Модели полупроводниковых диодов.

Эквивалентная схема диода (рис.1). Постоянное сопротивление R включено в схему с целью учета тока утечки. Емкость С моделирует барьерную и диффузную емкости диода

Рис.1 Управляемый источник тока моделирует статическую ВАХ.

Модель является универсальной и хорошо моделирует диод как в статическом (на постоянном токе), так и в динамической (при переходных процессом) режиме, учитывает влияние температуры на свойства диода.

Рис.2 Рис.3

Эквивалентные схемы диодов для прямого(рис.2) и обратного(рис.3) включения. При приближенном анализе схемы с диодом можно пренебречь величинами

и и заменить включенный диод идеальным источником напряжения с с нулевой величиной напряжения, т.е. « закороткой », а так же пренебречь обратным током (близким к нулю)и сопротивлением (близким к бесконечности) и заменить выключенный диод разрывом . Это соответствует замене реального диода идеальным, обладающим ВАХ (рис.4)

рис.4 рис.5 рис.6

Эквивалентная схема для прямого (рис.5) и обратного включения (рис.6). В качестве модели диода можно использовать модель Эберса-Молла для одиночного перехода (рис.7):

- сумма барьерной и диффузной емкостей перехода.

- сопротивление утечки,

- сопротивление тела базы, зависящее от размеров.

- управляемый напряжением на переходе источник тока, по закону:

где - ток насыщения перехода,

- эмпирические коэффициенты (зависят от температуры),

- абсолютная температура.

Данная модель позволяет повторить ВАХ диода, кроме области пробоя (рис.8), являющуюся нерабочим режимом.

рис.8 рис.9

– ёмкость корпуса.

– ёмкость подложки.

В электрической модели необходимо учесть наличие индуктивностей вводов и , емкости корпуса и контактов и (рис.9).