращаемся к нашим делам. Рассмотрим схему простейшего выпрямителя тока, в которой, собственно кроме диода больше ничего и нету:

Посмотрим, в чем же тут суть. Подадим-ка на вход синусоидальное напряжение и вот, что мы получим на нагрузке:

Как видите, тут используется только половина того сигнала, который есть на входе. Поэтому схему назвали однополупериодной. А вот как выглядит схема двухполупериодного выпрямителя:

Вот такая красотища! 🙂 Давайте разберемся, почему при таком включении на нагрузке есть сигнал всегда, а не только половину периода. А дело вот в чем…Во время одного полупериода в открытом состоянии находятся диоды 2 и 3, а во время следующего полупериода открыты 1 и 4. Все просто, а в итоге на нагрузке мы имеем:

Интервалы, на которых напряжение равно 0 появляются тогда, когда напряжение на входе не превышает значение прямого напряжения. А что в этом случае? А диод закрыт, вот и все, поэтому и ноль на выходе!

Итак, в итоге имеем на выходе то, что изображено на рисунке. И тут возникает вопрос… А где вообще постоянное напряжение-то? Собственно вопрос абсолютно резонный 🙂 То что мы получили, можно назвать постоянным сигналом только с той точки зрения, что сигнал не меняет свою полярность. Но в действительности это не то, что нам было нужно. Значит нужно схему выпрямителя тока нужно модернизировать!

Необходимо добавить фильтр низких частот. Хотя часто резистор не ставят, ограничиваясь только конденсатором. Вот что получаем после доработки схемы:

И как же это работает? А все просто: конденсатор постоянно заряжается и разряжается. То есть когда напряжение на входе меньше напряжения, до которого зарядился конденсатор, конденсатор начинает разряжаться через нагрузку. Когда напряжение на входе возрастает, конденсатор подзаряжается, чтобы потом при разряде поддерживать напряжение на нагрузке. И на выходе мы имеем уже другую картину:

Синим здесь изображено то, что у нас на выходе если конденсатора нет. А зеленым – сигнал на выходе схемы с конденсатором. Вот теперь мы действительно выпрямили входной сигнал, хоть на выходе и остались небольшие пульсации.

Итак, мы сегодня рассмотрели полупроводниковый диод и разобрались с его работой в качестве выпрямителя! Конечно, еще полно разных способов применения диода, но, пожалуй, об этом все-таки потом. Сегодня нашей целью было именно разобраться и понять, как работает этот замечательный элемент в целом, а не в конкретных схемах. Так что на сегодня закончим, если будут какие-нибудь вопросы, обязательно задавайте их в комментариях! 🙂

P. S. Другие статьи по основам электроники — часть 1, часть 2 и часть 3.

Вольт-амперные характеристики диодов — Энциклопедия по машиностроению XXL

Два последних вывода можно обобщить, построив зависимость между разностью потенциалов и и током I (рис. 5.13), представляющую собой вольт-амперную характеристику диода, которым в сущности и является р-п-переход. В идеальном диоде результирующий ток равен разности токов основных и неосновных носителей  [c.99]

Рис. 1. Теоретическая вольт-амперная характеристика диода при двух различных температурах (Т, и Гг) катода I—-область объёмного злектронного заряда II — область токов насыщения.

Определить прямые вольт-амперные характеристики диодов с реальными р — -переходами.  [c.84]

Характеристики силовых диодов, применяемых в схемах автоматических противокоррозионных устройств, целесообразно снимать на специальных стендах, обеспечивающих качественное определение параметров вентилей. Наиболее важно установить у каждого вентиля пороговое напряжение, сопротивление, обратный ток, а также проверить класс вентиля по среднему прямому падению напряжения. Схема стенда для снятия прямой ветви статической вольт-амперной характеристики диодов должна  [c.32]

Обратные ветви статической вольт-амперной характеристики диодов целесообразно снимать по схеме рис. 15, а. Здесь переменное напряжение 50 г , регулируемое лабораторным автотрансформатором 1, подается на повышающий трансформатор 2 с коэффициентом трансформации 1 10. Выпрямленное напряжение после выпрямителя 3 фильтруется П-образным фильтром (Сь Сг Ьф) и через ограничительное сопротивление Я = 20 ком подается на испытуемый вентиль ИВ [3].  

[c.33]

Вольт-амперная характеристика диода условно разделяется на три области область насыщения и две области пробоя. В области насыщения ток насыщения, проходящий через диод, очень. мал и практически не зависит от приложенного напряжения. В двух областях пробоя (в прямом и обратном направлениях) ток через диод нарастает очень быстро при незначительном превышении порогового напряжения Uq — в прямом направлении и пробивного на-  [c.8]

Вакуумные камеры для электроннолучевой сварки 193 Вентильный генератор 18 Внешние характеристики выпрямителя 66 источника питания 13 трансформатора 33 Возмущения 136 Вольт-амперные характеристики диодов 53—55 сварочной дуги 6—9, 12 Выпрямители сварочные 53—81 выбор 80, 81  

[c.203]

Схема включения и вольт-амперная характеристика диода, выражающая зависимость тока, проходящего через диод, от величины и полярности приложенного к нему постоянного напряжения, показаны на рис. 13. В положительном (прямом) направлении диод Д проводит большой ток с малым падением напряжения и р, а в обратном направлении — малый ток / бр с большим падением напряжения При достаточно большой обратном напряжении, называемом пробивным / [c. 34]

Непосредственное преобразование переменного тока в постоянный с помощью полупроводниковые выпрямительных диодов применяется редко из-за значительной нелинейности вольт-амперных характеристик диодов и их низкой температурной стабильности. От этих недостатков можно избавиться, использовав схему операционного усилителя (рис. 17). Измеряемое напряжение через рез -   [c.16]

Рис. 13-28. Вольт-амперная характеристика диода, устойчивого к перенапряжениям ( /пор — пороговое напряжение).

С т а ф е е в В. И., Влияние сопротивления толщи полупровод ника на вид вольт-амперной характеристики диода, ЖТФ, т. ХХУП 1958, вып. 8.  [c.301]

Математическая модель диода основана на аппроксимации вольт-амперной характеристики р-п-перехода  [c. 90]

При наложении внешнего напряжения в проходном направлении возникает обычный диодный небольшой ток. Однако ввиду того что по разные стороны перехода, разделенного потенциальным барьером, энергии носителей одинаковы, возникает туннельный эффект (см. 29), в результате которого носители проникают через потенциальный барьер на другую сторону от перехода без изменения энергии. Благодаря этому через переход течет более значительный ток. При дальнейшем увеличении разности потенциалов энергия электронов в и-области у перехода увеличивается, а в /j-области — уменьшается (рис. 126,6) и область перекрытия примесных уровней начинает уменьшаться. В результате этого сила тока начинает уменьшаться. Максимум силы тока достигается при наиболее полном перекрытии зон (рис. 126, а). Когда примесные зоны сдвигаются друг относительно друга настолько, что каждой из них на другой стороне перехода противостоит запрещенная зона (рис. 126,6), туннелирование становится невозможным и сила тока через переход уменьшается.

При достаточно больших разностях потенциалов зоны проводимости п- и /7-областей оказываются почти на одном уровне (рис. 126, в) и становится возможным возникновение обычного диодного тока. Сила тока начинает снова возрастать. Вольт-амперная характеристика туннельного диода показана на рис. 127.   [c.361]

Вольт-амперная характеристика туннельного диода  [c.362]

В работах [12, 28] изучалось поведение германиевых и кремниевых диодов Исаки под действием облучения быстрыми нейтронами. При низком прямом напряжении в характеристиках диодов Исаки обнаружен пик тока, обусловленный туннельными переходами электронов из зоны проводимости в валентную зону. Так как этот эффект не зависит от времени жизни носителей, то влияние излучения может привести только к уменьшению плотности ионизированных доноров и акцепторов. Подсчитано, что для существенного изменения вольт-амперных характеристик устройств с высокой начальной концентрацией доноров и акцепторов на основе такого механизма требуется интегральный поток быстрых нейтронов порядка 101 нейтрон 1см .  [c.301]

Рис. 12.10. Фотоприемник с р—я-переходом а — диод, р-область которого облучается светом б — зонная диаграмма р—я-перехода диода, показывающая возникновение фото-э.д. с. в — вольт-амперная характеристика освещенного р—я-перехода при различных мощностях светового потока

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ЭФФЕКТЫ — скачкообразный обратимый переход полупроводника (или полупроводниковой структуры) из высокоомного состояния в низкоомное под действием электрик, поля, превышающего пороговое значение п = Ю —Ю В/см, П. э. наблюдаются в полупроводниках, у к-рых вольт-амперная характеристика (ВАХ) имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Такой характер ВАХ обусловлен формированием электрик, доменов (для ВАХ А-типа см. Ганна аффект, Ганна диод) или токовых шнуров (для ВАХ iS-типа см. Шнурование тока).  [c. 558]

Рис. 6.6. Вольт-амперные характеристики диода Исаки из арсенида галлия (5GE-2) до облучения (кривая А) и после облучения интегральным потоком быстрых нейгропов, нейтрон см

МИ долями вольта. С другой стороны, ограничивающие ток сопротивления R выбирались настолько большими, что рабочая область токов диода целиком укладывалась в слаботочную экспоненциональную часть характеристики диода, соответствующую отрицательным потенциалам анода относительно катода. Использованная часть вольт-амперной характеристики диода 6X6 приведена в полулогарифмическом масштабе на рис. 7. Как можно видеть из этого рисунка, при изменении тока во всей широкой области рабочих токов 2,4 10 —разность потенциалов на электродах диода Ua изменяется всего лишь на 0,6 в. С целью дальнейшего снижения влияния нелинейных членов  [c.80]

Рис. 7. Вольт-амперная характеристика диода типа 6Х6С в области малых токов.

