2. Yarımkeçirici diodların təsniıatı

2. Yarımkeçirici diodlar
2.1. Yarımkeçirici diodların təsniıatı

Yarımkeçirici diod p-n keçid, onu yaradan iki yarımkeçirici hissə və bu hissələrə çəkilmiş iki metal kontaktdan ibarətdir. Bu cihazların VAX–ı qeyri–xətti və qeyri–simmetrikdir. Bu isə onlardan dəyişən cərəyanı düzləndirmək, sxemlərin müəyyən hissələrində siqnalların biristiqamətli olmasını təmin etmək, həmçinin elektrik açarları düzəltmək üçün istifadə etməyə imkan yaradır.

Diodlar əsasən iş prinsiplərinə və tətbiq sahələrinə görə qruplaşdırılır: düzləndirici, Şottki, tunel, impuls, Qann, foto–və işıq diodları, varikaplar, stabilitronlar və s. Sadalanan cihazlarda adətən, p–n keçidlər qeyri–simmetrik olur.

Düzləndirici diod. Düzləndirici diod (şək.2.1.1) dəyişən cərəyanı sabit cərəyana çevirmək üçün istifadə edilir. Adətən yüksək aşqarlanmış hissə emitter, az aşqarlanmış hissə isə baza adlanır. Xarici düz gərginliyin təsirilə emitterdən bazaya yükdaşıyıcılar daxil olur ki, buna yükdaşıyıcıların injeksiyası deyilir. Bazaya injeksiya olunmuş yükdaşıyıcılar burada qeyri–əsas olurlar. Əks sahə təsir etdikdə yükdaşıyıcılar keçiddən ballast hissələrə doğru sorulurlar ki, buhadisə yükdaşıyıcıların ekstraksiyası adlanır.

İdeal p-n diodun VAX-ı (şək.2.1.2) nəzəri olaraq Şokli düsturu ilə təsvir olunur:

. (2.1.1)

Burada - doyma cərəyanı, - istilik potensialı, - diodun p-n keçidindəki gərgindik düşgüsüdür.

Şək.2.1.2. a- idela VAX, b- real VAX.

VAX-ın düz (U>0) və əks (U<0) istiqamət budaqlarını fərqləndirirlər. Düz istiqamət budağı üçün düzünə cərəyanının böyük qiymətləri, düzünə gərginliyin isə az qiymətləri spesifikdir. Əks istiqamət budağı üçün isə gərginliyin modulca kifayət qədər böyük qiymətləri üçün keçiddən axan cərəyanın az qiymətləri spesifikdir. Şəkillərdən göründüyü kimi diod düz istiqamətdə az, əks istiqamətdə isə kifayət qədər böyük müqavimətə malikdir. Bu da diodun cərəyanı yalnız bir istiqamətdə buraxmasını təyin edir.

Düzləndirici diodun VAX-nın düz istiqamətli budağında qrafikin kəskin əyilməsi nöqtəsini şərti olaraq hədd gərginliyi adlandırırlar. Germanium diodları üçün bu rəqəm 0,3 V, silisium diodları üçün 0,6 V, arsenid-qallium diodları üçün isə 1,2 V təşkil edir.

Diodun ən əsas parametrlərindən biri düzləndirmə əmsalıdır. Düzləndirmə əmsalı modulca enyi olan düz və əks gərginliklərdə dioddan axan düzünə cərəyanın qiymətinin əksinə cərəyanın qiymətinə nisbəti kimi hesablanır. İdeal diod üçün üçün düzləndirmə əmsalı , üçün isə təşkil edir.

Real yarımkeçirici diodların əsas parametrləri maksimal düz və əks cərəyanlar: İ_d.max. və İ_əks.max.; maksimal düz və əks gərginliklər: U_d.max. və U_əks.max.; işçi temperaturlar diapazonu, işçi tezliklər diapazonu və s. Maksimal əks gərginliklə deşilmə gərginliyi arasında belə bir əlaqə var: U_əks.max.=(0,5–0,8)∙U_deş.

