Додаток а Математичні моделі елементів електронних пристроїв а.1 Модель напівпровідникового діода

Напівпровідниковий діод – найбільш розповсюджений в електронній апаратурі нелінійний елемент.

Модель діода, яка зображена на рис.А.1, є універсальною нелінійною моделлю, що описує електричні процеси в статичному та динамічному режимах в прямому і зворотному напрямках роботи, за винятком області пробою p-n переходу. Ця ММ придатна як для великих сигналів, так і для рисих в області низьких і середніх частот.

а) б)

Рисунок А.1 – Графічне зображення а) та еквівалентна схема б) діода

Модель діода описується наступною системою рівнянь:

;

U_n = U_д – I_дR_Б ;

;

;

;

,

де I_д, U_д – струм і напруга діода;

I_n, U_n – струм і напруга через p-n перехід;

C_, C_диф, C_Б – сумарна ємність, дифузійна ємність та бар'єрна ємність p-n переходу, що враховує накопичування зарядів в p-n переході;

R_p– опір розтікання p-n переходу;

R_Б – об’ємний опір бази діода;

I_S– тепловий струм p-n переходу;

_Т– тепловий потенціал;

m – коефіцієнт, що враховує неідеальність реальної характеристики p-n переходу;

C₀– бар'єрна ємність p-n переходу при U=0;

– контактна різниця потенціалів p-n переходу;

– стала часу дифузійної ємності.