Тема 2. Полупроводниковые диоды и стабилитроны

Цель занятия: оценка статических параметров и анализ режима работы

полупроводниковых диодов и стабилитронов в цепи постоянного тока

Полупроводниковым диодом называют p-n-переход, обладающей односторонней проводимостью, т.е. проводимость (σ) которого зависит от полярности приложенного напряжения или протекающего тока.

Прямой ток в диоде возникает при подаче положительного напряжения на анод. Обратный ток в диоде намного меньше прямого и возникает при отрицательном напряжении на аноде. Свойства прямой ветви идеального p-n-перехода отражается вольтамперной характеристикой (рис. 2.1) и описывается выр. (1.20).

I = I_S(exp^(U/φT·γ) –1); j = [(е∙D_n∙n_p/L_n)+(е∙D_p∙p_n/L_p)]∙(exp^(U/φT·γ) –1). (1.20’)

Т иповая ВАХ диода приведена на рис. 2.1

Особенность ВАХ реальных диодов – отсутствие заметных токов через диод при малых положительных (U_ПР < U_Пор) и при отрицательных (U_ОБР) напряжениях. Обратные токи полагают равными нулю, т.к. их доля по отношению к прямому току составляет I_ОБР < I_ПР∙10^–4. (γ_Ge = 1,5; γ_Si = 2).

Заметный прямой ток (I_ПР >10 мкА) появляется при (U_ПР > U_ПОР), где: U_ПОР(Ge) ≥ 0,15; U_ПОР(Si) ≥ 0,4 (В).

При анализе U_ПОР(Si) для логических элементов ВАХ диода изображают в виде ступеньки, представляя диод в виде идеального ключа.

К основным параметрам диода относятся статическое сопротивление диода постоянному току (R_o) и дифференциальное сопротивление (r_d).

R₀ = U_ПР/I_ПР, (Ом). (1.29’) (2.1)

r_d = ∆U_ПР/∆I_ПР = φ_Т/(I_ПР + I₀) . (1.30’) (2.2)

Дифференциальное сопротивление характеризует наклон к оси абсцисс ВАХ при данном напряжении на диоде.

Отличие характеристик реального диода от ВАХ идеального p-n-перехода делает практически невозможным аналитический расчет токов и напряжений в реальных схемах с диодом. Поэтому в расчете часто используют либо реальные характеристики диода (справочник), либо определяют рабочую точку диода на пересечении прямой ветви ВАХ с линией нагрузки построенной по эксперименту.

2.1. Оценим параметры диодов в цепи с различными источниками эдс

Пример 2.1. Определить статическое R₀ и дифференциальное r_d сопротивление германиевого диода при Т = 300К; Е = 5 В; U_ПР = 0,3 В и токе I_0бр = 25 мкА.

Решение: Найдем ток прямой I_ПР при U_ПР = 0,3 В по формуле Эберса-Молла:

. (1.20’)

С опротивление диода постоянному току и дифференциальное сопротивление составит:

R₀ = U_ПР/I_ПР = 0,3/54∙10^–3 = 5,55 Ом. (2.1’)

r_d = φ_Т/(I_ПР + I₀) = 0,026/(54∙10^–3+ 25∙10^–6) = 0,48 Ом.

При значении источника ЭДС (допустим Е = 5 В) можно определить значение резистора (R_ОГР = R₁):

R₁ = (E – U_ПР)/I_ПР ; (2.3)

R₁ = R_ОГР = R_Н = (5 – 0,3)/0,054 = 87 (Ом).

Напряжение источника можно определить, используя второй закон Кирхгофа:

E = (I_ПР∙R₁ + U_ПР) или U_R1 = (Е – U_ПР) (2.4); U_ПР = (φ_Т·γ)ln[(I_1.ПР/I₀)+1]. (2.5)

Часто уравнение (2.4) может содержать два неизвестных: (I_ПР и U_ПР).

