>

>

肖特二极管的作用

肖特二极管的作用

2022/4/19 14:01:17

肖特基二极管是以其发明人肖特基博士(Schottky)命名的,SBD是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称。SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的,而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。

肖特基二极管的作用

肖特基二极管的作用如下:肖特基二极管肖特基(Schottky)二极管,又称肖特基势垒二极管(简称 SBD),它属一种低功耗、超高速半导体器件。最显著的特点为反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),正向导通压降仅0.4V左右。其多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管,也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。在通信电源、变频器等中比较常见。

一个典型的应用,是在双极型晶体管 BJT 的开关电路里面,通过在 BJT 上连接 Shockley 二极管来箝位,使得晶体管在导通状态时其实处于很接近截止状态,从而提高晶体管的开关速度。这种方法是 74LS,74ALS,74AS 等典型数字 IC 的 TTL内部电路中使用的技术。

肖特基(Schottky)二极管的最大特点是正向压降 VF 比较小。在同样电流的情况下,它的正向压降要小许多。另外它的恢复时间短。它也有一些缺点:耐压比较低,漏电流稍大些。选用时要全面考虑。

肖特基二极管的作用及其接法

肖特基二极管的作用及其接法,肖特基二极管肖特基(Schottky)二极管,又称肖特基势垒二极管(简称 SBD),它属一种低功耗、超高速半导体器件。

1、肖特基二极管的作用及其接法-整流

利用肖特基二极管单向导电性,可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。

在电路中,电流只能从肖特基二极管的正极流入,负极流出。P区的载流子是空穴,N区的载流子是电子,在P区和N区间形成一定的位垒。外加电压使P区相对N区为正的电压时,位垒降低,位垒两侧附近产生储存载流子,能通过大电流,具有低的电压降(典型值为0.7V),称为正向导通状态。若加相反的电压,使位垒增加,可承受高的反向电压,流过很小的反向电流(称反向漏电流),称为反向阻断状态。

肖特基二极管主要用于各种低频半波整流电路,全波整流。整流桥就是将整流管封在一个壳内了。分全桥和半桥。全桥是将连接好的桥式整流电路的四个肖特基二极管封在一起。半桥是将四个肖特基二极管桥式整流的一半封在一起,用两个半桥可组成一个桥式整流电路,一个半桥也可以组成变压器带中心抽头的全波整流电路;在整流桥的每个工作周期内,同一时间只有两个肖特基二极管进行工作,通过肖特基二极管的单向导通功能,把交流电转换成单向的直流脉动电压。

2、肖特基二极管的作用及其接法-开关

肖特基二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。利用肖特基二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。由于肖特基二极管具有单向导电的特性,在正偏压下PN结导通,在导通状态下的电阻很小,约为几十至几百欧;在反向偏压下,则呈截止状态,其电阻很大,一般硅肖特基二极管在10ΜΩ以上,锗管也有几十千欧至几百千欧。利用这一特性,肖特基二极管将在电路中起到控制电流接通或关断的作用,成为一个理想的电子开关。

最基本的开关电路如图所示,在这个电路中,肖特基二极管的两端分别通过电阻连接到Vcc和GND上,肖特基二极管处于反向偏置的状态,不会导通。通过C1点施加的交流电压就无法通过肖特基二极管,在C2后无法检测到交流成分。

在这张图中,肖特基二极管的接法与上图相反,处于正向导通状态的肖特基二极管可以使得施加在C1点的交流信号通过肖特基二极管,并在C2的输出出呈现出来。这就是二极管导通时的状态,我们也可称它为开关的“导通”状态。

这是一个最简单的电路,通过直流偏置的状态来调节肖特基二极管的导通状态。从而实现对交流信号的控制。在实用的过程中,通常是保证一边的电平不变,而调节另一方的电平高低,从而实现控制二极管的导通与否。在射频电路中,这种设计多会在提供偏置的线路上加上防止射频成分混入逻辑/供电线路的措施以减少干扰,但总的来说这种设计还是很常见的。

3、肖特基二极管的作用及其接法-限幅

所谓限幅肖特基二极管就是将信号的幅值限制在所需要的范围之内。由于通常所需要限幅的电路多为高频脉冲电路、高频载波电路、中高频信号放大电路、高频调制电路等,故要求限幅肖特基二极管具有较陡直的U-I特性,使之具有良好的开关性能。

限幅肖特基二极管的特点:1、多用于中、高频与音频电路;2、导通速度快,恢复时间短;3、正偏置下二极管压降稳定;4、可串、并联实现各向、各值限幅;5、可在限幅的同时实现温度补偿。

肖特基二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7V,锗管为0.3V)。利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。

4、肖特基二极管的作用及其接法-续流

肖特基二极管并联在线两端,当流过线圈中的电流消失时,线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉.从而保护了电路中的其它原件的安全.续流二极管在电路中反向并联在继电器或电感线圈的两端,当电感线圈断电时其两端的电动势并不立即消失,此时残余电动势通过一个肖特基二极管释放,起这种作用的二极管叫续流二极管。电感线圈、继电器、可控硅电路等都会用到续流二极管防止反向击穿现象。

凡是电路中的继电器线圈两端和接口两端都要接续流二极管。接法如上面的图,肖特基二极管的负极接线圈的正极,肖特基二极管的正极接线圈的负极。不过,你要清楚,续流二极管并不是利用肖特基二极管的反方向耐压特性,而是利用肖特基二极管的单方向正向导通特性。

5、肖特基二极管的作用及其接法-检波

检波(也称解调)肖特基二极管的作用是利用其单向导电性将高频或中频无线电信号中的低频信号或音频信号取出来,广泛应用于半导体收音机、收录机、电视机及通信等设备的小信号电路中,其工作频率较高,处理信号幅度较弱。

检波肖特基二极管在电子电路中用来把调制在高频电磁波上的低频信号(如音频信号)检出来。一般高频检波电路选用锗点接触型检波二极管。它的结电容小,反向电流小,工作频率高。

6、肖特基二极管的作用及其接法-变容

变容肖特基二极管(VaractorDiodes)又称"可变电抗二极管",是利用pN结反偏时结电容大小随外加电压而变化的特性制成的。反偏电压增大时结电容减小、反之结电容增大,变容肖特基二极管的电容量一般较小,其最大值为几十皮法到几百皮法,最大区容与最小电容之比约为5:1。它主要在高频电路中用作自动调谐、调频、调相等、例如在电视接收机的调谐回路中作可变电容。

当外加顺向偏压时,有大量电流产生,PN(正负极)结的耗尽区变窄,电容变大,产生扩散电容效应;当外加反向偏压时,则会产生过渡电容效应。但因加顺向偏压时会有漏电流的产生,所以在应用上均供给反向偏压。

肖特基二极管应用

SBD的结构及特点使其适合于在低压、大电流输出场合用作高频整流,在非常高的频率下(如X波段、C波段、S波段和Ku波段)用于检波和混频,在高速逻辑电路中用作箝位。在IC中也常使用SBD,像SBD?TTL集成电路早已成为TTL电路的主流,在高速计算机中被广泛采用。

除了普通PN结二极管的特性参数之外,用于检波和混频的SBD电气参数还包括中频阻抗(指SBD施加额定本振功率时对指定中频所呈现的阻抗,一般在200Ω~600Ω之间)、电压驻波比(一般≤2)和噪声系数等。

审核编辑(
王静
)
投诉建议

评论

查看更多评论
其他资讯

整流二极管特性

二极管的应用范围