Импульсные диоды

Импульсные диоды являются разновидностью высокочастотных диодов и предназначены для использования в качестве ключевых элементов в быстродействующих импульсных схемах. Помимо высокочастотных свойств импульсные диоды должны обладать минимальной длительностью переходных процессов при включении и выключении.

После включения прямого тока (рисунок 8, а) в базе диода вблизи p – n перехода возникает избыточная концентрация неосновных носителей заряда, в результате чего снижается прямое сопротивление диода, а следовательно, напряжение на диоде превышает установившееся (рисунок 8, б).

Отношение называется наибольшим импульсным сопротивлением ( ). Поскольку избыточный неравновесный заряд в базе рассасывается за время, которое не меньше времени жизни неосновных носителей (время, в течении которого концентрация неравновесных носителей уменьшается в ε раз, для германия и кремния это время лежит в пределах (10 – 100 мкс.), то напряжение на диоде снижается до за конечный промежуток времени, называется временем установления прямого сопротивления (напряжения) . Наиболее эффективный способ снижения – уменьшение толщины базы.

Рисунок 8 –Эпюры токов (а, г) и напряжений (б, в) при отпирании и запирании диодов

Если быстро изменить на запирающее (рисунок 8, в), то обратный ток резко возрастет до значения (рисунок 8, г) за счет того, что накопившиеся в базе (n – слое) при протекании прямого тока дырки втягиваются полем p – n перехода обратно в эмиттер (р – слой). При этом обратное сопротивление резко уменьшится. В результате последующего процесса рекомбинации дырок с электронами, занимающего конечный отрезок времени, концентрация дырок достигает равновесного значения, а обратный ток уменьшится до установившейся величины . Промежуток времени с момента прекращения прямого тока до момента, когда обратный ток достигает своего установившегося значения , называется временем восстановления обратного сопротивления (тока) d _вост. диода.

Как и выпрямительные, импульсные диоды характеризуются статическими параметрами и , а также параметрами предельного режима и . Основными же являются импульсные параметры: , и , а также ток , который может значительно превышать ток статического режима , т.к. при кратковременных (оговоренных в справочниках) импульсах прямого тока можно не опасаться перегрева диода.

Врастающее время выпускаются кремниевые диодные матрицы и сборки, содержащие один или несколько импульсных диодов по определенной схеме включения. Такие матрицы и сборки можно применять в качестве отдельных функциональных узлов при проектировании импульсных и другого рода схем.