Импульсные диоды

Импульсный диод – это полупроводниковый диод, имеющий малую длительность переходных процессов и предназначенный для применения в импульсных режимах работы. Импульсные диоды используют в качестве ключевых элементов схем, работающих с сигналами длительностью вплоть до наносекундного диапазона.

Рассматривая частотные свойства диодов с p-n переходом заметим что при резком изменении тока через р-n переход напряжение на нем устанавливается в течение определенного времени. Такой переходный процесс обусловлен инерционностью явлений, протекающих в р-n переходе при переключении. Различают переходные процессы включения, переключения диода из прямого направления в обратное и выключения диода. Инерционность протекающих процессов связана с накоплением и рассасыванием неосновных носителей заряда в базе диода, а также перезарядом барьерной емкости р-n перехода.

Основным параметром, характеризующим свойства импульсного диода, является время восстановления обратного сопротивления диода t_вос, представляющее собой интервал времени от момента подачи импульса обратного напряжения до момента, когда обратный ток диода уменьшается до заданного значения. Для быстродействующих импульсных диодов t_вос=0,1-10 мкс, а для сверхбыстродействующих t_вос <0,1 мкс. Время установления прямого сопротивления диода t_уст – это интервал времени от начала импульса прямого тока до момента, когда напряжение на диоде упадет до 1,2 установившегося значения. Параметры импульсов сигналов, при которых производят измерения t_вос и t_уст, указываются в технических условиях и справочных данных на импульсный диод.

Помимо времени установления и времени восстановления специфическими параметрами импульсных диодов являются максимальное импульсное сопротивление r_имп, определяемое отношением максимальной амплитуды импульса прямого напряжения на диоде к току через него, и максимальный ток восстановления – наибольший обратный ток через диод после переключения напряжения на нем с прямого направления на обратное.

Импульсные диоды, как правило, имеют малую емкость С_д, измеряемую как емкость между выводами диода при заданном обратном напряжении. Для импульсных диодов указываются также следующие параметры: постоянное прямое напряжение U_пр (при протекании постоянного тока I_пр) и обратный ток I_обр (при заданном обратном напряжении). Предельные режимы работы импульсных диодов характеризуются максимальным значением обратного напряжения U_{обр макс} любой формы и периодичности и максимальным значением прямого импульса тока I_{пр имп макс}.

Наименьшее время переключения имеют диоды с выпрямляющим переходом металл – полупроводник, в которых практически отсутствует эффект накопления неосновных носителей заряда.