Элементы и устройства твердотельной электроники в примерах и задачах. Дудкин В.П - 20 стр.

UptoLike

Составители: 

20
2.11. По вольт- амперной характеристике полупроводникового диода
(рис.2.4) определить сопротивление диода постоянному току R_ при
включении диода в прямом и обратном направлении ( U
ПР
= 0,8 В, U
ОБР
=
100В); найти сопротивления диода переменному току при разных значениях
напряжения прямого смещения; 0,4 В и 1 В. Определить положение рабочей
точки , если диод включен в схему рис. 2.2 при E = 1,4 В, R
Н
= 500 Ом.
Ответ: R
-ПР
= 0,16 кОм, R
-ОБР
=1,5 МОм, R
~1
= 0,25 кОм, R
~2
= 0,125 кОм,
U
РТ
=0,7 В.
2.12. Определить ток диода с идеализированной ВАХ, текущий в цепи
рис. 2.2, если E = 5 В, R
Н
=1 кОм, обратный ток насыщения - I
0
=10
-12
А,
температура - T= 300 К. Решить задачу графоаналитическим методом.
Оценить изменение положения рабочей точки при уменьшении
приложенного напряжения в 2 раза , при увеличении в 2 раза сопротивления в
цепи.
Ответ: I =4,5 мА .
2.13. Идеальный диод включен в схему рис.2.2 при R
Н
= 1кОм, E=-15 В.
Определить выходное напряжение.
Ответ: U
ВЫХ
= -15 В.
2.14. В цепи рис. 2.2 при R
Н
=150 Ом используется диод с ВАХ,
изображенной на рис. 2.5. Определить ток в цепи, если на входе действует
напряжение u
ВХ
:
а) u
ВХ
= 5+2sinωt ; б) u
ВХ
=3+4 sinωt.
Задачу решить графоаналитически и на основе использования эквивалентной
схемы диода.
Ответ: а) I
MAX
=40 мА , I
MIN
=14,5 мА ; б) I
MAX
=39,7 мА , I
MIN
= -2,55 мА .
Рис. 2.5
2.15. Определить выходное переменное напряжение u
ВЫХ
схемы на рис.
2.6, если работа диода происходит при комнатной температуре.
Ответ: u
ВЫХ
= 3.9 мВ.
I
Д
мА
30
20
10
β
-0.4 -0.2 U
ДО
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 U
Д
В
                                              20
     2.11. П о во льт-амп ер но й хар актер и сти ке п о л у п р о во дни ко во го ди о да
(р и с.2.4) о п р едели ть со п р о ти влени е ди о да п о сто янно му то ку R_ п р и
вкл ю чени и ди о да в п р ямо м и о бр атно м нап р авл ени и ( UП Р= 0,8 В, UО Б Р=
100В); найти со п р о ти влени я ди о да п ер еменно му то ку п р и р азны х значени ях
нап р яж ени я п р ямо го смещ ени я; 0,4 В и 1 В. О п р едели ть п о ло ж ени е р або чей
то чки , если ди о д вкл ю чен в схему р и с. 2.2 п р и E = 1,4 В, RН = 500 О м.
О твет: R-П Р = 0,16 кО м, R-О Б Р =1,5 М О м, R~1= 0,25 кО м, R~2= 0,125 кО м,
UРТ=0,7 В.

      2.12. О п р едели ть то к ди о да с и деал и зи р о ванно й ВАХ , теку щ и й в ц еп и
р и с. 2.2, если E = 5 В, RН =1 кО м, о бр атны й то к насы щ ени я - I0=10-12 А,
темп ер ату р а - T= 300 К. Реш и ть задачу гр афо анали ти чески м мето до м.
О ц ени ть и зменени е п о ло ж ени я р або чей то чки                   при      у меньш ени и
п р и ло ж енно го нап р яж ени я в 2 р аза, п р и у вел и чени и в 2 р аза со п р о ти влени я в
ц еп и .
 О твет: I =4,5 мА.
      2.13. И деал ьны й ди о д вклю чен в схему р и с.2.2 п р и RН = 1кО м, E=-15 В.
О п р едели тьвы хо дно е нап р яж ени е.
О твет: UВЫ Х = -15 В.
      2.14. В ц еп и р и с. 2.2 п р и RН =150 О м и сп о льзу ется ди о д с ВАХ ,
и зо бр аж енно й на р и с. 2.5. О п р едел и ть то к в ц еп и , если на вхо де действу ет
нап р яж ени е uВХ :
а) uВХ = 5+2sinωt ; б) uВХ =3+4 sinωt.
Задачу р еш и ть гр афо анали ти чески и на о сно ве и сп о л ьзо вани я экви валентно й
схемы ди о да.
О твет: а) IMAX=40 мА, IMIN =14,5 мА; б) IMAX=39,7 мА, IMIN= -2,55 мА.

                          IД м А
                         30

                         20

                         10
                                               β
                 -0.4 -0.2              UД О
                              0   0.2 0.4 0.6 0.8       1.0    UД В


                                  Ри с. 2.5



     2.15. О п р едели ть вы хо дно е п ер еменно е нап р яж ени е uВЫ Х схемы на р и с.
2.6, если р або та ди о да п р о и схо ди тп р и ко мнатно й темп ер ату р е.
 О твет: uВЫ Х = 3.9 мВ.