В-третьих, этот резистор используется в качестве обратной связи для компенсации уменьшения выходного напряжения при повыщении тока нагрузки. Из вольт-амперных характеристик диодов, используемы для реле обратного тока (см. рис. 2), видно, что с увеличением тока падение напряжения на диодах увеличивается. Так как регулятор поддерживает постоянный уровень напряжения на якоре генератора, то напряжение на нагрузке будет изменяться в зависимости от падения напряжения на диодах реле обратного тока. Для компенсации этого изменения используется резистор 6 С этой целью измерительный элемент регулятора напряження включают так, чтобы напряжение на якоре генератора было выше на значение падения напряжения на резисторе / б- Поскольку при увеличении тока нагрузки, как правило, увеличивается ток возбуждения, то при этом будет увеличиваться и падение напряжения на резисторе Кд- Задача сводится к правильному выбору сопротивления резистора для данного типа генератора и диодов реле обратного тока.  [c.32]

Диоды Гаииа имеют однородную полупроводниковую структуру (без перехода) с невыпрямляющими контактами выводов. Вольт-амперная характеристика диода Ганна, снятая на постоянном токе, в начальной части подобна характеристике обычного резистора. На СВЧ диод Ганна обладает отрицательным сопротивлением. Появление отрицательного сопротивления на отдельных определенных частотах СВЧ диапазона обусловлено объемными эффектами, возникающими при высокой напряженности электрического поля в некоторых полупроводниковых материалах (арсенид галлия). Упомянутые эффекты были обнаружены в 1963 г. английским физиком Д. Ганном, установившим, что при приложении электрического поля, превышающего некоторое критическое значение, к произвольно ориентированным однородным образцам с двумя омическими контактами во внешней цепи возникают колебания тока. Период колебаний приближенно равнялся времени пролета электронов от катода к аноду, и для использованных Ганном образцов частота колебаний лежала в СВЧ диапазоне. Полученные впоследствии объяснения этому эффекту говорят о том, что колебания в полупроводнике и отрицательное сопротивление диода определяются возбуждением носителей высоким напряжением, которые за счет возбуждения переходят из низколежащей долины зоны проводимости, где их подвижность велика, в обычно незаполненную долину, где их подвижность мала.  [c.93]

Германий применяется для изготовления выпрямителей переменного тока различной мощности, транзисторов разных типов. Из него изготовляются преобразователи Холла и другие, применяемые для измерения напряженности магнитного поля, токов и мощи сти, умножения двух величин в приборах вычислительной техники и т. д. Оптические свойства германия позволяют использовать его для фототранзисторов и фоторезисторов, оптических линз б большоГ светосилой (для инфракрасных лучей), оптических фильтров, модуляторов света и коротких радиоволн. Внутренний фотоэффект в германии наблюдается и при поглощении средних и быстрых электронов, а также при торможении элементарных частиц больших масс. Так, при поглощении а-частицы отмечается импульс тока продолжительностью около 0,5 МКС, соответствующий прохождению 10 электронов. Поэтому германий может быть использован и для изготовления счетчиков ядерных частиц. На рис. 8-18 приведена вольт-амперная характеристика мощного германиевого выпрямителя б воздушным охлаждением. Рабочий диапазон температур германиевых приборов от —60 до -f70 °С при повышении температуры до верхнего предела прямой ток, например у диодов, увеличивается почти в два раза, а обратный — в три раза. При охлаждении до —(50—60) °С прямой ток падает на 70—75 %.  [c.255]

Семнадцать типов полупроводниковых диодов и выпрямителей были подвергнуты облучению двумя последовательными импульсами излучения реактора TRIGA. В результате сравнения вольт-амперных характеристик до и после облучения были исследованы остаточные изменения, вызванные этим излучением [60]. Облучение привело к ожидаемому увеличению падения прямого напряжения (табл. 6.7), а также прямого и обратного сопротивления образцов.  [c.299]

Впоследствии аналогичные результаты были получены и тщательно изучены при облучении кремниевых и германиевых диодов электронами с энергиями соответственно 0,8 Мэе [21, 54] и 7 Мэе [55]. Эти данные хорошо объясняются механизмом появления провала тока, предложенным Яджима и Исаки [87], согласно которому туннельные эффекты обусловлены примесями или, как в данном случае, энергетическими уровнями дефектов, находящимися внутри запрещенной зоны. Поведение вольт-амперных характеристик германиевых и кремниевых диодов Исаки (см. рис. 6.4 и 6.5) качественно согласуется с вышеуказанным механизмом для провала тока. Было замечено, что кремниевый диод более чувствителен к нейтронному облучению, чем германиевый.  [c.301]

Диоды Исаки из германия, кремния и арсенида галлия облучали быстрыми нейтронами [67]. Тепловые нейтроны были существенно ослаблены кадмиевым экраном толщиной 1,016 мм. Сравнение измерений, проведенных вне и внутри реактора, показало, что влияние облучения на диоды незначительно. Вольт-амперные характеристики измерялись при 40° С после различных доз облучения. На рис. 6.6—6.8 представлены семейства вольт-ам-перных характеристик диодов Исаки из арсенида галлия (GaAs), германия и кремния соответственно при различных интегральных потоках нейтронов.  [c.302]

Благодаря использованию транзисторов с высоким коэффициентом усиления и каскодных схем включения удается исключить дополнительный источник питания, а питание базовой цепи производить от напряжения на данном элементе. Опорный сигнал для питания базы в такой схеме снимается с кремниевого диода в прямом включении (рис. 27). Нелинейные элементы, построенные по такой схеме, имеют вольт-амперные характеристики, которые образуют семейство параболических кривых. Для настройки этих характеристик служат резисторы R2, R3, R4 и R5. Проведены испытания схемы с различными типами транзисторов, цель которых — исследование погрешности элементов от временного дрейфа и температуры, изучение стабильности нелинейной характеристики и точности аппроксимации заданных кривых вольт-амперными характеристиками нелинейного элемента [206].  [c.106]

Для нелинейного усилителя, описываемого ур-нием (4), аналогом рис. 4 является А-образная вольт-ампер-ная характеристика, содержащая падающий участок. В ряде устройств полупроводниковой электроники Ганна диод, туннельный диод и Др.) аналогичный А-образный вид вольт-амперной характеристики реа-ЗоО лизуется благодаря положительной О. с., возникающей  [c.386]

РЕГЕНЕРАЦИЯ (от поэднелат. regeneratio — возрождение, возобновление) в радиофизике — компенсация потерь динамической системы за счёт подключения К ней источника энергии и устройства, регулирующего связь между ними. Для Р. используются двухполюсники с падающей вольт-амперной характеристикой (нек-рые газоразрядные приборы, туннельные диоды) или цепь положит, обратной связи. Возможна параметрич. Р., возникающая в колебат. системе при периодич, изменении одного из её энергоёмких элементов (ёмкость, индуктивность) (см. Параметрическая генерация и усиление электромагнитных колебаний). Полная компенсация потерь приводит к возбуждению автоколебаний, неполная — к возрастанию времени затухания свободных колебаний в системе.  [c.300]

Нелинейным элементом в С. с. могут служить тун-.нельные диоды, четырёхслойные полупроводниковые диоды Е др. устройства, имеющие падающий участок вольт-амперной характеристики. С. с, применяются в устройствах автоматики, измерит, и вычислит, техники для запоминания и хранения информации. В совр. аппаратуре преим. используют триггеры на транзисторах и интегральные микросхемы триггеров (см. Логические схемы). С. с. также называют устройства, имеюпще больше двух устойчивых состояний (вапр., параметров) или одно устойчивое и одно ме-тастабильное состояние (см. Одновибратор).  [c.654]

СТАБИЛИТРОН (от лат, э1аЬШз — устойчивый, постоянный) полупроводниковый — полупроводниковый прибор, предназначенный для стабилизации напряжения в электрич. цепях (см. Стабилизация тока и напряжения). Представляет собой диод, работающий при обратном напряжении вольт-амперная характеристика (ВАХ) С. (рис.) имеет участок с очень слабой зависимостью напряжения от тока (диффе- у————— о  [c.659]

---

Вольт-амперная характеристика вакуумного диода | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко

Раздел:

Электровакуумные приборы

Главной характеристикой диода является зависимость силы его анодного тока I_а от напряжения между анодом и катодом (анод­ного напряжения) U_а при номинальном на­кале катода. Эту зависимость изображают в виде графика, который и называют вольт-амперной (анодной) характеристикой.

Для снятия характеристики диода состав­ляют электрическую цепь по схеме, изоб­раженной на рис. 7.9. Здесь можно выделить цепь накала катода, в которую входит ис­точник накала и выключатель S. В анодную цепь входит промежуток в лампе анод-катод, миллиамперметр для измерения силы анодного тока, вольтметр для измерения анодного напряжения U_а, реостат R, вклю­ченный как делитель напряжения, и источ­ник анодного напряжения.

Изменяя с помощью резистора R на­пряжение между анодом и катодом, а также изменяя полярность включения анодного ис­точника, измеряют силу тока в анодной цепи и строят график, который показан на рис. 7.10, для чистого металлического (не­активированного) катода.

Дело в том, что ток насыщения можно получить лишь у диодов, катоды которых металлические. Такие катоды из чистого воль­фрама используются, например, в элект­ронных микроскопах. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Рис. 7.9. Схема установки для иссле­дования вольт-амперной характеристи­ки

Рис. 7.10. Вольт-амперная характерис­тика диода

В подавляющем большинстве электрон­ных ламп для уменьшения работы выхода электронов из катода последние покрывают различными веществами. Так, например, если нанести на вольфрам одну из окисей ще­лочноземельных металлов (бария и др.), то работа выхода уменьшается почти в 3 раза.

При исследовании диодов с активиро­ванными катодами можно наблюдать явление автоэлектронной эмис­сии.

Автоэлектронная эмис­сия — явление, когда за счет энергии электрического поля между анодом и катодом можно до­биться вырывания свободных электронов с холодного (не раскаленного) катода.

Автоэлектронная эмис­сия применяется в электронных лампах с холодным катодом (на графике показано пунктиром).

На этой странице материал по темам:

• Вольт амперная хар-ка свободные носители в вакууме

• Лабораторная работа изучение вольт амперных характеристик вакуумного диода

• Вольтамперная характеристика вакуумного диода

• Вольт амперная характеристика в вакууме

• Вольт амперная характеристика вакуума

Вопросы по этому материалу:

• Что такое вольт-амперная характеристика диода?

• Объясните характер изменения силы анодного тока в диоде при изме­нениях напряжения между анодом и катодом.

вольт-амперная характеристика туннельного диода — это… Что такое вольт-амперная характеристика туннельного диода?

вольт-амперная характеристика туннельного диода

 

вольт-амперная характеристика туннельного диода

I_п — пиковый ток; I_в — ток впадины; U_в — напряжение впадины;
U_п — напряжение пика; U_pp — напряжение раствора
Черт.2
[ГОСТ 25529-82]

Тематики

• полупроводниковые приборы

Справочник технического переводчика. – Интент. 2009-2013.

• вольт-амперная характеристика стабилитрона
• вольт-амперная характеристика щеточного контакта

Смотреть что такое «вольт-амперная характеристика туннельного диода» в других словарях:

• АВТОКОЛЕБАНИЯ — незатухающие колебания, поддерживаемые внеш. источниками энергии, в нелинейной диссипативной системе, вид и св ва к рых определяются самой системой. Термин «А.» введён в 1928 А. А. Андроновым. А. принципиально отличаются от остальных колебат.… …   Физическая энциклопедия

• Туннельный диод — У этого термина существуют и другие значения, см. Диод (значения). Обозначение на схемах …   Википедия

• Диод Эсаки — Обозначение на схемах Вольт амперная характеристика туннельного диода. В диапазоне напряжений от U1 до U2 дифференциальное сопротивление отрицательно. Обычные диоды при увеличении прямого напряжения монотонно увеличивают пропускаемый ток. В… …   Википедия

• Обращённый диод — Вольт амперная характеристика обращённого диода (сплошная линяя), и туннельного диода (пунктирная) Обращённый диод  полупроводниковый диод, на свойства которого значительно влияет туннельный эффект в области p n перехода …   Википедия

• p — n-ПЕРЕХОД — (электронно дырочный переход) слой с пониженной электропроводностью, образующийся на границе полупроводниковых областей с электронной (n область) и дырочной ( р область) проводимостью. Различают гомопереход, получающийся в результате… …   Физическая энциклопедия

Германиевые диоды-вольт-амперная характеристика, как работает диод

Как и любой полупроводниковый диод, германиевый состоит из двух, контактирующих друг с другом, частей с различными легирующими примесями. Место контакта – это особая область, в ней образуется так называемый потенциальный барьер, определяющий все свойства прибора.

