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

218 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

70146. Одноэтажное промышленное здание. Проект центра сервисного обслуживания автомобилей LADA в городе Новосибирске 61.5 KB
  Проект - одноэтажное промышленное здание выполняется на 2-х листах формата А1. Помимо этого к проекту прилагается пояснительная записка. Схема промышленного здания выдаётся преподавателем, а также задаются основные размеры...
70147. Расчет и выбор посадок с зазором, с натягом, колец подшипников качения 989.5 KB
  Взаимозаменяемостью издедий (машин, приборов, механизмов и т.д.), их частей или других видов продукции (сырья, материалов, полуфабрикатов и т.д.) называют их свойство равноценно заменять при использовании любой из множества экземпляров изделий, их частей или иной продукции...
70149. Отопление и вентиляция жилого четырехэтажного здания 143.02 KB
  Система отопления Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов; Тепловой расчет стояка; Гидравлический расчет системы отопления; Расчет элеваторной установки; Расчет нагревательных приборов; Вентиляция Нормы вытяжки воздуха...
70150. Отопление и вентиляция жилого четырёхэтажного здания (жилого дома) 336.12 KB
  Назначение здания - жилой дом. СНиП- 23-02-03 «Тепловая защита зданий» СНиП- 23-01-99 «Строительная климатология» Район постройки г.Татарск Число этажей- 4 Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 t= - 39 Температура наиболее холодных суток, обеспеченностью 0,92 t= - 41...
70151. Отопление и вентиляция жилого четырехэтажного здания в г. Минусинск 1.05 MB
  Район постройки г. Минусинск Число этажей- 4 Расчетная температура наружного воздуха обеспеченностью 0,92 t=-42 Температура холодных суток t=-43 Температура среднего отопительного периода t=-9,5 Средняя скорость ветра за январь...
70152. Деревянный каркас одноэтажного производственного здания 771.5 KB
  Ограждающей конструкцией покрытия является утеплённая клеефанерная плита с одной верхней обшивкой. Размер панели в плане 1518-4180 мм. Обшивка плиты выполнена из фанеры клееной повышенной водостойкости марки ФСФ ГОСТ 3916.2-96, порода древесины шпона фанеры – лиственница.
70154. Проектирование электрической печи сопротивления СШЗ-15.15/9 497 KB
  Назначение: втулки пальцы шестерни валики толкатели и другие цементируемые детали к которым предъявляется требование высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины детали работающие в условиях износа при трении.