Corriente inversa de saturación
Características del frente y el reverso del diodo:
Las figuras 2-4 y 2-5 muestran las características típicas del frente e inverso del diodo para los diodos de silicio y germanio de baja corriente. A partir de las características de los diodos de silicio en la Fig.
2-4, vemos que la corriente al frente (IF) permanece muy baja (más baja que la microjuestre) hasta que la tensión antes del diodo (VF) excede aproximadamente 0.7 V. mayor que 0.7 V, si aumenta casi linealmente con el aumento en el FV.
Características desde el frente e inversa del diodo de silicio:
Dado que la corriente de diodo invertida (IR) es mucho más pequeña que su corriente frontal, las características opuestas se rastrean en escalas de corriente agrandadas. Para un diodo de silicio, el IR normalmente es inferior a 100 na, y es casi completamente independiente del voltaje del sesgo opuesto.
Como ya se explicó, el IR es en gran medida una corriente de saturación inversa de carga de carga minoritaria. Puede ocurrir un pequeño aumento en el IR con el aumento de la tensión de sesgo opuesto, debido a ciertos portadores de carga minoritarios que huyen a lo largo de la superficie de la unión. Para un diodo con las características de la Fig.
2-4, la corriente invertida es generalmente inferior a 1/10,000 del nivel de término normal más bajo. En consecuencia, el IR es bastante insignificante en comparación con IF, y un diodo sesgado opuesto puede tratarse casi como un interruptor abierto.
Características del frente e inversa del diodo de germanio:
Cuando el voltaje inverso del diodo (VR) aumenta suficientemente, el dispositivo falla. Para las características que se muestran en la Figura 2-4, se produce una falla invertida en 75 V.
La falla invertida puede destruir un diodo a menos que la corriente esté limitada por una resistencia conectada a la serie. La falla invertida se aplica útilmente en los diodos Zener.
Las características frontales e inversas del diodo de germanio son similares a las de un diodo de silicio, con algunas diferencias importantes. La caída en la tensión directa de un diodo de germanio es generalmente 0.3 V, contra 0.7 V para silicio.
Para un dispositivo de germanio, la corriente de saturación de corriente a 25 ° C puede ser de alrededor de 1 μA, que es mucho más grande que la corriente invertida para un diodo de silicio. Finalmente, es probable que la tensión de degradación inversa para los dispositivos de germanio sea significativamente menor que la de los dispositivos de silicio.
La caída de tensión delantera inferior para los diodos de germanio puede ser una ventaja clara. Sin embargo, la corriente invertida más baja y el mayor voltaje de degradación inversa de los diodos de silicio los hacen preferibles a los dispositivos de germanio para la mayoría de las aplicaciones.
Factor de idealidad de diodo:
Los parámetros de diodo de mayor interés son:
- VF – Caída de tensión antes
- IR – corriente de saturación invertida
- VBR – Voltaje de falla invertido
- RD – Resistencia dinámica
- If (max) – corriente frontal máxima
Los valores de estas cantidades normalmente se enumeran en la hoja técnica del diodo proporcionado por los fabricantes de dispositivos. Algunos de los parámetros se pueden determinar directamente a partir de las características frontales e inversas del diodo. Para las características de los diodos de silicio en la Figura 2-4, VF ≈ 0.7 V, IR = 100 Na y VBR = 75 V.
La resistencia directa es una cantidad estática; Es una resistencia constante, desde el diodo hasta una constante particular antes de la corriente constante. La resistencia dinámica del diodo es la resistencia ofrecida a los niveles cambiantes de voltaje directo.
La resistencia dinámica, también conocida como resistencia incremental o resistencia al aire acondicionado, es el recíproco de la pendiente de características antes de la rodilla. Refiriéndose a la Figura 2-4 y la Figura 2-7,
La resistencia dinámica también se puede calcular a partir de la ecuación, 26
¿Dónde está el DC delantero actual en el cruce? Así, por ejemplo, la resistencia dinámica para un diodo que pasa una corriente antes de 10 mA es, R’D = 26 mV / 10 mA = 26 Ω.
La ecuación 2-2 muestra que la resistencia dinámica de los diodos cambia con el nivel de corriente hacia la DC delantera. Esto no se ilustra en las Figs. 2-4 y 2-5, las características son, por lo tanto, aproximaciones de las características reales del dispositivo. También debe tenerse en cuenta que la ecuación.
2-2 solo da resistencia a CA para la unión. No incluye la resistencia CC del material semiconductor, que podría ser tan grande como 2 Ω en función del diseño del dispositivo.
La resistencia derivada de la pendiente de la característica del dispositivo incluye la resistencia al semiconductora dec. Por lo tanto, el RD (de la característica) debe ser ligeramente más grande que R’D calculado a partir de la ecuación. 2-2.