Для того, чтобы диод вообще мог работать, приходится принимать особые меры по очистке германия Ge от примесей. Материал должен иметь почти идеальную кристаллическую решетку, в которую вводятся легирующие донорные (с избытком электронов) или акцепторные (с недостатком электронов) примеси. После донорного легирования говорят о n-проводимости, а после акцепторного – о p-проводимости.

Как работает диод

В качестве n-примесей для германия используют сурьму Sb, а в качестве p-примесей – галлий Ga. Атомы сурьмы при этом проявляют валентность, равную пяти, а атомы галлия – трем. Что это означает? При соединении с четырехвалентным германием в n-материале появляются лишние электроны, а в p-материале вакантные места для них, называемые просто дырками. На границе между  p и n материалами возникает разность потенциалов, диффузионный ток и потенциальный барьер, имеющий свойства односторонней проводимости. Этот слой называют p-n переходом.

Нужно отметить, что концентрации легирующих примесей чрезвычайно малы и должны дозироваться с высокой точностью

Вольт-амперная характеристика (ВАХ)

На рисунке изображена зависимость тока через германиевый диод средней мощности от приложенного к нему напряжения и графический символ для принципиальных схем (К – катод, А – анод).

 

В области прямого тока диод отпирается когда преодолен потенциальный барьер и в дальнейшем ток возрастает приблизительно по экспоненте (уравнение Шокли для идеального диода). Чрезмерный прямой ток может вызвать тепловой пробой. Обратный ток характеризуется очень малой величиной, порядка единиц-десятков мкА. Однако при слишком большом обратном напряжении может возникнуть электрический пробой. Оба вида пробоя необратимо разрушают p-n переход и прибор становится непригодным.

Область применения и история

Германиевые диоды применяются для выпрямления переменных напряжений, переменных составляющих пульсирующих напряжений, в различных нелинейных схемах: амплитудные детекторы, частотные и фазовые дискриминаторы, смесители, ограничители напряжения, логарифмирующие цепи обратных связей операционных усилителей (компрессоры, экспандеры аналоговых сигналов, логарифмирующие усилители для измерений в децибелах).

В связи с переходом на цифровые методы обработки сигналов, данные области применения германиевых (да и кремниевых) диодов сокращаются. Что касается кремния, то он начал интенсивно вытеснять германий из полупроводниковой промышленности уже в 1970-х годах, еще в доцифровую эпоху.

Исторически именно германий был первым промышленным материалом для изготовления диодов и транзисторов. Германиевые приборы резко потеснили электронные лампы, поскольку имеют значительно меньшие габариты и не потребляют энергии для нити накала. К недостаткам полупроводникового диода следует отнести тепловой шум носителей заряда, чем не страдали лампы. Однако, в большинстве случаев, этим оказалось возможно пренебречь.

Самые первые приборы содержали кристалл германия и металлическое острие, упирающееся в этот кристалл. (Нетрудно догадаться, что германий должен иметь p-тип проводимости.) В месте контакта возникал полупроводниковый p-n барьер. Сборка заключалась в стеклянный или металлостеклянный корпус. Такой диод имел очень маленькую собственную емкость и хорошо работал в качестве детекторов, в области высоких частот и малых сигналов.

 

Мощные германиевые диоды, выпрямители

Для изготовления полупроводникового перехода в диодах, – это основа основ работы прибора, – используются несколько основных методов: диффузия (сплавление n и p-легированных материалов) и планарная эпитаксия. Первый метод считается устаревшим и сейчас не применяется. При его использовании не удавалось снизить емкость запертого перехода, и это значительно ограничивало верхнюю рабочую частоту диода. На низкой частоте, например, промышленной 50-60 Гц, диоды вполне успешно работали в мощных выпрямителях.

 

Позже появился метод ионного легирования тонких кристаллов (планарная эпитаксия) и удалось значительно повысить диапазон частот, так как при новом методе паразитная емкость, о которой только что говорилось, оказалась, соответственно, ниже. Это никак не повлияло на мощность приборов, о чем еще будет сказано дальше.

Устройство диодов

Об устройстве первых диодов уже говорилось. Диффузионные приборы изготавливали вплавлением капли материала n-проводимости в каплю большего размера из материал p-проводимости или наоборот. “Большая капля” часто охлаждалась теплоотводом в мощных приборах. Для защиты диода от повреждений его заключали в герметичный, по возможности теплоотводящий корпус из металла со стеклянным изолятором и вторым электродом.

 

 

Планарные диоды часто имеют совсем другую, более современную конструкцию. Это тонкий плоский кристалл на охлаждающей подложке, подвергнутый сложной фото- и химической обработке, и облученный ионами из легирующей пушки. “Фото” – это уже устарело, используют не свет, а жесткие УФ-лучи или рентген.

Принцип напоминает традиционную фотографию: засвечивание и легирование производится через шаблоны с последующими травлениями (подобными проявке для фото). Мощные диоды могут получать, соединяя параллельно несколько других. Это делает тепловую нагрузку равномерной по подложке. Фактически это та же технология, по которой производят микросхемы. Поэтому современные мощные диоды выполняют в корпусах из реактопластов с металлическими теплоотводами.

Параметры германиевого диода

Возьмем, для примера, типичный германиевый диод средней мощности. Он имеет следующие характеристики, важные для практики:

 

1. Наибольший прямой ток, Iпр.                            = 10 А
2. Прямое напряжение, Uпр.                                   = 0.35 В
3. Максимальная рабочая температура, °C            = 70
4. Наибольшее обратное напряжение, Uоб.          = 50 В
5. Обратный ток, Iобр.                                             = < 2.5 мА
6. Емкость, Cd.                                                          = не нормируется
7. Максимальная рабочая частота, Fmax.               = 1000 Гц

 

Следует отметить, что силовые германиевые диоды в настоящее время не используются и являются большой редкостью. Они полностью вытеснены кремниевыми, как имеющими несравнимо лучшие характеристики, особенно по времени переключения, что очень важно при имеющейся тенденции постоянного возрастания рабочих частот силовых преобразователей самого различного назначения.

 

Похожее

Статическая вольт амперная характеристика диода. Характеристики и принцип действия выпрямительных диодов. Основные характеристики и параметры диодов

На рис. 2.9 представлена вольт-амперная характеристика кремниевого выпрямительного диода при различной температуре окружающей среды.

Максимально допустимые прямые токи кремниевых плоскостных диодов различных типов составляют 0,1…1600 А. Падение напряжения на диодах при этих токах обычно не превышает 1,5 В. С увеличением температуры прямое падение напряжения уменьшается, что связано с уменьшением высоты потенциального барьера

p–n -перехода и с перераспределением носителей заряда по энергетическим уровням.

Обратная ветвь вольт-амперной характеристики кремниевых диодов не имеет участка насыщения обратного тока, т.к. обратный ток в кремниевых диодах вызван процессом генерации носителей заряда в p–n -переходе. Пробой кремниевых диодов имеет лавинный характер. Поэтому пробивное напряжение с увеличением температуры увеличивается. Для некоторых типов кремниевых диодов при комнатной температуре пробивное напряжение может составлять 1500…2000 В.

Диапазон рабочих температур для кремниевых выпрямительных диодов ограничивается значениями – 60…+125 C . Нижний предел рабочих температур обусловлен различием температурных коэффициентов линейного расширения различных элементов конструкции диода: при низких температурах возникают механические напряжения, которые могут привести к растрескиванию кристалла. С уменьшением температуры также необходимо учитывать увеличение прямого падения напряжения на диоде, происходящее из-за увеличения высоты потенциального барьера на p–n -переходе.

Верхний предел диапазона рабочих температур выпрямительных диодов определяется резким ухудшением выпрямления в связи с ростом обратного тока – сказывается тепловая генерация носителей заряда в результате ионизации атомов полупроводника. Исходя из этого верхний предел диапазона рабочих температур кремниевых выпрямительных диодов, как и большинства других полупроводниковых приборов, связан с шириной запрещенной зоны исходного полупроводникового материала.

На рис. 2.10 представлена вольт-амперная характеристика германиевого выпрямительного диода при различной температуре окружающей среды.

Прямое напряжение на германиевом диоде при максимально допустимом прямом токе практически в два раза меньше, чем на кремниевом диоде. Это связано с меньшей высотой потенциального барьера германиевого перехода, что является достоинством, но, к сожалению, единственным.

Для германиевых диодов характерно существование обратного тока насыщения, что связано с механизмом образования обратного тока – процессом экстракции неосновных носителей заряда.

Плотность обратного тока в германиевых диодах значительно больше, т.к. при прочих равных условиях концентрация неосновных носителей заряда в германии на несколько порядков больше, чем в кремнии. Это приводит к тому, что для германиевых диодов пробой имеет тепловой характер. Поэтому пробивное напряжение с увеличением температуры уменьшается, а значения этого напряжения меньше пробивных напряжений кремниевых диодов.

Верхний предел диапазона рабочих температур германиевых диодов составляет около 75 C .

Существенной особенностью германиевых диодов и их недостатком является то, что они плохо выдерживают даже очень кратковременные импульсные перегрузки при обратном смещении p–n -перехода. Определяется это механизмом пробоя – тепловым пробоем, происходящим при шнуровании тока с выделением большой удельной мощности в месте пробоя.

Перечисленные особенности кремниевых и германиевых выпрямительных диодов связаны с различием ширины запрещенной зоны исходных полупроводников. Из такого сопоставления видно, что выпрямительные диоды с большей шириной запрещенной зоны обладают существенными преимуществами в свойствах и параметрах. Одним из таких представителей является арсенид галлия.

В настоящее время, выпускаемые промышленностью арсенид-галлиевые выпрямительные диоды еще далеки от оптимально возможных. К примеру, диод типа АД112А имеет максимально допустимый прямой ток 300 мА при прямом напряжении 3 В. Большая величина прямого напряжения является недостатком всех выпрямительных диодов, p–n -переходы которых сформированы в материале с широкой запрещенной зоной. Максимально допустимое обратное напряжение для данного диода –50 В. Это объясняется, вероятнее всего, тем, что в области p–n -перехода имеется большая концентрация дефектов из-за несовершенства технологии.

