Рабочий режим диода

В практических схемах в цепь диода включается какая-либо нагрузка, например резистор (рис.14а). В условном графическом обозначении полупроводникового диода треугольник (∆) является анодом, черточка – катодом. Прямой ток проходит тогда, когда анод имеет положительный потенциал относительно катода. Следовательно, ∆ нужно рассматривать как острие стрелки, показывающей условное направление прямого тока. Именно в этом направлении при прямом токе движутся дырки, электроны же движутся в противоположном направлении.

Рабочий режим – это режим работы диода с нагрузкой. Если бы диод обладал линейным сопротивлением, то расчет тока в подобной схеме не представлял бы затруднений, т.к. общее сопротивлении цепи равно сумме сопротивления диода постоянному току R₀ и сопротивления нагрузочного резистора R_н. Но VD обладает нелинейным сопротивлением, и значении R₀ у него изменяется при изменении тока. Поэтому расчет тока делают графически.

Дано: E, R_н и ВАХ диода

Найти: I и U_VD

i = U_R/ R_н = (E – U) / R_н (*)

Уравнение для R_н – это уравнение первой степени относительно i и U. Его графиком является прямая линия, называемая линией нагрузки. Она строится по двум точкам на осях координат.

При i = 0, из (*) E=U, получим т.А (рис.14б).

Если U =0, то i = E / R_н, получим т.Б

Через т.А и т.Б проводим прямую, которая является линией нагрузки. Координаты точки Т дают решение поставленной задачи. Все остальные точки прямой АБ не соответствуют каким-либо рабочим режимам VD.

При построении линии нагрузки для сравнительно малых R_н, т. Б окажется за пределами чертежа. В этом случае следует отложить от т. А влево произвольное напряжение U (рис. 14в) и от полученной т. В отложить ток, равный U / R_н (отрезок ВГ). Прямая, проведенная через т. А и т. Г, будет линией нагрузки.