Отсюда видно, что при ?пр/Тр< 1 Q„- tnpnp, т. е. весь полученный заряд диод отдает в процессе переключения. Физически это объясняется тем, что при кратковременных процессах рекомбинацией дырок в базе можно пренебречь. В наибольшей степени это справедливо для диффузионных диодов.

Длительность фазы постоянного обратного тока при коротком импульсе прямого тока определяется соотношением

erf l/- = erf л/2P±i. (8.12)

которое при пр>Тр преобразуется в выражение (8.1).

Переключение с задержкой. Все полученные выше формулы для <Эп, так же как и для ti и t, справедливы при мгновенном переключении схемы рис. В.2, а с прямого направления на обратное. При работе импульсных диодов в режиме переключения очень часто между моментами окончания импульса прямого тока и началом запирающего импульса проходит вполне определенное время 4- В этом случае для плоскостного сплавного диода зависимость максимального заряда переключения от времени задержки пе-рёключения 4 имеет вид

Q„ = 0,5/пр Тр ехр (- • (8-13)

Длительность плоской части импульса обратного тока («полочки») при наличии задержки определяется следующим выражением:

Естественно, что при 4-* О выражение (8.13) переходит в (8.8), а (8.14) - в (8.1). Процесс постепенного спада импульса обратного тока после окончания «полочки» протекает практически так же, как и при отсутствии задержки 4-Влияние длительности фронта переключающего импульса. В любой реальной схеме переход из одного состояния в другое происходит не мгновенно. Конечная величина длительности фронта запирающего импульса приводит к искажению вида переходной характеристики. Поэтому экспе-

риментально измеренные параметры t, t, и Qn будут отличаться от вычисленных по формулам. Еслп длительность фронта меньше, чем 0,5тр, то погрешность теоретического определения величины t. не превышает нескольких десятков процентов. Измеренное значение Qn может быть при этом в два и более раз меньше по сравнению с расчетным. Особенно сильно- отличается от теоретического значения ве-.личина ti- При достаточно большой амплитуде запирающего импульса ы„„п и малом сопротивлении нагрузки макси-, мальный бросок обратного тока меньше, чем ц, и фазы постоянного обратного тока (полочки) может не быть, j Особенно часто это наблюдается у точечных диодов, так как "для них характерны малые значения времени t.

Общая характеристика процесса переключения. Поскольку переходные процессы рассматривались применительно к плоскостным диодам без электрического поля в базе, то в качестве эталона при сравнении всех типов импульсных диодов примем переходную характеристику сплавного диода. При одинаковых режимах переключения и одинаковом времени жизни неравновесных носителей в базе у точечного диода заряд переключейия Qn, максимальный бросок обратного тока и особенно длительность фазы постоянного обратного тока будут значительно меньше, чем у сплавного диода. Величины же времени спада обратного тока 2 У этих диодов различаются не очень сильно. У диффузионных диодов, напротив, значения Qn и t, а также импульс обратного тока г„ (в том случае, если он меньше ч) больше, чем у аналогичных сплавных диодов, а время t, значительно меньше.

При изменении режима переключения наблюдаются следующие основные закономерности.

Увеличение тока прямого смещения гпр, предшествовавшего переключению, ведет к возрастанию значений t, ts, Qn и /в для всех типов диодов, хотя степень этого возрастания неодинакова.

С ростом амплитуды запирающего импульса длительности tl и 4 уменьшаются, а заряд переключения и ам-•.. плитуда обратного тока возрастают. Особенно сильное увеличение величин Qn и ie наблюдается у точечных диодов, для которых оно почти прямо пропорционально росту амплитуды запирающего импульса Ыимп-

При возрастании сопротивления нагрузки в цепи диода значения ti и увеличиваются, а Qn и уменьшаются.

8.3. ПРОХОЖДЕНИЕ ИМПУЛЬСОВ ПРЯМОГО ТОКА

ЧЕРЕЗ ДИОД

В большинстве случаев диод применяют в таких схемах, где его прямое сопротивление оказывается значительно меньше .сопротивления нагрузки, включенного последовательно с диодом. Поэтому, очевидно, при прохождении через диод импульсов тока в прямом направлении можно

Рис. 8.5. Схема включения диода в прямом направлении (а) и осциллограмма напряжения на диоде (б).

полагать, что диод подключен к генератору тока. Форма напряжения на диоде при пропускании через него импульса тока показана на рис. 8.5, б. Характерной особейностью изменения напряжения на диоде является наличие резкого скачка напряжения при подаче импульса и протяженного спада («хвоста») после окончания действия импульса тока через диод.

Физические процессы при включении прямого тока.

Переходной процесс при включении импульса прямого тока (рис. 8.5), так же как и переключающие характеристики диода, объясняется эффектом накопления неосновных носителей заряда в базе. В § 8.2 было показано, что при протекании прямого тока полное количество дырок в базе значительно