Nöqtəvi diodlar Müstəvi diod Düzləndirici diod

Düzləndirici diod


Düzləndirici diodlarda p-n keçidin birtərəfli keçericilik xassəsindən istifadə olunur. Onlar dəyişən cərəyanı bir istiqamətdə keçirən ventillər qismində tətbiq edilir. Diodun ventil xassələri tərs cərəyanın kiçik olmasından asılıdır. Tərs cərəyanı azalrmaq üçün qeyri-əsas yükdaşıyıcıların konsentrasiyasını minimuma endirmək lazımdır. Bu məqsədlə matris yarışkeçiricinin saflığının tərtibi yüsək olmalıdır. Adətən, 10⁰‒10¹⁰ sayda atomuna 1 aşqar atomu düşən yarımkeçiricilər saf qəbul edilir.
Real diodların xarakteristikaları p-n keçidin VAX-dan bir qədər fərqlənir. O, əsas yarımkeçirici materialın növündən, p-n keçidin sahəsindən, temperaturdan asılıdır. Temperaturun artması ilə istilik cərəyanı da artdığından VAX-nın tərs tərs budağında bu parametri daha əhəmiyyətli edir. Temperaturun 10⁰ artması tərs cərəyanı germanium diodlarda 2 dəfə, silisium diodlarda isə 2,5 dəfə artırır. Tərs cərəyanın artması p-n keçidin isnilik deşilməsinə səbəb ola biləcək qızmasına gətirib çıxarır. İşçi temperaturun yuxarı həddi germanium diodlarda ~100⁰C, silisium diodlarda isə ~200⁰C-dir.
Bir yarımperiodlu düzləndirici diodun sxemi 2-ci şəkildə göstərilmişdir. Ümumi halda dioda sabit və dəyişən cərəyan tətbiq edilə bildiyindən, diodun işini təsvir etmək üçün birinci halda statik xarakteristikalardan, ikinci halda isə dinamik xarakteristikalardan istifadə olunur. Diodun statik parametrləri aşağıdakılardır:
• düzləndirilmiş düz cərəyan;
• tərs müqavimət;
• gücün maksimal həddi.
Dinamik parametrlər aşağıdakılardır:
• diferensial müqavimət: R=ΔU/Δİ;
• diodun ümumi tutumu: C
• diodun verilmiş gərginlik və tezlikdə, korpusun tutumundan ibarət ümuimi
tutumu;
• düzləndirilmiş cərəyanın sərhəd √2 dəfə azaldığı C_sər tezliyi.

Şəkil 2

İmpuls diodları
İmpuls diodlrı impuls rejimində işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Belə diodlardan hesablama qurğularında, məntiq sxemlərində istifadə edilir. İmpuls rejimində işləyən diodlarda mikrosaniyənin hissələrində bərabər olan zaman müddətində düz gərginlik tərs gərginliyə çevrilir. Belə rejimdə diodun yeni halı ani bərqərar olmadığından keçid prosesləri xüsusi əhəmiyyət kəsb edir.
p-oblastı baza, n-oblastı isə emitter olan düzbucaqlı impuls diodunun (şəkil 3) iş prinsioini nəzərədn keçirək. Düz gərginlikdə potensial çəpərin azalması sayəsində elektrinların emitterdən bazaya injeksiyası baş verir. Bazanın deşikləri emitterə duffuziya etsələr də konsentrasiyaların az olması belə diffuziyanı nəzərə almamağa imkan verir. Bazaya daxil olmuş elektron birbaşa rekombinasiya edə bilmədiyinə və ya bazanın omik kontaktına qısa anda çatmadığına görə bazada elektron toplusu yaranır.
Düz cərəyan böyük olduqca bazada toplanan elektronların miqdarı da artır. Elektronların miqdarı həm də yakdaşıyıcıların yaşama müddətindən asılıdır. Yaşama müddəti artdıqca rekombinasiya etməyən elektronların sayı da çoxalır.
Düz gərginliklə p-n keçidin müqaviməti qeyri-xətti olsa da, o cox kiçik olduğundan cərəyana təsir etmir. Ona görə də impuls cərəyanı az təhrif olunur (şəkil 3b). Gərginlik tərsinə çevrilən anda əvvəlcə tərs cərəyan böyük olur və tərs müqavimət isə azalır. Yəni bazada toplanan elektronlar p-n keçidə doğru hərəkət edən elektronların bir qismi bazaya keçərək deşiklərlə rekombinasiya olunur. Nəticədə tərs cərəyan qərarlaşmış qiymətə çatır, tərs müqavimət normal qiymətini bərpa edir. Bazada elektrik yüklərinin azalması prosesinə sorulma deyilir.
Sorulma cərəyanına p-n keçidin C_b baryer tutumunun tərs gərginlik hesabına yaranan və tərs cərəyan İmpulsunu gücləndirən yük cərəyanı da əlavə olunur. İmpuls diodlarının xassələrini yaxşılaşdırmaq məqsədilə xammal olaraq yükdaşayıcıların orta yaşama müddəti kiçik olan material götürülür və C_b baryer tutumunu azaltmaq üçün p-n keçidin sahəsi kiçildilir. İmpuls diodları nöqtəvi və müstəvi olur. İmpuls diodlarının hazırlanma texnologiyası yüksək tezlikli nöqtəvi diodların və düzləndirici müstəvi diodların hazırlanma texnologiyaları ilə analojidir.
Kiçik cərəyanla işləyən nöqtəvi İmpuls diodlarından EHM-də az ətalətli çevirici elementlər kimi istifadə olunur. İmpuls diodlarının əsas parametrləri aşağıdakılardır: bərpa olunma müddəti t_bər, baryer tutumu C_b, tərs cərəyan I_tərs, tərs gərginlik U_tərs, sabit düz gərginlik U_düz, sabit düz cərəyan I_düz, maksimal düz cərəyan İmpulsu I_{düz max}, tərs gərginliyin maksimal qiyməti U_{tərs max}.


Şəkil 3 Şəkil 4