2.8 Расчет вольт–фарадной характеристики

Диоды с p-n переходами обладают емкостными свойствами, что связано с пространственными перераспределениями заряда электронов и дырок при приложении внешнего напряжения к p-n переходу. Ёмкость p-n перехода в сильной степени определяет быстродействие переходов и приборов на их основе.

Зарядная емкость р-n перехода связана с изменением заряда в ОПЗ. При изменении напряжения на величину ,изменяется толщина ОПЗ. Это связано с изменением объёмного заряда нескомпенсированных ионов на величину (из-за протекания носителей заряда соответствующего знака к соответствующим сторонам границ ОПЗ). Эта емкость является физической и способна накапливать энергию и разряжаться во внешнюю цепь.

Для резкого p-n перехода:

где - толщина ОПЗ

ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ЁМКОСТИ

Температурная зависимость емкости определяется в основном контактным потенциалом U_o и зависимостью диэлектрической проницаемости от температуры (эта зависимость слабо выражена). При повышении температуры потенциальный барьер понижается и происходит частичная нейтрализация ОПЗ, в то время как, контактный потенциал задает начальную толщину ОПЗ.

В общем случае температурная зависимость емкости определяется выражением:

где

Из данной зависимости видно, что емкость практически не зависит от температуры, и чем больше величина обратного напряжения, тем меньше емкость зависит от температуры.

2.9 Зависимость добротности от частоты

Качество диодов определяется такими параметрами, как добротность . Добротность определяют отношением реактивного сопротивления к активному. Эквивалентная схема и схемотехническое изображение диода показаны на рисунке: