Какая часть вольт амперной характеристики германиевого диода отражает: на рисунке изображена вольт амперная характеристика германиевого диода.Какая часть графика

Вольт амперная характеристика германиевого диода, устройство диодов | Электронщик

Как и любой полупроводниковый диод, германиевый состоит из двух, контактирующих друг с другом, частей с различными легирующими примесями. Место контакта – это особая область, в ней образуется так называемый потенциальный барьер, определяющий все свойства прибора.

Для того, чтобы диод вообще мог работать, приходится принимать особые меры по очистке германия Ge от примесей. Материал должен иметь почти идеальную кристаллическую решетку, в которую вводятся легирующие донорные (с избытком электронов) или акцепторные (с недостатком электронов) примеси. После донорного легирования говорят о n-проводимости, а после акцепторного – о p-проводимости.

Как работает диод

В качестве n-примесей для германия используют сурьму Sb, а в качестве p-примесей – галлий Ga. Атомы сурьмы при этом проявляют валентность, равную пяти, а атомы галлия – трем. Что это означает? При соединении с четырехвалентным германием в n-материале появляются лишние электроны, а в p-материале вакантные места для них, называемые просто дырками. На границе между  p и n материалами возникает разность потенциалов, диффузионный ток и потенциальный барьер, имеющий свойства односторонней проводимости. Этот слой называют p-n переходом.

Нужно отметить, что концентрации легирующих примесей чрезвычайно малы и должны дозироваться с высокой точностью

Вольт-амперная характеристика (ВАХ)

На рисунке изображена зависимость тока через германиевый диод средней мощности от приложенного к нему напряжения и графический символ для принципиальных схем (К – катод, А – анод).

В области прямого тока диод отпирается когда преодолен потенциальный барьер и в дальнейшем ток возрастает приблизительно по экспоненте (уравнение Шокли для идеального диода). Чрезмерный прямой ток может вызвать тепловой пробой. Обратный ток характеризуется очень малой величиной, порядка единиц-десятков мкА. Однако при слишком большом обратном напряжении может возникнуть электрический пробой. Оба вида пробоя необратимо разрушают p-n переход и прибор становится непригодным.

Область применения и история

Германиевые диоды применяются для выпрямления переменных напряжений, переменных составляющих пульсирующих напряжений, в различных нелинейных схемах: амплитудные детекторы, частотные и фазовые дискриминаторы, смесители, ограничители напряжения, логарифмирующие цепи обратных связей операционных усилителей (компрессоры, экспандеры аналоговых сигналов, логарифмирующие усилители для измерений в децибелах).

В связи с переходом на цифровые методы обработки сигналов, данные области применения германиевых (да и кремниевых) диодов сокращаются. Что касается кремния, то он начал интенсивно вытеснять германий из полупроводниковой промышленности уже в 1970-х годах, еще в доцифровую эпоху.

Исторически именно германий был первым промышленным материалом для изготовления диодов и транзисторов. Германиевые приборы резко потеснили электронные лампы, поскольку имеют значительно меньшие габариты и не потребляют энергии для нити накала. К недостаткам полупроводникового диода следует отнести тепловой шум носителей заряда, чем не страдали лампы. Однако, в большинстве случаев, этим оказалось возможно пренебречь.

Самые первые приборы содержали кристалл германия и металлическое острие, упирающееся в этот кристалл. (Нетрудно догадаться, что германий должен иметь p-тип проводимости.) В месте контакта возникал полупроводниковый p-n барьер. Сборка заключалась в стеклянный или металлостеклянный корпус. Такой диод имел очень маленькую собственную емкость и хорошо работал в качестве детекторов, в области высоких частот и малых сигналов.

Мощные германиевые диоды, выпрямители

Для изготовления полупроводникового перехода в диодах, – это основа основ работы прибора, – используются несколько основных методов: диффузия (сплавление n и p-легированных материалов) и планарная эпитаксия. Первый метод считается устаревшим и сейчас не применяется. При его использовании не удавалось снизить емкость запертого перехода, и это значительно ограничивало верхнюю рабочую частоту диода. На низкой частоте, например, промышленной 50-60 Гц, диоды вполне успешно работали в мощных выпрямителях.

Позже появился метод ионного легирования тонких кристаллов (планарная эпитаксия) и удалось значительно повысить диапазон частот, так как при новом методе паразитная емкость, о которой только что говорилось, оказалась, соответственно, ниже. Это никак не повлияло на мощность приборов, о чем еще будет сказано дальше.

Устройство диодов

Об устройстве первых диодов уже говорилось. Диффузионные приборы изготавливали вплавлением капли материала n-проводимости в каплю большего размера из материал p-проводимости или наоборот. “Большая капля” часто охлаждалась теплоотводом в мощных приборах. Для защиты диода от повреждений его заключали в герметичный, по возможности теплоотводящий корпус из металла со стеклянным изолятором и вторым электродом.

