4.7.6. Обращенные диоды
Обращенный диод – это разновидность туннельного диода, проводимость которого при обратном напряжении больше, чем при прямом.
В
АХ
этого диода является обратной
(перевернутой) по отношению к характеристике
классического p-n-перехода
и занимает меньший интервал напряжений
(рис. 4.55). Обратная ветвь 0<Uобр<0,1
В соответствует проводящему состоянию
диода, а участок прямой ветви U<0,3
В – непроводящему. В интервале напряжений
-0,1<U<0,3
В диод обладает свойством односторонней
проводимости в обратном проявлении.
У
словное
обозначение диода показано на рис. 4.56.
Здесь же указана полярность напряжения,
соответствующая проводящему состоянию
(ток направлен против стрелки диода). В
маркировке диода 1И401А использованы
следующие основные элементы:
И – подкласс туннельных диодов;
4 – обращенный диод (как разновидность туннельного).
Принцип действия прибора основан на туннельном эффекте в обратносмещенном переходе, выполненном из полупроводника, находящегося на границе вырождения. В отличие от туннельного диода степень легирования здесь ниже.
Основные параметры обращенных диодов:
1. Постоянное прямое напряжение (при заданной малой величине прямого тока ) Uпр ограничивает рабочий участок непроводящей прямой ветви (Ge – 0,35 В, GаAS – 0,6 В).
2. Постоянное обратное напряжение (при заданном обратном токе) определяет падение напряжения для проводящего состояния Uобр (около 0,1 В);
3. Постоянный обратный ток является предельным параметром, ограничивающим рабочий участок проводящего состояния Iобр. макс (1…8 мА).
4. Постоянный прямой ток является предельным параметром для непроводящего состояния Iпр. макс (0,3…0,8 мА).
5. Емкость диода определяет инерционные свойства С (единицы пикофарад).
Из анализа параметров следуют основные преимущества обращенных диодов: малое падение напряжения делает их незаменимыми при обработке слабых сигналов, высокое быстродействие диода определяет малая величина его емкости, так как проводящая обратная ветвь диода соответствует туннельному току, поэтому отсутствует эффект накопления неосновных носителей (Сдиф = 0), а туннелирование – это малоинерционный процесс. Следует обратить внимание также на малую величину максимально допустимого напряжения для непроводящего состояния.
Диоды применяются в быстродействующих импульсных схемах при малых уровнях сигналов.