Переходные процессы в р-n-переходе при подаче прямого напряжения
Рассмотрим переходные процессы в р-n-переходе на примере полупроводникового диода, включенного по схеме, приведённой на рис.2.2. Условимся также, что параметры схемы таковы, что при подаче напряжения Е положительной полярности величина тока I в цепи не зависит от процессов, происходящих в диоде. Это возможно в том случае, если сопротивление R значительно больше суммарного сопротивления диода (R>>RVD). Тогда прямой ток будет определяться сопротивлением R.
Наглядное представление о характере происходящих при подаче прямого напряжения переходных процессов дают временные диаграммы напряжений и токов, приведённые на рис.2.3. Проанализируем их.
Прямое напряжение на диоде
Uд=U+Uб
При подаче на вход схемы скачком напряжения Е(t) положительной полярности (рис.2.3,а) ток через диод также скачком нарастает до величины I+=E/R (рис.2.3,б).
В начальный момент времени полное падение напряжения на диоде Uд (рис.2.3,д) равно падению напряжения Uб на сопротивлении базы Rб (рис.2.3,г) и определяется величиной тока I+
Uд (0)=Uб (0)=U1 = Rб I+ (2.3)
Напряжение U на р-n-переходе (рис.2.3,в) при этом равно нулю, т.к. он шунтирован ёмкостью, напряжение на которой, как следует из второго закона коммутации, не может измениться скачком.
По мере диффузии неосновных носителей заряда в базу её сопротивление уменьшается, а следовательно, уменьшается и падение напряжения на ней (рис.2.3,г).В то же время напряжение на р-n-переходе возрастает, так как ёмкость р-n-перехода заряжается. Полное падение напряжения на диоде определяется суммой напряжений Uб и U и изменяется по закону, показанному на рис.2.3,д.
Если Величина начального скачка напряжения базы U1 больше установившегося значения (U2) (это возможно при больших занчениях тока I+), то этот режим называется режимом с высоким уровнем инжекции и соответствует сплошной линии рис.2.3д.
Если величина тока I+ невелика, то уровень инжекции неосновных носителей заряда в р-n-переходе низок, а сопротивление базы Rб изменяется незначительно. Диаграмма напряжения Uб в этом случае практически повторяет диаграмму тока I (рис.2.3,б), а на диаграмме суммарного напряжения на диоде Uд отсутствует первоначальный пик U1, как это показано на рис.2.3,д пунктиром.
Дата добавления: 2015-06-01; просмотров: 852;