Планарные диоды часто имеют совсем другую, более современную конструкцию. Это тонкий плоский кристалл на охлаждающей подложке, подвергнутый сложной фото- и химической обработке, и облученный ионами из легирующей пушки. “Фото” – это уже устарело, используют не свет, а жесткие УФ-лучи или рентген.

Принцип напоминает традиционную фотографию: засвечивание и легирование производится через шаблоны с последующими травлениями (подобными проявке для фото). Мощные диоды могут получать, соединяя параллельно несколько других. Это делает тепловую нагрузку равномерной по подложке. Фактически это та же технология, по которой производят микросхемы. Поэтому современные мощные диоды выполняют в корпусах из реактопластов с металлическими теплоотводами.

Параметры германиевого диода

Возьмем, для примера, типичный германиевый диод средней мощности. Он имеет следующие характеристики, важные для практики:

• Наибольший прямой ток, Iпр.                            = 10 А
• Прямое напряжение, Uпр.                                   = 0.35 В
• Максимальная рабочая температура, °C            = 70
• Наибольшее обратное напряжение, Uоб.          = 50 В
• Обратный ток, Iобр.                                             = < 2.5 мА
• Емкость, Cd.                                                          = не нормируется
• Максимальная рабочая частота, Fmax.                = 1000 Гц

Следует отметить, что силовые германиевые диоды в настоящее время не используются и являются большой редкостью. Они полностью вытеснены кремниевыми, как имеющими несравнимо лучшие характеристики, особенно по времени переключения, что очень важно при имеющейся тенденции постоянного возрастания рабочих частот силовых преобразователей самого различного назначения.

Предупреждение о возможной опасности при использовании электроприборов. Помните, что некоторые действия при отсутствии специального образования могут быть связаны с риском.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта Электронщик, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Делитесь информацией в соцсетях, ставьте лайки, если вам понравилось — это поможет развитию канала

Полупроводниковые и оптоэлектронные приборы | Полупроводниковые диоды

Основой полупроводниковых диодов служит р-n переход. Поэтому свойства диода и его вольт-амперная характеристика отражают особенно­сти прохождения тока через р-n переход.

Выражение (1.13) описывает вольт-амперную характеристику идеально­го р-n перехода. Вольт-амперные характеристики реальных кремниевых диодов отличаются от характеристики идеального перехода. Типичная ВАХ кремниевого диода представлена на рис. 1.

Рис. 1. Вольт-амперная характеристика кремниевого диода

Характерная особенность ВАХ реальных диодов — отсутствие на ри­сунках токов через диод при отрицательных и малых положительных напря­жениях, т.е. при U < Uпор (см. рис. 1). Обратные токи в этих диодах малы, поэтому в инженерных расчетах их полагают равными нулю; заметный ток появляется только при U > Uпор. Область напряжений 0 < U < Uпор на­зывается зоной умолчания. Иногда при анализе кремниевых интегральных схем ВАХ диода изображают в виде ступеньки (рис. 2), то есть представ­ляют диод в виде идеального ключа.

Рис. 2. Вольт-амперная характеристика идеального ключа

К основным параметрам диода относятся сопротивление диода посто­янному току Rп и дифференциальное сопротивление Rдиф. Величина Rп определяется как отношение постоянного напряжения на диоде к току че­рез него. Дифференциальное сопротивление характеризует наклон к оси абсцисс вольт-амперной характеристики при данном напряжении на диоде:

Отличие характеристик реальных диодов от ВАХ идеального р-n пе­рехода делает практически невозможным аналитический расчет токов и напряжений в реальных схемах с диодами. Поэтому на практике пользу­ются графоаналитическим методом решения задач. При этом используют реальные характеристики диодов, например приведенные в справочниках. Суть этого метода поясним на простом примере (рис. 3, 4).

Рис. 3. Схема включения диода

Рис. 4. Иллюстрация графического метода определения тока через диод

и напряжения на нем

Задание 1

Определить ток, текущий в схеме, представленной на рис. 5. Известна ВАХ диода (рис. 6), Uп = 2 В, R = 1 кОм.

Рис. 5. Схема включения диодов

Рис. 6. Вольт-амперная характеристика диода ВАХ

Решение

Для решения запишем 2-ой закон Кирхгофа для цепи (рис. 5)

(1)

где UD — падение напряжения на диоде.

