Quando si creano circuiti elettronici per vari scopi, i diodi semiconduttori sono ampiamente utilizzati. Inizialmente, sono stati creati come sostituti delle controparti a tubi e rispetto al loro aspirapolvere elettrico il predecessore ha fornito un aumento significativo delle caratteristiche di peso e dimensioni e ha consumato energia.
È noto che nella circuiteria i risultati migliori si ottengono utilizzando una base di elementi specializzati, ottimizzata per uno specifico campo di applicazione. Per l'elettronica moderna, uno dei modi fondamentali per definire un campo di applicazione è la divisione in tecnologia analogica e digitale. Per quanto riguarda i diodi: nel primo caso è stato utilizzato un elemento raddrizzatore convenzionale. Nell'elettronica digitale, è consigliabile utilizzare il cosiddetto. diodi a impulsi, strutturalmente diversi da quelli convenzionali.
Proprietà del diodo raddrizzatore
Il principio di funzionamento di qualsiasi diodo si basa sulla formazione di una potenziale barriera, la cui presenza assicura il passaggio della corrente in una direzione con perdite minime e blocco del suo flusso in l'opposto.
Nei diodi raddrizzatori, la barriera era formata come una giunzione pn di due semiconduttori interagenti direttamente con diversi tipi di conduttività. Inoltre, il processo di rettifica stesso di solito comportava il lavoro con correnti relativamente elevate. Per aumentare il valore massimo di questo parametro, lo sviluppatore ha aumentato l'area di transizione.
Questa caratteristica:
- permesso di lavorare con una densità di corrente moderata;
- fornito bassa resistenza in avanti;
- rimosso il problema di rimuovere il calore in eccesso;
- ha soppresso i processi di degrado della giunzione pn e ha aumentato la durata del diodo.
Allo stesso tempo, un'ampia area di giunzione ha portato ad un aumento della capacità, che ha inevitabilmente peggiorato le proprietà di frequenza del diodo. La figura 1 mostra la designazione di un diodo raddrizzatore.
Caratteristiche dei diodi a impulsi
Un diodo a impulsi, d'altra parte, ha una piccola area di giunzione per ridurre la capacità, non differisce in alto resistenza di rottura per tensione inversa, non progettata per correnti elevate e ha un valore aumentato corrente inversa. La Figura 1 a destra mostra la sua designazione del circuito e la Figura 2 mostra le sue caratteristiche di corrente-tensione e una delle opzioni per il circuito di commutazione.
Una variante del diodo pulsato, dal nome del suo inventore, il diodo Schottky, utilizza una potenziale barriera formata da un'interfaccia semiconduttore-metallo.
In tal modo:
- la capacità è notevolmente ridotta, il che può essere ulteriormente limitato da una diminuzione dell'area di transizione;
- inoltre a 0,25-0,30 V il valore della tensione di soglia viene ridotto.
Strutturalmente, un diodo a impulsi ha molto spesso un tipico corpo cilindrico mostrato nella Figura 3.
Area focale di applicazione dei diodi a impulsi
I diodi a impulsi in base ai loro parametri sono adatti per l'uso in:
- circuiti logici ad alta velocità;
- circuiti di sweep di oscilloscopi stroboscopici;
- modellatori di impulsi ultracorti.