1 Расчет параметров полупроводниковых диодов

Рассмотрим пример (рисунок 1.1). Рассчитать и сравнить Rдиф, Rпр.д для диода КД209Б при Iпр= 400 мА.

Рисунок 1.1-Определение Rдиф, Rпр.д для диода КД209Б при Iпр= 400 мА.

Дифференциальное сопротивление находим как котангенс угла наклона касательной, проведенной к прямой ветви ВАХ в точке Iпр= 12 мА (Rдиф ~ ctg Θ~).

Прямое сопротивление диода находим как отношение постоянного напряжения на диоде Uпр=0,82В к соответствующему постоянному току Iпр=400мА на прямой ветви ВАХ.

Видим, что Rдиф < Rпр.д . Кроме того, отметим, что значения данных параметров зависят от заданного режима. Например, для этого же диода при Iпp=100мА (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2- Определение Rдиф, Rпр.д для диода КД209Б при Iпр= 100 мА.

Рассчитать Rобр.д для диода КД209Б при Uобр = 100 В и сравнить с рассчитанной величиной Rпр.д. На обратной ветви ВАХ КД209Б (см.рисунок. 1.3) находим: Iобр = 1,5кА при Uобр =100В.

Рисунок 1.3- Расчет Rобр.д.

Видим, что Rобр>>Rпр.д, что говорит об односторонней проводимости диода. Вывод об односторонней проводимости можно сделать и непосредственно из анализа ВАХ: прямой ток Iпp~мА при Uпр <1B, в то время как Iобp ~ десятки мкА при Uобр~десятки вольт, т.е. прямой ток превышает обратный в сотни- тысячи раз.

Стабилитроны и стабисторы предназначены для стабилизации уровня напряжения при изменении протекающего через диод тока.

Стабилитрон КС211Ж.

I_стmin=0.5 мА I_cтmax=12мА R_диф=40 Ом .

Максимально допустимые параметры. К ним относятся: максимальный Iст.max, минимальный Iст.min токи стабилизации, максимально допустимый прямой ток Imax, максимально допустимая рассеиваемая мощность Pmax.

Величина Rогр выбирается таким образом, чтобы ток через стабилитрон был равен номинальному, т.е. соответствовал середине рабочего участка.

I_СТ.НОМ = ( I_СТ.МИН + I_{СТ.МАКС} ) / 2=(12мА+0.5мА)/2=6.25мА.

=R_диф(I_cтmax- I_стmin)=40 Ом*(12мА-0.5мА)=0.46В.

2 Определение h-параметров биполярных транзисторов

Задаем режим работы транзистора по постоянному току (задаем положение исходной рабочей точки):

I_бо=20мА U_кэо=5В.

Параметры h11э и h12э определяют по входным статистическим характеристикам(рисунок 2.1). Для того, что бы нанести положение ИРТ,возьмем характеристику U_кэ=5В и на ней отметим точку, соответствующую I_б=20мА. После этого можем для ИРТ найти

U_бэо=0.44В.

Рисунок 2.1-Определение параметров h11э.

Определение параметров h11э

Для выполнения условий U_кэ=const выбираем две точки на характеристики U_кэ=5В рядом с ИРТ(рисунок 2.1).

Для точки А: U_бэа=0.6В I_ба=40мА U_кэа=5В,

Для точки В: U_бэв=0.18В I_бв=0мА U_кэв=5В,

Для ИРТ: U_бэо=0.44В I_бо=18мА U_кэо=5В.

Как видно, для всех трех точек выполняется равенство U_кэ=5В=const по графикам (рисунок2.1) определяем приращение точками А и В находим параметры h11э:

h11э= (U_бэа-U_бэв)/(I_ба-I_бв)=(0.6В-0.18В)/(40мА-0мА)=15Ом.

Определение параметров h12э

Для выполнения условий I_б=const на характеристике U_кэ=0В выбираем точку С, для которой I_б=20мА.(pисунок 2.2 ).

Для точки С: U_бэс=0.25В U_кэс=0В I_бс=20мА,

Для ИРТ: U_бэо=0.44В U_кэо=5В I_бо=20мА.

Рисунок 2.2 – Определение параметра h12э.

Как видно,для этих двух точек выполняется условие I_б=20мА=const. По графикам находим (рисунок2.2) определяем приращение между точками С и ИРТ находим параметры h12э:

h12э= (U_бэо-U_бэс)/(U_кэо-U_кэс)=(0.44В-0.25В)/(5В-0В)=0.038.

Параметры h21э и h22э определяют,по выходным статистическим вольт-амперным характеристикам (рисунок 2.3).Для того чтобы найти положение ИРТ :I_бо=20мА,U_кэо=5В ,выходную характеристику при I_б=20мА ,и на ней отметим точку ,соответствующую U_кэо=5В. После этого для заданной ИРТ найдем :

Iко=1200мА.

Рисунок 2.3-определение параметров h21э.