Düzləndirilən cərəyanın qiymətinə görə bu diodlar üç qruppa ayrılır:

- İ_d. < 0,3A olan kiçik güclü diodlar;

- 0,3 < İ_d. < 10A olan orta güclü diodlar;

- İ_d > 10A olan güclü diodlar.

Diodun qütblərinə deşilmə gərginliyi adlı əks gərginlik verildikdə qatlardan keçən cərəyanın qiymətinin kəskin artması baş verir (qrafikin A-B hissəsi). Belə artım p-n-keçidin elektrik deşilməsi adlanır. Əgər bu zaman cərəyanın kəskin artmasının qarşısı alınmazsa, onda elektrik deşilmə istilik deşilməsinə keçir (qrafikin B nöqtəsindən sonrakı hissəsi). İstilik deşilməsi biringidən fərqli olaraq diodun strukturunun pozulmasına (zədələnməsinə) səbəb olur.

Yarımkeçirici diodu xarakterizə edən parametrlər- statik və differensial (dinamik) müqavimətlər. Bu parametrlər diodun VAX-ı üzrə təyin olunur. Diodun differensial müqaviməti diodun qütbdərindəki gərginliyin artımının bu dioddan axan cərəyanın uyğun artımına nisbəti kimi təyin ounur.

(2.1.2)

Diferensial müqavimət VAX-ın düz istiqamətli budağında kiçik, əks istiqamətli budağında isə böyük qiymətlər alır. Az güclü diodlar üçün bu kəmiyyət bir neçə Omdan onlarla Oma qədər, güclü diodlar üçün isə Omun onda bir hissəsinin təşkil edir.

Diodun statik müqaviməti (sabit cərəyan üzrə müqaviməti) isə gərginliyn dioddan axan cərəyana nisbəti kimi tapılır:

(2.1.3)
Yarımkeçirici diodların xaassələri temepraturdan asılı olaraq dəyişir. Tmperatur artdıqda diodun statik və diferensial müqavimətləri azalır və uyğun olaraq düzünə və əksinə cərəyanların qiymətləri də artır. Məsələn, germanium diodlarında temperaturun hər 10 dərəcə artmasına əks cərəyanın 2 dəfə artması uyğun gəlir.

Hazırda düzləndirici diodlar əsasən Si və Ge–dan, böyük güclü diodlar isə Si və GaAs- dən hazırlanır. Güclü Si diodları 100 kHs–ə qədər, GaAs diodları isə bir neçə MHs- ə qədər tezlikli dəyişən cərəyanları düzləndirə bilir. Ge diodları (-60 ; +80)⁰C, Si diodları (-60 ; +125)⁰C temperaturlarda işləyir. Şək.2.2- də düzləndirici diodların VAX–ı göstərilmişdir.

Şək.2.1.3,a –da düzləndirici diodun az siqnalı ekvivolent sxemi (əvəzləmə sxemi) göstərilmişdir. Burada p-n- keçidin qeyri xətti müqavimətidir və diodun düzünə qoşulduğu hal üçün çox kiçik qiymətlər alır. tutumu isə p-n- keçidin bareyer və diffuziya tutumlarının cəmidir.

Şək.2.1.3,b –də düzləndirici diodun qeyri- xətti ekvivolent sxemi təsvir olunmuşdur. Burada - idarə olunan qeyri xətti cərəyan mənbəyi, - p-n- keçidin tutumu, - müqavimətdir.

Şək.2.1.3.

Stabilitron. Stabilitron (şək.2.1.4) elektrik deşilməsi rejimində işləyən cihazdır, sabit gərginliyin qiymətini stabil saxlamaq üçün istifadə edilir. Deşilmə rejimində cərəyan kəskin artsa da, gərginlik təqribən sabit qalır. Stabilitronlar əks gərginliklə işləyir. Deşilmə oblastında VAX–n meyli (şək.2.1.5) stabilitronun differensial müqaviməti ilə təyin olunur. Stabilitronlar əksər hallarda p–tip Si–dan hazırlanır. Bu Si p–n keçidlərinin əks cərəyanının kiçik olması, əks gərginliyin qiymətinin azacıq dəyişməsi ilə kəskin şəkildə deşilmə baş verməsi, işçi temperaturun yüksək olması ilə bağlıdır.