Достоинствами арсенид-галлиевых выпрямительных диодов являются большой диапазон рабочих температур и лучшие частотные свойства. Верхний предел рабочих температур для диодов АД112А составляет 250 С. Арсенид-галлиевые диоды АД110А могут работать в выпрямителях малой мощности до частоты 1 МГц, что обеспечивается малым временем жизни носителей заряда в этом материале.

Выводы:

1. С повышением температуры обратный ток у германиевых выпрямительных диодов резко возрастает за счет роста теплового тока.

2. У кремниевых диодов тепловой ток очень мал, и поэтому они могут работать при более высоких температурах и с меньшим обратным током, чем германиевые диоды.

3. Кремниевые диоды могут работать при значительно больших обратных напряжениях, чем германиевые диоды. Максимально допустимое постоянное обратное напряжение у кремниевых диодов увеличивается с повышением температуры до максимального значения, в то время как у германиевых диодов резко падает.

4. Вследствие указанных преимуществ в настоящее время выпрямительные диоды в основном изготавливают на основе кремния.

Вах-вах-вах… Обычно эти слова употребляют, рассказывая анекдоты про кавказцев))) Кавказцев прошу не обижаться – я уважаю Кавказ. Но, как говорится, из песни слов не выкинешь. Да и в нашем случае это слово имеет другой смысл. Да и не слово это даже, а аббревиатура.

ВАХ – это вольт амперная характеристика. Ну а нас в этом разделе интересует вольт амперная характеристика полупроводникового диода .

График ВАХ диода показан на рис. 6.

Рис. 6. ВАХ полупроводникового диода.

На графике изображены ВАХ для прямого и обратного включения диода. Ещё говорят, прямая и обратная ветвь вольт-амперной характеристики. Прямая ветвь (Iпр и Uпр) отображает характеристики диода при прямом включении (то есть когда на анод подаётся «плюс»). Обратная ветвь (Iобр и Uобр) отображает характеристики диода при обратном включении (то есть когда на анод подаётся «минус»).

На рис. 6 синяя толстая линия – это характеристика германиевого диода (Ge), а чёрная тонкая линия – характеристика кремниевого (Si) диода. На рисунке не указаны единицы измерения для осей тока и напряжения, так как они зависят от конкретной марки диода.

Что же мы видим на графике? Ну для начала определим, как и для любой плоской системы координат, четыре координатных угла (квадранта). Напомню, что первым считается квадрант, который находится справа вверху (то есть там, где у нас буквы Ge и Si). Далее квадранты отсчитываются против часовой стрелки.

Итак, II-й и IV-й квадранты у нас пустые. Это потому, что мы можем включить диод только двумя способами – в прямом или в обратном направлении. Невозможна ситуация, когда, например, через диод протекает обратный ток и одновременно он включен в прямом направлении, или, иными словами, невозможно на один вывод одновременно подать и «плюс» и «минус». Точнее, это возможно, но тогда это будет короткое замыкание))). Остаётся рассмотреть только два случая – прямое включение диода и обратное включение диода .

График прямого включения нарисован в первом квадранте. Отсюда видно, что чем больше напряжение, тем больше ток. Причём до какого-то момента напряжение растёт быстрее, чем ток. Но затем наступает перелом, и напряжение почти не меняется, а ток начинает расти. Для большинства диодов этот перелом наступает в диапазоне 0,5…1 В. Именно это напряжение, как говорят, «падает» на диоде. То есть если вы подключите лампочку по первой схеме на рис. 3, а напряжение батареи питания у вас будет 9 В, то на лампочку попадёт уже не 9 В, а 8,5 или даже 8 (зависит от типа диода). Эти 0,5…1 В и есть падение напряжения на диоде. Медленный рост тока до напряжения 0,5…1В означает, что на этом участке ток через диод практически не идёт даже в прямом направлении.

График обратного включения нарисован в третьем квадранте. Отсюда видно, что на значительном участке ток почти не изменяется, а затем увеличивается лавинообразно. Что это значит? Если вы включите лампочку по второй схеме на рис. 3, то светиться она не будет, потому что диод в обратном направлении ток не пропускает (точнее, пропускает, как видно на графике, но этот ток настолько мал, что лампа светиться не будет). Но диод не может сдерживать напряжение бесконечно. Если увеличить, напряжение, например, до нескольких сотен вольт, то это высокое напряжение «пробьёт» диод (см. перегиб на обратной ветви графика) и ток через диод будет течь. Вот только «пробой» — это процесс необратимый (для диодов). То есть такой «пробой» приведет к выгоранию диода и он либо вообще перестанет пропускать ток в любом направлении, либо наоборот – будет пропускать ток во всех направлениях.

В характеристиках конкретных диодов всегда указывается максимальное обратное напряжение – то есть напряжение, которое может выдержать диод без «пробоя» при включении в обратном направлении. Это нужно обязательно учитывать при разработке устройств, где применяются диоды.

Сравнивая характеристики кремниевого и германиевого диодов, можно сделать вывод, что в p-n-переходах кремниевого диода прямой и обратный токи меньше, чем в германиевом диоде (при одинаковых значениях напряжения на выводах). Это связано с тем, что у кремния больше ширина запрещённой зоны и для перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости им необходимо сообщить большую дополнительную энергию.

Выпрямительный диод — это прибор проводящий ток только в одну сторону. В основе его конструкции один p-n переход и два вывода. Такой диод изменяет ток переменный на постоянный. Помимо этого, их повсеместно практикуют в электросхемах умножения напряжения, цепях, где отсутствуют жесткие требования к параметрам сигнала по времени и частоте.

• Принцип работы
• Основные параметры устройств
• Выпрямительные схемы
• Импульсные приборы
• Импортные приборы

Принцип работы

Принцип работы этого устройства основывается на особенностях p-n перехода. Возле переходов двух полупроводников расположен слой, в котором отсутствуют носители заряда. Это запирающий слой. Его сопротивление велико.

При воздействии на слой определенного внешнего переменного напряжения, толщина его становится меньше, а впоследствии и вообще исчезнет. Возрастающий при этом ток называют прямым. Он проходит от анода к катоду. Если внешнее переменное напряжение будет иметь другую полярность, то запирающий слой будет больше, сопротивление возрастет.

Разновидности устройств, их обозначение

По конструкции различают приборы двух видов: точечные и плоскостные. В промышленности наиболее распространены кремниевые (обозначение — Si) и германиевые (обозначение — Ge). У первых рабочая температура выше. Преимущество вторых — малое падение напряжения при прямом токе.

Принцип обозначений диодов – это буквенно-цифровой код:

• Первый элемент – обозначение материала из которого он выполнен;
• Второй определяет подкласс;
• Третий обозначает рабочие возможности;
• Четвертый является порядковым номером разработки;
• Пятый – обозначение разбраковки по параметрам.

Вольт-амперную характеристику (ВАХ) выпрямительного диода можно представить графически. Из графика видно, что ВАХ устройства нелинейная.

В начальном квадранте Вольт-амперной характеристики ее прямая ветвь отражает наибольшую проводимость устройства, когда к нему приложена прямая разность потенциалов. Обратная ветвь (третий квадрант) ВАХ отражает ситуацию низкой проводимости. Это происходит при обратной разности потенциалов.

Реальные Вольт-амперные характеристики подвластны температуре. С повышением температуры прямая разность потенциалов уменьшается.

Из графика Вольт-амперной характеристики следует, что при низкой проводимости ток через устройство не проходит. Однако при определенной величине обратного напряжения происходит лавинный пробой.

ВАХ кремниевых устройств отличается от германиевых. ВАХ приведены в зависимости от различных температур окружающей среды. Обратный ток кремниевых приборов намного меньше аналогичного параметра германиевых. Из графиков ВАХ следует, что она возрастает с увеличением температуры.

Важнейшим свойством является резкая асимметрия ВАХ. При прямом смещении – высокая проводимость, при обратном – низкая. Именно это свойство используется в выпрямительных приборах.

Анализируя приборные характеристики, следует отметить: учитываются такие величины, как коэффициент выпрямления, сопротивление, емкость устройства. Это дифференциальные параметры.

Он отражает качество выпрямителя.

Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют «Экономитель энергии Electricity Saving Box». Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Его можно рассчитать: он будет равен отношению прямого тока прибора к обратному. Такой расчет приемлем для идеального устройства. Значение коэффициента выпрямления может достигать нескольких сотен тысяч. Чем он больше, тем лучше выпрямитель делает свою работу.

Основные параметры устройств

Какие же параметры характеризуют приборы? Основные параметры выпрямительных диодов:

• Наибольшее значение среднего прямого тока;
• Наибольшее допустимое значение обратного напряжения;
• Максимально допустимая частота разности потенциалов при заданном прямом токе.

Исходя из максимального значения прямого тока, выпрямительные диоды разделяют на:

• Приборы малой мощности. У них значение прямого тока до 300 мА;
• Выпрямительные диоды средней мощности. Диапазон изменения прямого тока от 300 мА до 10 А;
• Силовые (большой мощности). Значение более 10 А.

Существуют силовые устройства, зависящие от формы, материала, типа монтажа. Наиболее распространенные из них:

• Силовые приборы средней мощности. Их технические параметры позволяют работать с напряжением до 1,3 килоВольт;
• Силовые, большой мощности, могущие пропускать ток до 400 А. Это высоковольтные устройства. Существуют разные корпуса исполнения силовых диодов. Наиболее распространены штыревой и таблеточный вид.

Выпрямительные схемы

Схемы включения силовых устройств бывают различными. Для выпрямления сетевого напряжения они делятся на однофазные и многофазные, однополупериодные и двухполупериодные. Большинство из них однофазные. Ниже представлена конструкция такого однополупериодного выпрямителя и двух графиков напряжения на временной диаграмме.

Переменное напряжение U1 подается на вход (рис. а). Справа на графике оно представлено синусоидой. Состояние диода открытое. Через нагрузку Rн протекает ток. При отрицательном полупериоде диод закрыт. Поэтому к нагрузке подводится только положительная разность потенциалов. На рис. в отражена его временная зависимость. Эта разность потенциалов действует в течение одного полупериода. Отсюда происходит название схемы.

Самая простая двухполупериодная схема состоит из двух однополупериодных. Для такой конструкции выпрямления достаточно двух диодов и одного резистора.

Диоды пропускают только положительную волну переменного тока. Недостатком конструкции является то, что в полупериод переменная разность потенциалов снимается лишь с половины вторичной обмотки трансформатора.

Если в конструкции вместо двух диодов применить четыре коэффициент полезного действия повысится.

Выпрямители широко используются в различных сферах промышленности. Трехфазный прибор задействован в автомобильных генераторах. А применение изобретенного генератора переменного тока способствовало уменьшению размеров этого устройства. Помимо этого, увеличилась его надежность.

В высоковольтных устройствах широко применяют высоковольтные столбы, которые скомпонованы из диодов. Соединены они последовательно.

