2015-02-15
362
Одним из главных свойств полупроводникового диода на основе p-n перехода является резкая асимметрия вольт-амперной характеристики: высокая проводимость при прямом смещении и низкая при обратном. Это свойство диода используется в выпрямительных диодах. На рисунке 4.2(а) приведена схема, иллюстрирующая выпрямление переменного тока в диоде.
Рассмотрим, каков будет коэффициент выпрямления идеального диода на основе p-n перехода. Для этого рассчитаем по уравнению (4.1) коэффициент выпрямления К как отношение прямого тока к обратному току диода при значениях напряжения U = ± 0,01 В; 0,025 В; ±0,1 В; 0,25 В; ±1 B. Получаем:
. (4.2)
Учтем, что величина b -1 при комнатной температуре составляет b -1 = 0,025 В. Результаты расчета приведены в следующей таблице.
| V G, B | ± 0,01 | 0,025 | ±0,1 | 0,25 | ±1 |
| K, отн. ед. | 1,0 | 1,1 |
Как следует из таблицы и соотношения (4.2), при значениях переменного напряжения, модуль которого V G меньше, чем тепловой потенциал kT/q, полупроводниковый диод не выпрямляет переменный ток. Коэффициент выпрямления достигает приемлемых величин при значениях V G по крайней мере в 4 раза больших, чем тепловой потенциал kT / q, что при комнатной температуре Т = 300 К соответствует значению напряжения V G = ± 0,1 В.
