Полупроводниковые диоды. Универсальные диоды. «Односторонняя» проводимость универсального диода. Примеры использования диодов в логических элементах.

no longer lay the foundation

by means of at the level

play a role headed by

 

Полупроводники – основные материалы микроэлектроники. Собственная электропроводность полупроводников. Электронный и дырочный механизмы переноса электрического заряда в чистых полупроводниках. Примесная электропроводность полупроводников. Донорная примесь. Основные и неосновные носители электрического заряда. Полупроводники n – типа.

Полупроводники – это материалы, кт составляют базу для производства микроэлектронных изделий. В определенном интервале темпер-ры элек-ая прово-ть резко увеличивается(сопротивление уменьшается) с увеличением темпер-ры. Повышение проводимости в 10 и 100 раз! Проводимость полупроводников сильно зависит от температуры. Вблизи абсолютного нуля температ-ры полупровод-ки имеют св-ва диэлектриков (материал, плохо проводящий или совсем не проводящий электрический ток). Сопротивление единичного объема образца в форме куба с ребром = 1ед-цы длины

измеренная м/у противоположными гранями куба при условии, что элек-ий ток

равномерно протекает по всему объему. Удельное сопротивление явл. хар-кой

вещ-ва и приводится в справочных таблицах. Полупр-ки классифицируются по

хар-ной зависимости величины сопротивления от темпер-ры. Сопоставление

м/о выполнить сравнивая нормированные (относительные) зависимости удельного сопротивления от темп-ры. Для этого нужно выбрать определенные темп-ры и соответствующие им значения р кт равно р= р (Т) эти значения проводника, диэлектрика и полупровод-ка.

 

Собственная электропроводность полуп-ов. Электропроводность – важнейшее св-во твердых тел – объединяется движением свободных электронов. Такие электроны могут перемещаться м/у атомами и взаимодействовать с другими электронами, ядрами и элек-им полем. Полуп-к без примесей наз-ют собственным полуп-ом. Он обладает собств-ой электр-тью, кт складывается из электронной и дырочной. В сверхчистом полупроводнике при низкой тем-ре практически нет свободных электрических зарядов, полуп-к явл изолятором. Обусловлено это тем, что монокристалл явл одной сверх гигантской молекулой. В кристаллах германия Ce или кремния Si каждый атом иеет 4 валентных электрода, кт обладают 4 парно электронными связями с ближайшими соседними атомами, ране наз-ми ковалентными.

 

 

При высокой тем-ре колебания атомов усиливаются и часть связи разрывается, образуется свободный электрон и некомплектная связь, кт наз-ся дырка. Процесс образования свободных электрод и дырок, наз- ся генерацией носителей заряда, он идет непрерывно и усиливается сопротивлением темп-ры. Если свободный эле-н встречается с дыркой, то связь востонавливается и исчезает пара носителей заряда, процесс восстановления связей, наз-ся рекомбинация носителей заряда. При данной тем-ре в чистом полуп-ке имеется определенное кол-во электронов и столько же дырок, с повышением темп-ры концентрация дырок увел-ся. Как свободные электроны, так и дырки могут создавать электрический ток, под действием внешнего элек-го поля. Эффективность свободных электронов выше, чем у дырок, при этом дырки м/о считать как положит-ые заряженные элементарные частицы. В результате в полупроводнике имеют место 2 типа проводимости:1.электронная пров-ть, как в металлах, ток эл-ов наз-ют электронным током

2. дырочная пров-ть, обусловленная движением связанных электронов, этот ток наз-ют дырочным током, он эквивалентен движении положител-ых зарядов.

Примесная электропроводность. Если в полупроводник внести примесь, он будет обладать помимо собственной электропроводности еще и примесной. Примесная электропроводность может быть электронной или дырочной.

