резко увеличиваются. Общее количество накопленных дырок при этом не меняется, и их заряд, как и прежде, равен Qh ~ inpTp.

При подаче на диод обратного (запирающего) напряжения рассасывание накопленного заряда происходит так, как описано в § 8.2. При этом внутреннее поле способствует дрейфу дырок к р-п переходу и препятствует их распростра нению вглубь базы. Вследствие этого отдаваемый диодом заряд, а соответственно и длительность фазы tu у диффузионных диодов оказываются больше, чем у сплавных с таким же значением Гр, но с однородным распределением примесей в базе.

В момент tl, когда концентрация избыточных дырок на границе р-п перехода спадает до нуля, оставшийся избыточный заряд дырок в базе становится очень малым, а следовательно, оказывается малой и длительность фазы уменьшения обратного тока tz-

Конструктивные особенности ДНЗ. Важным конструктивным параметром этих диодов наряду со временем жизни Гр является величина тормозящего поля, определяемая выражением

где с - градиент концентрации, а Л/ - концентрация ионизованной примеси в данной точке базы.

Степень влияния тормозящего поля на вид переходного процесса определяется соотношением величины этого поля с диффузионной длиной дырок в базе Lp) для количественных оценок используется безразмерный коэффициент, равный

• Е-Е% (8.26)

При создании диодов с накоплением заряда для получения прямоугольной переходной характеристики стремятся максимально увеличивать величину Тр тормозящего поля. В. реальных ДНЗ величина £„, как правило, больше 5. Некоторые типы ДНЗ изготавливают путем создания тонкой базовой области между р-п переходом и омическим контактом, который делается таким, чтобы не снижалось эффективное время жизни дырок в базе. В этом случае особенности

геометрического устройства диода ведут к малой длительности фазы 2-

Формирование импульсов на ДНЗ. Основное применение диоды с накоплением заряда находят в формирователях крутых перепадов напряжения, в диодных усилителях, умножителях частоты. Простейшие принципиальные схемы этих устройств и осциллограммы входных и выходных сигналов, необходимые для уяснения принципа действия схем, изображены на рис. 8.8.

Основными характеристиками ДНЗ, определяющими его пригодность для схем формирователей перепадов напряжения, являются длительность фазы высокой обратной проводимости («полочки») 1 и длительность фазы спада обратного тока 2-

При произвольном времени протекания импульса прямого тока через ДНЗ tnp расчет длительности этих фаз приводит к следующим выражениям:

fi = Тр In

U-e pJ

(8.27)

/, = 2.3f,. (8.28)

Если длительность i„p>(2 -f- 3)т,,, то

/, = T,ln(l-f (8.29)

Когда переходный обратный ток диода значительно больше тока прямого смещения, что характерно для схем формирователей (т. е. ti>tnp), выражение (8.29) упрощается:

h-Tp . (8.30)

1 = 4р (8.31)

при короткой длительности импульса прямого тока (прС Тр). Выражение (8.31) имеет наглядный физический смысл: заряд, приобретаемый диодом за время протекания импульса прямого тока (tnpnp), отдается им без потерь во время первой фазы переключения (tli). Длительность фазы спада обрат-

8Х \

«ВХ ДНЗ% R»

[ДНЗ

w = o sin (t

Рис. 8.8. Схемы использования диодов с накоплением зарйда;

а -формирователь крутых перепадов; б -диодный усилитель; в -умножитель частоты.

6 Зак 1758