Laboratorium Elektroniki cz I 3

42

42

I

500-

Przy konstrukcji diod tunelowych wykorzystuje się silnie domieszkowane złącza p⁺-n⁺. Istnienie odcinka charakterystyki o ujemnym nachyleniu związane jest z występowaniem w takich złączach tunelowego prądu Essakiego. Silne domieszkowanie jest powodem bardzo małej pojemności dyfuzyjnej, co w praktyce oznacza, że pojemność diody jest wyznaczana głównie przez pojemności złączową i obudowy. Grupa parametrów technicznych specjalnych obejmuje w tym przypadku parametry charakteryzujące odcinek charakterystyki o ujemnym nachyleniu oraz parametry opisujące właściwości dynamiczne:

1.    Współrzędne punktu wierzchołka charakterystyki, a więc prąd l_P i napięcie U_p szczytu.

2.    Współrzędne punktu doliny charakterystyki, a więc prąd lv i napięcie U_v doliny.

3.    Rezystancja dynamiczna w obszarze o ujemnym nachyleniu charakterystyki, definiowana na dwa sposoby:

powered by

Mi siol

wartość średnia rezystancji r_d($r). która określa nachylenie prostej poprowacJzcT nej przez punkty wierzchołka i doliny:

_r -

d(śr) i

(1.19)

U„ - U,

wartość minimalna rezystancji r_{d min} określana jako nachylenie charakterystyki w punkcie przegięcia, pomiędzy wierzchołkiem i doliną

(1.20)

^rd min ^

U_n

I,

4.    Graniczna częstotliwość odtłumienia f_ro - jest to częstotliwość, dla której część rzeczywista impedancji diody jest ujemna. Wartość tej częstotliwości sięga dziesiątków GHz. Przy tej częstotliwości następuje zrównanie wartości rezystancji dynamicznej i szeregowej.

5.    Częstotliwość rezonansu własnego f_xo - częstotliwość rezonansowa obwodu złożonego z pojemności złączowej C_h pojemności obudowy C₀ i indukcyjności doprowadzeń L₀. Dla stabilnej pracy diody tunelowej musi być spełniony warunek:

(1.21)

f<-f <f

^ ro xo

1.2.9. Diody wsteczne (zwrotne)

Dioda wsteczna jest szczególnym przypadkiem diody tunelowej. W tej diodzie natężenie prądu szczytu jest bliskie zera (rys. 1.8), co uzyskuje się dzięki poziomowi domieszkowania mniejszemu niż w typowych diodach tunelowych. Tak więc dioda wsteczna bardzo dobrze przewodzi prąd w kierunku zaporowym, natomiast w początkowym zakresie polaryzacji w kierunku przewodzenia odznacza się znikomo małym natężeniem prądu aż do napięcia progowego, rzędu 0,4 V dla diod germanowych i 0,8 V dla diod z arsenku galu, powyżej którego prąd gwałtownie narasta. Diody te odznaczają się między innymi dużą odpornością na zmiany temperatury otoczenia i wpływ promieniowania jonizującego.