каковы особенности протекания тока через диодик?

Для осознания сущности процессов, происходящих в диоде при работе в высокочастотных импульсных цепях рассмотрим прохождение через него прямоугольного сигнала (т.е. сигнала с малой длительностью фронта и среза). При этом диодик врубается по схеме, приведенной на рис. 3.1-1.

Рис. 3.1-1. Схема включения диодика при рассмотрении переходных процессов

В случае, когда входной прямоугольный сигнал является двуполярным, переходные процессы в диодике будут характеризоваться диаграммами, представленными на рис. 3.1-2.

Рис. 3.1-2. Переходные процессы в диодике при прохождении через него двуполярного прямоугольного сигнала

Для анализа приведенных зависимостей можно воспользоваться выражением для тока диодика в переходном режиме:

Iд=Qбб+dQбdt+CбdUpndt ,

где:

1-ое слагаемое выражения связано с рекомбинацией неосновных носителей в области базы. 2-ое слагаемое определяет изменение во медли большого заряда неосновных носителей в области базы. Третье обусловлено перезарядом барьерной емкости p-n-перехода при изменении входного сигнала во медли.

Таким образом, главными причинами инерционности заряда являются: эффект скопления лишнего заряда в базисной области устройства и наличие барьерной емкости перехода.

Осмотрим участок медли [t0;t1], когда входное напряжение скачком возрастает от Uвхобр до +Uвхпр.

При увеличении прямого тока противодействие базы диодика убавляется (эффект модуляции противодействия области базы). Так как скорость скопления лишнего заряда в области базы окончательна, то установление прямого сопротивления диода просит некого медли. Беря во внимание, что RНrдпр, можно показать, что ток диодика не зависит от его сопротивления. Потому эффект модуляции противодействия базы приводит к возникновению резкого выброса напряжения на диодике при его включении.

Перезаряд барьерной емкости диода Cб, наоборот, ведет к замедлению скорости роста напряжения на диодике.

Вследствие деянья 2-ух противоположных тенденций реальный вид переходного процесса определяется определенным соотношением параметров диода. При малых уровнях инжекции превалирующими являются процессы, связанные с перезарядом емкости Cб. При великих уровнях инжекции процессы, связанные с изменением большого заряда области базы. Потому для диодов разных типов переходные процессы при включении могут иметь качественно хороший вид. На приведенной на рис. 3.1-2 диаграмме представлен случай большого уровня инжекции и соответственно малого воздействия Cб.

Продолжительность всплеска напряжения на диодике у именуется временем установления. Рассчитанное для 1,2Uдпр, оно примерно одинаково: у2,3tб , а максимальное падение напряжения на диоде:

Uдпрmaxк+Iпрrдб,

где:

Интервал времени [t1;t2] описывает установившийся режим в диодном ключе. В базисной области диодика накоплен лишний заряд неосновных носителей Qб=Iпрб. Концентрация лишних носителей при этом падает по мере удаления от перехода. Прямой ток, протекающий через диодик, равен:

Iпр=UвхпрUдпрrдпр+Rн.

В момент медли t2 входное напряжение изменяет свою полярность на оборотную. Но до момента t4 диодик будет находиться в проводящем состоянии. До момента t3 через него в оборотном направлении будет протекать ток, импульсное значение которого Iобр и соизмеримо с Iпр. Дальше, по мере рассасывания объемного заряда неосновных носителей в области базы и разряда барьерной емкости на промежутке [t3;t4], оборотный ток через диодик будет убавляться, устремляясь к собственному установившемуся значению.