Файл: Методические указания для расчета параметров диода.pdf

Методические указания для расчета параметров диода
Полученная, на основе лабораторных исследований статистическая характеристика полупроводникового диода I(U) будет основой для расчета параметров.
ВАХ диодов описывается следующим выражением:
????
????????????
= ???????? exp [
????
????????????
− ????
????????????
????????
???? ????
????
],
(1) где Ifwd , Vfwd – прямой ток и прямое падение напряжения на светодиоде, соответственно;
VT=kT/q – тепловой потенциал, k – постоянная Больцмана, T – абсолютная температура, q – заряд электрона;
RS – последовательное сопротивление;
N – коэффициент эмиссии;
IS – ток насыщения.
Предлагается простой метод экстракции статических параметров SPICE-модели (RS, N, IS) по трем точкам ВАХ, измеренным вблизи номинального тока Inom. Причем первая точка измеряется при номинальном токе, вторая точка при токе в α-раз меньшем номинального, а третья при токе в α-раз

большем номинального. Следовательно, в соответствии с уравнением прямые напряжения на светодиодах для трех токов будут иметь вид:
????
1
= ???? ????
????
ln (????
????????????
/????????) + ????
????????????
????????,
(2)
????
2
= ???? ????
????
ln (????
????????????
/(???? ????????)) + ????
????????????
????????/????,
(3)
????
3
= ???? ????
????
ln (???? ????
????????????
/????????) + ???? ????
????????????
????????.
(4)
Если к уравнению (4) прибавить уравнение (3) и вычесть удвоенное уравнение (2), получим выражение, зависящее только от параметра RS, остальные члены и параметры сокращаются:
????
3
+ ????
2
− 2????
1
=
(???? − 1)
2
????
????
????????????
????????,
(5) откуда просто определяется параметр последовательного сопротивления
???????? =
????
(???? − 1)
2
????
3
+ ????
2
− 2????
1
????
????????????
(6)
Зная RS и вычитая из уравнения (2) уравнение (3), можно найти коэффициент эмиссии:
???? =
????
1
− ????
2
− (1 − 1/????) ????
????????????
????????
????
????
ln????
,
(7)

и из уравнения (2) рассчитать ток насыщения
???????? = ????
????????????
exp (−
????
1
− ????
????????????
????????
???? ????
????
).
(8)