Спеціальність 6.010104(29) Автоматизовані системи управління промисловими установками

Курс 3

Дисципліна „Силова електроніка та мікросхемотехніка“

Типові запитання та відповіді

1.Типи напівпровідникових діодів, їх характеристики та параметри.

Напівпровідниковий діод – електроперетворювальний прилад з одним р-n-переходом (переходом метал – напівпровідник) і двома виводами. Властивості, технічні характеристики та параметри діода визначаються р-n-переходом.

Класифікація діодів.

Напівпровідникові діоди знаходять широке застосування при розв’язанні схемотехнічних питань усіх напрямків електроніки. Малі маси та габарити, високий опір зворотному і малий опір прямому струму, висока швидкодія дозволяють застосовувати їх практично в будь-яких виробах сучасної електронної техніки.

За призначенням напівпровідникові діоди класифікуються:

1. Випрямні діоди

2. Стабілітрони

3. Імпульсні діоди

4. Високочастотні діоди

5. Варикапи

6. Тунельні та обернені діоди

7. Надвисокочастотні діоди.

За конструктивно-технологічним принципом діоди поділяються на точкові та площині, які бувають сплавні та дифузійні.

Напівпровідникові діоди мають загальні параметри, які стосовуються для всіх різновидів діодів.

Діоди характеризуються диференціальним (динамічним) і статичним опорами, які визначаються за вольт-амперною характеристикою. Диференціальний опір у будь-якій точці прямої вітки характеристики

де ∆U, ∆І – кінцеві прирости напруги і струму поблизу робочої точки.

Статичній опір у будь-якій точці прямої вітки характеристики

ВАХ реального діоду.

Пряма вітка ВАХ реального діоду також відрізняється від ВАХ ідеального р-n-переходу. Це пояснюється тим, що вираз не враховує впливу об’ємного опору бази r_б діода при великих рівнях інжекції, коли кількість неосновних носіїв заряду стає значно більше основних. Значення r_б залежить від типу діода і може змінюватися від десятих часток до декількох десятків Ом. Якщо врахувати спад напруги в області бази І∙r_б, то одержимо рівняння, яке описує пряму вітку ВАХ реального діода

При І >> І_о, що відповідає великим рівням інжекції, складовою, що включає , можна знехтувати. Тоді пряма вітка ВАХ описується лінійною залежністю U = І ∙ r_б. Ця ділянка ВАХ називається омічною дільницею прямої вітки.

При збільшенні температури пряма вітка характеристики стає більш крутою, тому що зростає І_о і зменшується опір бази. Спад напруги, що відповідає тому же значенню прямого струму, при цьому зменшується, що оцінюється за допомогою температурного коефіцієнта напруги (ТКН)

ТКН показує, на скільки повинна змінитися напруга на діоді при зміні температури на 1°С при певному значенні прямого струму (І = соnst). ТКН = − 2,2 мВ/ град.

2. Параметри біполярних транзисторів. Коротка характеристика основних груп параметрів.

Біполярний транзистор (БТ) – це напівпровідниковий прилад з двома взаємодіючими випрямними переходами і трьома (чи більш) виводами, що забезпечує підсилення потужності електричних сигналів. У БТ використовуються водночас два типи носіїв заряду – електрони і дірки (звідси і назва – біполярний).