Schaltungstechnik

2.2 Vorgehensweise bei der Schaltungsanalyse 71
10mA
ID 8mA
6mA
4mA
2mA
A
D
K
A UD + UD
A
K
A ID + ID
0A
0V 200mV 400mV 600mV 800mV
R S
r D
UT = -------- =
A ID US 07V A ID 26mV
-------------
1mA
Bild 2.2-33: Diodenkennlinie im Flussbereich mit Linearisierung in einem gegebenen
Arbeitspunkt
Diode mit Rekombinationssperrstrom: Um das reale Sperrverhalten der
Diode beschreiben zu können, benötigt man eine „Korrektur“-Diode zur Charakterisierung
des Rekombinationssperrstroms im Sperrbereich mit den Parametern ISR,
NR, VJ und M:
U
ID IS
D
exp-------------- – 1
ISR
UD exp------------------
– 1
1
N U
T
NR U
T
Der reale Sperrstrom einer Diode liegt bei Normaltemperatur bei ca. 1nA. Der Auszug
aus dem Datenblatt der Diode 1N4148 in Bild 2.2-34 zeigt die starke Temperaturabhängigkeit
des Rekombinationssperrstroms. Er ist darüber hinaus auch stark
abhängig von Exemplarstreuungen.
Die Modellgleichung der Korrekturdiode beinhaltet die Spannungsabhängigkeit
im Sperrbereich. Der Hauptparameter für den Rekombinationssperrstrom ist ISR,
er ist stark temperaturabhängig. Während sich die Modellgleichung für die idealtypische
Diode aus dem physikalischen Verhalten eines pn-Übergangs ergibt, stellt
die Modellgleichung für den Rekombinationssperrstrom eine Näherung dar, um
das reale Verhalten im Sperrbereich hinreichend genau zu beschreiben. Für die
Näherung gibt es unterschiedliche Ansätze. In Gl. (2.2-7) ist ein beispielhafter
Näherungsausdruck für das Verhalten der Korrektur-Diode im Sperrbereich angegeben.
U D
– -------
VJ
2
Idealtypische Diode „Korrektur“- Diode für den Sperrbereich M
----
2
=
+
+ 0005
(2.2-7)