Нелинейные электрические цепи - стр. 7

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-