3. Как влияет температура на характеристики диодов?
При увеличении температуры растет количество носителей, способных преодолеть потенциальный барьер прямосмещенного перехода, что приводит к увеличению тока через диод, включенный в прямом направлении. При этом уменьшается прямое падение напряжения на диоде (необходимо меньшее напряжение для поддержания тока на одном и том же уровне).
При увеличении температуры растет так же и обратный ток. Во всех случаях обратный ток связан с генерацией носителей заряда – процессом, характеризующимся энергетическим барьером, преодолеваемым носителями при генерации. С увеличением температуры растет средняя энергия носителей и вероятность преодоления этого барьера растет.
С повышением температуры увеличивается вероятность туннельного перехода (из-за роста энергии носителей заряда), а значит и падает пробивное напряжение при туннельном пробое.
С повышением температуры уменьшается длина свободного пробега носителей, следовательно, и энергия, которую может набрать носитель до рассеяния. Следовательно, с ростом температуры растет напряжение лавинного пробоя.
4. Как изменяется вольтамперная характеристика диода при увеличении частоты и почему?
Выпрямительные свойства полупроводниковых диодов зависят от частоты подаваемого на них напряжения.
При синусоидальном напряжении на диоде знак напряжения периодически изменяется. Если напряжение меняется медленно, то при каждом значении напряжения успевает установиться соответствующее ему стационарное распределение носителей и ток через р-n-переход определяется тем напряжением, которое приложено в данный момент
Если к выпрямителю приложено переменное напряжение такой частоты ν, что полупериод меньше, чем T, то дырки, инжектированные за положительный полупериод в n-область, и электроны, инжектированные в p-область, не успевают рекомбинировать и во время обратного полупериода, когда напряжение на р-n-переходе понижается, уходят обратно. Наличие высокой концентрации неосновных носителей вблизи р-n-перехода резко уменьшает его обратное сопротивление в начальный момент отрицательного напряжения. По мере уменьшения концентрации неосновных носителей вблизи р-n-перехода наблюдается постепенное увеличение обратного сопротивления.
5. Как влияет температура на стабилитрон?
В сильно легированных полупроводниках вероятность туннельного пробоя с увеличением температуры возрастает. Поэтому напряжение стабилизации у них при нагревании уменьшается, т.е. они имеют отрицательный температурный коэффициент напряжения стабилизации, который показывает, на сколько процентов изменится напряжение стабилизации при изменении температуры прибора на 1℃.
6. Чем определяется рабочая область стабилитрона?
Рабочая область стабилитрона ограничена минимальным Iст min и максимальным Iст max токами стабилизации. При токе стабилитрона ниже Iст min начинает существенно уменьшаться напряжение на стабилитроне и в конечном итоге стабилитрон может закрыться. При превышении максимального тока Iст max стабилитрон выходит из строя.
7. В чем заключается основное свойство стабилитрона?
Принцип работы стабилитронов основан на использовании свойства p-n-перехода при электрическом пробое сохранять практически постоянную величину напряжения в определенном диапазоне изменения обратного тока. Механизм пробоя может быть туннельным, лавинным или смешанным.
Основа функциональности стабилитрона состоит в том, что при довольно больших изменениях обратного тока напряжение на элементе остается практически неизменным.
8. Как включается стабилитрон в схемах?
У стабилитрона два вывода — это катод и анод. Следовательно, есть всего два варианта его включения:
— включение в прямом направлении, когда анод подключается к плюсу питания, а катод к минусу,
— включение в обратном направлении, когда анод подключается к минусу питания, а катод к плюсу.
В прямом включении стабилитрон ведет себя как обычный диод, а вот в обратном включении в стабилитроне возникает пробой.
9. Почему у диода Шотки пороговое напряжение меньше, чем у выпрямительного диода, а обратный ток – больше?
У диода Шотки один слой полупроводника, а у обычного 2. Поэтому сопротивление перехода меньше (и напряжение на переходе меньше) и ток обратный выше так как нет хорошего барьера.
10. Какой из испытанных диодов имеет наименьшее быстродействие и почему?
