Зависимость действующего

4.6. Зависимость барьерной Сб

Емкость перехода. Как отмечалось выше, вблизи границы раздела слоев концентрация электронов и дырок ничтожно мала. По этой причине обедненный слой подобен диэлектрической прокладке конденсатора, а области объемных зарядов в слоях соответствуют его проводящим пластинам. Емкость такого конденсатора определяется геометрическими размерами р --«^перехода, степенью легирования слоев и числом неподвижных ионов. Последнее обстоятельство обусловливает сложную зависимость барьерной (или зарядной) емкости от обратного напряжения. Ее влияние проявляется особенно заметно с увеличением площади р— и-перехода, что ограничивает рабочий диапазон частот мощных полупроводниковых приборов. Свойство регулирования емкости в небольших пределах (^niax^min ^ ^ посредством изменения напряжения на переходе реализуется в варикапах.

Из соотношений (2.68) и (2.69) видно, что барьерные емкости резкого и линейно-плавного переходов изменяются обратно пропорционально корню квадратному и корню кубическому из приложенного напряжения. Из этих же соотношений следует, что барьерная емкость перехода возрастает с уровнем легирования п- и /7-областей. На 2.23 приведена модель диффузионной и барьерной емкостей, а на 2.24 — зависимость барьерной емкости от напряжения для плавного (а) и резкого (б) переходов.

Варикап — нелинейный управляемый конденсатор. В полупроводниковых диодах зависимость барьерной емкости от напряжения нелинейна [см. (2.68), 2.69)1, поэтому любой полупроводниковый прибор с /7-п-переходом в принципе может быть использован как конденсатор с емкостью, управляемой напряжением. В варикапах используется барьерная емкость, не зависящая от частоты вплоть до миллиметрового диапазона, имеющая относительно высокую добротность, низкий уровень шумов и малый температурный коэффициент емкости. Диффузионная емкость имеет сильную зависимость от напряжения, но по остальным параметрам уступает барьерной емкости, поэтому ее, как правило, не используют в качестве управляемой.

11. Зависимость барьерной емкости р-л-перехо-да от напряжения

Варикапом называют полупроводниковый диод, в котором используется зависимость барьерной емкости р-л-перехода от напряжения. Основными параметрами варикапов являются:

В общем случае зависимость барьерной емкости от напряжения для большинства переходов, получаемых в технологии изготовления полупроводниковых ИМС, можно представить соотношением

Барьерные и диффузионные емкости зависят от напряжений ?/ЭБ, VКБ и ?/кп. Поэтому в модели могут использоваться усредненные постоянные значения емкостей — тогда они являются параметрами модели. Для повышения точности модели могут производиться различные аппроксимации зависимостей Сбар (U) и CD (U). В этом случае заметно возрастает количество параметров модели, которые необходимо измерить. Например, зависимость барьерной емкости от напряжения на данном переходе обычно аппроксимируют функцией, Сбар = =Сбар (0)/(1 — ?//ф0)т, имеющей три параметра: Сбар (0) — емкость при нулевом напряжении на переходе; ф0 — контактная разность потенциалов перехода; т—безразмерный коэффициент, лежащий в пределах от 1/3 до 1/2. Диффузионные емкости, существенных лишь при прямых напряжениях на переходах, представляют функциями вида Сэ0 = &i/, = /г^эо lexp (i/вэ/фт) —П.

График функции С6 =f(U) — зависимость барьерной емкости варикапа от приложенного напряжения — называется вольт-фа-радной характеристикой ( 3.10). С ростом обратного напряжения емкость варикапа уменьшается, так как расширяется область объемного разряда p-n-перехода, а следовательно, увеличивается его толщина.

Первый сомножитель в (16.18) определяет емкость обычного плоского конденсатора, второй — характеризует зависимость барьерной емкости от приложенного напряжения.

2.11. Зависимость барьерной емкости резкого (а) и плавного (б) p-n-переходов от постоянного смещения на переходе

Допустимость такого преобразования следует из анализа формулы (18.12), выражающей зависимость действующего значения тока /2j в обмотке ротора от скольжения s. Ее можно записать в другом

Их схемы замещения 18.16, б найдем зависимость действующего значения приведенного тока /а' ротора от скольжения:

Основной характеристикой магнитного усилителя является статическая характеристика вход — выход ( 3.5), т. е. зависимость действующего или среднего значения тока в нагрузке от тока управления.

4. Исследовать работу сельсинной пары СД — СП в трансформаторном режиме и снять зависимость действующего значения выходного напряжения на зажимах обмотки возбуждения сельсина-приемника от угла рассогласования ?/„(6):

в) по результатам п. 4 построить зависимость действующего значения выходного напряжения сельсина-приемника от угла рассогласования сельсинной пары, т. е. 1/„(9); угол рассогласования рассчитывают по значению угла поворота ротора сельсина-датчика 8 = ад.

Характеристикой контура, определяющей его способность настраиваться в резонанс, служит резонансная кривая тока — зависимость действующего значения тока от частоты приложенного напряжения ( 4.30). Резонансная кривая построена на основании закона Ома для данной цепи:

Зависимость действующего значения тока в неразветвленной части цепи от частоты приложенного напряжения — частотная характеристика параллельного колебательного контура — показана на -4.31 (п^О,

где f/ном — номинальное напряжение сети; Храсч=^1с+ -\-Xin-{-X^K>; (к) — индекс, обозначающий вид включения; CW — коэффициент броска, учитывающий зависимость действующего значения тока (/нам, бР) от характера затухания броска, последовательности включения фаз и сорта стали магнитопровода. В [36] даются конкретные предложения по определению отдельных слагаемых выражения (1.23). Полезны также указания в работе [81].

Найдем зависимость действующего значения ЭДС одно-

Зависимость действующего значения тока от частоты можно найти из уравнения (3.2):

Резонансная кривая показывает зависимость действующего значения тока в контуре от частоты источника при неизменной собственной частоте контура.