Чтобы их определить необходимо еще одно уравнение. Его роль может выполнять ВАХ диода, связывающая I_ПР и U_ПР. Учитывая, что (2.4) – это уравнение прямой, задачу удобно решить графически. Нагрузочную прямую (рис. 2.1) (для выр. 2.4) можно построить по двум точкам (точкам ее пересечения с осями координат).

Для построения прямой ветви ВАХ маломощного диода достаточно исследовать зависимость U_ПР = f(I_ПР), заполнить таблицу 2.1 и построить линию нагрузки - прямая проводится между точками Е источника ЭДС и тока I_КЗ = (Е/R₁).

Оси графика лучше строить в логарифмическом масштабе, задавая ток I_ПР.

Таблица № 2.1 для оценки параметров R₀ и r_d = f(U_ПР, I_ПР)

IПР (mА)	0,004	0,008	0,016	0,030	0,060	0,120	0,250	0,500	1	2	4	8	16	32	64
UПР (mV)
R0 (кОм)
rd (Ом)

В цепи (рис. 2.2) можно использовать:

а) несколько источников ЭДС, причем, как постоянного, так и переменного тока;

б) несколько диодов, причем, как в прямом, так и обратном включении;

в) в качестве нагрузки R_Н = R_ОГР, снимая с него выходное напряжение U_ВЫХ.

П ример 2.2. В схеме (рис. 2.3,а): Е = 2,2 (В); R₁ = 500 (Ом); U₁ = U₂ = 0,2(В); U₃ = 1,2(В). Вольтамперная характеристика диодов приведена на рис. 2.3,б.

Опорные диоды (стабилитроны) служат для поддержания опорного (стабильного) напряжения и тока через p-n-переход при его встречном подключении к источнику. Эффект стабилизации основан на том, что большое изменение тока ΔI_ОП вызывает малое изменение (приращения) опорного напряжения ΔU_ОП.

Стабилизация U_ОП в стабилитроне тем лучше, чем меньше его сопротивление r_Дифф.

При превышении напряжения, подаваемого на стабилитрон, на некоторую величину, в стабилитроне возникает пробой: Зенера (туннельный) при U_ОП ≤ 5В (ТКН-),

либо лавинный пробой при U_ОП > 7 В. (ТКН+)

Пробивное напряжение стабилитронов является функцией внешнего приложенного напряжения и темпе­ратуры. ТКН опорного диода: от –2 до +8 мВ/°С.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Диоды включают в цепь с источником ЭДС в прямом направлении с целью получения прямого тока I_ПР и стабильного прямого напряжения (U_ПР ≤ 1 В).

Встречное включение диода в цепь постоянного тока практикуется реже.

Диоды и стабилитроны в цепи с источником переменного тока служат в качестве ограничителей амплитуды требуемого знака, а также в качестве формирователей прямоугольных импульсов (рис. 2.4,а и рис. 2.4,б).

Стабилитроны используют в схемах стабилизаторов, служащих для снижения

пульсации напряжения ΔU_Н в нагрузке, по отношению к напряжению пульсации ΔU_И в источнике (рис. 2.5). Простой параметрический стабили­затор (рис. 2.6) имеет параметры: мощность Р_Н ≤ 250 мВт; КПД ≤ 60 %; коэффициент стабилизации К_СТ ≤ 150; ток в нагрузке I_Н < (⅔)I_{ОП Мах.} (при I_ОП = 3÷50 mA), напряжение стабилизации U_ОП ≤36 В.

Ток опорный I_{ОП Мах} (спр.) определяется допустимой мощностью Р_{ОП Мах}. ≤ 350 мВт.