Импульсные приборы

Импульсным называют прибор, у которого время перехода из одного состояния в другое мало. Они применяются для работы в импульсных схемах. От своих выпрямительных аналогов такие приборы отличаются малыми емкостями p-n переходов.

Для приборов подобного класса, кроме параметров, указанных выше, следует отнести следующие:

• Максимальные импульсные прямые (обратные) напряжения, токи;
• Период установки прямого напряжения;
• Период восстановления обратного сопротивления прибора.

В быстродействующих импульсных схемах широко применяют диоды Шотки.

Импортные приборы

Отечественная промышленность производит достаточное количество приборов. Однако сегодня наиболее востребованы импортные. Они считаются более качественными.

Импортные устройства широко используются в схемах телевизоров и радиоприемников. Их также применяют для защиты различных приборов при неправильном подключении (неправильная полярность). Количество видов импортных диодов разнообразно. Полноценной альтернативной замены их на отечественные пока не существует.

Вольтамперная характеристика (ВАХ) представляет собой график зависимости тока во внешней цепи p-n-перехода от значения и полярности напряжения, прикладываемого к нему. Эта зависимость может быть получена экспериментально или рассчитана на основании уравнения вольтамперной характеристики. Тепловой ток p-n-перехода зависит от концентрации примеси и температуры. Увеличение температуры p-n-перехода приводит к увеличению теплового тока, а, следовательно, к возрастанию прямого и обратного токов.Увеличение концентрации легирующей примеси приводит к умень-шению теплового то-ка, а, следовательно, к уменьшению прямого и обратного токов p-n-перехода.

14. Пробой p — n –перехода – называют резкое изменение режима работы перехода, находящегося под обратным напряжением. Сопровождающееся

Резким увеличением обратного тока, при незначительно уменьшающемся и даже убывающем обратном напряжении:

Три вида пробоя:

1.Тунельный (электрический) – явление прохождение электронов через потенциальный барьер;

2. Лавинный (электрический) – возникает, если, при движении до очередного соударения с атомом дырка(электрон) приобретает энергию достаточную для ионизации атома;

3. Тепловой пробой (необратим) – возникает при разогреве полупроводника и соответствующем увеличением удельной проводимости.

15. Выпрямительный диод: назначение,вах, основные параметры, уго

Выпрямительные диоды служат для преобразования переменного тока в пульсирующий ток одного направления и используется в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Германиевые выпрямительные диоды

Изготовление германиевых выпрямительных диодов начинается с вплавления индия в исходную полупроводниковую пластину германия n-типа. В свою очередь исходная пластина припаивается к стальному кристаллодержателю для маломощных выпрямительных диодов или к медному основанию для мощных выпрямительных диодов.

Рис 24 конструкция маломощного сплавного диода. 1- кристаллодержатель; 2 – кристалл; 3 – внутр. вывод; 4 – коваровый корпус; 5 – изолятор; 6 – коваровая трубка; 7 – внешний вывод

Рис 25 ВАХ германиевого диода

Из рис 25 видно, что с ростом температуры в значительной степени увеличивается обратный ток диода, а величина пробивного напряжения уменьшается.

Германиевые диоды различного назначения имеют величину выпрямленного тока от 0,3 до 1000А. Прямое падение напряжения не превышает 0,5В, а допустимое обратное напряжение 400В. Недостатком германиевых диодов является их необратимый пробой даже при кратковременных импульсных перегрузках

Кремниевые выпрямительные диоды

Для получения p-n перехода в кремниевых выпрямительных диодах осуществляют вплавление алюминия в кристалл кремния n-типа, или сплава золота с сурьмой в кремний p-типа. Для получения переходов используют также диффузионные методы. Конструкции ряда маломощных кремниевых диодов практически не отличается от конструкций аналогичных германиевых диодов.

Полупроводниковые приборы

Диоды.

Полупроводниковым диодом называется устройство, пред­ставляющее собой два соединенных полупроводника различ­ной проводимости.

Обозначение на схемах:

V или VD — обозначение диода

VS – обозначение диодной сборки

V7 Анод Цифра после V, показывает номер диода в схеме

Анод – это полупроводник P-типа Катод – это полупроводник N-типа

При приложении внешнего напряжения к диоду в прямом направлении («+» на анод, а « — » на катод) уменьшается потенциальный барьер, увеличивается диффузия – диод открыт (закоротка).

При приложении напряжения в обратном направлении увеличивается потенциальный барьер, прекращается диффузия – диод закрыт (разрыв).

Вольтамперная характеристика (ВАХ) полупроводникового диода.

U эл.проб. = 10 ÷1000 В – напряжение электрического пробоя.

U нас. = 0,3 ÷ 1 В – напряжение насыщения.

I a и U a – анодный ток и напряжение.

Участок I: – рабочий участок (прямая ветвь ВАХ)

Участки II, III, IV, — обратная ветвь ВАХ (не рабочий участок)

Участок II: Если приложить к диоду обратное напряжение – диод закрыт, но все равно через него будет протекать малый обратный ток (ток дрейфа, тепловой ток), обусловленный движением не основных носителей.

Участок III: Участок электрического пробоя. Если приложить достаточно большое напряжение, неосновные носители будут разгоняться и при соударении с узлами кристаллической решетки происходит ударная ионизация, которая в свою очередь приводит к лавинному пробою (вследствие чего резко возрастает ток)

Электрический пробой является обратимым, после снятия напряжения P-N-переход восстанавливается.

Участок IV: Участок теплового пробоя. Возрастает ток, следовательно, увеличивается мощность, что приводит к нагреву диода и он сгорает.

Вслед за электрическим пробоем, очень быстро следует тепловой, поэтому диоды при электрическом пробое не работают. Тепловой пробой — необратим.

Вольтамперная характеристика идеального диода (вентиля)

Основные параметры полупроводниковых приборов:

1. Максимально допустимый средний за период прямой ток (I ПР. СР.)

Это такой ток, который диод способен пропустить в прямом направлении.

Величина допустимого среднего за период прямого тока равна 70% от тока теплового пробоя.

По прямому току диоды делятся на три группы:

1) Диоды малой мощности (I ПР.СР

2) Диоды средней мощности (0,3

3) Диоды большой мощности (I ПР.СР > 10 А)

Диоды малой мощности не требуют дополнительного теплоотвода (тепло отводится с помощью корпуса диода)

Для диодов средней и большой мощности, которые не эффективно отводят тепло своими корпусами, требуется дополнительны теплоотвод (радиатор – кубик металла, в котором с помощью литья или фрезерования делают шипы, в результате чего возрастает поверхность теплоотвода. Материал — медь, бронза, алюминий, силумин)

2. Постоянное прямое напряжение (U пр.)

Постоянное прямое напряжение – это падение напряжения между анодом и катодом при протекании максимально допустимого прямого постоянного тока. Проявляется особенно при малом напряжении питания.

Постоянное прямое напряжение зависит от материала диодов (германий — Ge, кремний — Si)

U пр. Ge ≈ 0.3÷0.5 В (Германиевые) U пр. Si ≈ 0.5÷1 В (Кремниевые)

Германиевые диоды обозначают – ГД (1Д)

Кремниевые диоды обозначают – КД (2Д)

3. Повторяющееся импульсное обратное максимальное напряжение (U обр. max)

Электрический пробой идет по амплитудному значению (импульсу) U обр. max ≈ 0.7U Эл. пробоя (10÷100 В)

Для мощных диодов U обр. max = 1200 В.

Этот параметр иногда называют классом диода (12 класс -U обр. max = 1200 В)

4. Максимальный обратный ток диода (I max ..обр.)

Соответствует максимальному обратному напряжению (составляет единицы mA).

Для кремниевых диодов максимальный обратный ток в два раза меньше, чем для германиевых.

5. Дифференциальное (динамическое) сопротивление.

Вольт ампер Характеристики Вопросы и ответы

Этот набор вопросов и ответов для электронных устройств и схем с множественным выбором (MCQ) посвящен «Вольт-амперным характеристикам».

1. Напряжение, эквивалентное температуре (Vt) в P-N переходах, определяется выражением.
a) T / 1000 вольт
b) T / 300 вольт
c) T / 1600 вольт
d) T / 11600 вольт
Посмотреть ответ

Ответ: d
Объяснение: мы знаем, что PN-переход зависит от температуры, это изменяется с изменением температуры, мера изменения, эквивалентная температуре по напряжению, определяется выражением Vt = T / 11600 вольт.

2. При комнатной температуре какое напряжение будет эквивалентом температуры.
a) 10 мВ
b) 4,576 мВ
c) 26 мВ
d) 98 В
Посмотреть ответ

Ответ: c
Пояснение: Температура в помещении 27 ^o C = 300 К. Мы знаем, что V _t = T / 11600 вольт, подставив значение T, мы получим 300/11600 = 26 мВ.

3. В P-N переходе вызывается положительное напряжение, при котором диод начинает проводить соответственно.
a) Напряжение отключения
b) Напряжение насыщения
c) Напряжение колена
d) Напряжение пробоя
Посмотреть ответ

Ответ: c
Пояснение: при определенном критическом напряжении протекает большой обратный ток, и диод считается в области пробоя, в этой области диод будет смещен в прямом направлении и, следовательно, начнет проводить.

4. В вольт-амперной характеристике ток увеличивается с увеличением напряжения _________
a) Экспоненциально
b) Равно
c) Синусоидальный
d) Неравномерно
Просмотр ответа

Ответ: a
Объяснение: Ток в вольт-амперной характеристике увеличивается экспоненциально с увеличением относительно напряжения I (t) = эВ (t).

5. Напряжение отсечки для диода из полупроводника кремния и полупроводника германия составляет ____ вольт.
а) 0,5 и 0,1
б) 0.7 и 0,3
c) 1 и 0,5
d) 0,5 и 1
Посмотреть ответ

Ответ: b
Объяснение: напряжение отключения — это напряжение, только после которого полупроводники проводят, напряжение отключения для кремния составляет 0,7 В в В смысле кремниевый диод будет проводить только при напряжении более 0,7 В и 0,3 для германия.

6. Какими будут ток и напряжение, если на диод не подается внешнее напряжение?
a) 0
b) 0,7
c) 0,3
d) 1
Просмотреть ответ

Ответ: a
Объяснение: когда на цепь не подается внешнее напряжение, она действует как разомкнутая цепь и не будет заряжает, следовательно, ток и напряжение будут равны нулю.

7. Вольт-амперные характеристики P-N перехода при прямом смещении, в какой области увеличение тока очень мало.
a) Насыщение
b) Истощение
c) Отсечка
d) Разбивка
Просмотр ответа

Ответ: b
Пояснение: В характеристиках VI изменение тока по отношению к напряжению очень меньше в области истощения из-за Большое сопротивление в цепи, поскольку сопротивление уменьшается на определенное значение, ток экспоненциально увеличивается с напряжением.

