Relazione caratteristica di un diodo

Nel mio libro di testo viene riportata la seguente relazione approssimata che rappresenta la caratteristica di un diodo:

I =3D Iinv * ( ( e ^ (V/Vt) ) - 1 );

dove "Iinv" rappresenta la corrente inversa, "Vt" ha le dimensioni di una tensione che alla temperatura ambiente di "300=B0K" vale circa 26mV per i diodi al germanio e 52mv per quelli al silicio e "V" e' la tensione applicata al diodo.

Il mio dubbio e': cosa rappresenta la corrente "I"?

Se fosse, come penso, la corrente "diretta" (diodo in conduzione) allora non capisco il legame con la corrente inversa "Iinv":

in conduzione, la *corrente inversa e' nulla*, quindi dalla suddetta relazione dovrei dedurre che anche la corrente diretta "I" e' nullla, cioe' cadrei in un caso assurdo !

Inoltre, quella relazione, vale per qualsiasi tipo di tensione "V" (sinusoidale, continua.. ecc..) applicata al diodio?

Mi date un aiuto a capire come stanno realmente le cose????

Dove sbaglio nel mio ragionamento???

Forse la suddetta relazione, vale sia nel caso in cui il diodo sia in conduzione che in interdizione....???

-- Ciao e grazie a tutti Pippo

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Pippo
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la corrente che scorre nel diodo

in qualsiasi condizione, sia di polarizzazione diretta che inversa

Iinv NON E' LA CORRENTE INVERSA la la 'cosidetta' corrente di saturazione anche Is ed e' un parametro caratteristico del singolo diodo

l'assurdo cade riprendendo la definizione precedente

no quella e' la caratteristica STATICA della sola giunzione

a questa devi aggiungere il contributo di 2 capacita' in parallelo alla giunzione ( tutte e due non lineari tanto per gradire ) e l'effetto della resistenza serie sempre presente nei diodi per avere un modello completo del componente reale

si nella maniera piu' assoluta infatti se ci fai caos per tensioni negative la corrente viene un valore negativo ( -1 ) pari numericamente al valore Iinv o Is che di si voglia e questo e' il ben noto comportamento del diodo.

ripeto pero' che l'equazione che tu hai riportato vale solo in continua ed in bassa frequenza, quando cioe' sono tracurabili le capacita' del diodo.

se sei interessato al modello matematico del dido fai una ricerca in giro per "spice diode model"

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mmm

[cut]

[cut]

Forse non ho le idee molto chiare o non ho ben capito cosa volevi dire, pero' su piu' di un libro e' chiaramente detto che "Iinv" o "Is" e' la corrente inversa di saturazione.

Ciao Pino

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Pino

[cut]

lo sono 'solo' numericamente ( e per giunta con segni OPPOSTI ) la corrente inversa, intesa come corrente che scorre nel diodo in condizioni di polarizzazione inversa, e' una quantita' 'esterna' ovvero collegata alla connessione del diodo in un circuito , la corrente di saturazione e' invece un parametro 'interno' collegato alla natura fisica del dispositivo infatti differenti diodi presentano differenti Is perche' hanno geometrie e drogaggi differenti.

ripeto che dal punto di visto operativo i concetti sono molti vicini e per misurare Is si polarizza il didodo con una tensione negativa.

Reply to
mmm

[cut]

Ho notato che Vt aumenta con la temperatura, quindi l'esponenziale, per T che tende all'infinto, assume valore unitario e di conseguenza la corrente tende a zero.

All'aumentare della temperatura, la corrente non dovrebbe invece aumentare???

Ciao e grazie Pino

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Pino

e mica e' cosi semplice anche la Is dipende dalla temperatura

dal modello del diodo di SPICE :

Temperature appears explicitly in the exponential terms of the diode model equations. In addition, saturation currents have a built-in temperature dependence. The temperature dependence of the saturation current is determined by:

IS(T1) = IS(T0)*((T1/T0)**XTI)*exp(q*EG*(T1-T0)/(k*T1*T0))

where k is Boltzmann's constant, q is the electronic charge, EG is the energy gap which is a model parameter, and XTI is the saturation current temperature exponent (also a model parameter, and usually equal to 3). T1 and T0 are in degrees Kelvin.

Temperature dependence of the saturation current in the junction diode model is determined by:

IS(T1) = IS(T0)*((T1/T0)**(XTI/N))*exp(q*EG*(T1-T0)/(k*N*T1*T0))

where N is the emission coefficient, which is a model parameter, and the other symbols have the same meaning as above. Note that for Schottky barrier diodes, the value of the saturation current temperature exponent, XTI, is usually 2.

