Při vytváření elektronických obvodů pro různé účely jsou široce používány polovodičové diody. Zpočátku byly vytvořeny jako náhrada za protějšky trubek a ve srovnání s jejich elektrickým vakuem předchůdce poskytl významný přírůstek hmotnostních a velikostních charakteristik a spotřeboval Napájení.
Je známo, že v obvodech jsou nejlepší výsledky dosaženy použitím specializované základny prvků, která je optimalizována pro konkrétní oblast použití. U moderní elektroniky je jedním ze základních způsobů, jak definovat oblast použití, rozdělení na analogovou a digitální technologii. Pokud jde o diody: v prvním případě byl použit konvenční usměrňovací prvek. V digitální elektronice je vhodné použít tzv. pulzní diody, strukturálně odlišné od konvenčních.
Vlastnosti usměrňovací diody
Princip činnosti jakékoli diody je založen na vytvoření potenciální bariéry, jejíž přítomnost zajišťuje průchod proudu v jednom směru s minimálními ztrátami a blokováním jeho toku dovnitř opak.
U usměrňovacích diod byla bariéra vytvořena jako pn spojení dvou přímo interagujících polovodičů s různými typy vodivosti. Samotný proces opravy navíc obvykle zahrnoval práci s relativně vysokými proudy. Aby se zvýšila maximální hodnota tohoto parametru, vývojář zvětšil oblast přechodu.
Tato funkce:
- povoleno pracovat se střední hustotou proudu;
- za předpokladu nízkého odporu vpřed;
- odstranil problém s odstraněním přebytečného tepla;
- potlačil procesy degradace pn-křižovatky a zvýšil životnost diody.
Současně velká spojovací oblast vedla ke zvýšení kapacity, což nevyhnutelně zhoršilo frekvenční vlastnosti diody. Obrázek 1 ukazuje označení usměrňovací diody.
Vlastnosti pulzních diod
Pulzní dioda má na druhou stranu malou spojovací oblast pro snížení kapacity, neliší se ve vysoké odolnost proti průrazu pro zpětné napětí, není určena pro vysoký proud a má zvýšenou hodnotu zpětný proud. Obrázek 1 vpravo ukazuje jeho označení obvodu a obrázek 2 ukazuje jeho charakteristiky proudového napětí a jednu z možností pro spínací obvod.
Jedna varianta pulzní diody, která se po svém vynálezci nazývá Schottkyho dioda, využívá potenciální bariéru tvořenou rozhraním polovodič-kov.
Tím:
- kapacita je znatelně snížena, což lze dále omezit zmenšením přechodové oblasti;
- navíc k 0,25-0,30 V se sníží prahová hodnota napětí.
Strukturálně má pulzní dioda nejčastěji typické válcové tělo zobrazené na obrázku 3.
Ohnisková oblast použití pulzních diod
Pulzní diody jsou svými parametry vhodné pro použití v:
- vysokorychlostní logické obvody;
- zametací obvody stroboskopických osciloskopů;
- ultrakrátké tvarovače pulsů.