100 200 500 U,mB Рис. 1.17

определить напряжение E источника питания и сопротивление нагрузки, обеспечивающие работу туннельного диода в схеме усилителя,

1.25. Решить задачу 1.1 для кремниевого р-п-перехода с такими же концентрациями примеси, если N = = 5 10", щ = 101°.

Ответ: 0,75 В.

1.26. Решить задачу 1Д для кремниевого р-п-перехода с такими

же значениями удельных сопротивлений р- и п-областей. Ответ: 0,68 В.

1.27. Рассчитать и построить ВАХ идеального полупроводникового р-п-перехода при Г = 300 К, если обратный ток насыщения /о = 10 мкА. Расчет провести в интервале напряжений от О до -10 В (через 1 В) и от О до 0,2 В (через 0,05 В).

1.28. Для условий, сформулированных в предьщущей задаче, рассчитать и построить ВАХ диода, предположив, что диод имеет омическое сопротивление р-и-областей, равное 25 Ом. Характеристику построить на графике, вычерченном для задачи 1.27.

1.29. Диод имеет обратный ток насыщения 1 = 10 мкА; напряжение, приложенное к диоду, равно 0,5 В. Пользуясь упрощенным уравнением ВАХ диода, найти отношение прямого тока к обратному при Г =300 К.

Ответ: 21,8 •iC.

1.30. К несимметричному р-и-переходу с концентрацией N,»Na приложено обратное напряжение. Указать ту составляющую тока в переходе, которая будет наибольшей при этих условиях.

1.31. Какая область диода (п или р) обладает более высоким удельным сопротивлением, если известно, что число дырок, инжектируемых через р-п-переход в единицу времени, на несколько порядков превьппает число инжектируемых электронов?

1.32. В идеальном р-п-переходе при Г = 300 К прямое напряжение 0,1 В вызывает определенный ток носителей заряда. При каком прямом напряжении этот ток увеличится в два раза?

Ответ: 0,118 В.

1.33. Обратный ток насьпцения р-п-перехода /о = 1 мкА при Г = 27 °С и /о = 10 мкА при Г = 65 "С. Построить ВАХ этого р-п-перехода при температурах 27 и 65 °С в интервале напряжений от -2 до 0,5 В.

1.34. При Т = 300 К обратный ток насыщения гфманиевого р-п-перехода /о = 30 мкА. Найти дифференциальное сопротивление р-п-перехода при прямом и обратном напряжениях, равных 0,2 В.

Ответ: гр = 0,4 Ом; »-д,ф.обр = 890 Ом.

1.35. Емкость обедненного носителями заряда слоя резкого р-и-перехода вычисляют по формуле

С = к/У и

где к - постоянный коэффициент; U - обратное напряжение; - контактная разность потенциалов.

Было обнаружено, что если к такому р-п-переходу приложить переменное напряжение с амплтудой 0,5 В, то максимальная емкость перехода составит 2 пФ. Определить контактную разность потенциалов и минимальное значение емкости, если емкость перехода при нулевом смещении равна 1 пФ.

Ответ: 0,67 В; 0,75 пФ.

1.36. Найти барьерную емкость германиевого р-и-перехода, если удельное сопротивление р-области рр = 3,5 Ом • см, контактная разность потенциалов ф = 0,35 В, приложенное обратное напряжение Up = 5 В и площадь поперечного сечения перехода П = 1 мм.

Ответ: 44,7 пФ.

1.37. Пол}проводниковый диод имеет прямой ток 0,8 А при прямом напряжении 0,3 В и температуре окружающей феды Т = 35°С. Определить: а) обратный ток насыщения; б) дифференциальное сопротивление диода при прямом напряжении 0,2 В; в) дифференциальное сопротивление диода при обратном напряжении 1 В.

Ответ: а) 10 мкА; б) 1,43 Ом; в) 610 Ом.

1.. Определить сопротивление диода постоянному току при прямом и обратном напряжениях, если при прямом напряжении 1 В прямой ток равен 4 мА, а при обратном напряжении 100 В обратный ток равен 0,25 мА.

Ответ: 200 Ом; 4-10* Ом.

1.39. Пользуясь ВАХ диода типа Д101, изображенной на рис. 1.18, а, определить при Т = 20 и 70°С: а) дифференциальные сопротивления и сопротивления постоянному прямому току 500 мкА, 1 и 1,5 мА, а также постоянному обратному ТОК} при напряжении 50 В; б) мощности, рассеиваемые диодом при прохождении прямого тока 0,5 мА и обратного тока при напряжении -50 В.

1.40. В детекторном каскаде, работающем при температурах от Т = 20 до Г = 70°С, используется полупроводниковый диод Д305, ВАХ которого изображена на рис. 1.18,6. Опреде-

Рис. 1.18

лнггь: а) сопротивление диода постоянному току и его дифференциальное сопротивление Гдифр дня Т = 20°С при прямом напряжении ОД В и сопротивление постоянному току при обратном напряжении 25 В; б) во сколько раз изменится значение сопротивления диода постоянному току Rq и его дифференциальное сопротивление г * при увеличении темпфатуры от 20 до 70°С.

Ответ: а) 0,08 Ом; 0,03 Ом; 20 кОм; б) при = 0,2 В уменьшается в 1,66 раза, - в 66,66 раза, при = 25 В уменьшается в 11,3 раза.

1.41. Определить, во сколько раз изменится сопротивление постоянному току и дифференциальное сопротивление полупроводникового диода типа Д305 (рис. 1.18,6): а) с изменением прямого напряжения от 0,4 до 0,6 В при неизменной температуре окружающей среды Г = 20°С; б) с изменением температуры окружающей среды от 20 до 125 "С при напряжениях 0,6 и -50 В.

1.42. Определить диффузионную емкость Сд, сопротивление даФ р-и-перехода и объемное сопротивление Rs в эквивалентной схеме германиевого диода, работающего при Т = 300 К и напряжении и - 0,25 В. Радиус р-и-перехода г = 0,06 см, обратный ток насыщения = 10 мкА, диффузионная длина электронов L„ = 0,1 см, коэффициент диффузии электронов D„ = 93 см/с, удельное сопротивление материала диода р- и п-областей р = 0,1 Ом-см.

Ответ: 920 мкФ; 0,10 Ом; 1 Ом. о-

1.43. Определить основные параметры эквивалентной схемы

(рис. 1.19) германиевого диода, о

если концентрация дырок в р-области рр=10* см", а концентрация электронов в и-области п„ = 10** см", обратный ток насышения /о = 5 мкА, прямое напряжение [/„р = 0,2 В, темпе-

Рис. 1.19