Сопротивление диода : Физика
| alexey007 |
| ||
29/12/09 |
| ||
| |||
| profrotter |
| |||
16/02/11 |
| |||
| ||||
| BISHA |
| |||
08/01/09 |
| |||
| ||||
| alexey007 |
| ||
29/12/09 |
| ||
| |||
| BISHA |
| |||
08/01/09 |
| |||
| ||||
е. вольт-амперная характеристика у диодной лампочки не является нелинейной функцией, как у диода?| profrotter |
| |||
16/02/11 |
| |||
| ||||
| ivanhabalin |
| ||
12/11/11 |
| ||
| |||
| ewert |
| |||
11/05/08 |
| |||
| ||||
11.2012, 14:43 
Поэтому обратная характеристика (зависимость напряжения от тока) складывается из логарифмической характеристики диода плюс линейной характеристики резистора. Практически это означает, что, начиная вольт где-то с трёх, суммарная характеристика почти линейна, но выходит не из нуля, а из напряжения, чуть меньше рабочего для диода. Т.е. в этом диапазоне диод фактически играет роль стабилизатора напряжения (в роли которого зачастую и используется).| Simonov |
| ||
20/01/10 |
| ||
| |||
| Показать сообщения за: Все сообщения1 день7 дней2 недели1 месяц3 месяца6 месяцев1 год Поле сортировки АвторВремя размещенияЗаголовокпо возрастаниюпо убыванию |
| Страница 1 из 1 | [ Сообщений: 9 ] |
Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы
3. Дифференциальное сопротивление диода
Как
видно из рис.6.5, полупроводниковый диод
является нелинейным элементом. Это
означает, что связь между приложенным
напряжением и током нелинейная, и закон
Ома для диода не выполняется.
Сопротивление
диода зависит от приложенного напряжения.
В этой связи вводится понятие
дифференциального сопротивления
(6.2)
Зависимость силы тока от напряжения, приложенного к диоду, для диодов с плоским p-n переходом достаточно хорошо описывается выражением
, (6.3)
где Is величина обратного тока насыщения; Rv сопротивление того объема полупроводника, который не участвует в образовании p-n перехода; e элементарный заряд; k постоянная Больцмана; T термодинамическая температура. Используя выражение (6.3), дифференциальное сопротивление диода наиболее просто найти, преобразуя (6.2) следующим образом:
(6.4)
Простые вычисления дают следующую формулу для дифференциального сопротивления диода:
(6.5)
Величина
kT/e составляет примерно 25 мВ при комнатной
температуре. При относительно большом
токе I первым слагаемым в (6.
5) можно
пренебречь, тогда
(6.6)
Следовательно, начиная с некоторого напряжения, сопротивление диода почти целиком определяется сопротивлением объема полупроводника Rv, нелинейное сопротивление контакта становится пренебрежимо малым, а ВАХ близка к линейной. Это обстоятельство будет использоваться далее для нахождения Rv.
Описание экспериментальной установки
Схема лабораторного макета для изучения полупроводниковых выпрямителей показана на рис. 6.6.
Рис. 6.6.
Все
два блока макета питаются от одного
трансформатора, включаемого в сеть
напряжением 220 В с помощью ключа K1.
Нижний на рис. 6.6. блок предназначен для
изучения одно- и двухполупериодного
выпрямления с помощью осциллографа,
верхний блок
для измерения вольт-амперных характеристик
диодов методом вольтметра-амперметра.
Буквой Y обозначены клеммы для подключения
усилителя осциллографа по входу Y.
Изучение полупроводниковых выпрямителей
проводится в три этапа.
1. Наблюдение одно- и двухполупериодного выпрямления
Схема устройства для наблюдения выпрямляющих свойств диодов показана на рис. 6.6,б. С помощью ключа K3 закорачиваем диод D2 . В этом случае диод D3 не включен в цепь, на резисторе R3 будет синусоидальное напряжение, которое наблюдается на экране осциллографа, т.е. выпрямления нет. Амперметр, включенный последовательно с резистором R3 , не фиксирует переменный ток, так как в макете применен прибор магнитоэлектрической системы.
Если
ключ K3 поставить в среднее положение, то диод
D3 по-прежнему не включен в цепь. Но диод
D2 оказывается включенным в цепь и пропускает
ток только в одном направлении. Поэтому
на экране осциллографа наблюдается
пульсирующее напряжение одного знака,
имеет место однополупериодное выпрямление.
Амперметр при этом показывает некоторое
значение тока.
Если ключом K3 включить в схему и диод D3, то в один из полупериодов ток пропускается диодом D2, в следующий полупериод диодом D3. Ток через резистор R3 в обоих случаях течет в одном направлении, на экране будет наблюдаться пульсирующее напряжение одного знака с удвоенной частотой. Возрастает в два раза и ток через резистор R3. Такое выпрямление называется двухполупериодным.
Что такое сопротивление диода? — EEEGUIDE.COM
Что такое сопротивление диода? – Как уже обсуждалось, диод с прямым смещением легко проводит ток, тогда как диод с обратным смещением сдерживает протекание тока, поэтому диод имеет низкое прямое сопротивление по сравнению с высоким запирающим или обратным сопротивлением.
Прямое сопротивление. Сопротивление, создаваемое диодом в цепи при прямом смещении, известно как прямое сопротивление. Это сопротивление не одинаково для постоянного и изменяющегося тока.
