Импульсный режим работы диода

Если полярность приложенного к диоду прямого напряжения скачком изменяется на обратную, в диоде происходит процесс переключения. На практике на диод действуют двухполярные импульсы напряжения, такой режим работы называют динамическим режимом. При прямом напряжении происходит включение диода, при обратном – выключение.

|U_пр| = |U_обр| >> U_Дпр

При t<0 переключатель (ключ Кл) находится в положении 1 в течение времени, достаточного для смещения диода Д в прямом направлении, при этом:

В момент времени t=0 переключатель (Кл) переходит в положение 2 и ток скачкообразно принимает новое значение:

При этом ток через диод течёт в обратном направлении.

Интервал 0→t₁ (t_расс) – уменьшение концентрации неосновных носителей в p- и n- областях до равновесной (I_обр практически не изменяется и определяется U_обр и r).

Интервал t₁→t₂ (t_спада) – уменьшение концентрации неосновных носителей в глубине p- и n- областей.

Интервал t₂→t₃ (t_зар) – заряд барьерной ёмкости и уменьшение I_обр до I_0.

При уменьшении r (r₁ < r), I_обр увеличивается и уменьшается время рассасывания (t_расс1 < t_расс).

t_вос – время восстановления, время в течение которого происходит полная ликвидация заряда, накопленного в базе.

, где τ_р - среднее время жизни избыточных носителей

Для сокращения t_вос применяют импульсные диоды, которые имеют малую длительность переходных процессов. Такие диоды предназначены для работы в импульсных цепях.

Они имеют малые ёмкости p-n переходов (доли пикофарад), что достигается за счёт уменьшения площади p-n перехода.

Основные параметры импульсных диодов:

1.	Cд	– общая ёмкость диода (от долей рF до единиц рF);
2.	Uпр.имп.max	– максимальное импульсное прямое напряжение;
3.	Iпр.имп.max	– максимально допустимый прямой импульсный ток;
4.	tуст.пр	– время установления прямого напряжения;
5.	tвос	– время восстановления обратного сопротивления диода, интервал времени с момента прохождения обратного тока через нуль(после смены полярности напряжения) до момента, когда Iобр ≤ 0,1Iпр. (tвос от долей нс до долей мкс) (иногда пс)

Стабилитроны

Стабилитронами (или опорными диодами) называются приборы, обратная ветвь ВАХ которых в области электрического пробоя имеет участок, используемый для стабилизации напряжения.

Механизм пробоя может быть туннельным (диоды Зенера), лавинным или смешанным.

У низковольтных стабилитронов U_стаб < 5В (низкое сопротивление базы) более вероятен туннельный пробой.

У стабилитронов с высокоомной базой (U_стаб > 8В), пробой носит лавинный характер. В этом режиме нагрев диода не носит лавинного характера и электрический пробой не переходит в тепловой.

УГО

Пробойный режим не связан с инжекцией неосновных носителей, поэтому инерционные явления, связанные с накоплением и рассасыванием носителей практически отсутствуют.

Дифференциальное сопротивление уменьшается на 10 – 20% при увеличении тока стабилизации (увеличивается площадь участков пробоя).