Импульсные и высокочастотные диоды

Импульсными диодами называются диоды имеющие время переключения 1 мкс и менее. Высокочастотные диоды работают на диодах до 150 мГц и выше.

При переключении прямого смещения на обратное через диод некоторое время протекает ток, значительно превышающий ток насыщения, связанный с накоплением инжектированных в базу носителей (рис. 1.11)

Время спада обратного тока определяется временем рассасывания заряда в базе и рекомбинаций носителей. Время t_в называется временем восстановления обратного сопротивления, и определяет минимальную длительность импульсов или минимальный период колебаний, при которых сохраняются выпрямляющие свойства диода.

Время восстановления определяется диффузионной емкостью диода, которая пропорциональна времени жизни носителей (t_р). Для уменьшения t_р в базе диода создают различные дефекты, а так же вводят примеси с большим сечением захвата, например, золото. С целью уменьшения диффузионной емкости ширину базы выбирают как можно меньше.

Барьерная ёмкость шунтирует p-n-переход на высоких частотах и ухудшает выпрямительные свойства. В импульсных диодах значительная величина С_Б может искажать форму импульса. Для уменьшения С_Б стремятся уменьшить площадь p-n-перехода.

В качестве импульсных и высокочастотных диодов применяют точечные, микросплавные, меза-диффузионные и планарные диоды малыми С_D и С_Б.

Эквивалентная схема диода на высокой частоте показана на рис. 1.12.

L_D - индуктивность выводов и контактной иглы диода (точечного), С₃ - зарядовая (барьерная) ёмкость, С_D - диффузирующая ёмкость, r_диф - дифференциальное сопротивление, r_у - сопротивление утечки, r_б - сопротивление базы, С_корп - ёмкость корпуса с С_корп<C₃+C_диф).

R_Д

R_Д

R_Д

Рис. 1.9

R_Ш

R_Ш

Рис. 1.10

t_B

t

I_ПР

I_НАС

I

Рис 1.11

	Cкорп

С_диф

С₃

R_у

R_диф

R_б

L_д

Рис 1.12

При прямом смещении r_диф=j_Т/(I+I_o)<<r_у, поэтому следует учитывать только r_Б, r_диф и С_D. Постоянная времени при этом определяется временем жизни неосновных носителей, т.к. С_D×r_диф=t_р/2.

При обратном смещении С_D»0, поэтому учитываются r_б, r_у, С_Б и С_корп. С увеличением частоты С_D уменьшается (С_D~). Ухудшение выпрямительных свойств на высоких частотах связано с шунтирующим действием С_Б.

Дата добавления: 2014-01-07