Əsas parametrləri: stabilləşmə gərginliyi- U_st; stabilləşmə rejimində minimal və maksimal stabilləşmə cərəyanları - İ_st.min. və İ_st.max.; işçi nöqtədə statik (U_st/I_st ) və dinamik (diferensial) ( dU_st/dI_st ) müqavimət; r_dif/R_st keyfiyyət əmsalı, stabilləşdirmə gərginliyinin temperatur əmsalı . Aydındır ki, dinamik müqavimət nə qədər kiçik olarsa, stabilitron bir o qədər keyfiyyətlidir. Müasir stabilitronlar üçün Q=(0,01–0,05) arasında dəyişir. İdeal stabilitronun VAX-ın deşilmə oblastında diferensial müqavitməti sıfıra yaxınlaşır. Real stabilitronlarda isə 2-50 Om arasında dəyişir.

Ətraf mühitin temperaturunun stabilitronun xarakteristikalarına təsiri gərginliyin temperatur əmsalı (GTƏ) ilə qiymətləndirilir. Gərginliyin temperatur əmsalı temperaturun 1 dərəcə dəyişməsi zamanı stabilizasiya gərginliyinin dəyişməsini xarakterizə edir. Yəni,

GTƏ=dU_st/(U_st*dT) . (2.1.4.)

Müxtəlif stabilitronlar üçün U_st (3–400)V arasında dəyişir. Stabilləşdirmə gərginliyi temperaturdan asılıdır. U_st.>6V olan cihazlar üçün α_st>0, yəni temperatur yüksəldikdə U_st. də artır. U_st.< 5V olan cihazlar üçün α_st<0, yəni temperatur yüksəldikdə U_st azalır. U_st=(5–6)V olanda α_st→0, yəni temperatur dəyişdikdə U_st demək olar ki, dəyişmir.

Bəzən gərginliyi stabilləşdirmək üçün VAX–ın düz qolundan istifadə edilir. Belə cihazlar stabistor adlanır. Stabilitronlardan fərqli olaraq temperatur artdıqca stabistorlarda stabilləşmə gərginliyi azalır.

Varikap. Varikap (şək.2.1.6) çəpər (baryer) tutumunun əks gərginlikdən asılılığından istifadə olunan yarımkeçirici dioddur. Məlumdur ki, çəpər tutumu əks gərginlikdən asılıdır və əks gərginlik artdıqca çəpər tutumu azalır. Çəpər tutumunu və ya diodun tutumunu aşağıdakı kimi hesablamaq olar:

. (2.1.5)

Burada C₀ – əks gərginliyin sıfır qiymətində diodun tutumudur, n=(2- 3)- varikapın tipindən asılı olan əmsaldır. Varikapın əsas parametri: tutum üzrə örtmə əmsalı k_C – əks gərginliyn iki kənar qiymtlərinə uyğun gələn tutumların nisbətidir.

Varikaplar müxtəlif elektron və radiotexniki qurğularda idarə olunan kondensator kimi tətbiq edilir. Məsələn, rezonans konturlarında, parametrik gücləndiricilərdə və generatorlarda, tezliyi avtomatik tənzimlənən sxemlərdə, amplitud və tezlik modulyasiyalı sxemlərdə və s.

Tunel diodu. Tunel diodları (şək.2.1.8) çox güclü aşqarlanmış yarımkeçiricilərdən hazırlanır. Belə diodlarda yükdaşıyıcıların enerjisi potensial çəpərin hündürlüyündən kiçik olsa belə onlar p–n keçiddən tunel keçidləri edə bilirlər. Aşqarlanma güclü olduğundan p–n keçidin eni çox kiçik – 10^-2 mkm. tərtibində olur. Belə nazik keçiddə gərginlik (0,6–0,7) V olduqda belə sahənin intensivliyi (5–7)∙10⁵ V/sm olur. Bu zaman keçiddən böyük cərəyan axır. Adi diodlardan fərqli olaraq tunel diodlarında cərəyanı əsas yükdaşıyıcılar keçirir. Onların ətalətliliyi çox azdır. Odur ki, tunel diodları çox yüksək –(10¹³–10¹⁴) Hs tezliklərdə işləyə bilir.

