при переключении диода

Как уже отмечалось, диоды с переходом металл–полупроводник относятся к приборам, работающим на «основных носителях», поэтому в них нет процессов накопления и рассасывания неосновных носителей, как это имеет место в диодах с p–n-переходами. Поэтому диоды Шоттки должны иметь более короткое время переключения по сравнению с обычными диодами. Для иллюстрации этого здесь рассмотрен пример моделирования переходного процесса в обоих типах диодов.

Switching diode with p-n - junction

vd 1 0 dc 0 pwl (0,1 5n,l 5.01n,0 50n,0)

vid 1 2 dc 0

dl 2 0 dmod

.model dmod d IS=0.1p RS=16 CJO=2p TT=12n

Рис. 10. Листинг с описанием процедуры моделирования процесса переключения диода

На рис. 10 приведен листинг с описанием процедуры моделирования переходного процесса для обычного диода. В исходном состоянии диод смещен в прямом направлении напряжением 1 В. В момент времени t = 5 нс, напряжение скачком переключается до величины 0 В, после чего начинается процесс выключения диода. Параметры анализа переходного процесса устанавливаются в соответствии с рис. 10.

Результаты расчета переходного процесса с помощью СМ AIM-Spice приведены на рис. 11. Из него видно, что после установки на диоде нулевого напряжения, через него в течение некоторого времени протекает отрицательный ток. Такой ток необходим для создания на последовательном сопротивлении падения напряжения, противоположного прямому напряжению на переходе, которое существует до момента рассасывания избыточного заряда неосновных носителей. Время, требуемое для удаления этого заряда, – время обратного восстановления – представляет собой важный параметр, характеризующий переключательные возможности диода. В SPICE-модели диода ему соответствует параметр TT – время пролета (transit time). В данном примере TT = 12 нс, что приводит к результирующему времени задержки порядка 5 нс.

Рис. 11. Диалоговое окно с атрибутами расчета переходного процесса диода

Для выполнения моделирования процесса переключения диода Шоттки необходимо изменить в строке листинга с описанием модели диода (рис. 10) значение параметра, соответствующее времени пролета (transit time), положив его равным нулю (TT=0). Это связано с отсутствием в этом приборе эффектов накопления и рассасывания носителей. Приведенные на рис. 12 результаты моделирования процесса переключения диода Шоттки свидетельствуют о его значительно более высоком быстродействии по сравнению с обычным диодом.

Рис. 12. Результаты моделирования процесса переключения обычного диода с p–n-переходом и диода Шоттки. На верхнем графике показана временная диаграмма входного напряжения, на нижнем – токи через диод с p–n переходом (пунктир) и диода Шоттки (сплошная линия)