Диод КД226 имеет наименьшее быстродействие, потому что предельная частота в большинстве случаев не превышает 20 кГц.
3. Как влияет температура на характеристики диодов?
При увеличении температуры растет количество носителей, способных преодолеть потенциальный барьер прямосмещенного перехода, что приводит к увеличению тока через диод, включенный в прямом направлении. При этом уменьшается прямое падение напряжения на диоде (необходимо меньшее напряжение для поддержания тока на одном и том же уровне).
При увеличении температуры растет так же и обратный ток. Во всех случаях обратный ток связан с генерацией носителей заряда – процессом, характеризующимся энергетическим барьером, преодолеваемым носителями при генерации. С увеличением температуры растет средняя энергия носителей и вероятность преодоления этого барьера растет.
С повышением температуры увеличивается вероятность туннельного перехода (из-за роста энергии носителей заряда), а значит и падает пробивное напряжение при туннельном пробое.
С повышением температуры уменьшается длина свободного пробега носителей, а следовательно, и энергия, которую может набрать носитель до рассеяния. Следовательно, с ростом температуры растет напряжение лавинного пробоя.
4. Как изменяется вольтамперная характеристика диода при увеличении частоты и почему?
Выпрямительные свойства полупроводниковых диодов зависят от частоты подаваемого на них напряжения.
При синусоидальном напряжении на диоде знак напряжения периодически изменяется. Если напряжение меняется медленно, то при каждом значении напряжения успевает установиться соответствующее ему стационарное распределение носителей и ток через р-n-переход определяется тем напряжением, которое приложено в данный момент
Если к выпрямителю приложено переменное напряжение такой частоты ν, что полупериод меньше, чем T, то дырки, инжектированные за положительный полупериод в n-область, и электроны, инжектированные в p-область, не успевают там рекомбинировать и во время обратного полупериода, когда напряжение на р — n-переходе понижается, уходят обратно. Наличие высокой концентрации неосновных носителей вблизи р-n-перехода резко уменьшает его обратное сопротивление в начальный момент отрицательного напряжения. По мере уменьшения концентрации неосновных носителей вблизи р — n-перехода наблюдается постепенное увеличение обратного сопротивления.
5. Как влияет температура на стабилитрон?
В сильно легированных полупроводниках вероятность туннельного пробоя с увеличением температуры возрастает. Поэтому напряжение стабилизации у них при нагревании уменьшается, т.е. они имеют отрицательный температурный коэффициент напряжения стабилизации, который показывает, на сколько процентов изменится напряжение стабилизации при изменении температуры прибора на 1℃
6. Чем определяется рабочая область стабилитрона?
Рабочая область стабилитрона ограничена минимальным Iст min и максимальным Iст max токами стабилизации. При токе стабилитрона ниже Iст min начинает существенно уменьшаться напряжение на стабилитроне и в конечном итоге стабилитрон может закрыться. При превышении максимального тока Iст max стабилитрон выходит из строя.
7. В чем заключается основное свойство стабилитрона? \
Принцип работы стабилитронов основан на использовании свойства p-n-перехода при электрическом пробое сохранять практически постоянную величину напряжения в определенном диапазоне изменения обратного тока. Механизм пробоя может быть туннельным, лавинным или смешанным.
Основа функциональности стабилитрона состоит в том, что при довольно больших изменениях обратного тока напряжение на элементе остается практически неизменным.
8. Как включается стабилитрон в схемах?
У стабилитрона два вывода — это катод и анод. Следовательно, есть всего два варианта его включения:
— включение в прямом направлении, когда анод подключается к плюсу питания, а катод к минусу,
— включение в обратном направлении, когда анод подключается к минусу питания, а катод к плюсу.
В прямом включении стабилитрон ведет себя как обычный диод, а вот в обратном включении в стабилитроне возникает пробой.
9. Почему у диода Шотки пороговое напряжение меньше, чем у выпрямительного диода, а обратный ток – больше?
У диода Шотки один слой полупроводника, а у обычного 2. Вот поэтому сопротивление перехода меньше (и напряжение на переходе меньше) и ток обратный выше так как нет хорошего барьера.
