Модель напівпровідникового діода

Початком розробки схеми в САПР є знаходження моделей компонентів та вбудовування їх в конкретну схему, яка створюється. Основою моделей активних приладів є модель діода - нелінійна схема заміщення (рис.8.1), на основі якої складається математична модель, що описує роботу даної схеми. Нелінійна модель діода складається з ідеального діода, що зображений у вигляді нелінійного залежного джерела струму I(V), ємності переходу С(V), яка є сумою бар'єрної та дифузійної ємностей, об'ємного опору бази RS та диференціального опору RL. Дана модель застосовується в САПР для напівпровідникових n⁺-p, (p⁺-n) діодів, діодів з бар'єром Шотткі та стабілітронів.

Рис. 8.1. Схема заміщення діода (нелінійна модель).

Ємність діода С(V) - це сума бар’єрної та дифузійної ємностей, а в ряді випадків і ємності корпуса. Бар’єрна ємність обумовлена об’ємними зарядами іонів домішок, що не компенсуються зарядами, зосередженими по обидва боки від металургійної межі p-n переходу. Зміну величини об’ємного заряду нерівноважних електронів і дірок, викликану зміною прямого струму, можна розглядати як наявність дифузійної ємності.