Это уравнение содержит две неизвестные величины: I и UD. Чтобы их определить, нужно еще одно уравнение. Его роль выполняет ВАХ диода, дающая связь между I и UD. Учитывая, что (1) — это уравнение прямой, задачу удобно решить графически. Построим нагрузочную прямую (1) по двум точкам (точкам ее пересечения с осями координат). Напряжение холостого хода Uхх — это точка пересечения нагрузочной прямой с осью абсцисс; Uхх = Uп = 2 В. Ток короткого замыкания Iкз — точка пересечения прямой с осью ординат; Iкз = Uп/R = 2 мА. Точка пересечения прямой с характеристикой дает искомое решение задачи: I=1 мА; UD = 1 В.

Ответ: I=1 мА; UD = 1 В.

Задание 2

В схеме, изображенной на рис. 5, Uп = 2,2 В; R = 500 Ом; U1 = U2 = 0,2 В; U3 = 1,2 В. Вольт-амперная характеристика диодов приведена на рис. 4. Определить токи через диоды и напряжение на выходе Uвых. Определить дифференциальное сопротивление диодов Rдиф и сопротивление по постоянному току Rп.

Поскольку напряжения U1 и U2 — одинаковые, то напря­жения на диодах VD1 и VD2 и токи через эти диоды одинаковы. Обозначим их через UD и ID соответственно. Предположим, что диод VD3 открыт, т.е. ток через этот диод отличен от нуля. Из рис. 4 видно, что это возможно, если потенциал точки А (рис. 5) превышает величину U = U3 + Unop = 1,2 + 0,5 = 1,7 В. Здесь через Unop обозначено пороговое напряжение диода, отвечающее границе «зоны умолчания» на вольт-амперной харак­теристике. Если это так, то напряжение на диодах VD1 и VD2 окажется равным 1,7 – – 0,2 = 1,5 В, что противоречит рис. 6. Поэтому при реше­нии задачи будем считать, что диод VD3 закрыт, т. е. ток через него не течет. Ток I через сопротивление R в соответствии с 1-м законом Кирхгофа ра­вен удвоенному току через открытый диод: I= 2ID. Согласно 2-му закону Кирхгофа

(2)

Уравнение (2) содержит две неизвестные величины: UD и ID. Что­бы их определить, необходимо еще одно уравнение, в данном случае вто­рое уравнение задано графически в виде ВАХ диода. Уравнение (2) представляет собой уравнение нагрузочной прямой. Чтобы построить эту прямую в плоскости вольт-амперной характеристики (ВАХ) диода, нуж­но определить точки пересечения этой характеристики с осями координат. Положив ID = 0, получим точку пересечения прямой с осью напряжений Uxx (напряжение холостого хода)

Положив далее UD = 0, получим точку пересечения нагрузочной пря­мой с осью ординат — Iкз (ток короткого замыкания)

Поскольку значение Uxx = 2 В не помещается на графике рис. 6, построим сначала вспомогательную прямую, параллельную нагрузочной прямой. Пусть вспомогательная прямая пересекает ось напряжений в точке U = 1 В, т.е. U = Uxx /2; тогда эта прямая должна пересечь ось ординат (токов) в точке I = Iкз /2 = 2 мА/2 = 1 мА. Проведем вспомогательную прямую через точки (0; 1 мА) и (1 В; 0) на графике рис. 4. Нагрузочная прямая пройдет через точку (0; 2 мА) параллельно вспомогательной.

Отметим, что прямая (2), вообще говоря, может быть построена в плоскости (U, I) по любым двум точкам; описанный выше способ по­строения этой прямой — один из возможных.

По точке пересечения нагрузочной прямой и ВАХ диода определяется ток через открытые диоды ID и напряжение на этих диодах UD : ID = 1,25 мА; UD = 0,75 В.

Напряжение

Диод VD3 в этом случае закрыт, как и полагалось ранее; напряжение на нем равно Uвых — U3 = = 0,95- 1,2 = -0,25 В. Сопротивление постоянному току Rп равно

Чтобы определить дифференциальное сопротивление, нужно провести касательную к ВАХ в рабочей точке и построить прямоугольный треуголь­ник, гипотенуза которого — часть касательной, а катеты параллельны осям. Отношение катетов ∆U/∆I равно дифференциальному сопротивлению. Пользуясь построением на рис. 6, определим

Ответ: IVD1 = IVD2 = 25 мА; IVD3 = 0; Uвых = 0,95 В; Rдиф = 80 Ом; Rп = 600 Ом.

Задание 3

В схеме, изображенной на рис. 8, Uп = 5 В; R1 = R2 = 1 кОм; Uвх = 1 В. Определить токи через диоды, напряжение на диодах и напряжение на выходе Uвых. Определить дифференциальное сопротивление диодов Rдиф и сопротивление по постоянному току Rп. Вольт-амперная характеристика диодов изображена на рис. 6.

