Основные параметры диода

• Постоянное прямое напряжение U_пр – постоянное напряжение на диоде при заданном прямом токе.

• Постоянный прямой ток I_пр – постоянный ток, протекающий через диод в прямом направлении.

• Постоянный обратный ток I_обр - постоянный ток, протекающий через диод в обратном направлении при заданном обратном напряжении.

• Средний прямой ток I_пр.ср. – прямой ток, усредненный за период.

• Средний обратный ток I_обр.ср. – обратный ток, усредненный за период.

• Дифференциальное(динамическое) сопротивление диода r_диф – отношение приращения напряжения на диоде к вызвавшему его малому приращению тока. Динамическое сопротивление играет важную роль и в рассмотрении процессов при обратном включении диода, например, в стабилитронах. Там динамическое сопротивление определяется через приращение обратного тока и обратного напряжения.

• Рабочая частота – частота, при которой обеспечиваются заданные токи, напряжение и мощность.

• Напряжение пробоя U_проб – постоянное обратное напряжение, при котором происходит резкое увеличение обратного тока. Пробои переходов могут быть двух видов: тепловой пробой и электрический пробой. В свою очередь электрический пробой делится на два типа: лавинный и туннельный. Тепловой пробой является необратимым и возникает при нарушении баланса выделяемой в переходе мощности и мощности, рассеиваемой в окружающую среду. Лавинным пробоем называют явление резкого повышения обратного тока в узком диапазоне прироста обратного напряжения, которое вызвано лавинообразным размножением носителей заряда в результате ударной ионизации атомов в области перехода. Туннельным пробоем называется явление перехода электронов через энергетический барьер, высота которого больше энергии электрона. Лавинный и туннельный пробои, в отличие от теплового, являются обратимыми. Это означает, что они не приводят к повреждению диода и при снижении напряжения его свойства сохраняются.

Основные статические параметры диодов, такие как пороговое напряжение U₀, прямое падение напряжение U_пр, дифференциальное сопротивление r_диф, обратный ток I_обр, напряжение стабилизации стабилитрона U_ст, можно определить по ВАХ, снятой на постоянном или медленно изменяющемся токе.

Диод Шоттки - полупроводниковый диод, обладающей односторонней проводимостью, выполненный на основе контакта металл-полупроводник. УГО диода Шоттки представлено на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3

Главная особенность диодов Шоттки - низкий уровень падения прямого напряжения после перехода, отсутствие заряда обратного восстановления. На основе барьера Шоттки изготавливают в частности быстродействующие и ультрабыстрые диоды, они служат главным образом как СВЧ диоды различного назначения.

Диоды являются одними из самых распространённых элементов, применяемых в электронике. Ниже рассмотрены некоторые из областей применения диодов.

• Нелинейная обработка аналоговых сигналов

В связи с тем, что диоды - нелинейные элементы, они применяются в устройствах, где предполагается нелинейная обработка аналоговых сигналов (детекторах, логарифматорах, экстрематорах, преобразователях частоты и). В таких случаях диоды используют или как основные рабочие приборы – для обеспечения прохождения главного сигнала, или же в качестве косвенных элементов, например, в цепях обратной связи.

• Выпрямители - устройства, которые используются для получения постоянного тока из переменного.

• Стабилизаторы -устройства, которые служат для реализации стабильности напряжения на выходе источников питания

• Ограничители - устройства, используемые для того, чтобы ограничивать возможный диапазон колебания различных сигналов.

• Устройства коммутации. Диоды нашли применение и в устройствах коммутации, которые используются для того, чтобы переключать токи или напряжения. Диодные мосты дают возможность размыкать или замыкать цепь, которая служит для передачи сигнала.

• Логические цепи. В логических цепях диоды применяются для того, чтобы обеспечить прохождение тока в нужном направлении (элементы «И», «ИЛИ»). Подобные цепи используются в схемах аналогового и аналогово-цифрового типа. Здесь перечислены только основные устройства, в которых применяются диоды, но существует и много других, менее распространенных.