Основные расчетные соотношения для рис. 2.6:

I_И = I_ОП + I_Н; I_Н = U_Н/R_Н = U_ОП/R_Н. (2.6)

U_R1 = Е_И – U_Н. (2.7)

U_Н = r_ДИФ∙I_Н. (2.8)

ΔU_ВЫХ = ΔU_ОП = [r_ДИФ/(r_ДИФ +R₁)]∙ΔU_ВХ. (2.9)

R₁ = (Е_И – U_Н)/I_R, (2.10)

R₁ = U_R1/I_И = (Е_И – U_ОП)/(I_ОП + I_Н). (2.11)

r_Диф.СТ = U_ОП/I_ОП = 1/S = φ_T/I_ОП. *(S - крутизна) (2.12)

Р_И = (I_ОП + I_Н)∙Е_И; Р_VD = I_ОП∙U_ОП; Р_Н = I_Н∙U_ОП; (2.13)

К_СТ = (ΔU_ВЫХ/ΔU_ВХ) = [R₁/r_Диф.ОП]. (2.14)

* Если опорный диод на требуемую величину U’_ОП отсутствует, то можно поставить несколько стабилитронов с суммарной величиной, не превышающей требуемое значение U’_ОП, либо в схему ставят последовательно со стабилитроном дополнительно требуемое число простых диодов (или светодиодов).

* В выходной цепи часто ставят конденсатор величиной С = 5÷20 мкФ,

позволяющий снизить пульсации напряжения U_Н в нагрузке в 2÷3 раза.

Пример 2.3. Требуется от источника нестабилизированного питания Е_И = 20 В

получить стабилизированное напряжение U_ОП=6,8 В, при токе в нагрузке I_Н = 1510 мА.

(I_Н.Мин. = 5 мА; I_Н.Мах. = 25 мА).

Решение. Выбираем стабилитрон КС168А с напряжением U_ОП =6,8 В и дифференциальным сопротивлением r_ДИФ = U/I = 3 Ом (спр.), при I_ОП.Ном = 15 мА.

[r_{Диф.Факт.} = φ_Т/I_ОП.Ном = 0,026/0,015 = 1,73 (Ом) факт.].

В сопротивлении R_Н (рис. 2.6) будет протекать максимальный ток, когда ток через опорный диод будет минимальным I_Н.Мин. = 5 мА. При токе I_{ОП.Ном..} = 15 мА, потребляемый от источника ток I_И составит:

I_И = I_Н.Мах. + I_ОП.Ном. = 25 + 15 = 40 mA.

Падение напряжения на ограничивающем резисторе и величина R₁ составит:

U_R1 = Е_И – U_ОП = 20 – 6,8 = 13,2 B.

R₁ = U_R1/I_И = 13,2/40∙10^-3 = 330 Ом

При изменении тока в нагрузке от I_Н.Мин. до I_Н.Мах. (на величину I_Н), напряжение на нагрузке будет изменяться на величину нестабильности U_Н:

U_Н = r_ДИФ∙I_Н =3∙20∙10^-3 =0,06 В. К_СТ =R₁/r_Диф.СТ = 330/3 =110. U_И = К_СТ∙U_Н.

При I_CT.Mах. = 40 мА максимальная мощность опорного диода, составит:

Р_ОП.Мах. = I_ОП.Мах.∙U_ОП = 280 мВт, что не превышает допустимой мощности.

Пример 2.4. Рассчитать параметры стабилизатора с регулируемым напряжением на потребителе (рис. 2.6). Напряжение ЭДС Е_И = 12 В. Регулируемое напряжение на потребителе составляет: U_ВЫХ = 0 ÷ 6,8 В при I_ОП ≤ 15 mA и R_Потр. = 10 кОм.

Решение. В схеме стабилизатора верхнее зна­чение выходного напряжения ограничено напряжением стабилитрона U_ОП = 6,8 В. Регулируемое напряжение на потребителе можно снимать с регулируемого сопротивления нагрузки.

При расчете сопротивлением R_ПОТР. потребителя можно пренебречь, т.к. ток через него I_ПОТР ≤ 0,7 mA. = U_Н/R_ПОТР = 6,8/10000 = 0,68 mA. Выберем условие, при котором сопротивление нагрузки удовлетворяет условию: R_Н = R_РЕГ < R_ПОТР.

