电子电路基础 - 特殊用途二极管

  • 简述

    很少有二极管是为某些特殊用途而设计的。瞬态电压抑制二极管、掺金二极管、超级势垒二极管、点接触二极管、珀耳帖二极管等种类繁多。但除此之外,很少有突出的二极管,得到了广泛的应用。让我们通过它们。
  • 变容二极管

    结型二极管在耗尽区可以充当电介质的两侧具有两个电位。因此存在电容。变容二极管是一种特殊情况的二极管,在反向偏置下工作,其中结电容是变化的。
    变容二极管也称为Vari CapVolt Cap。下图显示了反向偏置连接的变容二极管。
    变容二极管
    如果增加施加的反向电压,则介电区域的宽度会增加,从而降低电容。当反向电压减小时,电介质的宽度减小,从而增加了电容。如果该反向电压完全为零,则电容将达到最大值
    电容电压
    下图显示了变容二极管使用的各种符号,代表其功能。
    变容二极管符号
    虽然所有二极管都具有这种结电容,但变容二极管主要是利用这种效应制造的,并增加了这种结电容的变化。
    实用变容二极管

    变容二极管的应用

    该二极管有许多应用,例如 -
    • 它用作电压可变电容器。
    • 它用于可变LC谐振电路。
    • 用作自动频率控制。
    • 用作频率调制器。
    • 用作射频移相器。
    • 在本振电路中用作倍频器。
  • 隧道二极管

    如果正常 PN 结的杂质浓度大大增加,就会形成这个隧道二极管。它也被称为江崎二极管,以其发明者的名字命名。
    当二极管中的杂质浓度增加时,耗尽区的宽度减小,将一些额外的力延伸到电荷载流子以穿过结。当该浓度进一步增加时,由于耗尽区的宽度减小和电荷载流子的能量增加,它们会穿透势垒,而不是越过势垒。这种穿透可以理解为隧道效应,因此得名隧道二极管
    隧道二极管
    隧道二极管是低功率器件,应小心处理,因为它们很容易受到热和静电的影响。隧道二极管具有特定的 VI 特性,可以解释它们的工作原理。让我们看看下面的图表。
    VI 隧道二极管
    考虑二极管处于正偏状态。随着正向电压的增加,电流迅速增加,直到达到一个峰值点,称为峰值电流,用I P表示。此时的电压称为峰值电压,用V P表示。该点由上图中的A表示。
    如果电压进一步增加超过V P,则电流开始减小。它减小到一个点,称为谷电流,用I V表示。此时的电压称为谷电压,用V V表示。该点在上图中用B表示。
    如果进一步增加电压,则电流会像普通二极管一样增加。对于较大的正向电压值,电流会进一步增加。
    如果我们认为二极管处于反向偏置状态,那么随着反向电压的增加,二极管将充当出色的导体。这里的二极管充当负电阻区域。

    隧道二极管的应用

    隧道二极管有很多应用,例如 -
    • 用作高速开关设备
    • 用作内存存储设备
    • 用于微波振荡器
    • 用于张弛振荡器
  • 肖特基二极管

    这是一种特殊类型的二极管,其中 PN 结被金属半导体结取代。普通 PN 结二极管中的 P 型半导体由金属代替,N 型材料与金属连接。这种组合在它们之间没有耗尽区。下图显示了肖特基二极管及其符号。
    肖特基二极管
    该肖特基二极管所使用的金属可以是金、银、铂或钨等。此外,对于硅以外的半导体材料,大多使用砷化镓。
    图像肖特基二极管

    手术

    当不施加电压或电路无偏压时,N 型材料中的电子的能级低于金属中的电子。如果二极管正向偏置,这些 N 型电子会获得一些能量并以更高的能量移动。因此这些电子被称为热载流子。
    下图显示了连接在电路中的肖特基二极管。
    手术

    优点

    肖特基二极管有很多优点,例如 -
    • 它是单极器件,因此不会形成反向电流。
    • 它的正向阻力很低。
    • 电压降非常低。
    • 使用肖特基二极管可以快速轻松地进行整流。
    • 不存在耗尽区,因此不存在结电容。因此,二极管迅速进入关断位置。

    应用

    肖特基二极管有很多应用,例如 -
    • 用作检波二极管
    • 用作电源整流器
    • 用于射频混频器电路
    • 用于电源电路
    • 用作钳位二极管