Бодит диодыг хагас дамжуулагчаар хийдэг. 3.7-р зурагт цахиурын диодны i-v характеристикийг үзүүлэв.
Зураг 3.7. Цахиурын диодны i-v характеристик
Цахиурын диодны характеристикаас диодны 3 ялгаатай ажлын төлвийг харж болно. /зураг 3.8/ Үүнд:
- Шууд холболтын муж, диод дээр унах хүчдэл 0-ээс их байх муж
- Урвуу холболтын муж, диод дээр унах хүчдэл 0-ээс бага байх муж
- Breakdown муж, диод дээр унах хүчдэл –VZK-аас бага байх муж
Зураг 3.8. Хагас дамжуулагч диодны i-v характеристик
Шууд холболтын үеийн i-v-ийн характеристикаас диодоор гүйх гүйдлийг ойролцоогоор дараах математик илэрхийллээр илэрхийлэгдэнэ гэж үзэж болно.
Энд: IS нь тодорхой температурт тогтмол байх бөгөөд ханалтын гүйдэл гэнэ. Температур Цельсийн 5 градуссаар ихэсэхэд ханалтын гүйдэл 2 дахин ихэснэ. Бага чадлын диодны хувьд энэ нь 10-ийн -15 зэрэгт ампер зэрэгтэй байна.
VT дулааны хүчдэл бөгөөд Цельсийн +20 градуссын тасалгааны температурт 25,2мВ, +25 градуссын температурт 25,8мВ байх бөгөөд тасалгааны температурт энэ утгыг 25мВ байна.
n нь 1-ээс 2 хооронд утга авах ба диодыг хийсэн материал болон түүний физик шинжээс хамаарна. Диодыг стандарт үйлдвэрлэлийн процессын дагуу ердийн нөхцөлд хийсэн бол энэ 1 байна.
Диодны шууд холболтын гүйдлийг IS-ээс олон дахин их гэж үзвэл диодоор гүйх гүйдлийг дараах илэрхийллээр илэрхийлж болно.
Эндээс диод дээр унах хүчдлийг олвол:
Диодоор I1 гүйх үед түүн дээр V1 хүчдэл унаж байсан гэж үзье.
Диодоор гүйх гүйдлийг цааш ихэсгэж I2 болгоход түүн дээр унах хүчдэл V2 болж өөрчлөгдсөн гэе.
Дээрх 2 илэрхийллийг хооронд харьцуулбал:
Эндээс диод дээр унах хүчдлийн өөрчлөлт:
Үүнийг 10 суурьтай логарифмд шилжүүлбэл:
Эндээс диодоор гүйх гүйдлийг 10 дахин ихэсгэхэд түүн дээр унах хүчдэл n=1 үед 60мВ, n=2 үед 120мВ байна. Хэрэв i-v характеристикийн хэвтээ тэнхлэг дагуу хүчдэл, босоо тэнхлэг дагуу гүйдлийн логарифмыг авбал диодны характеристикийн муруй нь гүйдлийн декад болгонд 2.3nVT-ээр өөрчлөгдөх болно. Диодны i-v характеристикаас харвал 0,5в орчмоос диодоор гүйдэл гүйж эхлэж байна. Мөн диодоор гүйдэл гүйж байх үед диод дээр унах хүчдэл ойролцоогоор 0,6-0,8в-ийн хооронд байна. Иймээс диодоор гүйдэл гүйх үед диод дээр унах хүчдлийг ойролцоогоор 0,7в гэж авдаг. Үнэндээ бага чадлын диодны хувьд түүгээр 1мА гүйдэл гүйх үед түүн дээр 0,7в хүчдэл унадаг бол өндөр чадлын диодоор 1А гүйдэл гүйх үед диод дээр 0,7в хүчдэл унана.
IS ба VT нь хоёул температураас хамаарна. Температурыг 1 градусаар ихэсгэвэл түүн дээр унах хүчдэл 2мВ-аар багасна. /зураг 3.9/
Зураг 3.9. Диодны шууд холболтын үеийн температурын нөлөө
Жишээ 3.3.
Цахиурын диодоор 1мА гүйдэл гүйх үед түүн дээр 0,7В хүчдэл унаж байсан бол n нь 1 эсвэл 2 байх үеийн диодны ханалтын гүйдлийг ол.
Дасгал
3.6. Цахиурын диодны n=1.5 бол диодоор гүйх гүйдлийг 0,1мА-аас 10мА хүртэл өөрчлөхөд түүн дээр унах хүчдэл яаж өөрчлөгдөх вэ?
Хариу: 172,5мВ
3.7. Цахиурын диодны n=1 ба түүгээр 1мА гүйдэл гүйж байхад түүн дээр унах хүчдэл 0,7В байсан бол диодоор 0,1тмА ба 10 мА гүйдэл гүйж байх үед диод дээр хүчдлийг тус тус ол.
Хариу: 0,64В, 0,76В
3.8. Цахиурын диодны ханалтын гүйдэл нь Цельсийн +25 градусст IS=10-14A байх ба температурыг 1 градуссар ихэсэгэхд ханалтын гүйдэл 15%-аар ихэсдэг бол Цельсийн 125 градусс дахь ханалтын гүйдлийг ол.
Хариу: 1,17*10-8А
Диодны урвуу холболтын үед диод дээр унах хүчдэл нь дулааны хүчдлээс олон дахин их тул түүгээр ойролцоогоор ханалтын гүйдэлтэй тэнцүү урвуу гүйдэл гүйнэ.
Үнэндээ бодит тохиолдолд диодны урвуу гүйдэл нь түүний ханалтын утгаас их байдаг. Бага чадлын диодны хувьд ханалтын гүйдэл нь 10-14-10-15А-ийн хооронд байдаг бол урвуу гүйдэл нь 1нА орчим байна. Мөн түүнчлэн урвуу хүчдлийн хэмжээ ихсэхэд энэ гүйдэл мөн ихэснэ. Урвуу гүйдэлд захын нэвчилтийн эффект гол нөлөө үзүүлэх тул урвуу гүйдэл нь нэвчилтийн гүйдэлтэй ойролцоогоор тэнцүү байна. Нэвчилтийн гүйдэл нь ханалтын гүйдлийн адилаар диодны np шилжилтийн мужаас хамаарна. Ханалтын гүйдэл нь температурын 5 градусын өөрчлөлтөд 2 дахин өөрчлөгддөг бол нэвчилтийн гүйдэл нь темперутрын 10 градусын өөрчлөлтөд 2 дахин өөрчлөгдөнө.
Дасгал
3.9. Д3.9-р зурагт үзүүлсэн хэлхээний хувьд Цельсийн 20 градуст ачаалал дээр 1В хүчдэл унаж байсан бол температурыг 40 градус болон 0 градус болгон өөрчлөхөд ачаалал дээрх хүчдэл хэрхэн өөрчлөгдөх вэ?
Хариу: 4В, 0,25В
Зураг Д3.9.
Диодны урвуу хүчдлийг цааш ихэсгээд байвал зенерийн эффектийн улмаас босго хүчдлээс эхлэн диодоор гүйх гүйдэл огцом ихэснэ. Энэ үед диодоор гүйх гүйдлийг огцом ихэсгэхэд диод дээр унах хүчдэл маш бага хэмжээгээр өөрчлөгддөг. Энэ тухай сүүлд үзэх зенерийн диод дээр илүү дэлгэрэнгүйгээр авч үзэх болно.