В качестве примера рассмотрим случай, когда в чистый германий (четырехвалентный элемент) вводится примесь пятивалентного элемента, например мышьяка. Атом мышьяка связывается в кристаллической решетке германия

ковалентными связями. Но в связи могут участвовать только четыре валентных электрона мышьяка, а пятый электрон оказывается "лишним", менее сильно связанным с атомом мышьяка. Для того чтобы этот электрон оторвать от атома, нужно значительно меньше энергии, поэтому уже при комнатной температуре он может стать электроном проводимости, не оставляя при этом в ковалентной связи дырки. Таким образом, в узле кристаллической решетки появляется положительно заряженный ион примеси, а в кристалле - свободный электрон. Примеси, атомы которых отдают свободные электроны, называются донорными (донорами). Внесение в полупроводник донорной примеси существенно увеличивает концентрацию свободных электронов, а концентрация дырок остается такой же, какой она была в собственном полупроводнике. В таком примесном полупроводнике электропроводность обусловлена в основном электронами, ее называют электронной, а полупроводники - полупроводниками n-типа. Электроны в полупроводниках n-типа являются основными носителями заряда (их концентрация высока), а дырки - неосновными.

Если в германий ввести примесь трехвалентного элемента (например, индия), то для образования восьмиэлектронной ковалентной связи с германием индию не хватит одного электрона. Одна связь останется незаполненной. При незначительном повышении температуры в незаполненную валентную связь может перейти электрон соседнего атома германия, оставив на своем месте дырку, которая может быть также заполнена электроном и т. д. Таким образом, дырка как бы перемещается в полупроводнике. Примесный атом превращается в отрицательный ион. Примеси, атомы которых способны при возбуждении принять валентные электроны соседних атомов, создав в них дырку, называют акцепторными или акцепторами. Донорная примесь — это примесь с большей, чем у кристалла, валентностью. При добавлении такой примеси в полупроводнике образуются дополнительные свободные электроны. Именно поэтому примесь называется донорной. Преобладает электронная проводимость, а полупроводник называют полупроводником n-типа. Например, для кремния с валентностью n = 4 донорной примесью является мышьяк с валентностью n = 5. Каждый атом примеси мышьяка приведет к образованию одного электрона проводимости. Основные и неосновные носители электрического заряда. Носители заряда — общее название подвижных частиц или квазичастиц, которые несут электрический заряд и способны обеспечивать протекание электрического тока. В полупроводниках носителями заряда являются электроны и дырки. Отношение их концентраций определяет тип проводимости полупроводника. Те носители, концентрация которых выше, называют основными носителями заряда, а носители другого типа — неосновными.Если концентрация электронов значительно превосходит концентрацию дырок, то такой полупроводник называют полупроводником n -типа проводимости. В этом случае основными носителями заряда являются электроны, а неосновными носителями — дырки.Соответственно, если концентрация дырок выше, чем электронов, то полупроводник называют полупроводником p -типа. В нем основными носителями являются дырки, а неосновными носителями — электроны. Концентрация неосновных носителей в примесном полупроводнике уменьшается во столько раз, во сколько увеличивается концентрация основных носителей, поэтому для полупроводников n-типа справедливо соотношение n_np_n = n_ip_i = n_i² = p_i², а для полупроводников р-типа - соотношение p_pn_p = n_i² = p_i², где n_n и p_n - концентрация основных, a p_p и n_p - концентрация неосновных носителей заряда соответственно в полупроводнике n и р-типа.

 

Полупроводники – основные материалы микроэлектроники. Собственная электропроводность полупроводников. Электронный и дырочный механизмы переноса электрического заряда в чистых полупроводниках. Примесная электропроводность полупроводников. Акцепторная примесь примесь. Основные и неосновные носители электрического заряда. Полупроводники p – типа.