Əks gərginlik tətbiq etdikdə düzləndirici dioddakı kimi bağlanma olmur, U_əks–n 10^-1 qiymətlərində belə böyük əks cərəyan axır. Əks cərəyanın qiyməti adi diodlardakı düz cərəyandan da böyük olur. Düz istiqamətdə çox kiçik gərginliklərdə düz cərəyan kəskin artıb İ_max olur, sonra İ_min–a qədər azalır, daha sonra isə adi diodlarda olduğu kimi artır. U₁–U₂ arasında differensial müqavimət mənfi qiymət alır. Belə VAX (şək.2.1.9) N–şəkilli VAX adlandırılır. U₁–U₂ intervalında tunel keçidləri edə bilən elektronların sayı azalır və U₂–də sıfır olur. Düz gərginliyin qiyməti artdıqca potensial çəpərin hündürlüyü azalır və U=U₂ olduqda tunel cərəyanı yox olur. U₂–dən sonra düz cərəyan diffuziya ilə təyin olunur və adi diodlardakı kimi artır. Tunel diodları çox aşağı temperaturlarda da (2K–ə qədər) işləyə bilirlər.

Müasir tunel diodları əsasən Ge və GaAs əsasında hazırlanır. Əsas parametrləri: İ_max; İ_min; U₂; U₁; r=ΔU/Δİ. Tunel diodları dəyişən elektrik siqnallarını generasiya etmək, gücləndirmək üçün istifadə olunur.

Bütün tunel diodları kiçik ölçülərə malik olur, diametri 3-4 mm, hündürlüyü 2 mm olan hermetik silindrik metal-şüşə korpuslarda hazırlanır. Çəkisi isə 0,15 q azdır.

Şottki diodları. Şottki diodlarının (şək.2.3) iş prinsipi metal–yarımkeçirici kontaktının düzləndirici xassəsinə əsasınlanmışdır. Metal kimi əsasən Al, yarımkeçirici olaraq Si götürülür. Şottki diodlarının əsas xüsusiyyəti odur ki, onlarda qeyri–əsas yükdaşıyıcılar olmur. Deməli, qeyri–əsas yükdaşıyıcıların kontakt oblastına sorulması baş vermir. Odur ki, Şottki diodları çox yüksək yürüklüyə malik olur. Şottki diodlarında düz gərginlik düşküsü adi düzləndirici diodlara nisbətən kiçikdir. Maksimal düz cərəyan onlarla amper, əks gərginlik isə yüzlərlə volt ola bilər. Şottki diodlarının adi p-n diodlara nəzərə çatışmamazlığı ondan ibarətdik ki, maksimal əks gərginliyin qısamüddətli artırılması zamanı birincilər sıradan çıxır.

2.2. Diodun sabit cərəyanda iş rejimi. Diodların tətbiqi
Elektron sxemlərdə diod dövrəsinə adətən hər hansı bir yük, məsələn, rezistor qoşulur (şək.2.2.1). Əgər diodun müqəviməti xətti olsa idi belə dövrədə cərəyanın hesabatı heç bir çətinlik törətməzdi. Lakin diod qeyri xətti müqavimətə malikdir və bu müqavitmət cərəyan şiddətindən asılı olaraq dəyişir. Ona görə də diodun sabit cərəyanada iş rejimin qrafiki olaraq həyata keçirilir (şək.2.2.1). Bu zaman istifadə olunan diodun VAX-ında yük xətti və ya yük (yüklənmə) xarakteristikası qurulur.

