каковы необыкновенности протекания тока через диодик?

Для понимания сущности процессов, происходящих в диоде при работе в высокочастотных импульсных цепях рассмотрим прохождение через него прямоугольного сигнала (т.е. сигнала с малой продолжительностью 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 диоде 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. Второе слагаемое определяет изменение во медли объемного 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 базовой области устройства и наличие барьерной емкости перехода.

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

При увеличении прямого тока противодействие базы диода уменьшается (эффект модуляции сопротивления области базы). Так как скорость накопления лишнего заряда в области базы конечна, то установление прямого сопротивления диодика требует некого времени. Учитывая, что RНrдпр, можно показать, что ток диодика не зависит от его противодействия. Потому эффект модуляции противодействия базы приводит к возникновению резкого выброса напряжения на диодике при его включении.

Перезаряд барьерной емкости диодика Cб, напротив, ведет к замедлению скорости роста напряжения на диодике.

Вследствие действия 2-ух противоположных тенденций реальный вид переходного процесса определяется определенным соотношением характеристик диодика. 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 отменно отличный вид. На приведенной на рис. 3.1-2 диаграмме представлен случай великого уровня инжекции и соответственно малого влияния Cб.

Длительность всплеска напряжения на диодике у именуется временем установления. Рассчитанное для 1,2Uдпр, оно приблизительно одинаково: у2,3tб , а наибольшее падение напряжения на диодике:

Uдпрmaxк+Iпрrдб,

где:

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

Iпр=UвхпрUдпрrдпр+Rн.

В момент времени t2 входное напряжение изменяет свою полярность на обратную. Однако 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 большого заряда неосновных носителей в области базы и разряда барьерной емкости на промежутке [t3;t4], оборотный ток через диод будет убавляться, устремляясь к собственному установившемуся значению.