Напівпровідникові прилади на основі p-n переходу, страница 14

Частотні властивості

На низькій частоті, коли ω×τ<<1, для кожного моменту часу змінюється синусоїдальна напруга, перехідні процеси, пов’язані з рекомбінацією, встигають зупинитися. Такий режим називається квазистаціонарним.

На підвищеній частоті ω×τ>=1 випрямляючі властивості p-n переходу гіршають. При таких частотах дірки, інжектовані в n- базу за додатній півперіод, не встигають повністю рекомбінуватися в базі.

На дуже високих частотах ω×τ>>1 заряд дірок, введених в n- базу за додатній півперіод, повністю виводиться у зовнішнє коло за від’ємний напівперіод, і діод втрачає свої випрямляючі властивості.

Зовнішнє оформлення імпульсних діодів мало відрізняється від оформлення універсальних діодів.

Зараз використовуються точкові та площинні конструкції імпульсних діодів. Технологія їх виготовлення  аналогічна технології виготовлення звичайних випрямляючих діодів.

Найменшу температуру перемикання мають діоди з випрямляючим переходом метал-напівпровідник, в яких практично відсутній ефект накопичення неосновних носіїв заряду.

Подібно до інших малопотужних випрямляючих діодів, імпульсні діоди герметизуються в скляні, металоскляні і пластмасові корпуси.

Імпульсні діоди знайшли широке застосування в малопотужних схемах промислової електроніки і автоматики. Вимоги, що пред’являються до цих діодів, пов’язані з забезпеченням швидкої реакції приладу на імпульсний характер підведеної напруги - малим часом переходу діода з закритого стану у відкритий і навпаки.

Таблиця 3.5

Діоди Шоткі

Як в імпульсних електронних схемах, так і в схемах випрямлення широке використання находять діоди на основі переходу Шоткі. Оскільки в цих діодах не витрачається час на накопичення і розсмоктування зарядів в базі, їх швидкодія залежить тільки від швидкості перезаряду бар’єрної ємності, тому вони широко використовуються в імпульсних схемах. (Відсутність дифузії і дифузійного струму приводить і до відсутності дифузійної ємності.)

ВАХ діодів Шоткі має свою особливість, порівняно з ВАХ діодів на основі р-n переходу. Проявляється це в тому, що в першому квадранті в широкому діапазоні прямих напруг ВАХ з високою точністю описується експонентою. Тому їх легко використовувати в аналогових пристроях логарифмування. Низьке падіння напруги при протіканні прямого струму (біля 0.2- 0.4 В) забезпечує незначні статичні втрати енергії, тому вони знаходять використання в випрямлячах великих струмів. Для запирання діода Шоткі необхідно прикладати значно меншу зворотню напругу, ніж до діодів з р-n переходом, що забезпечує їх широке використання в інтегральних ключових схемах.

Недоліками діодів Шоткі є: невисокі робочі напруги (до 150 В); висока залежність зворотнього струму від температури і те, що, порівняно з звичайними діодами, він має більшу величину. Тому при розрахунках випрямлячів необхідно враховувати витрати енергії і від протікання зворотнього струму. В таблиці 3.6 приведені деякі експлуатаційні параметри діодів Шоткі.

Таблиця 3.6