Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зи С. -> "Физика полупроводниковых приборов Книга 1" -> 69

Физика полупроводниковых приборов Книга 1 - Зи С.

Зи С. Физика полупроводниковых приборов Книга 1 — М.: Мир, 1984. — 456 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikapoluprovodnikovihpriborov11984.djvu
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 142 >> Следующая

уже при плотностях тока, превышающих 500 А/см2. Кривая а относится к
случаю, когда при расчете учитывались все описанные выше механизмы.
Приведенные на рис. 14 экспериментальные результаты хорошо согласуются с
кривой а.
4.3. ДИОДНЫЙ И ТРИОДНЫЙ ТИРИСТОРЫ
4.3.1. Статические вольт-амперные характеристики
Как уже говорилось выше, диодный тиристор представляет собой двухполюсный
р-п-р-я-прибор [19а, б]. Исходя из общего соотношения (30), опишем
графический метод построения его вольт-амперной характеристики. Так как в
диодном тиристоре Jg - IgA - 0 и Ад = //с = Л т0 соотношение (30)
принимает более простой вид
~Щу^ ~ ai(^)~Ьаз(0 + V/ = /(Л" (43)
222
Глава 4
Рис. 15. Графическое построение вольт-амперной характеристики диодного
тиристора [20].
где коэффициент М (V2) определяется выражением (32). Пусть Iо - некоторая
известная постоянная, а зависимости ах и а2 от тока имеют вид, показанный
на рис. 11. Графическое решение уравнения (43) продемонстрировано на рис.
15 [20]. Сложив три кривые, получим функцию f (/) (рис. 15, а). На рис.
15, б приведена зависимость 1/М от М, причем масштаб по вертикали
идентичен масштабу на рис. 15, а, а масштаб по горизонтали идентичен
масштабу на рис. 15, в, на котором приведена зависимость (32). Выберем
теперь на оси абсцисс (рис. 15, г) исходную точку - значение тока I, для
которого требуется найти падение напряжения на приборе. Спроецируем эту
точку вертикально вверх на рис. 15, а и найдем значение функции f (I)-
точка /. Затем спроецируем точку 1 по горизонтали налево до пересечения с
графиком ММ и получим точку 2, т. е. определим М. По известной величине
М, проецируя точку 2 вертикально вниз, найдем необходимую величину {VJVB)
на рис. 15, в (точка 5). Выполним последнюю горизонтальную проекцию точки
3 до пересечения с первой вертикальной проекцией в точке 4. Эта точка
дает величину нормализованного падения напряжения на приборе,
необходимого для поддержания заданного тока I. Полная вольт-амперная
характеристика прибора (рис. 15, г) получается повторением этого
геометрического построения для разных значений тока.
Т иристоры
223
Отметим, что точка переключения (Is, VSIl) расположена в диапазоне токов,
где функция / (/) достигает минимума. Точка удержания определяется как
точка с низким напряжением и большим током, в которой dV/dl - 0.
Приведенный анализ не позволяет ее найти. Однако в первом приближении ее
координатами можно считать (1Ъ 0), где / {1г) = 1. При / (Ij) ~ 1 М (V2)
= 1, а это означает, что V% = 0. Если напряжение V2 - 0, то ток насыщения
центрального перехода также стремится к 0. Тогда из уравнения (43)
следует аг (/) + а2 (/) = 1. Отсюда при известных аг и а2 можно найти
ток, при котором смещение на центральном переходе становится нулевым. В
результате полное падение напряжения на приборе равно просто сумме
падений на-
f(Ug)
а
$
Рис, 16. Графическое построение вольт-амперной характеристики триодного
тиристора [20].
2 24
Глава 4
Рис" 17. Вольт-амперная характеристика тиристора при различных
управляющих токах [5].
пряжений на двух прямосмещенных внешних переходах (~1,2- 1,4 В для
кремниевых приборов).
При токе, превышающем 1Х, все переходы смещены в прямом направлении.
(Проведенный выше анализ неприменим, так как верен в предположении, что
переход J2 остается смещенным в обратном направлении.) Если продолжать
увеличивать ток, полное падение напряжения еще более уменьшается и прибор
остается на участке с дифференциальным отрицательным сопротивлением, пока
общий ток не превысит ток удержания lh. При больших токах падение
напряжения на центральном переходе становится сравнимым с напряжением на
эмиттерном переходе и динамическое сопротивление прибора снова
оказывается положительным [21]. После прохождения точки (Ih, 1/л) на
характеристике прибор находится в области прямой проводимости (разд.
4.2.3).
Для тиристора с одним управляющим электродом уравнение (30) можно
преобразовать к виду
м = ai (/) + а2 (/ + Ig) Н 2 }'Г h +
+ 4 = /(/,/".)¦ (44)
В этом уравнении ток 1К заменен на / + Ig и /gA == 0. Уравнение
(44) равносильно уравнению (43), если Ig - 0. На рис. 16 приве-
Тиристоры
225
дены функция / (/, Ig) и вольт-амперная характеристика тиристора при Ig =
0. Семейство вольт-амперных характеристик для различных значений Ig
получается путем построения а2 (I + Ig) для каждого значения Ig и
включения в функцию / (/, 1") члена а2 (/ + Ig)U- Таким образом строят
семейство кривых /(/, Ig). Необходимо отметить, что с увеличением Ig
напряжение включения падает. Это позволяет управлять включением
структуры.
Полное семейство вольт-амперных характеристик триодного тиристора при
различных управляющих токах приведено на рис. 17. В режиме прямого
запирания характеристики аналогичны кривым, приведенным на рис. 16, б, с
учетом расположения координатных осей.
4.3.2. Время включения и выключения
В процессе переключения тиристора из закрытого состояния в открытое ток
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 142 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed