Электроника полупроводников

ДИОДЫ С РЕЗКИМ ВОССАНОВЛЕНИЕМ ОБРАТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ


В диоде с резким восстановлением обратного сопротивления имеет место эффект накопления неосновных носителей заряда в базе для создания кратковременного импульса обратного тока по форме приближенному к прямоугольному импульсу (рис.5.). В переходном процесс можно выделить два времени: t1 – время высокой обратной проводимости и t2 – время восстановления высокого обратного сопротивления.

Длительность t1 зависит от величины заряда неосновных носителей, накопленного в базе, т.е. от величины прямого тока Iпр и величины обратного тока Iобр.max. Величина Iобр.max зависит от величины обратного напряжения Uобр и от сопротивления базы. В реальных условиях амплитуда обратного тока определяется ЭДС генератора и суммой сопротивлений базы диода и внешней цепи.

 Длительность t2 определяется временем уменьшения обратного тока от Iобр.max до 0.1Iобр.max.

 В диодах с накоплением заряда создают большой градиент концентрации примесей в базе (рис.6, в), что увеличивает напряженность встроенного электрического поля Евстр и способствует концентрации электронов в низколегированной области вблизи границы p-n-перехода. Для уменьшения времени жизни неосновных носителей в базе и уменьшения t2 производят легирование базы примесями меди или золота. Для уменьшения сопротивле

ния базу делают двухслойной. Со стороны электрода создается высоколегированный слой, а со стороны p-n-перехода – тонкий низколегированный слой. Кроме того, наличие высоколегированного слоя дополнительно ограничивает область накопления неосновных носителей в базе тонкой областью низколегированного слоя. Для уменьшения барьерной емкости и индуктивности диода уменьшают его размеры. Все это вместе существенно ускоряет процесс рассасывания неосновных носителей в базе и позволяет формировать прямоугольные импульсы с нано и пикосекундной длительностью.

 Диоды с резким восстановлением обратного сопротивления используются для создания генераторов коротких импульсов, как правило, в СВЧ диапазоне и умножителей частоты.

Расчет переходных процессов в электрических цепях с источниками постоянного напряжения и тока Методические рекомендации по выполнению задания

Составляем и решаем характеристическое уравнение

Расчет электрических цепей однофазного синусоидального тока

Задача Найти: неизвестные токи, напряжения, проверить соблюдение баланса мощностей. Решение: Определяем реактивные сопротивления элементов цепи и представляем их, а также заданное мгновенное значение , комплексными числами

Расчет электрических цепей несинусоидального периодического тока

Расчет цепей несинусоидального переменного тока При негармонических воздействиях алгоритм расчета цепи может быть следующим: периодическое негармоническое воздействие представляют в виде суммы гармонических сигналов, используя ряд Фурье; ограничивают бесконечный ряд Фурье некоторым числом гармоник, учитывая при этом, что мощность каждой последующей гармоники убывает пропорционально квадрату ее амплитуды;

Решение задачи требует знания основных законов постоянного тока, производных формул этих законов и умения их применять для расчета электрических цепей со смешанным соединением резисторов.

Пример Электрическая цепь, состоящая из нескольких резисторов, имеет эквивалентное сопротивление Rэк1 = 10 Ом. Каким способом и какой по значению сопротивления резистор Rx следует подключить к цепи, чтобы увеличить эквивалентное сопротивление этой цепи до величины Rэк2 = 25 Ом?

Задача Определить эквивалентное сопротивление цепи, токи, проходящие через каждое сопротивление, стоимость электрической энергии за время t = 10ч, если 1 кВт∙ч стоит по действующему тарифу.

Пример Три активных сопротивления Rф1 = 22 Ом, Rф2= 27,5 Ом, Rф3 = 11 Ом соединены треугольником и присоединены трехпроводной трехфазной линии с линейным напряжением Uл = 220 В (рисунок 14). Определить фазные (IAB, IBC,ICA) и линейные (IA,IB,IC) токи, фазные (Рф1,Рф2, Рф3) и общую Р мощности трехфазной цепи.

Пример Три одинаковых потребителя, имеющих активные сопротивления Rф1 = Rф2 = Rф3 = 10 Ом, соединены треугольником  и подключены к трехфазной электрической цепи с линейным напряжением Uл = 220 В. Определить: фазные IAB, IBC, ICA и линейные IA,IB,IC токи, фазные мощности РАВ, РВС, РСА и общую активную мощность трехфазной цепи Р.

Задача Для схемы известны Rф1 = 110 Ом, Rф2 = 55 Ом, Rф3 = 44 Ом. Линейное напряжение Uл = 220 В. Определить: фазные значения токов Iф1, Iф2, Iф3, мощности фаз Рф1, Рф2, Рф3; общую активную мощность трехфазной цепи Р.

Задача Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором подключен к сети с напряжением Uл = 380 В и имеет следующие номинальные данные: полезная мощность Р2ном = 4,5 кВт, частота вращения ротора n2ном = 1440 об/мин, КПД ηном=85,5%, коэффициент мощности cosφном=0,85.

Пример Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением, имеющий сопротивление обмотки якоря Rя = 0,1 Ом и сопротивление обмотки возбуждения Rв = 60 Ом, нагружен внешним сопротивлением R= 4 Ом. Напряжение на зажимах машины U = 220 В.

Лекции и задачи по физике Примеры решений контрольной работы