Полупроводники – это материалы, кт составляют базу для производства микроэлектронных изделий. В определенном интервале темпер-ры элек-ая прово-ть резко увеличивается(сопротивление уменьшается) с увеличением темпер-ры. Повышение проводимости в 10 и 100 раз! Проводимость полупроводников сильно зависит от температуры. Вблизи абсолютного нуля температ-ры полупровод-ки имеют св-ва диэлектриков (материал, плохо проводящий или совсем не проводящий электрический ток). Сопротивление единичного объема образца в форме куба с ребром = 1ед-цы длины

измеренная м/у противоположными гранями куба при условии, что элек-ий ток

равномерно протекает по всему объему. Удельное сопротивление явл. хар-кой

вещ-ва и приводится в справочных таблицах. Полупр-ки классифицируются по

хар-ной зависимости величины сопротивления от темпер-ры. Сопоставление

м/о выполнить сравнивая нормированные (относительные) зависимости удельного сопротивления от темп-ры. Для этого нужно выбрать определенные темп-ры и соответствующие им значения р кт равно р= р (Т) эти значения проводника, диэлектрика и полупровод-ка.

 

Собственная электропроводность полуп-ов. Электропроводность – важнейшее св-во твердых тел – объединяется движением свободных электронов. Такие электроны могут перемещаться м/у атомами и взаимодействовать с другими электронами, ядрами и элек-им полем. Полуп-к без примесей наз-ют собственным полуп-ом. Он обладает собств-ой электр-тью, кт складывается из электронной и дырочной. В сверхчистом полупроводнике при низкой тем-ре практически нет свободных электрических зарядов, полуп-к явл изолятором. Обусловлено это тем, что монокристалл явл одной сверх гигантской молекулой. В кристаллах германия Ce или кремния Si каждый атом иеет 4 валентных электрода, кт обладают 4 парно электронными связями с ближайшими соседними атомами, ране наз-ми ковалентными.

 

 

При высокой тем-ре колебания атомов усиливаются и часть связи разрывается, образуется свободный электрон и некомплектная связь, кт наз-ся дырка. Процесс образования свободных электрод и дырок, наз- ся генерацией носителей заряда, он идет непрерывно и усиливается сопротивлением темп-ры. Если свободный эле-н встречается с дыркой, то связь востонавливается и исчезает пара носителей заряда, процесс восстановления связей, наз-ся рекомбинация носителей заряда. При данной тем-ре в чистом полуп-ке имеется определенное кол-во электронов и столько же дырок, с повышением темп-ры концентрация дырок увел-ся. Как свободные электроны, так и дырки могут создавать электрический ток, под действием внешнего элек-го поля. Эффективность свободных электронов выше, чем у дырок, при этом дырки м/о считать как положит-ые заряженные элементарные частицы. В результате в полупроводнике имеют место 2 типа проводимости:1.электронная пров-ть, как в металлах, ток эл-ов наз-ют электронным током

2. дырочная пров-ть, обусловленная движением связанных электронов, этот ток наз-ют дырочным током, он эквивалентен движении положител-ых зарядов.

Примесная электропроводность. Если в полупроводник внести примесь, он будет обладать помимо собственной электропроводности еще и примесной. Примесная электропроводность может быть электронной или дырочной.

В качестве примера рассмотрим случай, когда в чистый германий (четырехвалентный элемент) вводится примесь пятивалентного элемента, например мышьяка. Атом мышьяка связывается в кристаллической решетке германия

ковалентными связями. Но в связи могут участвовать только четыре валентных электрона мышьяка, а пятый электрон оказывается "лишним", менее сильно связанным с атомом мышьяка. Для того чтобы этот электрон оторвать от атома, нужно значительно меньше энергии, поэтому уже при комнатной температуре он может стать электроном проводимости, не оставляя при этом в ковалентной связи дырки. Таким образом, в узле кристаллической решетки появляется положительно заряженный ион примеси, а в кристалле - свободный электрон. Примеси, атомы которых отдают свободные электроны, называются донорными (донорами). Внесение в полупроводник донорной примеси существенно увеличивает концентрацию свободных электронов, а концентрация дырок остается такой же, какой она была в собственном полупроводнике. В таком примесном полупроводнике электропроводность обусловлена в основном электронами, ее называют электронной, а полупроводники - полупроводниками n-типа. Электроны в полупроводниках n-типа являются основными носителями заряда (их концентрация высока), а дырки - неосновными.

