Изучение характеристик и моделей полупроводниковых диодов. - 2 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МАИ | Москва

Рубрика: 

2
2
В основе идеализированной модели диода для большого сигнала ле-
жит модель p-n перехода, представленная эквивалентной схемой (см. ри-
сунок 1.)
Рисунок 1.
На схеме диод VD моделируется ВАХ, описываемой формулой
I=I
0
[exp(u/φ
T
) – 1], где I
0
– тепловой ток; u–напряжение на переходе;
φ
T
= кТ/q – тепловой потенциал; k – постоянная Больцмана; Т – абсолютная
температура; q – заряд электрона; φ
T
= 0,026 В при Т = 300 К.
В идеализированной модели диода сопротивление r
Б
моделирует со-
противление области диода с низкой концентрацией примесей (базы), а
также может учитывать сопротивление омических контактов между ме-
таллическими выводами диода и полупроводниковыми областями. Кон-
денсатор С
бар
моделирует барьерную емкость, а С
дф
– диффузионную ем-
кость p-n перехода.
Диод VD и сопротивление базы r
Б
являются статическими парамет-
рами, а барьерная С
бар
и диффузная С
дф
емкости – динамическими пара-
метрами диода.
Идеализированная модель диода с p-n переходом может приводить к
значительным ошибкам расчета ВАХ при больших прямых токах, так как
не учитывает эффект модуляции сопротивления базы, который заключает-
ся в снижении r
Б
с ростом величины прямого тока из-за увеличения числа
носителей заряда в базе за счет инжекции их из эмиттера.
В модифицированной модели диода для учета данного эффекта ВАХ
диода VD задается формулой 
                                                                       2

     В основе идеализированной модели диода для большого сигнала ле-
жит модель p-n перехода, представленная эквивалентной схемой (см. ри-
сунок 1.)




                                   Рисунок 1.


     На схеме диод VD моделируется ВАХ, описываемой формулой
I=I0[exp(u/φT) – 1], где I0 – тепловой ток; u–напряжение на переходе;
φT = кТ/q – тепловой потенциал; k – постоянная Больцмана; Т – абсолютная
температура; q – заряд электрона; φT = 0,026 В при Т = 300 К.
     В идеализированной модели диода сопротивление rБ моделирует со-
противление области диода с низкой концентрацией примесей (базы), а
также может учитывать сопротивление омических контактов между ме-
таллическими выводами диода и полупроводниковыми областями. Кон-
денсатор Сбар моделирует барьерную емкость, а Сдф – диффузионную ем-
кость p-n перехода.
     Диод VD и сопротивление базы rБ являются статическими парамет-
рами, а барьерная Сбар и диффузная Сдф емкости – динамическими пара-
метрами диода.
     Идеализированная модель диода с p-n переходом может приводить к
значительным ошибкам расчета ВАХ при больших прямых токах, так как
не учитывает эффект модуляции сопротивления базы, который заключает-
ся в снижении rБ с ростом величины прямого тока из-за увеличения числа
носителей заряда в базе за счет инжекции их из эмиттера.
     В модифицированной модели диода для учета данного эффекта ВАХ
диода VD задается формулой


                                      2

Страницы