晶體二極管開關(guān)轉(zhuǎn)換的延遲分析

4 晶體二極管開關(guān)轉(zhuǎn)換過程實(shí)驗(yàn)觀察

為了觀察二極管的開關(guān)特性，可以按照?qǐng)D1所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。首先確定加于二極管兩端的脈沖信號(hào)，其幅值和周期要合適，否則，就可能花費(fèi)很長時(shí)間去調(diào)試才能觀察到二極管的開關(guān)過程時(shí)間的延遲，還有可能導(dǎo)致二極管損壞。選擇脈沖信號(hào)要根據(jù)二極管的主要工作參數(shù)，如二極管最大正向工作電流，二極管最大反向工作電壓，反向恢復(fù)時(shí)間等。依據(jù)這些參數(shù)，確定脈沖信號(hào)的幅值。信號(hào)周期的選擇一定要大于反向恢復(fù)時(shí)間trr，選取一定的負(fù)載連接電路，通過雙蹤示波器來觀察二極管開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)間的延遲，分別改變信號(hào)周期和負(fù)載，記錄多次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)一步分析二極管開關(guān)轉(zhuǎn)換過程延遲時(shí)間隨脈沖信號(hào)周期和外部負(fù)載變化的關(guān)系。延遲時(shí)間對(duì)于二極管結(jié)面積和負(fù)載電阻均存在極小值，在設(shè)計(jì)開關(guān)電路時(shí)，二極管結(jié)面積和負(fù)載電阻應(yīng)該選取該極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的最佳值，N區(qū)長度也存在最佳值，理論上應(yīng)為器件加載在所需臨界擊穿電壓值而且剛好處于穿通狀態(tài)時(shí)的長度值;P區(qū)和N區(qū)的長度沒有太大的影響，但應(yīng)稍大于各自的穿通長度，濃度則應(yīng)盡量高，N區(qū)摻雜濃度越低越好。

5 結(jié)語

晶體二極管的結(jié)構(gòu)決定了其作為開關(guān)使用時(shí)的特性，其在數(shù)字電子技術(shù)門電路中門的打開和關(guān)閉時(shí)需要一段時(shí)間，不同結(jié)構(gòu)的管子其時(shí)間的長短是有差別的。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的快速發(fā)展，要求晶體二極管的開關(guān)速度越來越快，因此，對(duì)器件結(jié)構(gòu)和工作電路的設(shè)計(jì)要求也越來越高，在研究晶體二極管開關(guān)時(shí)間的延遲過程的實(shí)驗(yàn)中，輸入信號(hào)的周期、幅度、電路負(fù)載對(duì)延遲時(shí)間的觀察影響較大，一定的開關(guān)電路只有多次的實(shí)驗(yàn)，才能清楚地觀察到二極管的開關(guān)轉(zhuǎn)換過程時(shí)間的延遲。