Pri vytváraní elektronických obvodov na rôzne účely sa široko používajú polovodičové diódy. Spočiatku boli vytvorené ako náhrada za trubicové náprotivky a v porovnaní s ich elektrickým vákuom predchodca poskytoval značný prírastok na váhe a rozmeroch a spotreboval moc.
Je známe, že v obvodoch sú najlepšie výsledky dosiahnuté použitím špecializovanej základne prvkov, ktorá je optimalizovaná pre konkrétnu oblasť použitia. Pre modernú elektroniku je jedným zo základných spôsobov definovania oblasti použitia rozdelenie na analógovú a digitálnu technológiu. Pokiaľ ide o diódy: v prvom prípade sa použil konvenčný usmerňovací prvok. V digitálnej elektronike je vhodné použiť tzv. impulzné diódy, štrukturálne odlišné od bežných.
Vlastnosti usmerňovacej diódy
Princíp činnosti akejkoľvek diódy je založený na vytvorení potenciálnej bariéry, ktorej prítomnosť zaisťuje prechod prúdu jedným smerom s minimálnymi stratami a blokovaním jeho prúdenia v opak.
V usmerňovacích diódach bola bariéra vytvorená ako prechod pn dvoch priamo interagujúcich polovodičov s rôznymi typmi vodivosti. Okrem toho samotný proces nápravy zvyčajne zahŕňal prácu s relatívne vysokými prúdmi. Na zvýšenie maximálnej hodnoty tohto parametra vývojár zväčšil oblasť prechodu.
Táto vlastnosť:
- povolené pracovať so strednou hustotou prúdu;
- za predpokladu nízkeho odporu vpred;
- odstránil problém s odstránením prebytočného tepla;
- potlačil procesy degradácie pn-križovatky a zvýšil životnosť diódy.
Zároveň veľká oblasť spoja viedla k zvýšeniu kapacity, čo nevyhnutne zhoršilo frekvenčné vlastnosti diódy. Obrázok 1 zobrazuje označenie usmerňovacej diódy.
Vlastnosti impulzných diód
Pulzná dióda má na druhej strane malú spojovaciu plochu na zníženie kapacity, na vysokej sa nelíši odolnosť proti prierazu pre spätné napätie, nie je určená pre vysoký prúd a má zvýšenú hodnotu spätný prúd. Obrázok 1 vpravo zobrazuje jeho označenie obvodu a obrázok 2 jeho charakteristiky prúdového napätia a jednu z možností pre spínací obvod.
Jeden variant pulznej diódy, ktorý sa po svojom vynálezcovi nazýva Schottkyho dióda, využíva potenciálnu bariéru tvorenú rozhraním polovodič-kov.
Týmto:
- kapacita je znateľne znížená, čo sa dá ďalej obmedziť zmenšením prechodovej oblasti;
- dodatočne k 0,25-0,30 V sa hodnota prahového napätia zníži.
Štruktúrne má impulzná dióda najčastejšie typické valcovité telo zobrazené na obrázku 3.
Ohnisková oblasť použitia impulzných diód
Pulzné diódy sú svojimi parametrami vhodné na použitie v:
- vysokorýchlostné logické obvody;
- zametacie okruhy stroboskopických osciloskopov;
- ultrakrátke tvarovače impulzov.