Question

Определить прямой ток и сопротивление постоянному току R0 кремниевого диода при напряжении Uпр=1 В, если коэффициент выпрямления кремниевого диода Кв=2500, а обратный ток насыщения I0=20 мкА при Uобр=-1 В

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Обратное сопротивление:

Rобр = Uобр / I обр = 1 / (20·10⁻⁶) = 50 000 Ом

Коэффициент выпрямления:

Kв = Rобр / Rпр

тогда сопротивление постоянному току:

R₀ = Rпр = Rобр / Кв = 50 000 / 2 500 = 20 Ом

Прямой ток:

Iпр = К·Iобр = 2 500·20·10⁻⁶ = 0,05 А

или

Iпр = Uпр / R₀ = 1 / 20 = 0,05 А

Answer 2

Для определения прямого тока и сопротивления постоянному току $R_0$ кремниевого диода при заданных параметрах, мы можем использовать уравнение диода:

$I = I_0 \left( e^{\frac{U}{nU_t}} - 1 \right)$

где:

• $I$ - прямой ток через диод,
• $I_0$ - обратный ток насыщения,
• $U$ - напряжение на диоде,
• $n$ - коэффициент неидеальности диода (обычно принимается около 1 для кремниевых диодов),
• $U_t$ - тепловое напряжение, приближенно равное $26$ мВ при комнатной температуре.

Известно, что обратный ток насыщения $I_0 = 20$ мкА при $U = -1$ В.

Мы можем использовать эту информацию, чтобы определить коэффициент $n$:

$n = \frac{U_t \cdot \ln\left(\frac{I}{I_0} + 1\right)}{U}$

Теперь мы можем использовать уравнение диода для определения прямого тока $I$ при $U = 1$ В:

$I = I_0 \left( e^{\frac{U}{nU_t}} - 1 \right)$

И, наконец, сопротивление постоянному току $R_0$ можно определить, используя закон Ома:

$R_0 = \frac{U}{I}$

Подставляя все известные значения:

$I_0 = 20 \times 10^{-6} \, \text{A}$ $U = 1 \, \text{V}$ $U_t = 26 \times 10^{-3} \, \text{V}$ $n = \frac{U_t \cdot \ln\left(\frac{I}{I_0} + 1\right)}{U}$

рассчитаем $n$:

$n = \frac{26 \times 10^{-3} \times \ln\left(\frac{1}{20 \times 10^{-6}} + 1\right)}{1} \approx 1.602$

Теперь рассчитаем $I$:

$I = 20 \times 10^{-6} \times \left( e^{\frac{1}{1.602 \times 26 \times 10^{-3}}} - 1 \right) \approx 0.0111 \, \text{A}$

И наконец, рассчитаем $R_0$:

$R_0 = \frac{1}{0.0111} \approx 90 \, \text{Ом}$

Таким образом, прямой ток $I$ составляет приблизительно $0.0111$ А (или $11.1$ мА), а сопротивление постоянному току $R_0$ равно приблизительно $90$ Ом.