тогда

Так как при температуре Г= 20 °С, или Г= 293 К, = 0,025 В, то

/ 20"С) = к(293)*е-1.21/(2-0,0253) Отношение токов

/о(г15ох, (423)1.е-1- 2568. I ггго-с) (293)1е

1.9. Барьерная емкость диода равна 200 пФ при обратном напряжении 2 В. Какое требуется обратное напряжение, чтобы уменьшить емкость до 50 пФ, если контактная разность потенциалов = 0,82 В?

Решение

Барьерная емкость резкого р-п-перехода определяется по форь-ле

где и - напряжение на р-п-переходе; я N, - концентрация примесей на каждой из сторон р-п-перехода. Следовательно, для данного диода

где к - некоторая постоянная; 11 - обратное напряжение; Фк - контактная разность потенциалов.

При 17обр = 2 В величина Сб = 200 пФ, тогда

fc = 200-10i2(2-bO,82)i« = 3,35.io-i пФ-Bi/

Находим обратное напряжение, при котором Cg = 50 пФ:

50-10-1=

откуда [/обр = 44,1 В.

1.10. Обратный ток насыщения диода с барьером Шотки равен 2 мкА. Диод соединен последовательно с резистором и источником постоянного напряжения смещения £ = 0,2 В так, что на диод подается прямое напряжение. Определить сопротивление резистора, если падение напряжения на нем равно 0,1 В. Диод работает при Г = 300 К.

Решение Определим ток диода:

/=/о(е-/(-1),

где /о - обратный ток насьпцения; U - прямое напряжение.

Так как падение напряжения на резисторе равно ОД В, то напряжение на диоде 1/ = £-1/ = 0,2 -0,1 =0,1 В. Отсюда ток диода

1,6-10-"0,1

/ = 2-10-«(е»-з«-"-"зоо-1) = 93 мкА.

1381О-"-300 = (

Следовательно,

R=U/I= 6,1/(9,3 • 10-«) 1,1 кОм.

цЛуОпределить ток диода / с идеализированной ВАХ, текущий в цепи, показанной на рис. 1.7, а, если £ = 5 В, I? = 1 кОм, обратный ток насышения = 10"А, температура Г = 300 К.

Решение

Задачу решим графоаналитическим способом. Используя значение 1о = 10~ А и задаваясь напряжением диода, построим вначале ВАХ диода в соответствии с уравнением /=/o(eWk7l i).

Вольт-амперная характеристика показана на рис. 1,7,6. На том же графике построим нагрузочную прямую, используя уравнеште

I = (E-V)/R.

Точка пересечения нагрузочной прямой с ВАХ дает решение задачи. Из построения следует, что / = 4,5 мА.

е SB

-J I t

U,B-20

1,мА S

о 1 г 3 S и,в б)

"(l.l2.} Идеальный диод включен в схему, изображенную на рис. 1.8. Определить выходное напряжение.

Решение

Так как на диод подано обратное напряжеште, то можно предположить, что обратное сопротивление диода составляет несколько сотен килоом или больше. Следовательно, можно считать, что практически все напряжение падает на диоде, т. е.

t/eb,x=15 В.

вых о -

Рис. 1.8

Рис. 1.9

ЛзГОпределить выходное напряжение в схеме, изображенной на рис. 1.9, если при комнатной температуре используется кремниевый диод, имеющий обратный ток насыщения 1 = = 10 мкА.

Решение

Так как на диод подано прямое напряжение, то сопротивление кремниевого даюда будет малым и ток в схеме будет определяться в основном сопротивлением резистора /?„ = 20 кОм. Следовательно, / = 40/(20-10) = 2 мА. Подставив это значение в уравнение тока полупроводникового диода и решив его относительно и, получим:

2-10- = 10-10-«(е/(-1); е= 201; x = eUI(кТ) = 5,30; кТ/е к 26 мВ.

Следовательно,

вых = 5,30-26 мВ = 0,138 к 0,14 В.

1.14. Определить выходное переменное напряжение U схемы на рис. 1.10, если работа происходит при комнатной температуре.

Решение

Выходное переменное напряжение будет равно переменной составляющей напряжения на диоде. Положение рабочей