元器件-Schottky

无用功 2024-06-12 16:24 1次浏览 0 条评论 taohigo.com

肖特基二極管作用:

  肖特基(Schottky)二極管,又稱肖特基勢壘二極管(簡稱 SBD),它屬一種低功耗、超高速半導體器件。最顯著的特點為反向恢復時間極短(可以小到幾納秒),正向導通壓降僅0.4V左右。其多用作高頻、低壓、大電流整流二極管、續流二極管、保護二極管,也有用在微波通信等電路中作整流二極管、小信號檢波二極管使用。在通信電源、變頻器等中比較常見。

  一個典型的應用,是在雙極型晶體管 BJT 的開關電路裡面,通過在 BJT 上連接 Shockley 二極管來箝位,使得晶體管在導通狀態時其實處於很接近截止狀態,從而提高晶體管的開關速度。這種方法是 74LS,74ALS,74AS 等典型數字 IC 的 TTL內部電路中使用的技術。

  肖特基(Schottky)二極管的最大特點是正向壓降 VF 比較小。在同樣電流的情況下,它的正向壓降要小許多。另外它的恢復時間短。

1、肖特基二極管的作用及其接法-整流

  利用肖特基二極管單向導電性,可以把方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈沖直流電。

  在電路中,電流隻能從肖特基二極管的正極流入,負極流出。P區的載流子是空穴,N區的載流子是電子,在P區和N區間形成一定的位壘。外加電壓使P區相對N區為正的電壓時,位壘降低,位壘兩側附近產生儲存載流子,能通過大電流,具有低的電壓降(典型值為0.7V),稱為正向導通狀態。若加相反的電壓,使位壘增加,可承受高的反向電壓,流過很小的反向電流(稱反向漏電流),稱為反向阻斷狀態。

  肖特基二極管主要用於各種低頻半波整流電路,全波整流。整流橋就是將整流管封在一個殼內瞭。分全橋和半橋。全橋是將連接好的橋式整流電路的四個肖特基二極管封在一起。半橋是將四個肖特基二極管橋式整流的一半封在一起,用兩個半橋可組成一個橋式整流電路,一個半橋也可以組成變壓器帶中心抽頭的全波整流電路;在整流橋的每個工作周期內,同一時間隻有兩個肖特基二極管進行工作,通過肖特基二極管的單向導通功能,把交流電轉換成單向的直流脈動電壓。

2、肖特基二極管的作用及其接法-開關

  肖特基二極管在正向電壓作用下電阻很小,處於導通狀態,相當於一隻接通的開關;在反向電壓作用下,電阻很大,處於截止狀態,如同一隻斷開的開關。利用肖特基二極管的開關特性,可以組成各種邏輯電路。由於肖特基二極管具有單向導電的特性,在正偏壓下PN結導通,在導通狀態下的'電阻很小,約為幾十至幾百歐;在反向偏壓下,則呈截止狀態,其電阻很大,一般矽肖特基二極管在10ΜΩ以上,鍺管也有幾十千歐至幾百千歐。利用這一特性,肖特基二極管將在電路中起到控制電流接通或關斷的作用,成為一個理想的電子開關。肖特基二極管的兩端分別通過電阻連接到Vcc和GND上,肖特基二極管處於反向偏置的狀態,不會導通。通過C1點施加的交流電壓就無法通過肖特基二極管,在C2後無法檢測到交流成分通過直流偏置的狀態來調節肖特基二極管的導通狀態。從而實現對交流信號的控制。在實用的過程中,通常是保證一邊的電平不變,而調節另一方的電平高低,從而實現控制二極管的導通與否。在射頻電路中,這種設計多會在提供偏置的線路上加上防止射頻成分混入邏輯/供電線路的措施以減少幹擾,但總的來說這種設計還是很常見的。

3、肖特基二極管的作用及其接法-限幅

  所謂限幅肖特基二極管就是將信號的幅值限制在所需要的范圍之內。由於通常所需要限幅的電路多為高頻脈沖電路、高頻載波電路、中高頻信號放大電路、高頻調制電路等,故要求限幅肖特基二極管具有較陡直的U-I特性,使之具有良好的開關性能。

  限幅肖特基二極管的特點:1、多用於中、高頻與音頻電路;2、導通速度快,恢復時間短;3、正偏置下二極管壓降穩定;4、可串、並聯實現各向、各值限幅;5、可在限幅的同時實現溫度補償。

  肖特基二極管正向導通後,它的正向壓降基本保持不變(矽管為0.7V,鍺管為0.3V)。利用這一特性,在電路中作為限幅元件,可以把信號幅度限制在一定范圍內。

4、肖特基二極管的作用及其接法-續流

  肖特基二極管並聯在線兩端,當流過線圈中的電流消失時,線圈產生的感應電動勢通過二極管和線圈構成的回路做功而消耗掉.從而保護瞭電路中的其它原件的安全.續流二極管在電路中反向並聯在繼電器或電感線圈的兩端,當電感線圈斷電時其兩端的電動勢並不立即消失,此時殘餘電動勢通過一個肖特基二極管釋放,起這種作用的二極管叫續流二極管。電感線圈、繼電器、可控矽電路等都會用到續流二極管防止反向擊穿現象。

  凡是電路中的繼電器線圈兩端和電磁閥接口兩端都要接續流二極管。肖特基二極管的負極接線圈的正極,肖特基二極管的正極接線圈的負極。不過,續流二極管並不是利用肖特基二極管的反方向耐壓特性,而是利用肖特基二極管的單方向正向導通特性。

5、肖特基二極管的作用及其接法-檢波

  檢波(也稱解調)肖特基二極管的作用是利用其單向導電性將高頻或中頻無線電信號中的低頻信號或音頻信號取出來,廣泛應用於半導體收音機、收錄機、電視機及通信等設備的小信號電路中,其工作頻率較高,處理信號幅度較弱。

  檢波肖特基二極管在電子電路中用來把調制在高頻電磁波上的低頻信號(如音頻信號)檢出來。一般高頻檢波電路選用鍺點接觸型檢波二極管。它的結電容小,反向電流小,工作頻率高。

6、肖特基二極管的作用及其接法-變容

  變容肖特基二極管(VaractorDiodes)又稱"可變電抗二極管",是利用pN結反偏時結電容大小隨外加電壓而變化的特性制成的。反偏電壓增大時結電容減小、反之結電容增大,變容肖特基二極管的電容量一般較小,其最大值為幾十皮法到幾百皮法,最大區容與最小電容之比約為5:1。它主要在高頻電路中用作自動調諧、調頻、調相等、例如在電視接收機的調諧回路中作可變電容。

  當外加順向偏壓時,有大量電流產生,PN(正負極)結的耗盡區變窄,電容變大,產生擴散電容效應;當外加反向偏壓時,則會產生過渡電容效應。但因加順向偏壓時會有漏電流的產生,所以在應用上均供給反向偏壓。