Если в германий ввести примесь трехвалентного элемента (например, индия), то для образования восьмиэлектронной ковалентной связи с германием индию не хватит одного электрона. Одна связь останется незаполненной. При незначительном повышении температуры в незаполненную валентную связь может перейти электрон соседнего атома германия, оставив на своем месте дырку, которая может быть также заполнена электроном и т. д. Таким образом, дырка как бы перемещается в полупроводнике. Примесный атом превращается в отрицательный ион. Примеси, атомы которых способны при возбуждении принять валентные электроны соседних атомов, создав в них дырку, называют акцепторными или акцепторами. Акцепторная примесь — это примесь с меньшей чем у кристалла валентностью. При добавлении такой примеси в полупроводнике образуется лишнее количество «дырок». Преобладает «дырочная» проводимость, а полупроводник называют полупроводником p-типа. Например, для кремния акцепторной примесью является индий с валентностью n = 3. Каждый атом индия приведет к образованию лишней «дырки». Внесение в полупроводник акцепторной примеси существенно увеличивает концентрацию дырок, а концентрация электронов остается такой же, какой она была в собственном полупроводнике. В этом примесном полупроводнике электропроводность обусловлена в основном дырками, ее называют дырочной, а полупроводники - полупроводниками р-типа. Дырки для полупроводника р-типа - основные носители заряда, а электроны - неосновные. Основные и неосновные носители электрического заряда. Носители заряда — общее название подвижных частиц или квазичастиц, которые несут электрический заряд и способны обеспечивать протекание электрического тока. В полупроводниках носителями заряда являются электроны и дырки. Отношение их концентраций определяет тип проводимости полупроводника. Те носители, концентрация которых выше, называют основными носителями заряда, а носители другого типа — неосновными.Если концентрация электронов значительно превосходит концентрацию дырок, то такой полупроводник называют полупроводником n -типа проводимости. В этом случае основными носителями заряда являются электроны, а неосновными носителями — дырки.Соответственно, если концентрация дырок выше, чем электронов, то полупроводник называют полупроводником p -типа. В нем основными носителями являются дырки, а неосновными носителями — электроны. Концентрация неосновных носителей в примесном полупроводнике уменьшается во столько раз, во сколько увеличивается концентрация основных носителей, поэтому для полупроводников n-типа справедливо соотношение n_np_n = n_ip_i = n_i² = p_i², а для полупроводников р-типа - соотношение p_pn_p = n_i² = p_i², где n_n и p_n - концентрация основных, a p_p и n_p - концентрация неосновных носителей заряда соответственно в полупроводнике n и р-типа.

 

Электронно – дырочный переход. Прямое включение p-n перехода. Вольт – амперная характеристика перехода в прямом включении. Особенности этой характеристики для германия, кремния и арсенида галлия. Характерные значения токов и напряжений для реальных p-n переходов в прямом включении. Использование свойств p-n переходов в прямом включении в полупроводниковых приборах и интегральных микросхемах.

Электронно-дырочный переход (p — n -переход), область полупроводника, в которой имеет место пространственное изменение типа проводимости (от электронной n к дырочной p).

1.Рассмотрим модель образования перехода из 2х разделенных областей р и n, кт первоночально электрически нейтральны, т.е. не имеют избыточного заряда.

2.Приведем области в соприкосновение

 

