Значения диффузионной емкости могут иметь порядок от сотен до тысяч пикофарад. Поэтому при прямом напряжении емкость р-п-перехода определяется преимущественно диффузионной емкостью, а при обратном напряжении - барьерной емкостью.

Схема замещения полупроводникового диода изображена на рис. 1.4. Здесь Сд - общая емкость диода, зависящая от режима; R„ - сопротивление перехода, значение которого определяют с помощью статической ВАХ диода {R„ - U/I); - распределенное электрическое сопротивление базы диода, его электродов и выводов.

Иногда схему замещения дополняют емкостью между выводами диода Св, емкостями Свх и Ськ (показаны пунктиром) и индуктивностью вьтодов L.

§ 1.2, ТИПЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ диодов

Выпрямительные диоды используют для выпрямления переменных токов частотой 50 Гц - 100 кГц. Основные параметры выпрямительных диодов даются применительно к их работе в однополупериодном выпрямителе с активной нагрузкой (без конденсатора, сглаживающего пульсации).

Среднее прямое напряжение [/„р.ср - среднее за период прямое напряжение на диоде при протекании через него максимально допустимого выпрямленного тока.

Средний обратный ток /обр.ср - средний за период обратный ток, измеряемый при максимальном обратном напряжении.

Максимально допустимое обратное напряжение ищ, (Собр.итах) - наибольшее постоянное (или импульсное) обратное напряжение, при котором диод может длительно и надежно работать.

Максимально допустимый выпрямленный ток /вп.фтах"-средний за период ток через диод (постоянттая составляющая), при котором обеспечивается его надежная длительная работа.

Превышение максимально допустимых величин U,

обр-итах. •вп.сртах ВеДСТ К рСЗКОМу СОКраЩСНИЮ СрОКа СЛужбы

или пробою диода.

Максимальная частота /„ - наибольшая частота подводимого напряжения, при которой выпрямитель на данном диоде работает достаточно эффективно, а нагрев диода не превышает допустимой величины.

Высокочастотные (универсальные) и импульсные диоды применяют для выпрямления токов, модуляции и детектирования сигналов с частотами до нескольких сотен мегагерц. Импульсные диоды используют в качестве

ключевых элементов в устройствах с микросекунднои и наносе-кундной длительностью импульсов.

Максимально допустимые обратные напряжения 1/обртах Собритах) - постоянные (импульсныс) обратныс напряжения, превышение которых резко сокращает долговечность диода или приводит к его немедленному повреждению.

Постоянное прямое напряжение [/„р - падение напряжения на диоде при протекании через него постоянното прямого тока /„р, заданного ГОСТом или ТУ.

Постоянный обратный ток 1 - ток через диод при постоянном обратном напряжении на нем; измеряется, как правило, при максимальном обратном напряжении С/обртах- Чем меньше 1, тем качественнее диод.

Емкость диода Сд - емкость между вьшодами при заданном напряжении. При увеличении обратного напряжения (по модулю) емкость Сд уменьшается.

При коротких импульсах необходимо учитывать инерционность процессов включения и выключения диода.

Время восстановления обратного сопротивления Г - интервал времени от момента переключения до момента, когда обратный ток уменьшается до заданного уровня отсчета Если на диод, через который протекал прямой ток, подать обратное напряжение, то диод закроется не мгновенно; возникает импульс обратнсяо тока, превышающий его установившееся значение. Этот импульс обусловлен рассасыванием накопленного в базе диода заряда переключения Q. Приближенно

бпк вособр.и*

Там, где требуется малое время переключения, используют диоды. Шотки. Они имеют переход металл - полупроводник, который обладает выпрямительным эффектом. Накопление заряда в переходе этого типа выражено слабо. Поэтому время переключения может быть уменьшено до значений порядка 100 ПС Другой особенностью этих диодов является малое (по

сравнению с обычными кремниевыми диодами) прямое напряжение, составляющее около 0,3 В.

Стабилитроны предназначены для стабилизации напряжения на нагрузке при изменении питающего напряжения или сопротивления нагрузки, для фиксации уровня напряжения и т. д. Рис. 1.5 Для стабилитронов рабо-

чим является участок пробоя ВАХ в области обратных напряжений (рис. 1.5). На этом участке напряжение на диоде остается практически постоянным при изменении тока диода.

Стабилитрон характеризуется следующими параметрами:

напряжение стабилизации U„ - напряжение на стабилитроне в рабочем режиме (при заданном токе стабилизации);

минимальный ток стерилизации /„тт наименьшее значение тока стабилизации, при котором режим пробоя устойчив;

максимально допустимый ток стабилизации /„тах"~ наибольший ток стабилизации, при котором нагрев стабилитронов не выходит за допустимые пределы.

Дифференциальное сопротивление - отношение приращения напряжения стабилизации к вызывающему его приращению тока стабилизации: г„ - 1и1М„. К параметрам стабилитронов также относят максимально допустимый прямой ток тах» максимально допустимый импульсный ток Jnp.„max> максимально допустимую рассеиваемую мощность Р,аах-

Варикап - полупроводниковый диод, предназначенный для применения в качестве элемента с электрически управляемой емкостью. При увеличении обратного напряжения емкость варикапа уменьшается по закону

Ci; = Co[9j(9,-f-U)]i/-, (1.10)

где Си - емкость диода; Cq - емкость диода при нулевом обратном напряжении; - контактная разность потенциалов; п - коэффициент, зависящий от типа варикапа (и = 2 -гЗ). Варикап, предназначенный для умножения частоты сигнала, называют варактором.

К основным параметрам варикапа относят коэффициент перекрытия по емкости - отношение емкостей варикапа при двух крайних значениях обратного напряжения; добротность Q - отношение реактивного сопротивления на заданной частоте сигнала к сопротивлению потерь при заданной емкости или обратном напряжении; обратный ток варикапа /обр - ТЮ стоянный ток, протекающий через варикап в обратном направлении при заданном обратном напряжении. К параметрам предельного режима относят максимально допустимое постоянное обратное напряжение t/ogpa и максимально допустимую рассеиваемую мощность Рах-

Туннельный диод имеет ВАХ (рис. 1.6,а), которая содержит участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением (отношением приращения напряжения к приращен1по тока). Это позволяет использовать такой диод в усилителях и генераторах электрических колебаний, а также в импульсных