Вольт-амперная характеристика имеет вид. Что такое вольт-амперная характеристика?

Следует отметить, что в реальной цепи, особенно работающей на относительно высоких частотах (близких к границам рабочего диапазона частот) для данного устройства, фактические характеристики время-напряжение могут следовать траекториям, очень далеким от “идеальной” VAR. Чаще всего это связано с емкостью или другими инерционными свойствами компонента.

Вольт-амперная характеристика

Вольт-амперная характеристика (VAR) – это график зависимости тока через двухполюсник от напряжения на этом двухполюснике. Вольт-амперная характеристика описывает поведение двухполюсника при постоянном токе. Чаще всего рассматривается МАК нелинейных компонентов (степень нелинейности определяется коэффициентом нелинейности cdot ■frac” width=”” height=””>), так как для линейных элементов МАК является прямой линией и не имеет значения.

Типичными примерами элементов с существенно нелинейной формой волны являются диоды, тиристоры и стабилизаторы.

Для трехполюсных элементов (таких как транзистор, тиристор или ламповый триод) часто строятся семейства кривых, которые представляют собой ELC двухполюсного элемента при тех или иных заданных параметрах на третьем выводе элемента.

Следует отметить, что в реальной цепи, особенно при работе на относительно высоких частотах (близких к границе рабочего диапазона частот) для данного устройства, зависимость напряжения в реальном времени может идти по траектории, очень далекой от “идеальной” I-V кривой. Чаще всего это вызвано емкостью или другими инерционными свойствами компонента.

При выборе источника питания, регулятора и т.д. важно помнить следующее:

Вольт-амперная характеристика (VAC)

VAR – это вольт-амперная характеристика, или, точнее, зависимость между током и напряжением в радиоэлементе. Это может быть резистор, диод, транзистор и другие радиочастотные элементы. Поскольку транзистор имеет более двух выводов, он имеет несколько IAC.

Я не думаю, что все, кто читает эту статью, хорошо учились в школе. Поэтому давайте разберемся, каково соотношение одного размера к другому. Как вы, вероятно, помните из школы, мы строили графики зависимости между Y и X. Переменная, зависящая от другой переменной, изображается вертикально, а независимая переменная – горизонтально. В результате была создана система для отображения зависимости Y от X:

Итак, дорогие мои читатели, в электронике, чтобы описать зависимость тока от напряжения, вместо “Y” у нас будет ток, а вместо “X” – напряжение. А картографическая система будет выглядеть следующим образом:

Это система координат, в которой мы будем строить вольт-амперные характеристики. И начнем с самого распространенного радиоэлемента – резистора.

Точка шесть: U=0,9, I=0,13

I-V кривая диода

Как известно, диод проводит ток только в одном направлении. Мы используем это свойство диода в диодных мостах, а также для проверки диода с помощью мультиметра. Давайте построим график МАК для диода. Берем источник питания, подключаем его к диоду (плюс к аноду, минус к катоду) и начинаем измерять таким же образом.

Первая точка: U=0, I=0.

Вторая точка: U=0,4, I=0.

Третья точка: U=0,6, I=0,01.

Пункт четвертый: U=0,7, I=0,03.

Пятая точка: U=0,8, I=0,06.

Шестая точка: U=0,9, I=0,13

Седьмая точка: U=1, I=0,37

Построение графика полученных значений:

Ух ты, вот это бугай :-). Это вольт-амперная характеристика диода. Это вольт-амперная характеристика диода. На этом графике мы не видим прямой линии, поэтому он называется нелинейной характеристикой. Для кремниевых диодов он начинается от 0,5 до 0,7 В. Для германиевых диодов VAR начинается с 0,3-0,4 В.

Это заставит полупроводниковый выпрямитель проводить ток в одной полуволне переменного напряжения. Это ток, текущий в прямом направлении Ipr, который быстро увеличивается по мере увеличения первой полуволны переменного напряжения.

Вольт-амперные характеристики полупроводников

Вольт-амперные характеристики полупроводников

Вольт-амперная характеристическая кривая (VAC) – Графическая зависимость между током, протекающим через сопротивление, и напряжением на этом сопротивлении. Оно может быть линейным или нелинейным, и в зависимости от этого сопротивления цепи, содержащие такое сопротивление, делятся на линейные и нелинейные.

Таким образом, вольт-токовая характеристика – это зависимость электрического напряжения от силы тока в электрической цепи или ее отдельных элементах (реостат, конденсатор и т.д.). Для линейных элементов электрической цепи вольтамперометрическая характеристика представляет собой прямую линию.

