Туннельные диоды

В туннельных диодах используют контакт вырожденных полупроводников, на вольт-амперной характеристике которых при прямом напряжении имеется учас­ток с отрицательным дифференциальным сопротивлением (рис. 3.16, а).

Вырожденный полупроводник – это полупроводник, концентрация примесей в котором настолько велика, что собственные свойства практически не проявляются, а проявляются свойства примеси.

Ниже перечислены специфические параметры туннельных диодов.

1) Пиковый ток — прямой ток в точке максимума вольт-амперной характерис­тики. Его значение может находиться в интервале от десятых долей миллиам­пера до сотен миллиампер.

2) Ток впадины — прямой ток в точке минимума вольт-амперной характеристики.

3) Отношение токов — отношение пикового тока к току впадины. Для тун­нельных диодов из арсенида галлия , для германиевых туннельных диодов .

4) Напряжение пика — прямое напряжение, соответствующее пиковому току. Для туннельных диодов из арсенида галлия , для германие­вых диодов .

5) Напряжение впадины — прямое напряжение, соответствующее току впади­ны. У туннельных диодов из арсенида галлия , у германиевых диодов .

6) Напряжение раствора — прямое напряжение, большее напряжения впади­ны, при котором ток равен пиковому.

Наличие на вольт-амперной характеристике участка с отрицательным дифферен­циальным сопротивлением позволяет применять туннельные диоды для усиле­ния, генерирования, переключения и преобразования электрических колебаний. На рис. 3.17, а в качестве примера показана схема включения туннельного диода как усилителя, а на рис. 3.17, б представлена диаграмма, поясняющая принцип ее работы.

Сопротивление нагрузочного резистора в схеме меньше отрицательного сопротивления диода. В этом случае небольшое изменение входного напряжения приводит к появлению значительного напряжения на нагрузке. В связи с тем, что ток в туннельном диоде создается основными носителями заряда, прохождение которых не связано с накоплением неравновесного заряда, прибор обладает |очень малой инерционностью. Предельная частота туннельного диода ограничивается барьерной емкостью перехода, сопротивлением базы и индуктивностью выходов. Она может достигать сотен гигагерц.

Дата добавления: 2014-01-11