8. В диоде с фазовым переходом во время прямого смещения, если ток превышает номинальное значение, диод выйдет из строя.
a) Верно
b) Ложно
Посмотреть ответ

Ответ: a
Объяснение: Если ток в диоде с PN-переходом во время прямого смещения превышает номинальное значение, это приведет к разрушению диода, поскольку напряжение прямо пропорционально току настолько экстремально напряжение сожжет диод.

9. Когда диод P-N перехода в прямом смещении, ток в цепи контролируется.
a) Внешнее напряжение
b) Емкость
c) Сопротивление
d) Внутреннее напряжение
Просмотр ответа

Ответ: c
Объяснение: когда PN-переход находится в прямом смещении, это сторона p, подключенная к положительной клемме источника напряжения ток в цепи можно изменять, изменяя сопротивление, ток уменьшается по мере увеличения сопротивления и наоборот.

10. Диод P-N перехода проводит в каком направлении.
a) Обратное направление
b) Прямое направление
c) И прямое и обратное направление
d) Ни прямое, ни обратное направление
Просмотр ответа

Ответ: b
Пояснение: диод PN-перехода проводит только в прямом направлении, он не будет проводите в обратном направлении, поэтому был использован только стабилитрон, поскольку он проводит как в прямом, так и в обратном направлении.

Sanfoundry Global Education & Learning Series — Электронные устройства и схемы.

Чтобы практиковаться во всех областях электронных устройств и схем, представляет собой полный набор из 1000+ вопросов и ответов с несколькими вариантами ответов .

Примите участие в конкурсе сертификации Sanfoundry, чтобы получить бесплатную Почетную грамоту. Присоединяйтесь к нашим социальным сетям ниже и будьте в курсе последних конкурсов, видео, стажировок и вакансий!

Характеристики диода

вольт-ампер ~ ваш дом

Ток диода зависит от приложенного к нему напряжения.Отношения между приложенным напряжением V и током диода I экспоненциально и равно математически задается уравнением, называемым уравнением тока диода. Это выражается как,

где I ₀ = обратный ток насыщения в амперах

V = приложенное напряжение

η = 1 для германиевого диода

= 2 для кремниевого диода

В _T = Напряжение эквивалент температуры в вольтах

Эквивалент напряжения температуры указывает на зависимость диода ток от температуры.Напряжение, эквивалентное температуре V _T для данного диода при температуре T, рассчитывается как,

В _Т = КТ вольт

где K = постоянная Больцмана = 8,62 x 10 ^-5 эВ / ^o K

T = температура ^o K

Таким образом, при комнатной температуре 27 ^o C, т.е. T = 27 + 273 = 300 ^o K, значение V _T составляет,

.

В _Т = 8.62 x 10 ^-5 x 300 = 0,02586 В 26 мВ

Значение V _T также может быть выражено как
. Таким образом, при комнатной температуре T = 300 ^o K получаем = 26 мВ.

Уравнение тока диода применимо для всех условий диод, т.е. несмещенный, смещенный в прямом и обратном направлении.

при несмещении V = 0, следовательно, получаем

I = I ₀ {e ⁰ — 1} = 0 A

Таким образом, в несмещенном состоянии через диод не проходит ток.

Для прямого смещения V необходимо принять положительным, и мы получим ток I положительный, который является прямым током. Для обратного смещения необходимо взять V отрицательный, и мы получаем отрицательный ток I, который указывает, что это обратный ток.

1.1 Характер ВАХ по уравнению диода

Рассмотрим текущее уравнение диода как,

Вышеприведенное уравнение показывает, что в условиях обратного смещения ток — это обратный ток насыщения, который отрицателен, что указывает на то, что он течет в направлении, противоположном прямому току, и почти постоянный.Такой характер характеристик диодов уже обсуждался. и это показано на рис.1. Пунктирная часть представляет собой разбивку. область.

Рис.1 ВАХ p-n переходного диода

Примечание : Полная ВАХ диода с p-n переходом зависит от температуры, так как обратный ток и V _T зависят от температуры.
Посмотреть решенные примеры

Рекламные ссылки:

диод Шокли | Рабочий и вольт-амперная характеристика

Что такое диод Шокли или (pnpn-диод)? Это 4-слойное кремниевое устройство pnpn с 3 переходами и 2 выводами, на рисунке 1 показаны базовая структура и обозначение схемы.Концевой p-вывод образует анод, а конец n-вывод формирует катод. На торцевых поверхностях выполнены непрямляющие контакты. Это устройство в основном образует диод, отсюда и название pnpn-диод, также называемый диодом Шокли по названию инвертора.

Работа диода Шокли (pnpn-диод)

Если анод положительный по отношению к катоду, переходы J ₁ и J ₃ смещаются вперед, а переход J ₂ смещается назад.На переходе с прямым смещением J ₁ и J ₃ почти не происходит падения напряжения, и почти полное приложенное напряжение появляется на переходе с обратным смещением J ₂ . Следовательно, ток, протекающий через устройство, представляет собой небольшой обратный ток насыщения I _O od junction J ₂ . Это выключенное состояние устройства. По мере постепенного увеличения приложенного напряжения ток номинально увеличивается. Однако, как только достигается напряжение пробоя V _BO , устройство срабатывает, и ток резко увеличивается, и падение напряжения на устройстве резко уменьшается, и теперь диод находится во включенном состоянии.Таким образом, в момент поломки устройство переключается из состояния ВЫКЛ. Или состояния блокировки в состояние ВКЛ.

Двухтранзисторная версия диода Шокли

Вольт-амперная характеристика может быть изучена, если рассматривать диод, который состоит из двух транзисторов Q ₁ и Q ₂ , установленных друг за другом. На рис. 2 (а) показан диод, разделенный на две части, смещенные механически, но соединенные электрически. Транзистор Q ₁ является pnp-транзистором, а Q ₂ — npn-транзистором.Можно видеть, что базовая область n-типа pnp-транзистора Q ₁ образует коллектор n-типа npn-транзистора Q ₂ , в то время как коллектор p-типа pnp-транзистора Q ₁ образует базу транзистора Q _{. 2} . Таким образом, переход J ₂ образует переход коллектор-база обоих транзисторов.

На рисунке 2 (b) показана двухтранзисторная версия, перерисованная после использования символов транзисторных схем. Он также показывает источник напряжения V _SS с последовательным резистором R, возбуждающим устройство.Это приводит к току I. во внешней цепи. Пусть I _C1 и I _C2 — токи коллектора в двухкомпонентном транзисторе Q ₁ и Q ₂ соответственно.

При работе активной области ток коллектора I _C для любого транзистора равен,

…… .. (1)

Где I _E — ток эмиттера

I _CO — коллектор обратного насыщения ток

И

— коэффициент усиления прямого тока общей базы короткого замыкания.Из рисунка 2 (b) очевидно, что,

…… .. (2.a)

И

………. (2.b)

Затем применив уравнение (1) к транзисторам Q ₁ и Q ₂ и используя уравнение (2), получаем:

………… (3)

………… (4)

Поскольку Q ₁ является pnp-транзистором, I _CO1 отрицателен. С другой стороны, Q ₂ — транзистор npn, I _CO2 — положительный.

Следовательно,

………. (5)

Но для любого транзистора сумма тока базы, эмиттера и коллектора равна нулю. Следовательно, для транзистора Q ₁ ,

…… .. (6)

Объединяя уравнения (3), (4) и (6), получаем,

…… .. (7)

ON и Состояние ВЫКЛ диода Шокли:

Из уравнения (7) очевидно, что, когда величина

приближается к единице, ток I увеличивается очень быстро, и в конечном итоге устройство выходит из строя.Фактором, ответственным за такое поведение, является регенеративный способ, которым два составляющих транзистора Q ₁ и Q ₂ соединены между собой. Согласно уравнению (7) ток I значительно меньше единицы, и pnpn-диод, действующий как переключатель, находится в выключенном состоянии. Однако при этом ток очень велик, и говорят, что переключатель находится во включенном состоянии. В этом состоянии ВКЛ полное падение напряжения на pnpn-диоде становится очень небольшим, а ток I большим, ограничиваясь только внешним последовательным сопротивлением R.

Диод pnpn может находиться в любом из двух состояний, а именно в состоянии ВКЛ или ВЫКЛ. Это очевидно из следующих рассуждений: для кремниевого устройства для очень малых токов

очень малы, поэтому они также малы, что приводит к состоянию ВЫКЛ. Для больших токов и больших, чтобы равняться единице, условие, необходимое для состояния ВКЛ. Когда аплодируемое прямое напряжение на диоде увеличивается от нуля, ток начинает расти с нуля. Однако в обратном смещенном переходе J ₂ происходит лавинный пробой, вызывающий увеличение тока.Это увеличение тока приводит к соответствующему увеличению и. При увеличении приложенного напряжения V и непрерывно увеличивайте до тех пор, пока не будет достигнуто условие, приводящее к размыканию. В точке перелома мы можем ожидать, что и то и другое будет близко к единству по отдельности. Затем, согласно уравнению (7), ток I должен измениться. Но этого не происходит, потому что во включенном состоянии переход J ₂ смещается в прямом направлении, в результате чего составляющие транзисторы Q ₁ и Q ₂ переходят в насыщение, в результате чего коэффициент усиления по току становится небольшим и восстанавливается состояние.Таким образом, достигаются два стабильных состояния ВЫКЛ и ВКЛ.

Падение напряжения во включенном состоянии диода Шокли

Во включенном состоянии все три перехода J ₁ , J ₂ и J ₃ находятся в состоянии прямого смещения. Общее падение напряжения на pnpn-диоде почти равно алгебраической сумме падений напряжения на этих переходах. Но падение напряжения на среднем переходе J ₂ противоположно падению напряжения на переходах J ₁ и J ₃ .Следовательно, полное падение напряжения на pnpn-диоде равно (2 В _BE , sat-V _CB , sat) и довольно мало (около 1,0 вольт).

Используется кремний, а не германий

В выключенном состоянии

должно быть меньше единицы. Для этого требуется, чтобы и каждое было меньше 0,5. Этому требованию отвечает кремний, но не германий. Таким образом, pnpn-диод (а также SCR) должен использовать кремний, а не германий.

Вольт-амперная характеристика диода Шокли

На рисунке 3 показана вольт-амперная характеристика pn-pn-диода без соблюдения масштаба.

С обратным смещением: При обратном смещении переходы J ₁ и J ₃ имеют обратное смещение, что приводит к небольшому обратному току насыщения. При обратном смещении, равном или превышающем напряжение лавинного пробоя V _RA , пробой происходит в этих переходах J ₁ и J ₃ , когда обратный ток резко увеличивается, как показано на рисунке 4. Эта операция обратного смещения pnpn диод бесполезен.