Temperature appears explicitly in the value of junction potential, PHI, for all the device models. The temperature dependence is determined by:

PHI(TEMP) = k*TEMP/q*log(Na*Nd/Ni(TEMP)**2)

where k is Boltzmann's constant, q is the electronic charge, Na is the acceptor impurity density, Nd is the donor impurity density, Ni is the intrinsic concentration, and EG is the energy gap.

N:B: PHI e' un altro parametro del modello

se giri in rete troverai almeno un po' di riferimenti al modello del diodo di SPICE che sono illuminanti ( o incasinanti ) sull'argomento

francamente il risultato netto cioe' se la corrente diretta aumenta o cresce lo ignoro

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mmm

Certo, pero' per T che tende ad infinito avro':

I = Iinv * 0 = 0

quindi otterro' sempre un valore *nullo* indipendentemente dal valore assunto da Iinv.

Ciao e grazie Pino

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Pino

"Pino" wrote in news: snipped-for-privacy@g44g2000cwa.googlegroups.com:

per dire che il prodotto viene nullo devi vedere quanto "velocemente" cresce Iinv con la temperatura.

esempio:

x*(1/x) x^2*(1/x) x*(1/x^2)

con x che tende a infinito danno tre risultati diversi.

Ciao, AleX

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AleX

AleX ha scritto:

Non riesco a seguirti, puoi, se possibile, spiegare piu' in dettaglio il tuo esempio??

Ciao e grazie milleee!!! Pino

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Pino

da analisi matematica 1 ,infiniti ed infinitesimi, se non sbaglio sei iscritto ad ingegneria a Napoli ( anch'io ma ho qualche, mi sa parecchi , anni in piu' )

per x -> inf.

x^2 tende ad infinito

x^(-1) tende a 0

x^2 * x^(-1) a cosa tende ?

ma probabilemnte il discorso e' ancora piu' semplice perche' i nostri semiconduttori mica stanno a 20000 C o piu'

andrebbe semplicemente graficato l'andamento della corrente per i valori 'ragionevoli della temperatura ( 0 - 100 C ? ) per vedere l'effetto che fa, chiaramente in questo caso dovremmo essere sicuri di aver messo nella espressione tutti i termini dipendenti dalla temperatura

ultima cosa puoi sempre fare qualche misura un diodo una resistenza una pila il tester come amperometro ed il saldatore come sorgente di calore .... cosi tagli la testa al toro :-)

Reply to
mmm

"Pino" wrote in news:1119825071.623323.226390 @g49g2000cwa.googlegroups.com:

Beh, hai il prodotto di due termini, uno che cresce con la temperatura, l'altro che diminuisce. Ora, il fatto che uno dei due vada a zero per T che tende a infinito non è sufficiente per dire che l'intero prodotto va a zero. Quelli che ti ho indicato sono tre casi banali di prodotti inf*0, che portano a tre risultati diversi, rispettivamente 1,infinito,0.

Tornando al diodo, sui "sacri testi" si riporta che (nel Si) la I0 raddoppia ogni 15° di aumento della temperatura.

Mentre, viceversa, se fissi una corrente costante le diodo, la corrispondente tensione Vak diminuisce con una variazione di -2,5mV/°C

Comunque la prova del "saldatore" che ti è stata suggerita forse ti leva il dubbio definitivamente :-)

Ciao, AleX

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AleX

Oltre che sulla parte matematica, insisterei anche sul fatto che se si usa un modello al di fuori del suo campo di validita`, si ottengono risultati senza senso :-)

--
Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
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Reply to
Franco

Franco wrote in news:42bfe1d4 snipped-for-privacy@x-privat.org:

Su questo, ovviamente, mi trovi più che d'accordo :-)

Ciao, AleX

Reply to
AleX

Uhm, lasciando perdere tutti la tua domanda, qua mi sorge una domanda: che cavolo di libro e'? Vt (scritto piu' spesso come Ut) e' la tensione termodinamica e non dipende dal materiale, essendo definita come kT/q (k const di boltzman, T temperatura assoluta e q carica elementare). Una formula del diodo piu' corretta (ma non esaustiva) e': I=Is*(exp(V/(Ut*n))-1) dove Is e' la corrente specifica (che tu chiami corrente inversa) e n e' un parametro tecnologico che varia da 1 a 2 (e non esce da questo intervallo) a seconda del diodo. non e' un parametro ben specificabile perche' riunisce svariati effetti (effetti ohmici, ricombinazione).

Ciao Scola

Reply to
nicola scolari

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