Таким образом, прямое сопротивление бывает двух типов, а именно. постоянному или статическому сопротивлению и переменному или динамическому сопротивлению
Постоянное или статическое сопротивление , R — сопротивление диода постоянному току. Это просто отношение постоянного напряжения на диоде к постоянному току, протекающему через него. Его можно определить, определив отношение падения напряжения на диоде к току, протекающему через него. В любой точке P на ВАХ диода (рис. 7.19) напряжение на диоде равно OA, а соответствующий ток равен OB.
Сопротивление постоянному или статическому току,
Таким образом, в любой точке ВАХ диода постоянное или статическое сопротивление R равно обратной величине наклона линии, соединяющей рабочую точку с началом координат.
Постоянное или статическое сопротивление не является постоянным, а зависит от рабочей точки ВАХ диода. В разных точках она разная, как показано на рис. 7.19. Из рис. 7.
19 видно, что сопротивление диода постоянному току в области прямого смещения уменьшается по мере приближения к области более высоких напряжений и токов.
В области обратного смещения постоянный по величине ток I = I 0 , сопротивление идеального диода практически бесконечно (эквивалент холостого хода).
В любом случае постоянное или статическое сопротивление не является полезным параметром диода.
Сопротивление переменному току или динамическое сопротивление r — сопротивление, обеспечиваемое диодом изменяющемуся прямому току. Его также можно определить как обратную величину наклона прямой характеристики диода. Он является важным параметром устройства для работы со слабыми сигналами. Однако оно зависит от рабочего напряжения.
Из уравнения (7.20)
Для прямого смещения, превышающего несколько десятых долей вольта,
и согласно уравнению. (7.20) I ≫ I 0 , а динамическое сопротивление r приблизительно равно
Из приведенного выше уравнения видно, что при прямом смещении r изменяется обратно пропорционально току I.
При комнатной температуре (27°C или 300 K ) V T = 0,026 В или 26 мВ.
Подставив η = 1 и V T = 26 мВ в приведенном выше уравнении. (7.32а), имеем
Из приведенного выше уравнения следует, что динамическое сопротивление диода можно определить, просто подставив в уравнение значение тока диода в состоянии покоя. Нет необходимости иметь доступную характеристику или беспокоиться о построении касательных линий, как определено уравнением. (7.32c), приведенный ниже.
Сопротивление переменному току или динамическое сопротивление можно определить по прямой характеристике, как показано на рис. 7.19.
Переменное или динамическое сопротивление,
Уравнение (7.32b) показывает, что добавочное прямое сопротивление диода P-N перехода довольно низкое. Например, при токе диода 26 мА сопротивление диода равно 1 Ом.
Фактические переменное или динамическое сопротивление диода для прямого смещения немного отличается от полученного из приведенного выше уравнения.
Это связано с объемным и контактным сопротивлением полупроводникового устройства. Этот дополнительный уровень сопротивления может быть включен в уравнение. (7.32b), добавляя множитель, обозначенный как r B , как показано в уравнении. (7.32d)
Для больших значений прямого тока первый член 26 мВ/I(мА), дающий кажущееся прямое сопротивление или сопротивление перехода r, пренебрежимо мал, поэтому
r’ = r B . Для малых значений прямого тока r B пренебрежимо мал, поэтому r’ = 26 мВ/л (мА).
Инкрементальное обратное сопротивление (т. е. сопротивление с обратным смещением) в идеале бесконечно из-за нулевого наклона ВАХ в этой области.
Этот вывод также следует из уравнения. (7.31), после подстановки I = -I 0 для отрицательных значений напряжения смещения. Сопротивление этого диода для обратного смещения
Однако кажущееся обратное сопротивление не бесконечно, поскольку при любом значении обратного смещения существует малый ток I 0 .
Для германиевых и кремниевых переходных диодов это сопротивление довольно велико по сравнению с кажущимся прямым сопротивлением. В германиевых диодах отношение кажущегося обратного сопротивления к прямому составляет 400 000:1, а в кремниевых диодах это отношение равно 1 000 000:1.
Сопротивление диода — прямое и обратное сопротивление
На практике ни один диод не является идеальным диодом, это означает, что он не действует как идеальный проводник при прямом смещении и не действует как изолятор при обратном смещении. Другими словами, реальный диод имеет очень маленькое сопротивление (не нулевое) при прямом смещении и называется прямым сопротивлением Ом.
Принимая во внимание, что он предлагает очень высокое сопротивление (не бесконечное) при обратном смещении и называется обратное сопротивление.
Различные сопротивления диода следующие:
Прямое сопротивление
В условиях прямого смещения сопротивление диода прямому току известно как прямое сопротивление.
Прямой ток, протекающий через диод, может быть постоянным, т. е. постоянным, или изменяющимся, т. е. переменным током. Прямое сопротивление классифицируется как Статическое прямое сопротивление, и Динамическое прямое сопротивление.
Статическое или прямое сопротивление постоянному току
Противодействие, обеспечиваемое диодом условию прямого смещения постоянного тока, известно как его прямое сопротивление постоянному току или статическое сопротивление. Он измеряется отношением постоянного напряжения на диоде к постоянному току, протекающему через него.
Прямая характеристика диода показана ниже:
Из графика видно, что для рабочей точки P прямое напряжение равно OA, а соответствующий прямой ток равен OB. Следовательно, статическое прямое сопротивление диода определяется как:
Динамическое или прямое сопротивление переменному току
Противодействие диода изменяющемуся току I в состоянии прямого смещения известно как его Прямое сопротивление переменному току .
