Рассмотрим работу диода, у которого область р-типа является базой, а область n-типа – эмиттером, при воздействии на диод прямоугольного импульса (рис. 1.21, а). При прямом напря-жении потенциальный барьер снижается и происходит инжекция электронов из эмиттера в базу (дырки базы тоже диффундируют в эмиттер, но их концентрация мала, поэтому их потоком можно пренебречь). Пришедшие в базу электроны не могут сразу рекомбинировать с дырками базы или дойти до омического контакта базы (где они тоже могли бы рекомбинировать), поэтому происхо-дит накопление электронов в базе. Чем больше прямой ток, тем больше электронов накапливается в базе. Число электронов зависит также от времени жизни носителей заряда: чем оно больше, тем меньше электронов рекомбинирует.

При прямом напряжении сопротивление p-n-перехода хотя и нелинейно, но очень мало, поэтому оно почти не влияет на ток, и импульс тока искажается очень незначительно (рис. 1.21, б).

Рис. 1.21. Работа диода, у которого область р-типа является базой, а область n-типа – эмиттером, при воздействии на диод прямоугольного импульса

Как только напряжение изменится на обратное, обратный ток в первый момент будет значительным, а обратное сопротивление резко уменьшится. Это объясняется тем, что накопленные в базе носители заряда (электроны) начнут перемещаться в сторону р-n-перехода и образуют импульс обратного тока. Этот импульс будет тем больше, чем больше носителей зарядов накопилось в базе. Заряды, накопленные в базе, втягиваясь полем р-n-перехода, переходят в эмиттер, часть их рекомбинирует в базе с дырками (т.е. число их уменьшается и в течение определенного времени обратный ток достигает установившегося значения), и обратное сопротивление восстановится до нормального значения. Процесс уменьшения заряда в базе называется рассасыванием.

К току рассасывания добавляется зарядный ток барьерной емкости Сб р-n-перехода, возни-кающий под действием обратного напряжения, увеличивая тем самым импульс обратного тока.

Время, в течение которого обратный ток изменяется от максимального значения до установившегося, называется временем восстановления обратного сопротивления (или тока) диода. Это важный параметр импульсных диодов – чем он меньше, тем диод лучше. Обычно tвос менее десятых долей микросекунды.

Для улучшения свойств импульсных диодов при их проектировании исходный материал выбирают с малым временем жизни носителей заряда (тогда интенсивнее рекомбинация) и р-n-переход делают с малой площадью, чтобы снизить емкость Сб.

Импульсные диоды могут быть точечными и плоскостными. Конструкция и технология изготовления импульсных диодов практически аналогичны конструкции и технологии изготовления точечных высокочастотных диодов и плоскостных (с малой площадью р-n-перехода) выпрямительных диодов. Условное обозначение импульсных диодов в схемах такое же, как и выпрямительных (см. рис. 1.17). Точечные импульсные диоды слаботочные, их широко приме-няют в ЭВМ в качестве быстродействующих переключающих элементов. Плоскостные диоды работают при средних и больших импульсных токах.

Основными параметрами импульсных диодов являются время восстановления tвос и барьерная емкость Сб, а также обратный ток при определенном обратном напряжении , постоянное прямое напряжение при постоянном прямом токе , максимально допустимый импульсный прямой ток , максимально допустимое обратное напряжение .

• Назад
• Вперёд