3.Возникает диффузия основного носителя, кт переходят в соседнюю область. 4.В рез-те диффузии область р получает отриц-ый эл-кий заряд, а n полож-ый эл-ий заряд. 5.В переходе возникает электростатическое поле и это поле собственное поле pn-перехода. 6.Собственное поле препятствует диф-ии основных носителей. 7. собственное поле прекратит диф-ию основных носителей. При этом в переходе не будет свободных носителей, дырки поле вытолкнет в область р, а свободные электроны в область n. Говорят, что запирает переход. 8.Запирающее действие проявляется в высоком сопротивлении переход, т.к. в нем нет носителей заряда. 9.Неподвижные эл-ие заряды в области перехода, есть ионизированные атомы примесей, кт ионизированы: а)в области n доноры с полож-ым зарядом; б)в области р акцепторы с отриц-ым зарядом. 10.Т.о. в электронно-дырочном переходе возникает равновесное состояние кт под-ся собственным эл-им полем ионов примеси. 11.Что с неосновными носителями? Они хаотически перемещаются по области р и n и могут попадать в область перехода. 12.Поле неосновные носители заряда, перемещает из одной области в другое. Под действием поля возникает эл-ий ток, неосновных носителей. Ток вызываемый полем, наз-ся дрейферным током. 13.В результате тока дрейфа избыточные заряды уменьшаются и собственное поле ослабевает. А значит будет усиливаться диффузия собственных носителей, поля и т.д. Имеет динамическое равновесие. Прямое включение. К области р подводят повышенный (“+”) эл-ий потенциал, а к области n пониженный (“-”). Источник тока создает внешнее эл-ое поле противоположное собственному полю перехода. Внешнее поле может компенсировать собственное поле, при достаточной величине источника тока. В рез-те основные носителе под действием внешнего поля дреифуют область перехода, где происходит интенсивная рекомбинация носителей. В рез-те через переход может проникать незначительный эл-ий ток, его называют прямой ток. В результате рекомбинации энергия свободных электронов передается атомом и выделяется в форме тепла, т.е переход нагревается, его нужно охлаждать чтобы хорошо работал. Вольт – амперная характеристика перехода в прямом включении. В.-а. хар-ой(ВАХ) явл зависимость силы тока через переход (диод) от приложенного напряжения к переходу (к диоду).

Хар-ет св-во перехода, кт используются в данном диоде. ВАХ состоит из прямой и обратной ветвей. Данная зависимость явл не линейной, т.е. на графике изоб-ся кривой линией. Напряжение и сила тока в прямом включении считаются полож-ми, а в обратном отриц-ые. Поскольку прямые и обратные токи значительно отличаются, а также различаются прямые и обратные напряжения, то прямую и обратную ветвь изображают в различных масштабах. Прямая ветвь. При малых напряжениях прямой ток не значительно увеличивается в пределах напряжения диода 0<=Ug<=U*(отрезок ОВ). При более значительных напряжений ток резко нарастает (отрезок ВА). U*= Si-0.6-0.8B; Ce-0.2-0.3B; CaP-1.4-1.6B. Наибольшие прямые напряжения не превышают 1-2В.

 

Электронно – дырочный переход. Обратное включение p-n перехода. Вольт – амперная характеристика перехода в обратном включении. Особенности этой характеристики. Характерные значения токов и напряжений для реальных p-n переходов в обратном включении. Использование свойств p-n переходов в обратном включении в полупроводниковых приборах и интегральных микросхемах.

Электронно-дырочный переход (p — n -переход), область полупроводника, в которой имеет место пространственное изменение типа проводимости (от электронной n к дырочной p).

1.Рассмотрим модель образования перехода из 2х разделенных областей р и n, кт первоночально электрически нейтральны, т.е. не имеют избыточного заряда.

2.Приведем области в соприкосновение

 

3.Возникает диффузия основного носителя, кт переходят в соседнюю область. 4.В рез-те диффузии область р получает отриц-ый эл-кий заряд, а n полож-ый эл-ий заряд. 5.В переходе возникает электростатическое поле и это поле собственное поле pn-перехода. 6.Собственное поле препятствует диф-ии основных носителей. 7. собственное поле прекратит диф-ию основных носителей. При этом в переходе не будет свободных носителей, дырки поле вытолкнет в область р, а свободные электроны в область n. Говорят, что запирает переход. 8.Запирающее действие проявляется в высоком сопротивлении переход, т.к. в нем нет носителей заряда. 9.Неподвижные эл-ие заряды в области перехода, есть ионизированные атомы примесей, кт ионизированы: а)в области n доноры с полож-ым зарядом; б)в области р акцепторы с отриц-ым зарядом. 10.Т.о. в электронно-дырочном переходе возникает равновесное состояние кт под-ся собственным эл-им полем ионов примеси. 11.Что с неосновными носителями? Они хаотически перемещаются по области р и n и могут попадать в область перехода. 12.Поле неосновные носители заряда, перемещает из одной области в другое. Под действием поля возникает эл-ий ток, неосновных носителей. Ток вызываемый полем, наз-ся дрейферным током. 13.В результате тока дрейфа избыточные заряды уменьшаются и собственное поле ослабевает. А значит будет усиливаться диффузия собственных носителей, поля и т.д. Имеет динамическое равновесие. Обратное включение. К области n подводят повышенный эл-ий потенциал, а к р пониженный. Усиливается собственное поле и увеличивается толщина перехода. Вольт – амперная характеристика перехода в прямом включении. В.-а. хар-ой(ВАХ) явл зависимость силы тока через переход (диод) от приложенного напряжения к переходу (к диоду).

