ного тока 2. как видно из формулы (8.28), не зависит от режима переключения и определяется только такими электрофизическими характеристиками диода, как Тр и

Умножение частоты с помощью ДНЗ. При использовании диода с накоплением заряда для целей умножения частоты важнейшей характеристикой его является значение времени 2- Граничная частота, до которой можно производить умножение, приблизительно равна

• / = Я. (8.32)

Вплоть до этой частоты зависимость амплитуды гармоники выходного сигнала от ее номера п подчиняется закону

Длительность фазы не является в случае умножения частоты определяющим фактором, однако практически удобнее использовать диоды с высокими значениями i, так как при этом проще подобрать оптимальные фазовые условия в устройстве рис. 8.8, е. Кроме того, использование диода с большими значениями отношения tlti позволяет сократить потери, связанные с непрямоугольностью переходной характеристики. Расчеты показывают, что мощность этих потерь пропорциональна величине {QjjQij, где Qi и Qi - заряды, вытекаюшие из базы диода за время и tz соответственно.

Диодный усилитель. При использовании диодного усилителя (рис. 8.8, б) в качестве усилителя импульсов тока коэффициент усиления устройства определяется только величиной сопротивления нагрузки и амплитудой импульса питания:

/С == -/ . (8.33)

Наличие барьерной емкости Сд р-п перехода у диода с накоплением заряда приводит к снижению коэффициента усиления на высоких частотах. Расчет приводит к следующему выражению для максимальной рабочей частоты усилителя на ДНЗ:

Заметим, что в" этон состоит одно из преимуществ ДНЗ по сравнению с варакторами, кспо.чьзующими зависимость барьерной ewiiocTH от напряжения. У последних этот закон имеет вид, Слизкий к. 1г?.

при величине барьерной емкости Сд = 1 -f- 2 пф и сопротивлении нагрузки R„ = 75 ом на частоте выше 1000 Мгц можно получить усиление в 5 - 10 раз.

Существование процесса рекомбинации запасаемых в базе избыточных носителей заряда приводит к уменьшению коэффициента усиления при работе с длительными импульсами прямого тока. Расчетная минимальная рабочая частота равна

/мин = 1 г-г- (8.34)

Таким образом, для расширения частотного диапазона диодного усилителя (т. е. для повышения /щакс и снижения fmni) необходимо выбирать диоды с малыми значениями Сд и t/ti и с высокими значениями времени жизни дырок Гр.

; 8.5 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

ИМПУЛЬСНЫХ ДИОДОВ

Для характеристики инерционности диодов используют ряд параметров, знание которых, наряду со знанием параметров вольтамперной характеристики, позволяет проводить инженерные расчеты импульсных схем.

Постоянное прямое падение напряжения. В зависимости от назначения диода величина прямого тока inp, при котором ведется изменение U„p, изменяется в очень широких пределах от 500 ма для импульсного диода типа ДЗЮ до 5 ма для диодов типа ГД507А. Как правило, величина i„p выбирается такой, чтобы режим измерения соответствовал крутому участку вольтамперной характеристики. При этом можно считать, что при небольших отклонениях рабочего тока в схеме от нормировочного значения величина U„p меняется незначительно. В некоторых случаях, когда важна идентичность прямых ветвей вольтамперной характеристики используемых диодов, величина Упр оговаривается при двух значениях тока i„p, причем для меньшего прямого тока на параметр U„p вводится двухстороннее ограничение.

Обычно техн.чческме условия на импульсные диоды содержат значения U„p при трех температурах: минимальной (-60 d= 2° С), комнатной (25 ± 10° С) и максимальной 6* 1.47

(70 di 2 ° с для германиевых и 120 ± 2 ° С для кремниевых диодов).

Постояньый обратный ток /обр- В подавляющем больщинстве случаев обратное напряжение, при котором измеряется /обр, устанавливается равным максимально допустимому (см. ниже). Норма на величину /обр при комнатной температуре у кремниевых диодов, как правило, не превыщает единиц микроампер, тогда как у герм-аниевых составляет десятки и сотни микроампер. Так же как и напряжение и„р, величина /обр нормируется при трех температурах.

Следует отметить, что реальные значения /обр по крайней мере в 5 - 10 раз меньще нормы, что связано с необходимостью создания технологических запасов и обеспечения высокой надежности приборов. При этом, однако, расчет схем высокой надежности с взаимозаменяемостью деталей должен вестись по максимальной величине /обр-

Эти два параметра (Lnp и /обр) практически полностью определяют работу диода в статическом режиме.

Время восстансвлевия обратного сопротивления Теосст - отрезок времени от момента прохождения тока через нуль, при переключении диода с прямого тока на импульсное обратное напряжение, до момента когда обратный ток диода уменьшается до заданного уровня отсчета (см. рис. 8.2).

Значения тока прямого смещения выбираются из стандартизированного ряда (от 0,3 до 3000 ма). Наиболее распространенные значения 10, 30 и 50 ма. Амплитуда запирающего импульса чаще всего выбирается равной 10- в.

Заряд переключения Qn - полная величина заряда, переносимого переходным обратным током после переключения диода с заданного прямого тока на импульсное обратное напряжение. Значения прямого тока и запирающего напряжения выбираются такими же, как и при измерении времени восстановления.

В технических условиях на импульсные диоды чаще задается параметр Тиооет и реже Qn-

Емкость диода Сд - емкость между выводами диода при заданном смещении. Часто измерения ведутся при напряжении Uo6p = 5 б. При уменьшении напряжения емкость диода, которая почти полностью равна барьерной емкости р-п перехода, возрастает по закону {U + фк)", где п = -1/2 для сплавных и п = -1/3 для диффузионных диодов. У точечных диодов, для которых важную роль игра-