Bu xarakteristika vasitəsi ilə diodan axan cərəyan , diodun qütblərindəki gərginlik , yük müqaviməti və EHQ mənbəyi arasında əlaqə yaratmaq olar. Kirxqofun iknci qanununa görə . Buradan almaq olar. Yük xəttinin qurulması onun koordinat oxları ilə kəsişmə nöqtələrinə görə qurulur. oduqda alırıq və bu qiyməti gərginlik oxu üzərində qeyd edərək A nöqtəsini alırıq. olduqda isə alırıq və bu qiyməti cərəyan şiddəti oxu üzərində qeyd edərək B nöqtəsini alırıq. A və B nöqtələrini birləşdirərərk yük xəttini alırıq. Yük xətti ilə diodun VAX-nın kəsişdiyi nöqtə isə (C) qoyulən məsələnin həlli olur.

Düzləndirici diod. Dəyişən cərəyanın düzləndirilməsi radiotexnikada yer alan ən əsas prosselərdən biridir. Ümumi halda düzləndiricilər dəyişən gərginliyi sabit gərginliyə çevirən cihazlardır. İstifadə olunan diodların sayından, dövrəyə qoşulmasından və hamarlayıcı süzgəcin tipindən asılı olaraq müxtəlif cür yarımkeçirici düzləndirici sxemlər mövcuddur. Ən sadə düzləndirici sxem şək.2.2.3- təsvir olunmuşdur və biryarımdövrlü düzləndirici adlanır. Radioelektron avadanlığı qidalandırmaq üçün dəyişən EHQ generatoru kimi transformatordan istifadə olunur. Belə düzləndiricinin çıxışında yalnız bir yarımperiodlu siqnal olur. Çıxış gərginliyinin faydalı hissəsi onun sabit təşkiledicisi və ya ortra qiyməti hesab olunur (şək.2.2.4). Çıxış gərginliyinin orta qiyməti aşağıdakı kimi hesablanır:

. (2.2.1)

Burada - giriş siqnalının tam periodu, - diodun girişindəki gərginlikdir. Əgər giriş gərginliyinin kimi dəyişdiyini nəzər alsaq:

Əks yarımdalğanın təsiri zamanı mənbəyin bütün gərginliyi didun qütbələrinə tətbiq olunur və onun üçün əksinə gərginlik hesab olunur. Əksinə gərginliyiyn maksimal qiyməti EHQ mənbəyinin amplituduna bərabərdir. Düzləndiricinin işini xarakterizə edən əsas parametrlərdən biri pulsasiya əmsalıdır və dəyişən çıxış gərginliyinin birinci harmonikasının orta gərginliyə nisbətinə bərabərdir:

. (2.2.2)

Biryarımdövrlü düzləndirici üçün . Ona görə də . Yəni birinci harmonikanın amplitudu düzləndirilmiş gərginlikdən 1,57 dəfə böyükdür. Pulsasiyaların belə böyük olması baxılan düzləndirici sxemin praktiki məsələlrin hlli üçün istfadəsini qeyri mümkün edir. Pulsasiyaların bir qədər azalmasına ikiyarımdövrlü düzləndirici sxemlər imkan verir (şək.2.2.5).

Bu sxem ümumi yükə işləyən iki yarımperiodlu düzləndiricinin birləşməsidir. Giriş siqnalının birinci yarımperiodu ərzində VD1 diodunun anoduna transformatorun ikinci sarğısının yuxarı nöqtəsindən müsbət potensial tətbiq olunduğundan o açılır. Bu diodun katodu isə transformatorun mənfi potensiallı nöqtəsi ilə birləşir. Bu zaman intervalında VD2 dioduna əks gərginlik tətbiq olunduğundan bağlı olur. Beləliklə birinci yarımperiod ərzində yükdən VD1 diodunun cərəyanı axır. Giriş gərginliyiynin iknci yarımperiodu ərzində isə VD1 diodu əksinə, VD2 diodu isə düzünə qoşulur və yükdən VD2 didunun cərəyanı axır. Belə sxem əvvəlkinə nəzərən daha az pulsasiyalara səbəb olur.