При прямом смещении: При приложенном прямом смещении протекает чрезвычайно малый прямой ток, пока прямое напряжение не сравняется с напряжением пробоя V _BO . Теперь ток равен I _BO , как показано на рисунке 4. При дальнейшем увеличении прямого напряжения сверх V _BO диод переключается из выключенного (заблокированного) состояния в состояние включения (или насыщения), а затем работает в режиме насыщения. область. Результирующий ток в области насыщения имеет крутизну, соответствующую внешнему резистору R.Теперь говорят, что устройство защелкивается, что означает, что устройство будет продолжать оставаться во включенном состоянии, несмотря на небольшое снижение прямого напряжения и тока. Если напряжение достаточно снижено, устройство переключается в состояние ВЫКЛ, когда ток снижается до определенного значения I _H , называемого током удержания или током фиксации. Этот ток I _H представляет собой минимальный ток, необходимый для удержания переключателя во включенном состоянии. Соответствующее напряжение называется напряжением удержания V _H .

В таблице 1 для pnpn-диода приведены типичные значения напряжения V _BO , динамического сопротивления для I _B в выключенном состоянии, тока I _H , напряжения V _H и динамического сопротивления в области насыщения. Это динамическое сопротивление в области насыщения уменьшается с увеличением тока.

до 9019 вольт от I до 900 Вольт BO

Таблица 1: Типичные значения характеристических напряжений и токов в pnpn диоде
Параметр	Типичные значения
В BO	От десятков вольт от	<несколько сотен мкА
Динамическое сопротивление для I BO от O до I BO	От нескольких МОм до нескольких сотен МОм
I H	От нескольких мА до несколько сотен мА
V H	0.От 5 В до 20 В
Динамическое сопротивление в области насыщения	<10 Ом для большого тока
	<1 Ом для токов в несколько ампер

Температурная зависимость диода Шокли или pnpn-диода

pnpn-диод в некоторой степени зависит от температуры. При понижении температуры от комнатной с 300 до 210 кОм влияние на V _BO незначительно. Но при повышении температуры до 370k V _BO уменьшается примерно на 10%.Удерживающий ток I _H заметно уменьшается при повышении температуры выше комнатной, но увеличивается медленными темпами, когда температура снижается ниже комнатной.

Эффект скорости

Напряжение отключения V _BO зависит от скорости увеличения приложенного напряжения. На рисунке 5 представлена ​​эквивалентная схема pnpn-диода в выключенном состоянии. Здесь четырехслойный pn-n-диод с 3 переходами показан как последовательная комбинация трех pn-переходов J ₁ , J ₂ и J ₃ .В выключенном состоянии переход J ₁ и J ₃ смещен в прямом направлении, а переход J ₂ смещен в обратном направлении. Емкость C на переходе J ₂ представляет собой переходную емкость обратносмещенного перехода J ₂ . Внешнее напряжение v, последовательно соединенное с сопротивлением R, подключено к pn-n-диоду. Поскольку приложенное напряжение v медленно увеличивается, током через емкость C можно пренебречь, и размыкание происходит из-за лавинообразного увеличения тока через J ₂ , чтобы достичь точки, при которой коэффициент усиления по току

и составляющий транзистор удовлетворяют соотношению.

Такой же ток протекает через переход J ₁ и J ₃ . С другой стороны, когда приложенное напряжение v быстро увеличивается, скорость изменения

напряжения v _c во времени становится заметной, и заметный ток проходит через конденсатор C. Этот ток добавляется к току в переходах J ₁ и J ₃ . Следовательно, ток, необходимый теперь через переход J ₂ , чтобы вызвать размыкание, уменьшается, и переключение из состояния ВЫКЛ в состояние ВКЛ происходит при пониженном напряжении.Значение этой переходной емкости C может составлять от десятков пикофарад до более 100 пФ. Для таких значений C значение порядка десятков вольт / мкс может быть достаточным, чтобы вызвать заметное снижение коммутируемого напряжения.

В-I характеристика p-n-переходного диода

ВАХ или вольт-амперные характеристики п-п переходной диод показан на рисунке ниже. В горизонтальная линия на рисунке ниже представляет величину напряжения применяется через диод p-n перехода, тогда как вертикальная линия представляет количество текущих потоков в p-n переходный диод.

Передние V-I характеристики диод p-n переход

Если положительный полюс АКБ подключен к р-типу полупроводник и отрицательный вывод аккумулятор подключен к n-типу полупроводник, говорят, что диод в прямом предвзятость. Вперед смещенный диод p-n-перехода, В _F представляет прямое напряжение, тогда как I _F представляет прямой ток.

• Нападающий ВАХ кремниевого диода

Если внешнее напряжение, подаваемое на кремниевый диод, меньше чем 0,7 вольт, кремниевый диод допускает только небольшую электрический ток. Однако этот небольшой электрический ток считается незначительным.

Когда внешнее напряжение, приложенное к кремниевому диоду, достигает 0,7 вольт, диод p-n-перехода начинает допускать большие электрический ток через него. На данный момент небольшое увеличение в напряжении быстро увеличивает электрический ток. В прямое напряжение, при котором кремниевый диод начинает позволять большой электрический ток называется напряжением включения.Врезка напряжение для кремниевого диода составляет примерно 0,7 вольт.

• Нападающий ВАХ германиевого диода

  
  

Если внешнее напряжение, приложенное к германиевому диоду, меньше чем 0,3 вольт, германиевый диод допускает только небольшую электрический ток.Однако этот небольшой электрический ток считается незначительным.

Когда внешнее напряжение, приложенное к германиевому диоду, достигает 0,3 вольт, германиевый диод начинает допускать большие электрический ток через него. На данный момент небольшое увеличение в напряжении быстро увеличивает электрический ток. В прямое напряжение, при котором начинает работать германиевый диод, позволяя большой электрический ток называется напряжением включения.Врезка Напряжение для германиевого диода составляет примерно 0,3 вольт.

Реверс Вольт-амперные характеристики p-n-переходного диода

Если отрицательная клемма аккумулятора подключена к Полупроводник p-типа и положительный вывод батарея подключена к полупроводнику n-типа, диод считается, что это обратное смещение.В обеспечить регресс смещенный диод p-n-перехода, В _R представляет обратное напряжение, тогда как I _R представляет собой обратный ток.

Если внешнее обратное напряжение, приложенное к p-n переходу диод увеличен, свободный электроны из полупроводника n-типа и дырки из Полупроводники p-типа удалены от p-n перехода.Это увеличивает ширину истощения область.

широкая обедненная область диода с обратным смещением p-n-перехода полностью блокирует ток большинства носителей заряда. Однако он допускает ток неосновных носителей заряда. В свободные электроны (неосновные носители) в p-типе полупроводник и дырки (неосновные носители) в Полупроводники n-типа переносят электрический ток.В электрический ток, который переносится неосновным зарядом носителей в диоде с p-n переходом, называется обратным Текущий.

В Полупроводники n-типа и p-типа, очень небольшое количество неосновные носители заряда присутствуют. Следовательно, небольшое напряжение нанесенный на диод выталкивает все неосновные носители к перекрестку.Таким образом, дальнейшее увеличение внешнего напряжение не увеличивает электрический ток. Этот электрический ток называется током обратного насыщения. В другими словами, напряжение или точка, в которой электрическое ток достигает максимального уровня и дальнейшее увеличение напряжение не увеличивает электрический ток называется обратный ток насыщения.

Обратный ток насыщения зависит от температура.Если температура увеличивается, образование неосновных носителей заряда. Следовательно, обратное ток увеличивается с повышением температуры. Тем не мение, ток обратного насыщения не зависит от внешнее обратное напряжение. Следовательно, обратное насыщение ток остается постоянным с увеличением напряжения. Однако, если напряжение, приложенное к диоду, увеличивается непрерывно диод p-n перехода переходит в состояние где происходит пробой перехода и обратный ток быстро увеличивается.

В германиевые диоды, небольшое повышение температуры приводит к большое количество неосновных носителей заряда. Номер неосновные носители заряда, генерируемые в германиевых диодах больше, чем у кремниевых диодов. Следовательно, обратное ток насыщения в германиевых диодах больше кремниевые диоды.

Типы Диодов

различные типы диодов следующие:

1. стабилитрон диод
2. Лавинный диод
3. Фотодиод
4. Свет Излучающий диод
5. Лазер диод
6. Туннель диод
7. Шоттки диод
8. Варактор диод
9. П-Н переходной диод

Вольт-ампер в предложении (особенно.хорошее предложение вроде цитата, пословица …)

1. Цель Изучить основные Вольт-амперные (V-A) характеристики акупунктурных точек человека и изменения с физиологическими и патологическими изменениями, а также исследовать их биофизические основы.

2. Характеристика вольт-ампер с фотодиодом и светочувствительным звуком является основой для разработки эксперимента.

3. Заключение. Имеется дисбаланс в характеристике вольт-ампер между правой и левой акупунктурными точками Neiguan (PC6) у пациентов с гипертиреозом.

3. Sentencedict.com изо всех сил старается собирать и создавать хорошие предложения.

4. Цель: изучить вольт-амперные характеристики акупунктурной точки Нейгуань (PC6) у пациентов с гипертиреозом.

5. Описывается принцип измерения вольт-ампер , основанный на методе измерения со свободной осью и четырьмя выводами. Он также использует язык C для исправления параметра распределения.

6. Представлена ​​разработка автоматического тестера характеристики вольт-амперной характеристики .

7. Работа начинается с улучшения вольт-амперных характеристик измерительного трансформатора напряжения , чтобы исключить явление насыщения.

8. Характеристика вольт-ампер туннельного диода представляет собой N-образную кривую. Схема, включающая туннельный диод, является нелинейной схемой.

9. Результаты исследования показывают, что свойство точки вольт-ампер изменяется в зависимости от изменений функционального состояния человеческого тела и имеет среднюю ритмичность, которая обеспечивает основу…

10. Обсудите принцип работы, Вольт-амперные характеристики и выходную мощность фотоэлектрических элементов, обеспечив теоретическую основу для практического применения.

11. Новый метод преобразовал характеристическое уравнение вольт-ампер линий передачи в интегральную форму, затем использовал метод наименьших квадратов для решения уравнений и получения параметров нулевой последовательности.

12. Может автоматическая испытательная площадка вольт-ампер, характеристики кривой, за исключением ручного регулирования давления, искусственных записей, сортировки, отслеживания кривых и т. Д. Обременительной работы.

13. Приведена методика оценки эффекта распылительной очистки на металлической поверхности мишени по характеристике катода мишени вольт-ампер (предложениеdict.com), которая обеспечивает эффективный подход к устранению «t …»

14. Чтобы измерить такое же низкое сопротивление с помощью методов Вольт-Ампер , двойного моста и двойного «одинарного моста», мы можем получить те же результаты.

15. В статье обсуждался расчет тока ширины плато напряжения на кривой вольт-амперной цепи ВЧ-СКВИДа резервуара вольт-ампер.Предлагается правильный метод расчета.

16. Вакуумная дуга представляет собой разновидность сильного ударного тока, поэтому для исследования ее характеристики вольт-ампер необходимо правильно выбрать датчик.

17. Цель: Наблюдать за изменяющимися характеристиками вольт-амперной точки акупунктурной точки Зусанли (ST36) как у людей с гипертиреозом, так и у нормальных людей.

