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)換過程實驗觀察

為了觀察二極管的開關(guān)特性，可以按照圖1所示電路進行實驗。首先確定加于二極管兩端的脈沖信號，其幅值和周期要合適，否則，就可能花費很長時間去調(diào)試才能觀察到二極管的開關(guān)過程時間的延遲，還有可能導致二極管損壞。選擇脈沖信號要根據(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，反向恢復時間等。依據(jù)這些參數(shù)，確定脈沖信號的幅值。信號周期的選擇一定要大于反向恢復時間trr，選取一定的負載連接電路，通過雙蹤示波器來觀察二極管開關(guān)轉(zhuǎn)換時間的延遲，分別改變信號周期和負載，記錄多次的實驗結(jié)果，進一步分析二極管開關(guān)轉(zhuǎn)換過程延遲時間隨脈沖信號周期和外部負載變化的關(guān)系。延遲時間對于二極管結(jié)面積和負載電阻均存在極小值，在設(shè)計開關(guān)電路時，二極管結(jié)面積和負載電阻應(yīng)該選取該極值點對應(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)閉時需要一段時間，不同結(jié)構(gòu)的管子其時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，對器件結(jié)構(gòu)和工作電路的設(shè)計要求也越來越高，在研究晶體二極管開關(guān)時間的延遲過程的實驗中，輸入信號的周期、幅度、電路負載對延遲時間的觀察影響較大，一定的開關(guān)電路只有多次的實驗，才能清楚地觀察到二極管的開關(guān)轉(zhuǎn)換過程時間的延遲。