Хар-ет св-во перехода, кт используются в данном диоде. ВАХ состоит из прямой и обратной ветвей. Данная зависимость явл не линейной, т.е. на графике изоб-ся кривой линией. Напряжение и сила тока в прямом включении считаются полож-ми, а в обратном отриц-ые. Поскольку прямые и обратные токи значительно отличаются, а также различаются прямые и обратные напряжения, то прямую и обратную ветвь изображают в различных масштабах. Обратная ветвь. Хар-ся малыми токами, кт незначительно усиливаются при значительных обратных напряжениях (отрезок ОС). При достаточно больших обратных напряжениях обратный ток существенно усиливается (отрезок СД) и даже усиливается при уменьшении обратного напряжения (отрезок DF). При этом резко уменьшив напряжение можно вернутся в нормальный режим обратного включения (отрезок ОС). При значительных обратных токах может наступить разрушение перехода с потерей его физ-их св-в(частичной или полной)(отрезок EF).

 

 

5.Электронно-дырочный переход. «Односторонняя» проводимость р-n переходов. Характерные значения токов и напряжений для реальных р-n переходов в прямом и обратном включении.

Электронно-дырочный переход (p — n -переход), область полупроводника, в которой имеет место пространственное изменение типа проводимости (от электронной n к дырочной p).

1.Рассмотрим модель образования перехода из 2х разделенных областей р и n, кт первоночально электрически нейтральны, т.е. не имеют избыточного заряда.

2.Приведем области в соприкосновение

 

3.Возникает диффузия основного носителя, кт переходят в соседнюю область. 4.В рез-те диффузии область р получает отриц-ый эл-кий заряд, а n полож-ый эл-ий заряд. 5.В переходе возникает электростатическое поле и это поле собственное поле pn-перехода. 6.Собственное поле препятствует диф-ии основных носителей. 7. собственное поле прекратит диф-ию основных носителей. При этом в переходе не будет свободных носителей, дырки поле вытолкнет в область р, а свободные электроны в область n. Говорят, что запирает переход. 8.Запирающее действие проявляется в высоком сопротивлении переход, т.к. в нем нет носителей заряда. 9.Неподвижные эл-ие заряды в области перехода, есть ионизированные атомы примесей, кт ионизированы: а)в области n доноры с полож-ым зарядом; б)в области р акцепторы с отриц-ым зарядом. 10.Т.о. в электронно-дырочном переходе возникает равновесное состояние кт под-ся собственным эл-им полем ионов примеси. 11.Что с неосновными носителями? Они хаотически перемещаются по области р и n и могут попадать в область перехода. 12.Поле неосновные носители заряда, перемещает из одной области в другое. Под действием поля возникает эл-ий ток, неосновных носителей. Ток вызываемый полем, наз-ся дрейферным током. 13.В результате тока дрейфа избыточные заряды уменьшаются и собственное поле ослабевает. А значит будет усиливаться диффузия собственных носителей, поля и т.д. Имеет динамическое равновесие. Определяющее свойство р-n-пере­хода – его односторонняя проводимость. Упрощенно механизм односторонней проводимости можно объяснить следующим образом, рисунок ниже: Так как в области р с дырочной проводимостью подвижных электронов значительно меньше, чем в области п с элект­ронной проводимостью, то электроны из n-слоя начинают переходить в р-слой (у их границы), а дырки в то же время будут двигаться в обратном направлении. При этом элект­рическая нейтральность каждой области окажется нару­шенной. В пограничном слое с проводимостью типа а образуется положительный объемный заряд, а в р-области, то есть по другую сторону границы,— отрицательный. Таким образом, в тонком слое полупроводника у границы раздела р- и n-областей образуются две зоны объемных разноименных электрических зарядов. Этот слой и пред­ставляет собой собственно р-n-переход. Естественно, возникновение разноименных зарядов влечет за собой появле­ние электрического поля. Это поле препятствует проник­новению электронов в р-область, а дырок в n-область, причем настолько эффективно, что лишь отдельные элект­роны и дырки, обладающие повышенной энергией, могут преодолевать его тормозящее действие. Наступает стабиль­ное состояние р-n-перехода.

