Калькулятор диода Шокли

Уравнение диода Шокли — идеализированная модель тока через p-n-переход. Оно описывает сильную экспоненциальную зависимость тока диода от приложенного к переходу напряжения. Поэтому небольшое изменение прямого напряжения способно вызвать значительное изменение тока. Разработчики схем используют уравнение для изучения смещения, сравнения параметров диодов и определения рабочей точки до учёта сопротивления корпуса и других неидеальных эффектов. Расчётный ток равен I0, умноженному на [exp(Vd, делённого на nVt) минус единица]. I0 — обратный ток насыщения в амперах, Vd — напряжение на переходе, n — безразмерный коэффициент идеальности, Vt — тепловое напряжение. Тепловое напряжение равно постоянной Больцмана, умноженной на абсолютную температуру и делённой на элементарный заряд. Калькулятор переводит градусы Цельсия в кельвины и использует объединённую константу 8.617333262 на 10 в степени минус 5 вольт на кельвин. Коэффициент идеальности показывает, насколько поведение перехода соответствует идеальной диффузионной модели. При преобладании диффузии типичны значения около единицы, а приближение к двум часто указывает на рекомбинацию. Обратный ток насыщения может различаться на много порядков и сильно зависит от устройства прибора и температуры. По возможности используйте параметры из документации или измеренной характеристики. Поле температуры задаёт температуру перехода: при заметной рассеиваемой мощности она может быть выше окружающей. Показанная мощность равна произведению прямого напряжения и рассчитанного тока. Это полезная первая оценка, но тепловой расчёт требует учёта теплового сопротивления корпуса, внешних условий и обратной связи между нагревом перехода и электрическими характеристиками. При большом прямом токе объёмное и контактное последовательные сопротивления отклоняют реальный диод от чистой экспоненты. Для обратного пробоя уравнение Шокли также непригодно. При крайних отношениях напряжения к тепловому напряжению возможно числовое переполнение; калькулятор сообщает об этом вместо вывода некорректного результата. Используйте инструмент для обучения и предварительного анализа полупроводников, а важные проекты проверяйте по вольт-амперным характеристикам производителя. Практической схеме также нужны ограничитель тока и анализ допусков. Идеальное уравнение наиболее полезно, когда все исходные данные относятся к одному прибору, одной температуре и одной области работы.