148
nośników. W związku z tym wyrażenie na temperaturowy współczynnik zmian napięcia na diodzie ulega pewnej modyfikacji w porównaniu ze złączem idealnym (7.18)
(7.18)
dU qU —Wg + qr0(b—1) dT "" q T
gdzie: ro - rezystancja szeregowa diody w temperaturze To = 300 K,
b - parametr charakteryzujący zmiany rezystancji szeregowej diody o wartościach w granicach 1-2, zależnie rodzaju materiału półprzewodnikowego i od koncentracji domieszek.
W katalogach właściwości diod prostowniczych charakteryzuje się za pomocą rodziny charakterystyk prądowo-napięciowych, gdzie parametrem jest temperatura otoczenia (rys. 7.8). Jak widać, wraz ze wzrostem prądu lF maleją zmiany wartości napięcia UF. Oznacza to, że wartości temperaturowego współczynnika zmian napięcia na diodzie maleją wraz ze wzrostem natężenia prądu płynącego przez diodę. W tablicy 7.3 podano przykładowe wartości tego współczynnika w temperaturze 300 K dla różnych wartości prądu lF.
Rys. 7.8. Wpływ temperatury na charakterystyki prądowo-napięciowe diod prostowniczych: 1) -50 2) 25°C, 3) 100°C, 4) 175°C
Wartości temperaturowego współczynnika zmian napięcia na diodzie
dU dT |
mV K |
-2,2 |
-2,1 |
-1,8 |
1 O b> |
' If |
mA |
1 |
10 |
100 |
1000 |
7.2.6. Diody uniwersalne
W przypadku diod uniwersalnych istotne są ich właściwości dynamiczne, które zależą od takich parametrów, jak pojemności złączowe Cj i dyfuzyjne Cd oraz rezystancje dynamiczne rd. Wartości tych pojemności są nieliniowymi funkcjami napięcia na złączu i temperatury. Odpowiednie współczynniki temperaturowe wyznacza się przy założeniu typowych warunków pracy, tzn.: stałej wartości prądu płynącego przez diodę (If = const.) dla pojemności Cd i rezystancji rd oraz stałej wartości napięcia na diodzie (Uf = const.) dla pojemności C, (oczywiście lF » ls).
(7.19)
(7.20)
(7.21)
^Pb
3T
rd 3T T
J_ 3Cd b-2
Cd 3T ~ T
_1_ 3cj 1
C/3T" 2((pB-UF)
W omawianych warunkach pracy wartości temperaturowych współczynników zmian pojemności zawierają się w granicach 0,1%/K-0,2%/K. Nieco większe są wartości temperaturowych współczynników zmian rezystancji dynamicznej, które wynoszą około 0,3%K-0,4%/K.
7.2.7. Stabilitrony
Wpływ temperatury na właściwości stabilitronów jest opisywany za pomocą temperaturowego współczynnika napięcia stabilizacji p2, wyznaczanego dla ustalonej wartości prądu l2 = const (zależność (7.22)). Znak tego współczynnika zależy od mechanizmu przebicia złącza (patrz ćwiczenie 1), co zilustrowano na rys. 7.9 i w tablicy 7.4.