Выберем R_Н = 2 кОм с тем, чтобы схема по возможности обладала меньшим выходным сопротивлением по отношению к R_ПОТР. Отсюда I_Н составит:

I_Н = U_Н/R_Н = 6,8/2000 = 3,4 mA.

Ток через ограничивающее сопротивление при токе I_ОП = 15 мА составит:

I_И = I_ОП. + I_Н.Мах. = 15 + 3,4 = 18,4 мА.

Тогда величина R₁ составит: R₁ = (U_ВХ–U_Н)/I_R = (12–6,8)/18,4∙10^–3 = 282 Ом.

Пример 2.5. В схеме (рис. 2.7) два диода Д220 подключены к источнику Е_И = 12,5 В с сопротивлениями: R₁ = 300 и R_Н = 200 [Ом]. Параметры диодов: U_ПР = 1,5 В; U_{0бр.мах.}= 70 В; I_ПР.мах = 0,05А; I_0бр.= 0,00001А (при Т = 300К).

Вычислить: а) ток источника I_И и ток в нагрузке I_Н, при прямом включении диодов;

б) токи I_И и I_Н при обратном включении диодов.

Решение. Вариант А – прямое включение диодов:

1. Суммарное напряжение на VD составит:

ΣU_VD.ПР = U_Н = U_VD.ПР.1 + U_VD.ПР.2 = 3 В. (1.23)

2. Определим токи: I_Н = U_Н/R_Н = 3/200 = 0,015A.

I_И = (Е_И –U_Н)/R₁ = (12,5–3)/300 = 0,0316 A.

2. По 1 закону Кирхгофа ток источника равен сумме ответвляющихся токов:

I_VD = I_И – I_Н = 0,0316 – 0,015 = 0,016 A

Полученный ток не превышает предельный ток через диод (I_ПР.мах = 0,05А).

Резисторы R₁ и R_Н образуют делитель напряжения U_R1 и U_R.н. При действии обратной полярности ЭДС ток через диод не должен превышать: I_0бр. ≤ 0,00001А.

Найдем ток в цепи делителя U_R1 и U_R.н: I_Н = Е_И /(R₁ + R_Н) = 12,5/500 = 0,025 А.

Обратное сопротивление диода: R_Обр = Е_И/I_Обр = 12,5/(0,00001 = 1 250 000 (Ом).

U_VD.ОБР = U_Н = I_Н ∙R_Н = 0,025∙200 = 5 В . U_R1 = I_Н∙R₁ = 0,025∙300 = 7,5 В.

Для цепи необходимо также определить следующие параметры:

сопротивление диода постоянному току - R₀ = U_ПР/I_ПР; (Ом)

сопротивление диода переменному току - r_Диф = ΔU_ПР/ΔI_ПР; (Ом)

крутизну вольтамперной характеристики диода - S = ΔI_ПР/ΔU_ПР; (сим.)

мощность потерь на диоде - Р_VD = U_ПР∙I_ПР; (Вт)

Пример 2.6. Определить среднее значение выпрямленного напряжения в однополупериодной схеме выпрямителя; амплитуду пульсаций выпрямленного напряжения и обратное напряжение диода, если;

R_Н = 100 Ом; R_ОГР = 10 Ом; С_Н = 1000 мкФ; U₂ = 110 В; f = 50 Гц.

Решение. Данные в задаче не удовлетворяют условию С_Н→∞. Однако,

С_Н ∙R_Н = 10³∙10^-6∙100 = 0,1c > 1/(f) = 0,02 c,

Для данной задачи R_Н/R_ОГР = 100/10 = 10, отсюда θ = 50⁰ и, следовательно,

U_В = √2∙U₂∙sin(π - θ)/2 = √2∙110∙sin(180-50)/2 = 141 В. (а’)

Полагаем, что С_Н заряжается в интервале времени, приближенно равному интервалу проводимости диода θ, и разряжается в течение оставшейся части периода. Энергия для заряда С_Н увеличивается на величину: Q₁ = C_Н∙U₁,

где U₁ – приращение напряжения на конденсаторе C_Н за время заряда.