18. Обсуждается критерий подключения амперметра внутри или снаружи при использовании закона вольт-ампер для измерения сопротивления в физическом эксперименте.

19. Было быстро получить толщину пленки оксида алюминия, используя ее диэлектрические свойства и модель конденсатора, которая была подтверждена с помощью ЭМ, количества электричества и вольт-ампер .

20. Новыми методами быстрого определения были метод полиазной цепной реакции (ПЦР), метод биосенсора вольт-ампер, , метод автоматической системы микробов (AMS), улучшение культуральной среды MRS и АТФ и т. Д.

21. Обсуждается конструкция и характеристики ионного имплантера, особенно его характеристическая кривая вольт-ампер и то, как он заставляет ионный пучок течь наружу.

22. Представлена ​​идея и способ разработки портативного трехфазного многофункционального фазометра вольт-ампер на базе мощного ЦСП TMS320LF2407A.

23. В этом документе представлены элементы и методы идентификации цифровых клещей для измерения фазы вольт-ампер .

24. Эквивалентное последовательное сопротивление кремниевого солнечного элемента может влиять на его прямолинейное свойство вольт-ампер и ток короткого замыкания, но не влияет на напряжение холостого хода.

25. Приведен метод оценки эффекта очистки металлической мишени распылением по вольт-амперной характеристике катода-мишени , обеспечивающий эффективный подход к устранению …

250+ TOP MCQ по вольт-амперной характеристике и Ответы

Электронные устройства и схемы Вопросы с множественным выбором «Вольт-амперные характеристики».

1. Напряжение, эквивалентное температуре (Vt) в P-N переходах, определяется выражением.
А.T / 1000 вольт
B. T / 300 вольт
C. T / 1600 вольт
D. T / 11600 вольт
Ответ: D
Уточнение: мы знаем, что PN-переход зависит от температуры, он изменяется с изменением температуры мера изменения, которая является эквивалентом напряжения температуры, определяется как Vt = T / 11600 вольт.

2. При комнатной температуре какое напряжение будет эквивалентом температуры.
A. 10 мВ
B. 4.576 мВ
C. 26 мВ
D. 98 V
Ответ: C
Уточнение: Комнатная температура составляет 27 ^o C = 300 К.Мы знаем, что V _t = T / 11600 вольт, подставив значение T, мы получим 300/11600 = 26 мВ.

3. В P-N переходе положительное напряжение, при котором диод начинает проводить, следовательно, называется C.
A. Напряжение отключения
B. Напряжение насыщения
C. Напряжение на коленях
D. Напряжение пробоя
Ответ: C
Уточнение: при определенном критическом напряжении протекает большой обратный ток, и говорят, что диод находится в области пробоя, в этой области диод будет смещен в прямом направлении и, следовательно, начнет проводить.

4. В вольт-амперных характеристиках ток увеличивается с увеличением напряжения _________
A. Экспоненциально
B. Равно
C. Синусоидальный
D. Неравно
Ответ: A
Уточнение: Ток в вольт-амперной характеристике увеличивается экспоненциально по отношению к напряжению I (t) = эВ (t).

5. Напряжение отсечки для диода из полупроводника кремния и полупроводника германия составляет ____ вольт.
A. 0,5 и 0,1
B. 0,7 и 0,3
C. 1 и 0,5
D.0,5 и 1
Ответ: B
Уточнение: напряжение отключения — это напряжение, только после которого полупроводники проводят, напряжение отключения для кремния составляет 0,7 В в том смысле, что кремниевый диод будет проводить только при напряжении более 0,7 В и 0,3 для германия.

6. Какими будут ток и напряжение, если на диод не подается внешнее напряжение?
A. 0
B. 0,7
C. 0,3
D. 1
Ответ: A
Уточнение: когда на цепь не подается внешнее напряжение, она действует как разомкнутая цепь, и не будет потока зарядов, следовательно, ток и напряжение будет нулем.

7. Вольт-амперные характеристики P-N перехода при прямом смещении, в какой области увеличение тока очень мало.
A. Насыщение
B. Истощение
C. Отсечка
D. Пробой
Ответ: B
Уточнение: В характеристиках VI изменение тока по отношению к напряжению очень меньше в области истощения из-за большого сопротивления в По мере того, как сопротивление уменьшается на определенное значение, ток экспоненциально увеличивается с увеличением напряжения.

8.В диоде с P-N переходом во время прямого смещения, если ток увеличивается больше, чем номинальное значение, диод разрушается.
A. Верно
B. Неверно
Ответ: A
Уточнение: если ток в диоде PN-перехода во время прямого смещения превышает номинальное значение, это приведет к разрушению диода, потому что напряжение прямо пропорционально току, поэтому экстремальное напряжение приведет к сгоранию диод вниз.

9. Когда диод P-N перехода в прямом смещении, ток в цепи контролируется.
A. Внешнее напряжение
B. Емкость
C. Сопротивление
D. Внутреннее напряжение
Ответ: C
Уточнение: когда PN-переход находится в прямом смещении, то есть сторона p, подключенная к положительной клемме источника напряжения, ток в Схема может быть изменена путем изменения сопротивления, ток уменьшается с увеличением сопротивления и наоборот.

10. Диод P-N перехода проводит в каком направлении.
A. Обратное направление
B. Прямое направление
C.Как в прямом, так и в обратном направлении
D. Ни в прямом, ни в обратном направлении
Ответ: B
Уточнение: диод PN-перехода проводит только в прямом направлении, он не будет проводить в обратном направлении, поэтому был введен только стабилитрон, поскольку он проводит как в прямом, так и в обратном направлении. обратное направление.

Вольт-ампер Уравнение Pn-диода

3. Диоды и схемы диодов
Рисунок 3.8 Вольт-амперная характеристика идеального диода. 3. 3. Диоды и диодные схемы Базовые аналоговые схемы TLT-8016 2005/2006 19 Дрейф • Несущие перемещаются случайным образом в 3.8 Физика соединительного диода Несмещенный pn-переход … Получить полный источник

PN JUNCTION DIODE — Muthaka.com
PN JUNCTION DIODE Цели обучения Цели обучения PN переходным диодом Получение перехода Описанные выше вольт-амперные характеристики являются называются статическими характеристиками, потому что они. Приблизительное уравнение диода Больцмана определяется выражением I = I0 exp (эВ / кТл) … Access Full Source

Вольт-амперная характеристика — Wikipedia
Кривая ВАХ может быть направленной или иметь гистерезис: например Мемристор и диод Ганна; ВАХ аналогична характеристической кривой туннельного диода.Он имеет отрицательное сопротивление в заштрихованной области напряжения между v 1 и v 2. Кривая DIAC IV. … Прочитать статью

pn JUNCTION DIODE — Gunadarma
Biased pn Junction Замкнутый переход Обратный смещенный pn-переход Замкнутый переход Обратный смещенный pn-переход VOLT-AMPER ХАРАКТЕРИСТИКА Microsoft Excel Junction Reverse Equation 3.0 НАПРЯЖЕНИЕ-АМПЕР … Доступ к документу

ИНЖЕНЕРНЫЙ КОЛЛЕДЖ СРИ ВИДЬЯНИКЕТАН
БЛОК — I: ДИОД, ВЫПРЯМИТЕЛИ И РЕГУЛЯТОРЫ 1.Введение в PN-переходный диод и уравнение 1 T1 2. Вольт-амперные характеристики, температурная зависимость VI-характеристик PN-переход в качестве выпрямителя, полуволновой выпрямитель, коэффициент пульсации 1 T1 … Загрузить Doc

Contents
Contents 2 Соединительный диод 3 1.1 Введение 1.7.4 Модельное уравнение для характеристик i-v 4 ГЛАВА 2. ПЕРЕХОДНЫЙ ДИОД 1.2.1 Вольт-амперные характеристики диода … Доступ к полному источнику

YouTube
Наслаждайтесь любимыми видео и музыкой, загружайте оригинальный контент и делитесь им с друзьями, семьей и всем миром на YouTube…. Просмотр видео

Схемы диода — Libvolume3.xyz
Практические аспекты катода анода с pn переходом Прямое смещение Обратное смещение — + + Поляризация pn перехода Стабилитрон — это тип диода, который пропускает ток не только в прямое уравнение линии нагрузки … Получите доступ к документу

ИНЖЕНЕРНЫЙ КОЛЛЕДЖ SREE VIDYANIKETHAN
Блок-I: PN ДИОД, ВЫПРЯМИТЕЛИ И РЕГУЛЯТОРЫ: 1. pn переход диод pn переход как диод, pn переход диод уравнение 1 T1 2.Вольт-амперные (VI) характеристики, Температурная зависимость pn-характеристик 1 T1 3. Сопротивление диода — статическое и динамическое … Поиск содержимого

ИНЖЕНЕРНЫЙ КОЛЛЕДЖ СРИ ВИДЬЯНИКЕТАНА
СРИ ВИДЬЯНИКЕТАНСКИЙ ИНЖЕНЕРНЫЙ КОЛЛЕДЖ (АВТОНОМНЫЙ) Шри Сайнатх Нагар — 517102 СТРУКТУРА КУРСА БЛОК-I: PN ПЕРЕХОДНЫЙ ДИОД PN уравнение переходного диода, вольт-амперные характеристики (VI), температурная зависимость характеристик VI, идеальный вариант по сравнению с … Читать содержание

EE 348: Примечания к лекциям SN2
EE 348: Примечания к приложению к лекции Вычисление среднего значения выходного напряжения SN2 Проблема эффективности преобразования Условное обозначение схемы полупроводникового диода Вольт-амперная характеристика Уравнение Параметрическая Вольт-амперная характеристика диода, изображенная на предыдущем слайде… Просмотреть документ

Отрицательное сопротивление — Википедия
Таким образом, стабильность определяется полюсами уравнения импеданса схемы: если отрицательное сопротивление диода меньше положительного сопротивления настроенной схемы, демпфирование положительное. Любые колебания в цепи будут терять энергию в виде тепла в сопротивлении … Прочтите статью

Объясните характеристики прямого и обратного смещения диода с PN переходом? 5M б) Напишите уравнение диода и обсудите влияние температуры на ток диода? 5M b) Набросайте и объясните вольт-амперные характеристики туннельного диода.5M … Получить документ

Теория солнечных элементов — Википедия
Теория солнечных элементов объясняет процесс, с помощью которого световая энергия фотонов преобразуется в электрический ток, когда фотоны сталкиваются с подходящим полупроводниковым устройством. (ампер) ID = ток диода (ампер) I SH = ток шунта По уравнению диода Шокли, … Прочтите статью

МАССАЧУСЕТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДАРТМУТ
PN-переходный диод представляет собой 2-контактный полупроводниковый электронный переключатель включения / выключения, такой как как диод с pn переходом, может быть описан их вольт-ампером, или ток через диод как функция напряжения на нем может быть математически смоделирован с помощью следующего «уравнения диода».