Элементы и устройства твердотельной электроники в примерах и задачах. Дудкин В.П - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

16
2.5.Германиевый диод, имеющий обратный ток насыщения I
0
= 25 мкА ,
работает при прямом смещении, равном 0,1 В и T = 300 К. Определить
сопротивление диода постоянному току R
0
и дифференциальное
сопротивление r
ДИФ
.
Решение
1.Для определения R
0
найдем ток диода при прямом напряжении 0,1 В
(
)
mA17,11eII
kT/eU
0
=−= .
2.Рассчитаем сопротивление диода постоянному току
R = U/I = 85 Ом.
3.Найдем формулу для r
ДИФ
и рассчитаем сопротивление диода переменному
току
kT/eU
0
1
ДИФ
e
kT
e
I
dU
dI
r ==
−
,
Ом6,21e
I
1
e
kT
r
kT/eU
0
ДИФ
==
−
.
2.6. Барьерная емкость диода равна 200 пФ при обратном напряжении 2
В. Какое требуется обратное напряжение, чтобы уменьшить емкость до 50
пФ, если контактная разность потенциалов φ
k
=0,82 В?
Решение
В предположении, что p-n -переход резкий, используем формулу для емкости
5.0
kОБРБ
)U(KC
−
ϕ+= .
1.Из выбранной формулы для заданного обратного напряжения U
ОБР
и С
Б
найдем коэффициент K
K = С
Б
(U
ОБР
+ φ
k
)
0.5
= 3,35 10
-10
ФВ
0.5
2.Используя найденный коэффициент K, для С
Б
= 50 пФ определим
искомое обратное напряжение
k
2
БОБР
)C/K(U ϕ−= = 44,1 В .
2.7. Обратный ток насыщения диода с барьером Шоттки равен 2 мкА .
Диод соединен последовательно с резистором и источником постоянного
напряжения смещения Е = 0,2 В , на диод подается прямое напряжение.
Определить сопротивление резистора, если падение напряжения на нем равно
0,1 В. Диод работает при Т = 300 К.
Решение
1.Из закона Кирхгофа определим напряжение на диоде
U = E - U
R
= 0,1 B .
2.Найдем ток в цепи по формуле для тока через диод
(
)
kAm931eII
kT/eU
0
=−= .
3.Рассчитаем сопротивление R = U
R
/I = 1,1 кОм. 
                                            16
     2.5.Г ер мани евы й ди о д, и мею щ и й о бр атны й то к насы щ ени я I0= 25 мкА,
р або тает п р и п р ямо м смещ ени и , р авно м 0,1 В и T = 300 К. О п р едели ть
со п р о ти вл ени е ди о да п о сто янно му то ку          R0 и ди ффер енц и ально е
со п р о ти вл ени е rД И Ф .
                                         Реш ени е
1.Д ля о п р еделени я R0 найдемто кди о да п р и п р ямо мнап р яж ени и 0,1 В
      (             )
 I = I 0 eeU / kT − 1 = 1,17mA .
2.Рассчи таемсо п р о ти вл ени е ди о да п о сто янно му то ку
R = U/I = 85 О м.
3.Н айдемфо р му л у для rД И Ф и р ассчи таемсо п р о ти влени е ди о да п ер еменно му
то ку

                   dI       e eU / kT                  kT 1 − eU / kT
       rД−1И Ф =      = I0    e       ,     rД И Ф =         e        = 21,6 О м .
                   dU      kT                           e I0


      2.6. Б ар ьер ная емко сть ди о да р авна 200 п Ф п р и о бр атно мнап р яж ени и 2
В. Како е тр ебу ется о бр атно е нап р яж ени е, что бы у меньш и ть емко сть до 50
п Ф , если ко нтактная р азно стьп о тенц и ало в φ k =0,82 В?
                                           Реш ени е
Вп р едп о ло ж ени и , что p-n -п ер ехо д р езки й, и сп о льзу емфо р му л у для емко сти
C Б = K ( U О Б Р + ϕk ) −0.5 .
1.И з вы бр анно й фо р му лы дл я заданно го о бр атно го нап р яж ени я UО Б Р и С Б
найдемко эффи ц и ент K
K = С Б (UО Б Р + φ k)0.5 = 3,35 10-10 Ф В0.5
2.И сп о л ьзу я найденны й ко эффи ц и ент K, для                СБ = 50 п Ф о п р едели м
и ско мо е о бр атно е нап р яж ени е
                                U О Б Р = (K / C Б ) 2 − ϕk = 44,1 В .

    2.7. О бр атны й то к насы щ ени я ди о да с бар ьер о м Ш о ттки р авен 2 мкА.
Д и о д со еди нен п о следо вател ьно с р ези сто р о м и и сто чни ко м п о сто янно го
нап р яж ени я смещ ени я Е = 0,2 В , на ди о д п о дается п р ямо е нап р яж ени е.
О п р едели тьсо п р о ти влени е р ези сто р а, если п адени е нап р яж ени я на немр авно
0,1 В. Д и о д р або таетп р и Т = 300 К.
                                           Реш ени е
1.И ззако на Ки р хго фа о п р едели мнап р яж ени е на ди о де
U = E - UR = 0,1 B .
2.Н айдемто кв ц еп и п о фо р му ле для то ка чер езди о д
      (             )
I = I 0 e eU / kT − 1 = 93 m kA .
3.Рассчи таемсо п р о ти вл ени е R = UR/I = 1,1 кО м.

Страницы