Ответы на вопрос:
для понимания сути процессов, происходящих в диоде при работе в высокочастотных импульсных цепях рассмотрим прохождение через него прямоугольного сигнала (т.е. сигнала с малой длительностью фронта и среза). при этом диод включается по схеме, на рис. 3.1-1.
рис. 3.1-1. схема включения диода при рассмотрении переходных процессов
в случае, когда входной прямоугольный сигнал является двуполярным, переходные процессы в диоде будут характеризоваться диаграммами, представленными на рис. 3.1-2.
рис. 3.1-2. переходные процессы в диоде при прохождении через него двуполярного прямоугольного сигнала
для анализа зависимостей можно воспользоваться выражением для тока диода в переходном режиме:
iд=qбτб+dqбdt+cбdup−ndt ,
где:
qб — объемный заряд неосновных носителей в области базы диода; τб — время жизни неосновных носителей в области базы; cб — барьерная емкость перехода; up−n — напряжение на p-n-переходе диода.
первое слагаемое выражения связано с рекомбинацией неосновных носителей в области базы. второе слагаемое определяет изменение во времени объемного заряда неосновных носителей в области базы. третье — обусловлено перезарядом барьерной емкости p-n-перехода при изменении входного сигнала во времени.
таким образом, основными причинами инерционности заряда являются: эффект накопления избыточного заряда в базовой области прибора и наличие барьерной емкости перехода.
рассмотрим участок времени [t0; t1], когда входное напряжение скачком увеличивается от –uвхобр до +uвхпр.
при увеличении прямого тока сопротивление базы диода уменьшается (эффект модуляции сопротивления области базы). поскольку скорость накопления избыточного заряда в области базы конечна, то установление прямого сопротивления диода требует некоторого времени. учитывая, что rн≫rдпр, можно показать, что ток диода не зависит от его сопротивления. поэтому эффект модуляции сопротивления базы приводит к появлению резкого выброса напряжения на диоде при его включении.
перезаряд барьерной емкости диода cб, наоборот, ведет к замедлению скорости увеличения напряжения на диоде.
вследствие действия двух противоположных тенденций реальный вид переходного процесса определяется конкретным соотношением параметров диода. при малых уровнях инжекции превалирующими являются процессы, связанные с перезарядом емкости cб. при больших уровнях инжекции — процессы, связанные с изменением объемного заряда области базы. поэтому для диодов различных типов переходные процессы при включении могут иметь качественно отличный вид. на на рис. 3.1-2 диаграмме представлен случай большого уровня инжекции и соответственно малого влияния cб.
длительность всплеска напряжения на диоде τу называется временем установления. рассчитанное для 1,2uдпр, оно примерно равно: τу≈2,3tб , а максимальное падение напряжения на диоде:
uдпрmax≈φк+iпр⋅rдб,
где:
φк — контактная разность потенциалов,rдб — сопротивление области базы диода.
интервал времени [t1; t2] характеризует установившийся режим в диодном ключе. в базовой области диода накоплен избыточный заряд неосновных носителей qб=iпр⋅τб. концентрация избыточных носителей при этом падает по мере удаления от перехода. прямой ток, протекающий через диод, равен:
iпр=uвхпр–uдпрrдпр+rн.
в момент времени t2 входное напряжение изменяет свою полярность на обратную. однако до момента t4 диод будет находиться в проводящем состоянии. до момента t3 через него в обратном направлении будет протекать ток, импульсное значение которого iобр и соизмеримо с iпр. далее, по мере рассасывания объемного заряда неосновных носителей в области базы и разряда барьерной емкости на интервале [t3; t4], обратный ток через диод будет уменьшаться, стремясь к своему установившемуся значению.
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Физика
-
Ma4oMatoy26.09.2020 15:12
-
Lizarainbowhi04.01.2022 21:31
-
КаземираМалевична04.02.2020 09:10
-
AnnieFire124.04.2022 10:13
-
kirill88526.11.2021 12:00
-
podsypa29.06.2023 09:30
-
РатмирБейсенбаев07.11.2021 09:55
-
justfrog44Arch12.06.2022 22:52
-
ВикторияПан27.09.2020 04:01
-
DPAKOSHKA28.02.2021 20:30
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.