ELEKTRONIKA zbiór zadań cz 1 przyrządy półprzewodnikowe str 40 41

40 HrtfromU 72»ór t adaA

ROZWIĄZANIA

3.1 Z równania ShocUey'a obliczamy prąd diody l_p dla l/_o*0,5 V:

tr

*V_D

• 3,88mA

Rezystancje statyczna obliczamy z definicji jako iloraz napięcia i prądu w punkcie pracy:

R - f?® • 128,80 .

•d

Rezystancje dynamiczna obliczamy jako odwrotność konduktancji dynamicznej (wzór (3.1)1 r„ . " - _JH- . 6.440 .

* ^    4,'d-ió)

Ze wzoru Sbockley'* obliczamy napięcie U_x na diodzie odpowiadające prądowi 2/^i £/, - Ha lnf^.-S ■ 0,517V .

* l₀

3.2

3.3

Charakterystyka dwuodcinkowa jest opisana następująco:

0 gdy U<U₀ U-U₀

—g— s^y u*Uo

gdzie U₀ i R q jej parametrami. Ponieważ nachylenie charakterystyk ma być takie samo wice:

R - r_d • J?!*-. ■ 2.5 Q .

Z równania U~U₀+JR wyznaczamy U₀:

U₀ - U-IR -    1n¹-^. - IR - 0,575 V-0.025V - 0,55V .

Napięcie zmienne na diodzie określa wzór

u - (Rlr^ńnCw/) • 5W.sfai(«l) V

co daje /f|r_rf-50Q. Stad r^-100 0. Z przy Witanego wzoru na rezystancje dynamicir. (zależna od prądu stałego l_D diody)

t_t —*h—

^D-'o)

możemy wyznaczyć prąd diody V

In ■ ~-/o " O-^{25 mA} •

"i

Prąd stały dwójnika / jesi suma prądu stałego diody I_D oraz prądu stałego rezystora I_A Tn ostatni obliczymy jako iloraz napięcia stałego U na całym dwójmku i rezystancji R. Napiec* U jest napięciem stałym na diodzie, zatem

co dąjc

t/

V - —    - 0,253 V

• 'o

M “ jy " 2,53 mA Ostatecznie l-J_p+l_R~2,78 mA.

Z*odmc ze wzorami (3.1), (3.2) (3.3) mamy (r^, C^, oznaczaj* parametry przy prądzie (,):

^ri\

llh

l\ ♦/o

- 0.66

Uad r/, =8,4 0. Podobnie dla pojemności dyfuzyjnych:

1.5

^C41 _ ^ll*k

/♦/„

$t*d: C^, =480 pF. Rezystancja szeregowa pozostaje bez zmian, ponieważ me zalety od prądu diody.

Rezystancje statyczną dla kierunku przewodzenia obliczamy z definicji:

"d

^lD

■20.

Ponieważ rezystancja dynamiczna jest równa parametrowi R równana opisującego charakterystykę dwuodcinkowa, wiec

r_d • R

Up-Uo

h

0.8 0 .

Dla uV)ś0 dioda jest spolaryzowana w kierunku zaporowym (Rys. 3.14, Rys. 3.15), więc M-0. Maksymalne napięcie polaryzujące diodą w kierunku wstecznym jest równe amplitudzie rupiecia u(t) 1 wynosi |u(r)|_-ti_ł"200 V. Zatem (7^*200 V oraz l/_w“</_M|1/0,8«200/0.8 i250 V. Dla u(r)^0dioda przewodzi i prawie cale napiede odkłada lic na rezystorze R (dla dużych napięć sygnału diodę możemy traktować jako idealny zawór). Zatem:

i(i) b . 2sin(ur) A .

Ponieważ dla    K0~0 (Rys. 3.16), zatem wartość średnia prądu i wynosi:

T

T    T

I* • i|r(/)dr ■ i |2sm(urya ■ 1 A - 0,64 A .

Wymagane parametry posiada np. dioda BYP401/400.