10. Какой из испытанных диодов имеет наименьшее быстродействие и почему?
Диод КД226 имеет наименьшее быстродействие, потому что предельная частота в большинстве случаев не превышает 20 кГц.
14. Влияние температуры на вах диода
температура окружающей среды оказывает существенное влияние на вольт-амперную характеристику диода. С изменением температуры несколько меняется ход как прямой, так и обратной ветви ВАХ.
При увеличении температуры возрастает концентрация неосновных носителей в кристалле полупроводника. Это приводит к росту обратного тока перехода (за счет увеличения тока двух его составляющих: Iо и Iтг), а также уменьшению обьемного сопротивления области базы. При увеличении температуры обратный ток насыщения увеличивается примерно в 2 раза у германиевых и в 2,5 раза у кремниевых диодов на каждые 10 °С. Зависимость обратного тока от температуры аппроксимируется выражением
где: I(Т0)-ток измерен при температуре Т0; Т – текущая температура; Т* — температура удвоения обратного тока — (5-6) 0 С – для Ge и (9-10) 0 С – для Si.
Максимально допустимое увеличение обратного тока диода определяет максимально допустимую температуру диода, которая составляет 80— 100 °С для германиевых диодов и 150 — 200 °С для кремниевых..
Ток утечки слабо зависят от температуры, но может существенно изменяться во времени. Поэтому он, в основном, определяет временную нестабильность обратной ветви ВАХ.
Прямая ветвь ВАХ при увеличении температуры сдвигается влево и становится более крутой (рис.2.2). Это объясняется ростом Iобр (рис.2.2) и уменьшением rб, Последнее, уменьшает падение напряжения на базе, а напряжение непосредственно на переходе растет при неизменном напряжении на внешних выводах.
Для оценки температурной нестабильности прямой ветви вводится температурный коэффициент напряжения (ТКН) т=U/T, показывающий, как изменится прямое напряжение на диоде с изменением температуры на 1 0 С при фиксированном прямом токе. В диапазоне температур от -60 до +60″С т -2,3 мВ/°С.
15.Выпрямительные диоды
Выпрямительные диоды – предназначены для выпрямления низкочастотного переменного тока и обычно используются в источниках питания. Для выпрямления используется основное свойство диоды – их одностороняя проводимость. В качестве выпрямительных диодов используют плоскостные диоды, которые имеют большую площадь контакта р и п областей.
Среднее прямое напряжение Uпр..ср — среднее за период прямое напряжение на диоде при протекании через него максимально допустимого выпрямленного тока.
Средний обратный ток Iобр. ср — средний за период обратный ток, измеряемый при максимальном обратном напряжении.Макс доп обратное напряжение Uобр. mах (Uобр. и mах) — наибольшее постоянное обратное напряжение, при котором диод может длительно и надежно работать.Макс доп выпрямленный ток Iвп. ср mаах— средний за период ток через диод. Максимальная частота fмах — наибольшая частота подводимого напряжения, при которой выпрямитель на данном диоде работает достаточно эффективно. Средняя рассеиваемая мощность диода Рср Д – средняя за период мощность рассеиваемая диодом при протекании тока в прямом и обратном направлении.
Д ля увеличения выпрямленного тока можно применяться параллельное включение диодов. Однополупериодный выпрямитель (рис.2.6). Трансформатор предназначен для понижения амплитуды переменного напряжения. Временные диаграммы, поясняющие процесс работы однополупериодного выпрямителя представлены на рис. 2.7.
У вас большие запросы!
Точнее, от вашего браузера их поступает слишком много, и сервер VK забил тревогу.
Эта страница была загружена по HTTP, вместо безопасного HTTPS, а значит телепортации обратно не будет.
Обратитесь в поддержку сервиса.
Вы отключили сохранение Cookies, а они нужны, чтобы решить проблему.
Почему-то страница не получила всех данных, а без них она не работает.
Обратитесь в поддержку сервиса.
Вы вернётесь на предыдущую страницу через 5 секунд.
Вернуться назад