3.3. Параметри нд

Напівпровідникові прилади оцінюють системою параметрів, які поділяють на граничні параметри, що визначають гранично допустимі значення (максимально і мінімально допустимі значення), та характеристичні (робочі) параметри. Допустиме значення параметра – це значення, у межах якого очікується задовільна робота приладу, а гранично допустиме – значення, за межами якого прилад може бути ушкодженим або виведеним з ладу.

Характеристичні значення параметрів – це значення електричної, теплової, механічної або іншої величин, які характеризують певні властивості приладу.

Використовуючи НД, не можна допускати занадто великих напруг або струмів, які могли б зіпсувати прилад. Для запобігання небажаним наслідкам, вибираючи той чи інший тип приладу для вмикання в елект­ричне коло, оцінюють граничні параметри електричного режиму діода, передусім максимально допустиму постійну зворотну напругу U_R mах та максимально допустимий постійний прямий струм І_F max діода. Максимально допустимими параметрами називають значення конкретних режимів елек­тронних приладів, які не повинні бути перевищені за будь-яких умов експлуатації та за яких забезпечується задана надійність. Зазвичай значення цих параметрів, взяті з паспортних даних конкретного типу приладів, мають перевищувати максимальне значення відповідних параметрів в електричній схемі, в якій передбачено використання приладу.

Для будь-якого елемента електричної схеми небажаним є його нагрівання, зумовлене потужністю розсіювання приладу. Розрізняють пряму потужність розсіювання діода P_F (значення потужності, що розсіюється діодом під час проходження прямого струму) та зворотну потужність розсіювання P_R (значення потужності, що розсіюється діодом під час проходження зворотного струму). За цим параметром визначають зону безпечної роботи приладу, у будь-якій точці якої повинно виконуватися співвідношення ІU = P < P_max. Здатність діодів розсіювати потужність оцінюють за допомогою теплового опору.

Аналізуючи електричні схеми з НД, використовують диференціальні параметри. Такими параметрами електронних приладів є величини, які зв’язують малі зміни струму з малими змінами незалежних змінних. Струм у діоді фактично є функцією двох незалежних змінних – електричної напруги U і температури Т:

І = f(U; T).

Тому диференціал струму має дві складові:

. (3.4)

Частинні похідні перед диференціалами dU i dT являють собою диференціальні параметри НД. Якщо замінити нескінченно малі прирости незалежних змінних їхніми кінцевими приростами, то S_З =  I/ U | T = const – диференці­альна крутість ВАХ діода (пряма провідність), мА/В; S_I(T) =  I/ T | V = const – диференціальна температурна чутливість струму діода, мА/єС (мА/К).

Диференціальний опір діода r визначають відношенням малого прирос­ту напруги діода до малого приросту струму в ньому у заданому режимі.

Розглянуті параметри можна визначити за ВАХ діода (рис. 3.1). Зауважимо, що диференціальні параметри характеризують прилад тільки в заданій точці, а зі зміною режиму їхні значення істотно змінюються ( U^А/ I^А). У цій же точці визначають опір діода постійному струму (рис. 3.1):

R_– = U^А/I^А. (3.5)

Максимально допустиме iз схемотехнічних міркувань збільшення зворотного струму діода визначається максимально допустимою температурою НД (80...100 С – для германієвих приладів i 150...200  С – для кремнієвих приладів).

Мінімальна допустима температура діода визначається теоре­тично енергією іонізації акцепторних та донорних домішок i до­сягає мінус 200 С. Практично з міркувань кліматичної стійкості її встановлюють від мі­нус 60 до мінус 70 С.