Bundan başqa düzləndiricilərdə pulsasiyaların effektiv azaldılması üçün hamarlayıcı süzgəclərdən də istifadə olunur. Pulsasiyaların hamarlanmasının ən sadə yolu yükə paralel olaraq böyük tutumlu kondensatorun qoşulmasıdır (şək.2.2.6). Bu zaman kondensatorun nominalı bərabərsizliyinə əsasən seçilir. Burada - giriş siqnalının tezliyidir. Belə sxemdə gərginliyin düzləndirilməsi şək.2.2.7- də göstərilmişdir.

Hamarlayıcı süzgəcdən istifadə zamanı çıxış gərginliyiynin orta qiəyməti təşkil edir.

Stabilitronlar. Yarımkeçirici stabilitronların əsas məqsədi müxtəlif elektron sxemlərdə gərginliyiyn stabilləşdirilməsidir (şək.2.2.8).

Yükün stabilitrona paralel qoşulduğu üçün stabilizasiya rejimində yükdə düşən gərginlik stabilitronun üzərində düşən gərginliyə bərabər olacaq. Ona görə də stabilitron həmçinin dayaq diodu da adlandırılır. Əgər qida mənbəyinin gərginliyi dəyişərsə, stabilitrondan axan cərəyan da dəyişəcək, lakin gərginlik sabit qalacaq.

Gərginlik mənbəyinin bütün pulsasiyaları ballast rezistoru tərəfindən udulur (kompensə olunur). Stabilizasiyanın düzgün həyata keçirilməsi üçün ballast rezistorunun müqaviməti adətən stabilitrondan axan cərəyanan orta qiymətinə hesablanır. Əgər giriş gərginliyi intervalında dəyişirsə onda ballast müqaviməti aşağıdakı kimi hesablanır:

. (2.2.3)

Burada - qida gərginliyinin orta qiyməti, - stabilitrondan axan cərəyanın orta qiyməti, - yükdən axan cərəyan.

Varikaplar. Əsasən rəqs konturlarının köklənməsi tələb olunan sxemlərdə istifadə olunur. Şək.2.2.9- da varikapın rəqs konturuna qoşulması göstərilmişdir.


R potensiometri vasitəsi ilə varikap üzərindəki əks gərginliyi dəyişməklə rəqs konturunun rezonansə tezliyini dəyişmək olur.

Tunel diodu. Əvvəl qeyd olunduğu kimi elektronların potensial baryerdən keçmə intervalı çox kiçikdir (10^-12-10^-14 san). Ona görə bu cihazlardan ifrat yüksək tezlikili generator və gücləndiricilərin hazırlanmasında istifadə olunur. Qeyd etmək lazımdır ki, tunel diodlarının işçi tezlik diapazonunun yuxarı sərhəddi tunel effektinin inersiallığı ilə deyil diodun öz tutumu, elektrodların induktivliyi və aktiv müqaviməti ilə təyin olunur. Bundan başqa tunel diodları ionlaşdırıcı şüalanmaya qarşı davamlı və kifayət qədər az enerji sərfiyyatlıdır. Sadalanan üstünlüklərə baxmayaraq tunel diodunun böyük çatışmamazlığı var ki, bu da onların zaman keçdikcə öz parametrlərini kəskin dəyişməsidir (cihazın "qocalması").

Tunel diodunun mənfi müqavimətindən (düz VAX-ın U₁-U₂ parçası) istifadə edərək onu müsbət aktiv müqavimətin kompensasiyası, rəqs generasiyası üçün istifadə olunur. Məsələn, adi rəqs konturunda itkilər hesabına generasiya olunan rəqslər vaxt keçdikcə sönür. Tunel diodunun mənfi müqaviməti hesabına konturdakı aktiv itkiləri aradan qaldırmaq və beləliklə sönməyən rəqslər almaq mümkündür. Tunel diodu üzərində yığılmış ən sadə rəqs generatoru şək.2.2.10- də göstərilib.

Şək.2.2.10.

