Puolijohteiden virta-jännite-ominaisuudet
Virtajänniteominaisuus (VAC) — vastuksen läpi kulkevan virran riippuvuus tämän vastuksen ylittävästä jännitteestä ilmaistuna graafisesti. I-V-ominaisuudet voivat olla lineaarisia ja epälineaarisia, ja tästä resistanssista riippuen ja nämä vastukset sisältävät piirit jaetaan lineaarisiin ja epälineaarisiin.
Joten voltti-ampeeriominaisuus on sähköjännitteen riippuvuus sähköpiirin tai sen yksittäisten elementtien (reostaatti, kondensaattori jne.) virran voimakkuudesta. Sähköpiirin lineaaristen elementtien jännite-virta-ominaisuus on suora.
Puolijohteeseen kohdistetun jännitteen kasvaessa sen virran arvo kasvaa paljon nopeammin kuin jännite (kuva 1), ts. virran ja jännitteen välillä on epälineaarinen suhde. Jos jännitteen U muuttuessa käänteiseksi (-U), puolijohteen virranmuutoksella on sama luonne, mutta vastakkaiseen suuntaan, niin tällaisella puolijohteella on symmetrinen virta-jännite-ominaisuus.
V puolijohdetasasuuntaajat puolijohteiden valinta erityyppisillä sähkönjohtavuudella (n-tyyppi ja p-tyyppi) epäsymmetrinen voltti-ampeeri-ominaisuus (kuva 2).
Seurauksena on, että puolijohdetasasuuntaaja kulkee vaihtojännitteen yhdellä puoliaalolla läpi. Se on myötävirta Ipr, joka kasvaa nopeasti vaihtojännitteen ensimmäisen puoliaallon kasvaessa.
Altistuessaan jännitteen toiselle puoliaaltolle kahden puolijohteen järjestelmä (litteässä tasasuuntaajassa) ei kuljeta virtaa vastakkaiseen suuntaan Iobr. Hyvin pieni määrä Irev-virtaa kulkee pn-liitoksen läpi, koska puolijohteissa on vähemmistökantoaaltoja (elektroneja p-tyypin puolijohteessa ja reikiä n-tyypin puolijohteessa). Syynä tähän on p-tyypin puolijohteen ja n-tyypin puolijohteen välisen liitoskerroksen (pn-liitoksen) suuri resistanssi.
Kun vaihtojännitteen toista puoliaaltoa nostetaan edelleen, vastavirta Iobr alkaa hitaasti kasvaa ja voi saavuttaa arvot, joissa sulkukerros (pn-liitos) hajoaa.
Riisi. 1. Puolijohteen virta-jännite-ominaisuus
Riisi. 2. Puolijohdetasasuuntaajan epäsymmetrinen voltti-ampeeriominaisuus (litteä diodi)
Mitä suurempi tasavirran ja käänteisen virran suhde (mitattuna samoilla jännitearvoilla), sitä paremmat ovat tasasuuntaajan ominaisuudet. Tämä lasketaan korjauskertoimen arvosta, joka on myötävirran I'pr ja käänteisen I'obr suhde samalla jännitearvolla:
