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15
FEB
2019

Modèle de shockley

Cette dernière approximation suppose que le courant de polarisation I Q {displaystyle I_ {Q}} est assez grand pour que le facteur 1 dans les parenthèses de l`équation de diode Shockley puisse être ignoré. Cette approximation est exacte même à des tensions plutôt petites, parce que la tension thermique V T ≈ 25 mV {displaystyle V_ {text{T}}approx 25 , {text{mV}}} à 300 K, donc V Q/V T {displaystyle V_ {Q}/V_{text{T}}} tend à être grande, ce qui signifie que l`exponentiel est très grande. Par conséquent, nous pouvons conclure que le terme $I _ S $ a) ne peut pas être à valeur constante, et b) doit être le terme dans l`équation de diode Shockley qui provoque l`augmentation du courant de diode $I _D $ à mesure que la température de jonction T augmente. En d`autres termes, le terme $ (e ^ {(q , V_D/ ETA , kT)}-1) $ essaie de diminuer $I _D $ comme T augmente, et le terme $I _ S $ essaie d`augmenter $I _D $ comme T augmente, et pour un changement donné de la température de jonction $ partial T $ la relation suivante doit contenir si $I _D $ est à augmentation pour augmenter T: l`équation de diode Shockley a une exponentielle de V D/(k T/q) {displaystyle V_ {D}/(kT/q)}, ce qui conduirait à attendre que la tension avant augmente avec la température. En fait, ce n`est généralement pas le cas: à mesure que la température augmente, le courant de saturation I S {displaystyle I_ {S}} augmente, et cet effet domine. Alors que la diode devient plus chaude, la tension avant (pour un courant donné) diminue. L`équation de diode Shockley relie le courant de diode i {displaystyle i} d`une diode de jonction p-n à la tension de diode V D {displaystyle V_ {D}}. Cette relation est la caractéristique de diode I-V: lorsque nous supposons que R 1 {displaystyle r_ {1}} est petit, nous obtenons V = V J {displaystyle V = V_ {J}} et l`équation de diode idéale Shockley. En 1950, Shockley et ses collègues publient un court article décrivant une diode de germanium qui suit de près l`équation idéale. [3] cette expression n`est cependant qu`une approximation d`une caractéristique I-V plus complexe. Son applicabilité est particulièrement limitée en cas de jonctions contact, pour lesquelles il existe de meilleurs modèles analytiques.

[1] il existe différents modèles de diodes de fidelty variable à la réalité et je pense que vous mélangez deux d`entre eux. Voir les graphiques suivants i-vs-v des modèles de diodes qui obtiennent de plus en plus réalistes. Notez que bien qu`ils puissent vous donner des résultats différents, aucun d`entre eux est totalement “faux” ou “droit” juste plus ou moins précis. Notez que, contrairement à la loi Shockley, le courant va à l`infini que la tension va à la tension d`écart hνg/q. Bien sûr, cela nécessiterait une épaisseur infinie pour fournir une quantité infinie de recombinaison. L`équation de diode Shockley ne décrit pas le «nivellement hors tension» de la courbe I – V à un biais avancé élevé en raison de la résistance interne. Cela peut être pris en compte en ajoutant une résistance en série. L`équation de Shockley est plus précise parce qu`en réalité une diode n`est pas sur ou éteint mais elle conduit déjà peu en dessous de la tension de seuil et aussi au-dessus du courant augmente de plus en plus. La figure montre une vraie courbe de diode I-V étant approximée par un modèle linéaire à deux segments par par morceaux.

Typiquement le segment de ligne incliné serait choisi tangent à la courbe de diode au point Q. Ensuite, la pente de cette ligne est donnée par l`inverse de la résistance du petit signal de la diode au point Q. Pour dériver son équation pour la tension, Shockley fait valoir que la chute de tension totale peut être divisée en trois parties: Shockley dérive une équation pour la tension à travers une jonction p-n dans un long article publié en 1949. Plus tard, il donne une équation correspondante pour le courant en fonction de la tension sous des hypothèses supplémentaires, qui est l`équation que nous appelons l`équation de diode idéale Shockley. [2] il l`appelle «une formule de rectification théorique donnant la rectification maximale», avec une note de bas de pages référençant un article de Carl Wagner, Physikalische Zeitschrift 32, pp. 641 – 645 (1931). Dans la pratique, la méthode graphique est compliquée et peu pratique pour les circuits complexes.