1113

Импульсные диоды

Доклад

Физика

Процессы в импульсном диоде. Работа импульсного диода. Материалы с высокой подвижностью носителей. Пример применения импульсного диода. Форма напряжения на нагрузочном сопротивлении.

Русский

2013-01-06

38.5 KB

197 чел.

Импульсные диоды.

Это обычные диоды, с обычной ВАХ, однако работающие в режиме переключения. Их область применения – цифровые схемы, элементы которых находятся либо в открытом состоянии «0», либо в закрытом «1». Поэтому в этом приложении представляют  интерес временные параметры диода: как быстро он переходит из закрытого в открытое состояние и наоборот.  На рис. показан импульсный диод на основе несимметричного контакта. Примем условие, что эмиттер имеет n – проводимость. Это дает основание рассматривать поведение и ток только электронов. При обратной несимметрии вся сказанное будет относиться к дыркам.

Рассмотрим процессы при переключении. Подадим на него прямое напряжение – идеальную ступень, рис. а). первоначально начнут движение электроны обладающие наибольшей энергией, находящиеся непосредственно вблизи p-n перехода, далее к ним присоединятся те, которые находятся внутри n области. Таким образом, из за различия энергий носителей постепенно увеличивается их число, постепенно увеличивается и прямой ток. Этот процесс во времени показан на рис. б), а для оценки вводится параметр tуст – время установления открытого состояния. При большом времени ток не меняется и в области «p» перехода скапливается большое количество неосновных носителей, электронов. Возникает неравновесная концентрация носителей в p области кристалла.

Подадим на переход столь же резко изменяющуюся обратную полярность напряжения. Неравновесные электроны накопившиеся в «p» области начнут выводится под действием электрического поля в «n» область. Концентрация их велика, поэтому обратный ток в течении какого – то времени будет большим. Эта стадия процесса показана на рис. б), как t1. в конце концов , процесс вывода закончится, переход становится в закрытое состояние. Теперь есть две полупроводящие области p и n b и слой диэлектрика между ними. Это конденсатор, который начинает заряжаться под действием обратного напряжения. Ток заряда будет уменьшаться по закону экспоненты, на рис. б) это время t2. В целом время восстановления закрытого состояния равно t1+t2=tвосст.

                                  

                                        Рис. Импульсный диод

                             

                      Рис. Процессы в импульсном диоде.

      Обычно  tвосст.  >> чем tвосст. Для улучшения параметров диода для изготовления используются материалы с высокой подвижностью носителей (Ge), площадь перехода делают маленькой, применяют p-i-n структуры. Пример применения импульсного диода приведен на рис. Форма напряжения на нагрузочном сопротивлении повторяет форму тока на рис.

Рис. Работа импульсного диода


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

52666. Формування мотиваційної готовності вчителя до інноваційної діяльності 92 KB
  А вчителі – перейняти головні ідеї інноваційного навчання усвідомити їх корисність для навчального процесу і стати активними учасниками процесу реформування освіти. Допомогти учасникам сформувати мотиваційну готовність до сприйняття нового. Інструкція учасникам: як нам потрібно поводитись у групі щоб нам було комфортно і ми досягли поставленої мети Спільно з групою виводимо основні правила: бути активними толерантними пунктуальними говорити по суті і по черзі можливість сказати ні. Інструкція учасникам: по черзі висловитися...