По мере увеличения напряжения, приложенного к полупроводнику, величина тока в полупроводнике увеличивается гораздо быстрее, чем напряжение (рис. 1), т.е. наблюдается нелинейная зависимость между током и напряжением. Если при изменении напряжения U на обратное (-U) изменение тока в полупроводнике имеет тот же характер, но в противоположном направлении, то такой полупроводник имеет симметричные вольт-амперные характеристики.

В полупроводниковых выпрямительных диодах при выборе полупроводников с разными типами проводимости (n-типа и p-типа) получается несимметричная вольт-амперная характеристика (рис. 2).

Это заставит полупроводниковый выпрямитель проводить ток на одной полуволне переменного напряжения. Это ток, текущий в прямом направлении Ipr, который быстро увеличивается по мере увеличения первой полуволны переменного напряжения.

После приложения напряжения второй полуволны система из двух полупроводников (в планарном выпрямителе) не пропускает ток в обратном направлении Iобр. Через p-n-переход протекает очень малый ток Iобр, что обусловлено наличием в полупроводниках неосновных носителей тока (электронов в полупроводнике p-типа и дырок в полупроводнике n-типа). Причиной этого является высокое сопротивление переходного слоя (p-n-перехода), который существует между полупроводником p-типа и полупроводником n-типа.

При дальнейшем увеличении второй полуволны переменного напряжения обратный ток Iобр будет медленно увеличиваться и может достичь значения, при котором барьерный слой (p-n-переход) разрушается.

Вольт-амперная характеристика полупроводника

Рисунок 1: Вольт-амперные характеристики полупроводника

Асимметричные вольт-амперные характеристики полупроводникового выпрямителя (планарного диода)

Рисунок 2: Асимметричные вольт-амперные характеристики полупроводникового выпрямителя (планарный диод)

Чем больше отношение прямого тока к обратному (измеренное при одном и том же напряжении), тем лучше характеристики выпрямителя. Это измеряется коэффициентом выпрямления, который представляет собой отношение прямого тока I’апр к обратному току I’апр при том же значении напряжения:

Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ею в своих социальных сетях. Это очень поможет в развитии нашего сайта!

При определенном значении обратного напряжения происходит резкое увеличение тока, называемое пробоем. Это имеет туннельный или лавинный характер и является обратимым. Этот режим используется для стабилизации напряжения (лавинный режим) или для генерации импульсов (туннельный режим). При дальнейшем увеличении напряжения происходит тепловой пробой. Этот режим является необратимым, и диод повреждается.

Диод в цепи переменного тока

Для тех, кто забыл, что такое переменный ток, прочитайте эту статью. Итак, чтобы изучить работу диода в цепи переменного тока, давайте составим схему. Здесь мы видим генератор частоты G, диод и две клеммы X1 и X2, с которых мы будем снимать сигнал с помощью осциллографа.

Мой генератор частоты выглядит следующим образом.

Осциллограмма будет снята с помощью цифрового осциллографа.

Осциллятор производит переменное синусоидальное напряжение.

Что происходит за диодом? Подключимся к клеммам X1 и X2 и посмотрим осциллограмму.

Напряжение переменного тока за диодом

Диод вырезал нижнюю часть синусоиды, оставив только верхнюю часть.

Что произойдет, если поменять местами выводы диода? Схема будет выглядеть следующим образом.

Переменный ток за диодом

Что мы получим на клеммах X1 и X2 ? Посмотрите на осциллограмму.

Переменный ток за диодом.

Вот это да! Диод отсекает только положительную часть синусоиды!

Используется в странах Азиатско-Тихоокеанского региона.

Кривая длины волны для Шоттки

Одним из наиболее часто используемых сегодня диодов является диод Шоттки. Этот полупроводник назван в честь немецкого физика Вальтера Шоттки. Для диода Шоттки вольт-амперные характеристики выглядят следующим образом.

Графическое представление вольт-амперных характеристик маятникового полупроводника

Как видно, для Шоттки характерно низкое падение напряжения при прямом подключении. Сам график явно асимметричен. В зоне прямого смещения происходит экспоненциальное увеличение тока и напряжения. При обратном и прямом смещении для данного элемента ток в барьере обусловлен электронами. В результате эти клетки характеризуются как быстрые, поскольку в них не происходит процессов диффузии и рекомбинации. Асимметрия CVC будет характерна для структур барьерного типа. Здесь зависимость тока от напряжения определяется изменением числа носителей, участвующих в процессах переноса заряда.

Читайте далее:
Сохранить статью?