Температурная зависимость прямой ветви ВАХ диода

При обратном смещении температурная зависимость ВАХ идеализированного диода сводится к температурной зависимости теплового тока, рассмотренной в предыдущем параграфе. При прямом смещении температурную зависимость ВЛХ удобно характеризовать температурным коэффициентом напряжения (ТКН).

численно равному изменению прямого напряжения на диоде при изменении температуры на 1 градус при постоянном токе диода.

При V>3<�р_г (/ з>I_s) соотношение (II.4.20) с учетом (П. 4.31) дает.

Дифференцируя по температуре, получаем.

где V_g=E_g/e — ширина запрещенной зоны в вольтах.

Для невырожденных полупроводников V < ср_ВЕ < V_g, и величина ТКН отрицательна (рис. 11.4.5), поэтому при увеличении температуры прямая ветвь ВАХ диода сдвигается в сторону меньших напряжений. Для наиболее часто применяемых полупроводников значение ТКН при Т= 300 К и V = 2V_g /3 составляет.

Рис. 11.45. Изменение прямой ветви ВАХ идеализированного диода при изменении температуры (АТ> 0).

Характеристические сопротивления диода

Основным показателем качества ВАХ диода является нелинейность его характеристики, позволяющая осуществлять выпрямление электрических сигналов, ограничение их по амплитуде, преобразования частотного спектра и другие нелинейные операции.

Нелинейность ВАХ проявляется в различии дифференциального сопротивления г — d V /dl и статического сопротивления R = V/1. Из ВАХ (П. 4.20) находим.

Очевидно, что в состоянии равновесия (V = 0) дифференциальное и статическое сопротивления совпадают.

На прямой ветви ВАХ (V > 0) дифференциальное сопротивление меньше статического. При / «I_s дифференциальное сопротивление зависит только от тока и температуры, причем эта зависимость одинакова для всех диодов:

На обратной ветви ВАХ (V < 0) дифференциальное сопротивление больше статического. При V <-Зср_г величина дифференциального сопротивления может считаться бесконечно большой, так как /~-/₅. Статическое сопротивление при этом пропорционально обратному напряжению: