ПРОХОЖДЕНИЕ ИМПУЛЬСА ПРЯМОГО ТОКА ЧЕРЕЗ ДИОД
Рассмотрим переходной процесс включения p-n перехода для схемы, представленной на рис.1. Прямое сопротивление диода обычно значительно меньше сопротивления нагрузки R, включенного последовательно с диодом. Тогда можно считать, что диод подключен к генератору тока. Анализ переходных процессов проведем для диода с сильнолегированным эмиттером p – типа.
Рис.1. Схема включения диода.
Падение напряжения на диоде Uд складывается из падения напряжения на р+-nпереходе Up-n. и падения напряжения на базе UБ и на эмиттере Uэ.. Так как сопротивление базы значительно больше сопротивления эмиттера, то и Uэ= Irэ << UБ = IrБ тогда Uд=Upn+UБ.
Форма выходного напряжения на диоде Uд зависит от уровня инжекции.
19,20)Туннельные и обращенные диоды
Туннельный диод – это полупроводниковый диод на основе вырожденного полупроводника, в котором туннельный эффект приводит к появлению на вольт - амперной характеристике при прямом напряжении участка отрицательного дифференциального сопротивления.
Туннельный диод изготовляется из германия или арсенида галлия с очень большой концентрацией примесей, т.е. с очень малым удельным сопротивлением. Такие полупроводники с малым сопротивлением называют вырожденными. Это позволяет получить очень узкий р-n- переход. В таких переходах возникают условия для относительно свободного туннельного прохождения электронов через потенциальный барьер (туннельный эффект). Туннельный эффект приводит к появлению на прямой ветви ВАХ диода участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Туннельный эффект состоит в том, что при достаточно малой высоте потенциального барьера возможно проникновение электронов через барьер без изменения их энергии.
|
|
|
Основные параметры туннельных диодов:
· пиковый ток Iп – прямой ток в точке максимума ВАХ;
· ток впадины Iв − прямой ток в точке минимума ВАХ;
· отношение токов туннельного диода Iп/Iв;
· напряжение пика Uп – прямое напряжение, соответствующее пиковому току;
· напряжение впадины Uв − прямое напряжение, соответствующее току впадины;
· напряжение раствора Uрр.
Туннельные диоды используются для генерации и усиления электромагнитных колебаний, а также в быстродействующих переключающих и импульсных схемах.
Рисунок 3.7 – Вольт-амперная характеристика туннельного диода
Обращенный диод – диод на основе полупроводника с критической концентрацией примесей, в котором проводимость при обратном напряжении вследствие туннельного эффекта значительно больше, чем при прямом напряжении.
Принцип действия обращенного диода основан на использовании туннельного эффекта. Но в обращенных диодах концентрацию примесей делают меньше, чем в обычных туннельных. Поэтому контактная разность потенциалов у обращенных диодов меньше, а толщина р-n- перехода больше. Это приводит к тому, что под действием прямого напряжения прямой туннельный ток не создается. Прямой ток в обращенных диодах создается инжекцией не основных носителей зарядов через р-n- переход, т.е. прямой ток является диффузионным. При обратном напряжении через переход протекает значительный туннельный ток, создаваемый перемещение электронов сквозь потенциальный барьер из р- области в n-область. Рабочим участком ВАХ обращенного диода является обратная ветвь.
|
|
|
Таким образом, обращенные диоды обладают выпрямляющим эффектом, но пропускное (проводящее) направление у них соответствует обратному включению, а запирающее (непроводящее) – прямому включению.
Рисунок 3.8 – Вольт-амперная характеристика обращенного диода
Обращенные диоды применяют в импульсных устройствах, а также в качестве преобразователей сигналов (смесителей и детекторов) в радиотехнических устройствах.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 593; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!