Уравнение Шокли.

Анализ выражений для токов через p-n переход при прямых и обратных напряжениях позволяет установить аналитическую зависимость:

Это уравнение называется уравнением диода или уравнением Шокли, где I0 – тепловой ток или обратный ток насыщения.

Термин «тепловой» отражает сильную температурную зависимость I0 от температуры, а также тот факт, что I0 = 0 при Т = 0 К.

Термин «обратный ток насыщения» отражает тот факт, что при отрицательном напряжении Евн и |Евн|>>φт , обратный ток идеализированного диода равен (-I0) и не зависит от Евн.

, где k = 1,38* Дж/К – постоянная Больцмана;

q = 1,6* Кл;

Т – абсолютная температура;

=26 БмВ при Т = 300 К.

Действительно, близко к нулю.

Это значит, что при обратном включении Ip-n(обр) = -I0 и не зависит от величины обратного напряжения.

Вольт-амперная характеристика(ВАХ)

p-n перехода

Статическое сопротивление p-n перехода в рабочей точке (А) определяется как отношение напряжения в этой точке к току, соответствующему этому напряжению или равно ctgα – угла образованного прямой, проходящей через начало координат и рабочую точку(А) и осью абсцисс(Х).

Дифференциальное сопротивление p-n перехода в рабочей точке(А) определяется как отношение приращения напряжения в этой точке к приращению тока, соответствующего этому приращению напряжения

или равно ctgβ – угла образованного касательной к этой точке и осью абсцисс.

Реальная ветвь(прямая) ВАХ перехода отклоняется от идеальной ВАХ в основном за счёт падения напряжения на сопротивлении базы(r_Б), с учётом этого уравнение перехода может быть определено:

Прологарифмировав это выражение можно определить падение напряжения на переходе при прямом включении.

Заменив E_вн на U_пр, получим:

Для малых токов I_пр имеем:

Статическое и дифференциальное сопротивление для обратной ветви ВАХ рассчитывается аналогично прямой ветви ВАХ

R_ст.пр ≪ R_ст.обр. ;

R_диф.пр ≪ R_{диф.обр.}; при U_пр.= |U_обр.|>U, |U_обр.|<U_проб.