Laboratorium Elektroniki cz I 1

38

1.2.6. Diody impulsowe (przełącznikowe)

Diodami impulsowymi nazywamy diody przeznaczone do pracy w układach impulsowych. Projektowane są one do pracy w następujących warunkach:

•    bardzo duża szybkość działania, co oznacza brak opóźnień w przenoszeniu impulsów oraz brak zniekształceń ich kształtu;

•    bardzo mała rezystancja w kierunku przewodzenia;

•    bardzo duża rezystancja przy polaryzacji zaporowej.

W diodach impulsowych istotne są zjawiska dynamiczne, a szczególnie przebieg stanów nieustalonych. Grupa parametrów technicznych specjalnych obejmuje czas przełączenia t_rr będący sumą czasów pełnego przewodzenia w kierunku wstecznym t, i czasu opadania wstecznego impulsu prądowego t| oraz pojemność złącza Cj. Istnieje bardzo wiele wykonań tego typu diod. Do podstawowych zaliczamy:

•    ostrzowe diody germanowe o złączu p-n formowanym elektrycznie, a ostrzu wykonanym ze złota;

•    epiplanarne diody krzemowe domieszkowane złotem o bardzo małych powierzchniach złącz;

•    epiplanarne diody z arsenku galu;

•    krzemowe diody ładunkowe (waraktory) o bazie niejednorodnie domieszkowanej;

•    diody Schottky’ego - zawierające złącze m-s; działające na nośnikach większościowych, a więc wolne od pojemności dyfuzyjnej (krzemowe i z arsenku galu).

1.2.7. Stabilitrony (stabilistory, diody Zenera)

Stabilitronami nazywamy diody przeznaczone do pracy w układach stabilizacji napięć, źródłach napięcia odniesienia i w układach ograniczników napięć. Projektowane są one do pracy w następujących warunkach:

•    praca przy polaryzacji zaporowej z wykorzystaniem gwałtownego spadku charakterystyki prądowo-napięciowej w obszarze odwracalnego przebicia złącza p-n;

•    możliwie mała wartość temperaturowego współczynnika napięcia stabilizacji.

W stabilitronach szczególnie istotne są zjawiska przebicia złącza wywołane przez mechanizmy Zenera i lawinowy. Wiąże się to z konstrukcją tych diod. I tak, mechanizm Zenera wykorzystywany jest w diodach o krótkich, silnie domieszkowanych bazach, które projektowane są dla napięć stabilizacji zawierających się w granicach

39

₀d 3 do 5 V. Z kolei mechanizm lawinowy wykorzystywany jest w dio słabo domieszkowanych bazach, co zapewnia napięcia stabilizacji U_z w granicach ₀d 7 do 1000 V. Natomiast w zakresie od 5 do 7 V obydwa mechanizmy występują jednocześnie. Dla napięć stabilizacji U_z mniejszych od 2,5 V produkuje się specjalne diody krzemowe pracujące w kierunku przewodzenia, o bardzo gwałtownie narastającej charakterystyce po przekroczeniu napięcia progowego Uf. Wymaganą wartość napięcia stabilizacji osiąga się poprzez szeregowe połączenie odpowiedniej ilości takich złącz.

Grupa parametrów technicznych specjalnych obejmuje parametry związane ze stabilizacją napięć:

1. Napięcie stabilizacji U_z - jest to taki zakres napięć, jaki może być stabilizowany przez daną diodę. Producenci w różny sposób podają to napięcie, z tym że najczęściej podaje się wartość napięcia stabilizacji i rozrzut jego wartości (wynikający z technologii produkcji) dla określonej wartości prądu stabilizacji l_z (rys. 1.5).

“A U_z *A

I

Rys. 1.5. Charakterystyka prądowo-napięciowa stabilitronu

- U

-I(U_Z)