 

 

Полупроводниковые диоды. Универсальные диоды. «Односторонняя» проводимость универсального диода. Примеры использования диодов в логических элементах.

Полупроводниковый диод (ПД) представляет собой 2х-электродный прибор, действие кот. Основано на использовании эл-ских свойств p-n перехода. Диоды – это электронные управляемые приборы в кт используется одно или несколько св-в э-д перехода. Каждый диод имеет 2 вывода(полюса), поэтому диод – это двухполюсны прибор. Корпус: металлические; корпуса из изоляционных мат-лов/ стекло, пласт-вые. Выпускаются.большое кол-во типов диодов в зависимости от функцион-го значения. Выпрямительные диоды - для преобразования переме-ых эл-их токов в пульсирующие токи. Во всех обозначениях стрелка указывает направление прямого тока э-д перехода. Основные характеристики: 1)примерно

допустимый прямой ток, в справочниках, как правило приводится наибо-ее знач-ее средне за период при однополупериодной схемы выпрямления

 

2)наибольшее обратное напряжение; 3)наибольшая мощность кт выделяется в диоде и рассеивается в пространстве; мощность выделяется как при прямом токе, так и в обратном (прямой ток большой, но малое прямое напряжение, а обратный ток мал, но действует большое обратное напряжение); 4)наибольшая тем-ра корпуса диода – это наименьшая тем-ра диодов – это рабочий диапазон тем-р. Сила тока и вел-на напряжения явл хар-ками состояния участка цепи. Современные выпрямительные диоды выпускаются на прямые токи от 100мА до 1000А, с обратными напряжениями от 50В до 1000В. Импульсные диоды – пред-ны для работы в цепях с кратковременными изменениями силы тока значительной вел-ны. Различают импульсы треуг-ой формы. Основные хар-ки: наибольший импульсный ток – предельно допустимы прямой ток при определенной длительности импульса, а остальные такие же. Универсальные диоды – исп-ся как в выпрямительных схемах, так и в импульсных схемах. Основные хар-ки такие же: наибольшая частота изменения тока протекает через диод. « Односторонняя» проводимость универсального диода. Односторонняя проводимость диода является его основным свойством. Это свойство и определяет назначение диода: 1) Преобразование высокочастотных модулированных колебаний в токи звуковой частоты(детектирование). 2)Выпрямление переменного тока в постоянный. Именно с детектора-прибора, указателя электромагнитных волн в пространстве и начинается радиотехника. Примеры использования диодов в логических элементах.

ФУНКЦИЯ “ИЛИ”. Сигнал (н-р импульс) на выходе схемы появляется тогда, когда есть сигнал на одном или неск-х ее входах. Диоды в схемах служат для исключения взаимного влияния входных сигналов. Сигнал на входе Х1 открывает диод VD1 и закрывает диод VD2 как бы подключая выход к источнику Х1 и отключая другие источники. На выходной нагрузке R появляется напряжение сигнала.

ФУНКЦИЯ “И”. Когда на входах нет сигналов, все диоды открыты и шунтируют нагрузку. На выходе будет небольшое напряжение. При подаче сигнала на один из входов диод закрывается и напряжение на выходе незначительно возрастает. Максимальное напряжение на выходе соответствует подаче сигналов на все входы, когда все диоды закроются.