Generatorun işini belə təsvir etmək olar. Qida mənbəyinin dövrəyə qoşulması zamanı LC konturunda azad rəqslər yaranır. Sxemdə tunel diodu olmasa bu rəqslər sönməli idi. Hesab edək ki, E qida gərginliyi elə seçilib ki, diod VAX-ın enən parçasında işləyir. Bir yarımperiod ərzində dioda düşən dəyişən gərginliyin polyarlığını «+» və «-» (dairəsiz) kimi göstərək (dairə daxilindəki «+» və «-» sabit gərginliyin polyarlığıdır). Yəni bu interval ərzində tunel dioduna qida mənbəyindən verilən düz gərginlik azalır. Lakin diodun VAX-ın enən hissəsində işlədiyi üçün, ondan axan cərəyan- artır. Yəni baxılan yarımperiod ərzində dioddan əlavə cərəyan impulsu keçacak ki, bu da kontura enerji əlavə edəcək. Əgər bu əlavə enerji konturda yer alan itkiləri kompensasiya etmək üçün kifayət edərsə, rəqslər sönmədən davam edəcək.

Tunel diodu əsasında yığılmış gücləndiricinin işinə baxaq (şək.2.2.11). Güclənmə alınması üçün qida gərginliyinin (E) və yük müqavimətinin (R_y) xüsusi qiəmətləri seçilir. R_y müqaviməti diodun mənfi müqavimətinin modulundan çox kiçik seçilir. Bu halda giriş gərginliyinin sıfır qiymətində işçi T nöqtəsi VAX-ın enən budağının ortasında olur (bu nöqtə diodun xarakteristikası ilə yük xəttinin kəsişməsidir). Xarici dəyişən gərginliyin təsiri nəticəsində yüklənmə xətti də rəqsi hərəkət edərək özunə paralel olaraq yerini dəyişəcək. yüklənmə xəttinin iki kənar nöqtəsi ştrixlənmiş düz xətlə göstərilmişdir. Bu xətlərin xarakteristika ilə kəsişməsini A və B kimi işarə edək. Qrafikin AB hissəsinə diodin işçi sahəsi (рабочий участок) deyilir. A və B nöqtələrinin gərginlik oxunda proeksiyasını çəksək çıxış gərginliyinin amplitudunu tapırıq. Göründüyü kimi çıxış siqnalının amplitudu girişdə olduğundan kifayət qədər böyükdür. Tunel diodu əsasında yığılmış gücləndiricinin xüsusiyyəti- ayrıca giriş və çıxış dövrələrinin olmamasıdır. Bu da çoxkaskadlı gücləndirici qurğuların yığılmasında çətinliklər törədir. Belə gücləndiricilər küylərin az olduğu halda böyük güclənmə verir və stabil işləyirlər.

Şək.2.2.11.

Tunel diodlarından həmçinin yüksək cəldliyə malik elektron açarlar kimi də istifadə olunur. Belə açarların bir vəziyyətdən digər vəziyyətə keçmə müddəti 1 ns- dən də azdır. İmpuls rejimində işləyən tunel diodun dövrəyə qoşulması da şək.2.2.11- də göstərildiyi kimidir. Fərq ondan ibarətdir ki, giriş siqnalı impuls formasında olur və R_y diodun əks müqavimətinin modulundan bir neçə dəfə böyük olmalıdır. Qida gərginliyi (E) elə seçilməlidir ki, giriş siqnalının sıfır olduğu halda diod A nöqtəsində işləsin və cərəyan maksimum olsun. Bu hal diodun açıq vəziyyətinə uyğundur. Girişə müsbət polyarlı impuls verildikdə isə dioda verilən düzünə gərginliyin qiyməti artır və işçi nöqtə sıçrayışvari B nöqtəsinə keçir. Beləliklə dioddan axan cərəyan minimal qiymətə qədər azalır, yəni diod bağlanır. Əgər sabit qida gərginliyi B nöqtəsinə nəzərən verilirsə, diodu A nöqtəsinə mənfi polyarlı impuls verməklə keçirmək olar.


Şək.2.2.12.