Нелинейные электрические цепи
Такие характеристики бывают двух типов:
Такие характеристики бывают двух типов: N-образные и S-образные, что показано на рис. 1.2.
Рис.1.2 . Многозначные ВАХ: а) N-образная; б) S-образная.
N-образной характеристике одному напряжению соответствует несколько токов. В S –образной характеристике нескольким напряжениям соответствует один ток.
ВАХ туннельного диода N-образная. Она имеет перегиб, которому соответствует отрицательное внутреннее сопротивление. Именно этот участок ВАХ и используется в работе, потому что в таком режиме туннельный диод обладает усилительными свойствами. На рис.1.3. представлена ВАХ туннельного диода, на которой показаны точки линейного рабочего участка.
Рис. 1.3. Вольт-амперная характеристика туннельного диода
Статическая ВАХ туннельного диода теоретически выражается суммой двух экспонент:
i = atue-Вu + ad(ebqu/kT – 1) (1.6)
где:
u - напряжение;
at - коэффициент туннельной составляющей тока;
В - константа, характеризующая туннельные свойства данного диода;
ad - коэффициент диффузионной составляющей;
b - константа, характеризующая данный диод;
q - заряд носителя;
k - постоянная Больцмана;
Т - абсолютная температура (в градусах Кельвина).
Первая экспонента в (1.6) описывает ВАХ при малых напряжениях (до перегиба), а вторая – при больших напряжениях (после перегиба). Однако, на практике есть отклонения от этой формулы в области очень малых и максимальных токов.
Для расчета параметров используются различные аппроксимирующие функции, так как эта статическая ВАХ полностью нелинейна. Подбором экспонент можно добиться совпадения до 6%, но этот метод очень трудоемкий и редко применим на практике. Если амплитуда напряжения динамического режима мала (u<0,1u0), где u0-напряжение статического режима (постоянной составляющей), то рабочий участок (Т1–Т2 ) считают линейным.
ВЫВОДЫ:
1. Статические вольт-амперные характеристики полупроводнико-