Разряд конденсатора происходит в интервале (2π - θ), и уменьшение заряда в течение этого интервала составляет: Q₁ = (U_В/R_Н)∙(2π - θ)/ω, (b’)

Напряжение U₁ может быть вычислено из условия равенства получаемых и отдаваемых зарядов, т.е. U₁ = (U_В/R_Н)∙[(2π - θ)/ω]∙(1/C_Н), (с’)

Отсюда, амплитуда пульсации составит:

(U₁/2) = (1/2)∙[141/(100∙0,001)]∙{[2π – (50/180)π]/(2π50)} = 12,15 В.

Обратное напряжение черед диод определяется как разность мгновенных значений напряжений u_В и u_S. (U_2.max = U_m); (U₂ = U_ДЕЙСТВ).

Если разорвать цепь нагрузки, то конденсатор зарядится до мгновенного

значения u_S. Следовательно, U_{ОБР.МАХ} = 2√2∙U₂ = 2√2∙110 = 312 В. (d’)

Пример 2.7. 2-х полупериодный выпрямитель работает на активную нагрузку.

Определить емкость C_Ф фильтра, среднее действующее и мах периодическое значение токов через диод, наибольшее значение тока в переходном процессе при подключении схемы к сети и напряжение ХХ обмотки w2 трансформатора при условии, что: I_В = 10 A; U_В = 50 В; f = 50 Гц. (U_2.max = U_m); (U₂ = U_ДЕЙСТВ)

Примем, что среднее значение падение прямого напряжения на диодах равно ΔU_Д = 1 В, а пульсации напряжения на нагрузке должно быть не более 10 %.

Решение. Обозначим через R сопротивление замещения трансформатора. Считая, что напряжение КЗ соответствует обычным значениям для трансформатора, примем отношение R_ОГР/R_Н = 10%.

По данным нагрузки находим: R_Н = U_В/I_В = 50/10 = 5 Ом.

Заданное значение по пульсациям удовлетворяется при значении ωR_НС_Ф.

Соответственно, С_Ф = T/(U_В/I_В) = (0,02 c/(50 В/5 A) = 0,002 [Ф] = 2000 мкФ

Из [1 – рис. 2.9] находим: (U_В/√2U₂) = (U_В/U_2.MAX) = 0,76 и, следовательно,

U_2.MAX = 50/0,76 = 66 В. Найдем мах. U_ХХ обмотки w₂, прибавив к этому значению

падения напряжений на 2-х диодах (VD): U*_S.MAX = U_S.MAX +2ΔU_Д = 66+2 = 68В.

Действующее значение U_ХХ = U*₂ обмотки w₂ составит: U*₂ =U_2.MAX/√2 = 48,2В.

Среднее значение тока в каждом диоде составит: I _Д.СР = I_В/2 = 10/2 = 5 А.

В соответствии с допущением эквивалентное активное сопротивление обмотки w₂ трансформатора составит: R = 0,1∙R_В = 0,1∙5 = 0,5 Ом

Литература основная

1. Рекус Г.Г. Основы электротехники и промышленной электроники в примерах

и задачах с решениями: Учебное пособие. – М.: Высш. шк., 2008. – 343 с.

2. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. – М.: Высш. шк., 2001. – 620 с.

3. Березкина Т.Ф., Гусев Н.Г. Задачник по общей электротехнике с основами

электроники. – М .: Высш. шк., 2001. - 377 с.

4. Алиев И.И. Электротехнический справочник. – М.: Радио, 2000. – 384 с.

Литература дополнительная

5. Сборник задач по электротехнике и основам электроники / Под ред. В.Г. Герасимова. – М.: Высш. шк., 1987. - 288 с.

