7.4 Импульсные диоды

Импульсный диод – это диод с малой длительностью переходных процессов, предназначенный для применения в импульсных режимах работы.

Импульсные диоды работают в различных электронных схемах в качестве электронного ключа (рис. а). На диод, соединенный последовательно с нагрузкой, подается импульсное напряжение.

При положительном импульсе диод находится под прямым напряжением, следовательно, его сопротивление мало (ключ замкнут), через резистор R_н протекает ток. При отрицательном импульсе к диоду приложено обратное напряжение, его сопротивление велико (ключ разомкнут), тока в нагрузке нет.

Длительность импульсов может быть очень мала. Тогда для нормальной работы диод должен быстро переходить из одного состояния в другое, однако это затруднено инерционностью диода. При смене полярности с прямой на обратную сопротивление диода не может мгновенно измениться от R_пр до R_обр , следовательно, требуется какое-то определенное время.

Быстродействие импульсных диодов характеризуется их основным параметром – временем восстановления обратного сопротивления (t_восст)– интервал времени от момента переключения диода с прямого на обратное напряжение, в течение которого обратное сопротивление перехода ПП диода восстанавливается до постоянного значения.

Специфические параметры импульсных диодов:

U_пр.имп. – прямое импульсное напряжение при заданном импульсе прямого тока;

I_{пр.имп.max} – максимально допустимый импульсный прямой ток при заданной длительности импульса;

t_восст – время восстановления обратного сопротивления.

Требованиям, предъявляемым к импульсным диодам, хорошо удовлетворяют диоды Шоттки, имеющие очень малую инерционность.

7.5 Сверхвысокочастотные диоды

СВЧ-диоды предназначены для работы в диапазоне сантиметровых и миллиметровых волн (10⁸ – 10⁹ Гц) и поэтому имеют точечный р-п-переход.

Д ля ускорения рассасывания неосновных носителей заряда СВЧ-диоды изготавливают из полупроводника с высокой концентрацией примеси. В результате этого р-п-переход получается очень тонким и напряжение пробоя составляет единицы вольт, а предельно допустимый прямой ток – 10…15 мА. Этого недостатка не имеют диоды с pin-структурой. В них между р- и п-областями расположена область полупроводника с собственной проводимостью. Такие диоды являются плоскостными, но имеют очень малую емкость, что позволяет применять их на СВЧ.

7.6 Туннельный диод (УГО )

Отличительной особенностью туннельных диодов является наличие на прямой ветви ВАХ участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Благодаря этому туннельный диод может быть использован в качестве усилительного элемента.

Н а рисунке приведена ВАХ туннельного диода АИ301Г.

Туннельный эффект достигается за счет очень высокой концентрации примесей в р-области и п-области.