Частотные и импульсные свойства диодов.
Частотные свойства
Они определяют быстродействие диода. На частотные свойства влияют:
1)Барьерная емкость - образована ионами донорами и акцепторами, которые образуют электростатический заряд в области р-n перехода. Она определяется параметрами р-n перехода:
е- диэлектрическая проницаемость; S- площадь р-n перехода; δ-ширина р-n перехода
Барьерная емкость возникает между зарядами, образующими контактную разность потенциалов. Величина ее пропорциональна площади n-р-перехода, концентрации носителей заряда и диэлектрической проницаемости материала полупроводника. Когда внешнее напряжение приложено к диоду в прямом направлении, расстояние между зарядами, образующими контактную разность потенциалов, уменьшается и Сб увеличивается. Если напряжение приложено в обратном направлении, расстояние между зарядами увеличивается, а Сб уменьшается.
2)Диффузионная емкость - образуется в результате инжекции носителей зарядов из одной области в другую.
Дырки перемещаясь из р области в n не успевают рекомбинировать в соседние области и скапливаются в р-n переходе. Также и электроны. Создается заряд Q.
Частотные свойства ограничивает барьерная емкость, потому что диффузионная шунтирована относительно малым активным сопротивлением р-n перехода
Для выпрямления переменных напряжений на частотах, значительно больших, чем промышленная, используются высокочастотные диоды.
Выпрямительные свойства диода с увеличением частоты ухудшаются из-за емкостей диода. Высокочастотные диоды имеют малую емкость, которая является одним из основных параметров этих диодов. Уменьшение емкости достигается уменьшением площади p-n-перехода. Кроме емкости высокочастотные диоды характеризуются теми же параметрами, что и выпрямительные диоды. Как правило, высокочастотные диоды работают при малых токах и напряжениях.
Импульсные свойства
Импульсные диоды. Импульсные диоды имеют малую длительность переходных процессов и предназначены для работы в импульсных цепях.
От выпрямительных диодов они отличаются малыми емкостями p-n-перехода (доли пикофарад) и рядом параметров, определяющих переходные характеристики диода. Уменьшение емкостей достигается за счет уменьшения площади p-n-перехода, поэтому допустимые мощности рассеяния у них невелики (30-40 мВт).
Основные параметры импульсных диодов
1) Общая емкость диода Сд (доли пФ — несколько пФ).
2) Максимальное импульсное прямое напряжение Uпритах.
3) Максимально допустимы импульсный ток /при mах.
4) Время установления прямого напряжения диода Туст - интервал времени от момента подачи импульса прямого тока на диод до достижения заданного значения прямого напряжения на нем — зависит от скорости движения внутрь базы инжектированных через переход неосновных носителей заряда, в результате которого наблюдается уменьшение ее сопротивления (доли нс - доли мкс).
5) Время восстановления обратного сопротивления диода tвос - интервал времени, прошедший с момента прохождения тока через нуль (после изменения полярности приложенного напряжения) до момента, когда обратный ток достигнет заданного малого значения (порядка 0,1/, где /—ток при прямом напряжении; tBOC - доли не - доли мкс).