Главная Импульсный режим работы



яяется точкой Л1-(рис. 49); положение этой точки легко нь ходится из хорошо выполняемого приближенного равенства

Вследствие указанных особенностей параметров диодного ключа практически приемлема приближенная оценка параметров самого диода; более точная оценка при значительном разбросе характеристик диода и их сильной зависимости от температуры малоцелесообразна. В частности, в большинстве случаев нецелесообразно применять показанную


Рис. 49.

на рис. 49 крупным пунктиром аппроксимацию характеристик, которая суихественно усложняет расчеты и, как мы увидим, не отображает поведения диода в быстром переходном процессе*). Наиболее удобна кусочно-линейная аппроксимация характеристики диода ломаной М-ОМ+; она определяет средние значения сопротивления диода (по постоянному току):

Rj- при «д<0,

R+ при «„>0.

(8.110)

4. Переходные процессы в полупроводниковом диоде.

Инерционность запертого диода обусловлена только его барьерной емкостью Сб, которая весьма мала. Гораздо более существенна инерционность диода, проявляемая при его переключении, обусловленная накапливанием или рассасыванием заряда в базе диода. Некоторое влияние на характер переходного процесса оказывает модуляция объем-

* )1 акая аппроксимация целесообразна при достаточно медленных изменениях напряжения Ид (/).




ного сопротивления базы, в результате чего оно меняется от значения Гбо при «пустой» базе до значения Гбн < бо при значительном избыточном заряде неосновных носителей в базе [98].

Приложенное к диоду напряжение Ыд = «д + /дГб где гдГб - падение напряжения на объемном сопротивле НИИ базы, а «i - напряжение на рп-переходе. Так же как и в базе транзистора, напряжение «д связано с граничной (со стороны эмиттера) концентрацией неосновных носителей в базе нелинейным соотношением (38), в котором следует

заменить «э-а на «д; с повышением заряда базы увеличивается (но не линейно) и напряжение «д.

5. Рассмотрим характер переходных процессов, возникающих в показанной на рис. 50 цепи {Ry > Rr) при быстром изменении управляющего напряжения ву от значения = О до ву = Е. Ка-рР 5Q чественная картина этих процессов

иллюстрируется представленными на рис. 51 временными диаграммами и динамической характеристикой гд = /а(Ыд) (рис. 52), выражающей зависимость тока диода от напряжения на нем в переходном процессе. На рис. 52 изображена также статическая характеристика диода /д = F{U с рабочей точкой Л1+, соответствующей стационарному отпертому состоянию диода. На рис. 52, кроме того, показаны прямые ОЛо и 0Л,„ наклон которых определяется сопротивлениями Гбо и /"бн- Абсциссы этих прямых выражают падения напряжений /дГбо и гдГбн, а пунктирная кривая выражает падение напряжения гдГб в переходном процессе (при изменении Гб от начального значения Гбо ДО установившегося значения rgj.

Вследствие большой величины сопротивления Ry ток диода почти пропорционален управляющей э. д. с. Су (рис. 51, а). По мере нарастания заряда базы увеличивается и напряжение «д на переходе (рис. 51, в). Но в начальные моменты переходного процесса «д О и «д г-дГб. Поэтому вначале изображающая точка перемещается по динамической характеристике, почти примыкающей к пунктирной кривой (рис. 52), отклоняясь от нее вправо по мере нарастания напряжения «д.



Из рис. 52 видно, что статическая характеристика отнюдь не отображает поведения диода в переходном процессе; гораздо ближе такому процессу соответствует хорда 0М+, которая определяет среднее значение сопротивления Rt. Существенно при этом подчеркнуть, что сопротивление Rt не завышает, а уменьшает величину тока диода в переходном процессе при отпирании диода.

6. Рассмотрим теперь процесс, возникающий в той же цепи (см. рис. 50) при внезапном в момент = О перепаде



Рис. 51.

Рис. 52.

управляющей э. д. с. от значения ву = >- О до < 0. Качественная картина этого процесса иллюстрируется представленными на рис. 53 временными диаграммами. Весь переходный процесс можно подразделить на две стадии.

Процесс первой стадии подобен процессу выхода из насыщения базы транзистора. В момент коммутации управляющей э. д. с. происходит коммутация тока диода от значения /"д > О, до значения /дс < О (рис. 53). Это вызывает изменение падения напряжения ir на объемном сопротивлении диода, в результате чего в момент коммутации образуется небольшой перепад напряжения Ыд на диоде. Благодаря рекомбинации и протеканию тока /д < О происходит рассасывание заряда базы диода, с чем связано снижение граничной (со стороны эмиттера) концентрации рб неосновных носителей в базе до равновесного значения рбо- В соответствии с этим напряжение и\ на переходе постепенно снижается до нуля. Но в начальной части данной стадии



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 [71] 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195


0.039