În calculele circuitelor de radiotelefonie, dioda trebuie reprezentată sub forma unui circuit echivalent constituit din elemente elementare R, C, L și, dacă este necesar, surse de curent și de tensiune. Pentru a simplifica calculele, modelul ar trebui să conțină numai numărul minim necesar de elemente care reflectă numai procesele fizice principale din diodă.
În special, atunci când se lucrează la curenții direcți și LF, circuitul echivalent trebuie să țină cont de rezistența stratului de barieră al joncțiunii RD, care depinde de deplasarea și rezistența bazei rb (figura 7).
În regiunea de frecvență medie și înaltă, precum și în modul pulsatoriu, este necesar să se țină seama și de dependența capacității diodei de tensiunea de bias (fig.8).
Funcționarea diodelor cu sarcină
În circuitele practice, o sarcină este conectată la circuitul de diode - rezistorul RH. Modul de funcționare al unei diode cu sarcină se numește modul de funcționare.
Calculele modului de funcționare constau în determinarea curentului I în circuit și a tensiunii pe dioda UD de la E, RH și VAC cunoscute ale diodei. Deoarece nu este posibil să se obțină o soluție explicită a ecuației Kirchhoff E = IRH + UD. unde I = f (UD), calculul este realizat grafic. Pentru RN, se observă legea lui Ohm: (1)
pe de altă parte, I = f (UD) rezultă din caracteristica curentului de tensiune al diodei. (2)
Sistemul a două ecuații (1) și (2) este rezolvat grafic (figura 9). I-U descrie caracteristicile de curent ale diodei și graficul funcției (1) (pentru I = 0, U = E - punctul A, pentru UD = 0, I = E / RH punctul B).
Ecuația (1) definește linia de încărcare a diodei. Coordonatele punctului de intersecție al graficelor I *. U * dau soluția dorită la problema calculului modului de funcționare, adică curentul din circuit este I = I * și tensiunea pe diodă este UD = U *.
Dioda redresorului este o diodă semiconductoră proiectată pentru a rectifica tensiunea de curent alternativ.
Redresoarele sunt folosite ca porți - elemente cu conductivitate unilaterală. Principala lor aplicare este rectificarea curenților cu o frecvență de până la 1 kHz.
Cea mai simplă schemă de rectificare pe jumătate de undă și procesele de formare a tensiunii de ieșire sunt prezentate în Fig. 10.
În timpul jumătății pozitive a tensiunii e (t), un impuls de curent înainte cu amplitudine Im curge prin sarcina RH.
Sub influența semicuplativului negativ al tensiunii e (t), trece printr-un diod un curent invers mic.
Astfel, un curent pulsatorie curge prin sarcină, sub formă de impulsuri, care durează o jumătate de perioadă și sunt separate de un spațiu și în jumătate din perioadă.
La redresoarele cu jumătate de undă mai complexe, energia sursei e (t) este folosită mai rațional. Circuitul unui astfel de redresor este prezentat în Fig. 11.
Ca urmare, un impuls de curent al unei polarități curge prin RH sub acțiunea fiecărui semicerc al tensiunii e (t). Acest lucru face posibilă obținerea unei valori mai mari a ICP medie rectificată curent (figura 12).
Ca parametri ai diodelor redresoare, parametrii UPR sunt furnizați în manuale. la un IpP curent fix. precum și parametrii limită Impmax. Uobrmax.
Amplitudinea tensiunii rectificate Um este limitată la Uobmax. Dacă este necesară îndreptarea tensiunilor mai mari, se utilizează o serie de conexiuni ale diodelor (Figura 13).
Cu toate acestea, datorită răspândirii rezistenței inverse a diodelor, scăderea tensiunii pe diode nu este distribuită uniform, ceea ce poate duce la o defalcare în serie a tuturor diodelor de circuit. Pentru a egaliza tensiunile, diodele sunt evitate de aceleași rezistențe R Pentru a crește curentul maxim înainte, este uneori utilizată o conexiune paralelă a diodelor (Figura 14). În plus, datorită împrăștierii caracteristicilor, se observă o distribuție neuniformă a curenților. Pentru a egaliza curenții în serie cu diodele, conectați rezistorii rezistenței R nu mai mult de 1 ohm. Rezistența suplimentară este determinată de selecție. Diodele semiconductoare sunt utilizate pe scară largă ca o cheie - un dispozitiv care are două stări: pornit și oprit. Timpul de schimbare a stării diodei ar trebui să fie minim, deoarece determină viteza diodei. Diodele destinate funcționării în modul cheie sunt numite impulsuri. Luați în considerare funcționarea diodei sub acțiunea unui impuls de tensiune dreptunghiular (Figura 15). Când joncțiunea p-n este deplasată direct, purtătorii de sarcină minoritari sunt injectați din emițător (n +) în baza (p) diodei. Prin urmare, densitatea transportatorului minoritar np depășește concentrația de echilibru np0. Atunci când se comută offset-uri de la directe la invers, mediile non-primare nu se pot recombina instantaneu, începe mișcarea inversă a purtătoarelor: mediul injectat se întoarce la tranziție, creând curentul Iob. care poate depăși în mod semnificativ curentul de saturație Io. De-a lungul timpului, concentrația transportatorilor minoritari tinde spre echilibru datorită revenirii lor prin tranziție și recombinare. Pe măsură ce transportatorii minorităților se disipă, curentul tinde spre I0 și atinge valoarea pentru un timp tvoss. numit timpul de recuperare a rezistenței diodei inverse. În acest timp, încărcarea transportatorilor minoritari, numită încărcătura de comutare, derivă din corpul diodei de bază. Al doilea motiv pentru apariția unui impuls de curent invers este încărcarea capacității barieră a joncțiunii. Când se aplică un curent la diodă, tensiunea pe diodă este setată prin timpul tst. care se numește timpul de stabilire a rezistenței directe a diodei (figura 16). Scăderea tensiunii pe diodă se datorează procesului de acumulare a purtătoarelor minoritare în baza diodelor, ceea ce conduce la o scădere treptată a rezistenței diodei cu părtinire în față. După terminarea impulsului curent, tensiunea pe diodă scade, pe măsură ce difuzați purtătoarele minoritare și descărcarea capacității de difuzie a diodei. Astfel, viteza dispozitivelor semiconductoare determină procesele de acumulare și resorbție a transportatorilor minoritari, precum și procesele de supraîncărcare a transferului de sarcină. Creșterea vitezei sau scăderea tusei și a tendinței poate fi realizată prin reducerea tp și tn. și, de asemenea, Cb și CD. Timpul de comutare depinde, de asemenea, de raportul Ipr / Iob. deoarece mai mult Ipr. cei mai mulți transportatori non-core sunt acumulați în baza de date. Prin limitarea curentului înainte prin diodă, este posibil să se scurteze semnificativ timpul de comutare al diodelor. Diodele pulsate sunt caracterizate de valorile curenților pulsurilor directe și inverse care depășesc semnificativ curenții continuu. Viteza diodei ca cheie caracterizează tust și tvoss. Dioduri de punct, având o capacitate de joncțiune mică, de până la 5 pF. Echivalentă traducere diodă de la rusă în engleză, traducere rusă în engleză Extensia schemelor de colțuri ale genelor, a caracteristicilor și a fotografiilor
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: