Если полярность приложенного к диоду прямого напряжения скачком изменяется на обратную, в диоде происходит процесс переключения. На практике на диод действуют двухполярные импульсы напряжения, такой режим работы называют динамическим режимом. При прямом напряжении происходит включение диода, при обратном – выключение.
|Uпр| = |Uобр| >> UДпр
При t<0 переключатель (ключ Кл) находится в положении 1 в течение времени, достаточного для смещения диода Д в прямом направлении, при этом:
В момент времени t=0 переключатель (Кл) переходит в положение 2 и ток скачкообразно принимает новое значение:
При этом ток через диод течёт в обратном направлении.
Интервал 0→t1 (tрасс) – уменьшение концентрации неосновных носителей в p- и n- областях до равновесной (Iобр практически не изменяется и определяется Uобр и r).
Интервал t1→t2 (tспада) – уменьшение концентрации неосновных носителей в глубине p- и n- областей.
Интервал t2→t3 (tзар) – заряд барьерной ёмкости и уменьшение Iобр до I0.
При уменьшении r (r1 < r), Iобр увеличивается и уменьшается время рассасывания (tрасс1 < tрасс).
tвос – время восстановления, время в течение которого происходит полная ликвидация заряда, накопленного в базе.
, где τр - среднее время жизни избыточных носителей
Для сокращения tвос применяют импульсные диоды, которые имеют малую длительность переходных процессов. Такие диоды предназначены для работы в импульсных цепях.
Они имеют малые ёмкости p-n переходов (доли пикофарад), что достигается за счёт уменьшения площади p-n перехода.
Основные параметры импульсных диодов:
| 1. | Cд | – общая ёмкость диода (от долей рF до единиц рF); |
| 2. | Uпр.имп.max | – максимальное импульсное прямое напряжение; |
| 3. | Iпр.имп.max | – максимально допустимый прямой импульсный ток; |
| 4. | tуст.пр | – время установления прямого напряжения; |
| 5. | tвос | – время восстановления обратного сопротивления диода, интервал времени с момента прохождения обратного тока через нуль(после смены полярности напряжения) до момента, когда Iобр ≤ 0,1Iпр. (tвос от долей нс до долей мкс) (иногда пс) |
Стабилитроны
Стабилитронами (или опорными диодами) называются приборы, обратная ветвь ВАХ которых в области электрического пробоя имеет участок, используемый для стабилизации напряжения.
Механизм пробоя может быть туннельным (диоды Зенера), лавинным или смешанным.
У низковольтных стабилитронов Uстаб < 5В (низкое сопротивление базы) более вероятен туннельный пробой.
У стабилитронов с высокоомной базой (Uстаб > 8В), пробой носит лавинный характер. В этом режиме нагрев диода не носит лавинного характера и электрический пробой не переходит в тепловой.
УГО
 |
Пробойный режим не связан с инжекцией неосновных носителей, поэтому инерционные явления, связанные с накоплением и рассасыванием носителей практически отсутствуют.
Дифференциальное сопротивление уменьшается на 10 – 20% при увеличении тока стабилизации (увеличивается площадь участков пробоя).