6. Изъюрова Г.И. Расчет электронных схем. – М.: Высш. шк., 1987. – 334 с.

7. Гусев В.Г. Сборник задач по электронике. – М.: Высш. шк., 1988. – 240 с.

РГР № 2. ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЧТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

Решить задачу согласно номера варианта:

1. Пользуясь ВАХ стабилитрона Д818 (из таблицы 2), при T = 27°С, определить:

а) напряже­ние стабилизации; б) допустимый ток, если Р_ПРЕД = 125 мВт.

Для источника Е = 20 В и для номинального тока Д818 определить R_ОГР и R_Н.

2. Для диода Д220 при Т = 27°С и I₀ = 10 мкА прямое смещение U = 0,25 В вызывает определенный прямой ток. На сколько ток изменится, если температура T = 67°С?

3. Пользуясь ВАХ диода КД510 (табл. 2), определить: а) r_Диф; б) φ_к;

б) R₀ при I_ПР = 1 и 1,5 мА и R₀ обратному току I_ОБР при U_ОБР = 30 В;

в) Р_VD на диоде при I_ПР = 0,5 мА и Р_VD для обратного тока при U_ОБР = – 50 В.

4. В схеме (рис. 2.5) стоит диод Д311 и стабилитрон КС156, работающие при Е =10 В, Т₁ =20 °С и Т₂ =70 °С. Определить сопротивления: а) R_0гр, R₀ и r_диф для Т₁ = 20°С; U_ПР1,2 = 0,25 В и при U_ОБР1 = 25 В U_ОП2 = 5,6 В;

б) как изменятся значения R₀ и r_Диф при T₂ = 50 °С.

5 . На рис. 2.5 два диода ГД507, имею­щие тепловой ток I_S = 10 мкА, соединен последовательно с ис­точником напряжения Е = 10В и резистором R_Н = 1 кОм.

Найти I_ПР и U_ПР диода при T = 300 К.

6. Определить выход­ное напряжение в схеме (рис. 2.5), если при T = 300К два диода КД105 включить встречно, тепловой ток составляет I_S = 10 мкА, а R_Н = 1000 (Ом).

7. Определить величину и форму U_ВЫХ для схемы (рис. 2.6), содержащей диод КД 510 (при T = 300 К).

8. Резистор R = 100 Ом соединен последовательно с диодом Д9, работающим при Т = 27°С и тепловом токе I_S = 5 мкА. Начертить ВАХ для диода в интервале токов I_ПР = 10 мкА ÷ 10 мА, определив диапазон Е источника.

9. Диод КД522А включен в схему (рис. 2.6) при Е = 3 В, е = 2 В, R_Огр = 200 Ом. Требуется: а) определить ток диода, напряжение на диоде и на нагрузке; б) найти рабочую точку диода, используя ВАХ указанного диода.

10. На схеме (рис. 2.7) резистор R_Огр = 100 Ом соединен последовательно с тремя диодами Д20, где при Т=27°С тепловой ток I_S = 50 мкА. Определить U_ВЫХ и начертить суммарную ВАХ этой комби­нации в полулогарифмическом масштабе в интервале I_ПР = 1÷50 мА при прямом смещении.

11. На схеме рис. 2.7 резистор R_Огр = 500 Ом соединен последовательно с тремя диодами КД522, где при Т = 27 °С тепловой ток каждого диода составил I_S = 1 мкА. Определить U_ВЫХ и начертить суммарную ВАХ этой комби­нации в полулогарифмическом масштабе в интервале I_ПР = 1÷100 мА при прямом смещении.

12. По справочнику определить, во сколько раз уменьша­ется допустимое U_ОБР диода КД226 при изменении температуры среды в диапазоне T = 20÷70°С.

13. При U_ПР = 0,6 В предельный ток диода I_ПР = 50 мА. Если этот диод соединить последовательно с резистором на­грузки R_Н = 100 Ом, то какова будет наибольшая величина Е источника, при которой диод будет работать в безопасном режиме?

