3. Статистическое и дифференциальное сопротивления диода для рабочей и обратной ветви вах. Идеальная вах
Статистическое сопротивление характеризует поведение НЭ в режиме неизменно тока и в заданной точке ВАХ, определяется отношением напряжения к току.
В ряде применений на существенную постоянную составляющую тока диода накладывается небольшая переменная составляющая (обычно при этом говорят, что элемент работает в режиме малых сигналов). В этом случае интерес представляет дифференциальное (или динамическое) сопротивление Rдиф= dU/dI. Величина динамического сопротивления зависит от постоянной составляющей тока диода, определяющей рабочую точку на характеристике.
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»).
Сопротивление по переменному току вычисляется по формуле Ri = k . ctg a. Это сопротивление прямо пропорционально котангенсу угла наклона касательной к характеристике в рабочей точке РТ. Здесь k = Mu /Mi, где Mu и Mi коэффициенты масштаба осей координат. Сопротивление постоянному току (статическое сопротивление) прямо пропорционально котангенсу угла наклона прямой соединяющей рабочую точку с началом координат, то есть R0 = k . ctg
В частности для преобразования переменного тока в постоянный ток применяют НЭ с односторонней проводимостью, сопротивление которых одного направления намного меньше сопротивления для тока обратного направления.
Идеальная ВАХ
В идеале вольт-амперная характеристика полупроводникового диода должна была бы выглядеть следующим образом (рис. 1.1).
Для «прямого» направления тока идеальный полупроводниковый диод должен был бы представлять короткое замыкание, для «обратного» — разрыв цепи.
4. При каком соотношении потенциалов на выходах диод закрыт и открыт? Токи и сопротивления в открытом и закрытом состоянии диода. Обратное напряжение.
Представление реального диода в виде «идеального диода» равносильно модели идеального вентиля: полностью открыт (прямое включение), полностью закрыт (обратное включение). В закрытом положении ток равен нулю при любом отрицательном напряжении на диоде, в открытом положении напряжение равно нулю при любом токе. Таким образом дифференциальные сопротивления в закрытом и открытом состоянии равны соответственно бесконечности и нулю. Обратное напряжение на диоде - увеличилось на величину смещения, а выпрямленное напряжение уменьшилось не только за счет уменьшения амплитуды тока, но и за счет уменьшения длительности импульсов тока.
5. Основные параметры выпрямительных диодов. Прямой и обратный ток. Прямое и обратное напряжение. Напряжение пробоя.
Основные параметры выпрямительных диодов:
среднее прямое напряжение Uпр.ср. при указанном токе Iпр.ср.;
средний обратный ток Iобр.ср. при заданных значениях обратного напряжения Uобр и температуры;
допустимое амплитудное значение обратного напряжения Uобр.макс.;
средний прямой ток Iпр.ср.;
частота без снижения режимов.
Прямой и обратный ток: Граница областей с различными типами электропроводности как бы расширяется, образуя зону, обедненную электронами и дырками и, следовательно, оказывающую току очень большое сопротивление. Однако в этой зоне небольшой обмен носителями тока между областями диода все же будет происходить. Поэтому через диод пойдет ток, но во много раз меньший, чем прямой. Этот ток называют обратным током диода.
Прямое и обратное напряжение: Это понятие относится к полупроводниковой или ламповой технике. Опишу на примере полупроводникового диода. Соответственно для p-n -перехода (p - positive (+), n - negative (-)) при прямом напряжении полярности источника питания и p-n перехода совпадают - "+" источника приходится на p-область, а "-" - на n-область. Ток в данном случае проходит через p-n -перехода почти без препятствий. При обратном же напряжении соответственно "+" источника приходится на n-область, а "-" - на p-область и p-n -переход - "закрыт", ток через него не течет.
Напряжение пробоя это то напряжение, при котором резко снижается удельное сопротивление материала изделия