14. В схеме (рис. 2.8) стоят диоды КС510 и КД510. Определить предел изменения Е_ИСТ, если I_СТ.МАХ = 30 А, I_СТ.МИН = 1 мА, сопротив­ления R_Н = 1 кОм и R_ОГР = 0,5 кОм.

1 5. Для схемы (2.8) при R_Н=2 кОм. U_СТ = 13 В, I_СТ.Мах =20 мА, I_СТ.Мин =1 мА найти величину U_Н и R₁, если Е_Мин =16 В, E_Мах =24 В. Определить, будет ли обеспечена стабилизация во всем диапазоне, найти η и Р.

1 6. Для схемы (рис. 2.8). U_СТ =5 В, I_СТ.МАХ =40 мА, I_СТ.МИН =5 мА, Е = 10 В. Вычислить ве­личины I_R1.МАХ и R₁, если ток нагрузки меня­ется в пределах I_Н = 0...I_Н.МАХ.

17. Для схемы (рис. 2.8). U_СТ = 30 В, I_СТ.МАХ = 30 мА, I_СТ.МИН = 1 мА, Е = 50 В. Вычислить η, Р, вели­чину R₁ и найти возможные пределы изменения Е, если I_Н = 25 мА.

18. Определить величину I₀ диода Ge при Т=20°С, если тепловой ток I_S = 10 мкА.

19. Имеется Ge диод с N_d =10³ ·N_a , причем на каждые 10⁸ атомов Ge приходится один атом акцепторной примеси. Опре­делить φ_K при T = 300 К.

20. Определить сопротивление диода постоянному току при пря­мом и обратном смещениях, если при U_ПР = 0,1 В, I_ПР = 5 мА, а при U_ОБР = 100 В ток I_ОБР = 0,25 мА.

21. Для диода Д310 или Д311 при изменении прямого напряжения от 0,2 до 0,4 В прямой ток увеличивается от 2,5 до 16 мА. Определить крутизну характеристики и дифференциальное сопротивление диода.

22. На диод КД512, имеющий при t = 27⁰C ток I₀= 50 мкА, подано U_ПР = 0,45 В.

Определить, на сколько изменится ток I_ПР через диод при повышении Т на 30 °С.

2 3. Определить, на сколько изменится r_диф и R₀ кремниевого дио­да при повышении температуры Т на 30 °С, если U_ПР = 0,42 В и начальная Т = 27⁰C, а ток I₀ = 10 мкА.

2 4. В p-n-переходе U_ПР = 0,15 В вызывает определенный ток носителей заряда при Т =300 К. Определить U_ПР, чтобы I_ПР увеличился в 2 раза? Известно, что I₀ = 10мкА.

25. Через Si диод при Т=300 К течет I_ПР = 5 мА. Определить U_ПР, если I₀ = 25 мкА.

26. Диод Д310 имеет I₀ = 30 мкА при Т = 300 К и U_ПР = 0,13 В. Определить температурный коэфф. напряжения (ТКН), если при повышении Т на 30°С, ΔU = 0,08В

27. Пользуясь ВАХ диода КД522А, взятой из справочника [4], определить:

а) r_диф; φ_K; R₀ при I = 1 мА и 1,5 мА; R_0БР при U_ОБР = 30 В; Р_VD при I_ПР= I_ОБР= 0,5 мА и U= – 50 В.

28. Диоды КД226 включены в схему (рис. 2.7). Е = 12 В, R_Огр = 100 Ом. Требуется:

а) определить I_ПР, U_ПР, U_Н; б) найти рабочую точку диода, используя ВАХ диода [4].

Характеристики КД22В при Т = 25 °С: U_Пр.Ср = 0,45В; I_Обр = 50мкА.

29. На диод Д18, имеющий ток I₀=50 мкА, подано U_ПР = 0,26 В при Т = 25⁰C.

Определить, на сколько изменится ток I_ПР через диод при повышении Т на 35 °С.