Решение

Согласно законам Кирхгофа токи и напряжения (рис. 7) связаны уравнениями

Рис. 7. Схема включения диодов

Исключая токи I1 и I2, получим уравнение нагрузочной прямой в виде

Полагая ID = 0, получим Uxx = 1,5 В; полагая далее UD = 0, получим Iкз = 1,5 мА. После построения нагрузочной прямой находим графическое решение: UD = 0,7 В; ID = 0,8 мА. Далее, используя приведенные выше уравнения, можно найти все токи и напряжения в схеме: I2 = 1,7 мА; I1 = 3,3 мА; Uвых = 1,7 В. Сопротивление диода по постоянному току и дифференциальное сопротивление определяются аналогично задаче 2.

2. Выполнить самостоятельно следующие задания:

Задание 4

В схеме, изображенной на рис. 8, Uп = 5 В; R = 1,6 кОм; Uвх = 0,2 В. Определить ток через диоды и напряжение на каждом диоде. Определить дифференциальное сопротив­ление диодов Rдиф и сопротивление постоянному то­ку Rп. Вольт-амперная характеристика диодов изображена на
рис. 6.

Рис. 8. Схема включения диодов

Ответ: I = 1,6 мА, UD = 0,76В; RП = 475 Ом; Rдиф = 75 Ом.

Задание 5

В схеме, изображенной на рис. 5, Uп = 6,2 В; R = 2 кОм; U1 = U2 = U3 = 0,2 В. Определить токи через диоды и напряжение на выходе Uвых. Определить дифференциальное сопротивление диодов Rдиф и сопротивление по постоянному току Rп. Вольт-амперная характери­стика диодов изображена на рис. 6.

Ответ: I = 0,88 мА; UD = 0,72 В; Uвых = 0,92 В; RП = 820 Ом; Rдиф = 90 Ом.

Задание 6

В схеме, изображенной на рис. 5, Uп = 5 В; R = 2 кОм; U1 = 0,5 В; U2 = U3 = 3 В. Определить токи через диоды и напряжение на выходе Uвых Определить дифференциальное сопротивление диодов Rдиф и сопротивление по постоянному току Rп. Вольт-амперная характеристика диодов изображена на рис. 6.

Ответ: I = 1,86 мА; UD = 0,78 В; Uвых = 1,28 В; RП = 420 Ом; Rдиф = 70 Ом.

Задание 7

В схеме, изображенной на рис. 9, Uп = 6 В; R1 = 2 кОм; R2 = 1 кОм. Определить токи через диоды, напряжение на диодах и напряжение Uвых. Определить дифференциальное сопротивление диодов Rдиф и сопротивление по постоянному току Rп. Вольт-амперная характери­стика диодов изображена на рис. 9.

Рис. 9. Схема включения диодов

Ответ: ID = 0,87 мА; UD = 0,71 В; Uвых = 1,42 В; RП = 850 Ом; Rдиф = 93 Ом, I1 = 2,29 мА, I2 = 1,42 мА.

Исследование полупроводниковых диодов — DOKUMEN.PUB

Citation preview

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» Кафедра электронных приборов

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ Методические указания к лабораторной работе для студентов направления «Фотоника и оптоинформатика» и «Электроника и наноэлектроника» (специальность «Электронные приборы и устройства»)

2012

2

Шангин, Александр Сергеевич Исследование полупроводниковых диодов : методические указания к лабораторной работе для студентов направления «Фотоника и оптоинформатика» и «Электроника и наноэлектроника» (специальность «Электронные приборы и устройства») / А. С. Шангин; Министерство образования и науки Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Кафедра электронных приборов. — Томск: ТУСУР, 2012. 17 с. Целью настоящей работы является исследование характеристик и параметров выпрямительных полупроводниковых диодов и изучение влияния температуры на их свойства. В работе исследуются точечные и плоскостные германиевые и кремниевые выпрямительные диоды, снимаются прямые и обратные характеристики диодов, измеряется дифференциальное сопротивление диодов на различных участках вольт-амперной характеристики. Пособие предназначено для студентов очной формы и заочной формы обучения, обучающихся по направлению «Фотоника и оптоинформатика» и «Электроника и наноэлектроника» (специальность «Электронные приборы и устройства») по дисциплине «Твердотельные устройства», «Твердотельные приборы» и «Твердотельные приборы и устройства», «Компоненты электронных схем»

© Шангин Александр Сергеевич, 2012

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» Кафедра электронных приборов УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой ЭП _____________С.М. Шандаров «___» _____________ 2012 г.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ Методические указания к лабораторной работе для студентов направления «Фотоника и оптоинформатика» и «Электроника и наноэлектроника» (специальность «Электронные приборы и устройства»)

Разработчик ______ А.С. Шангин __________ 2012 г

2012

4

Содержание 1 Введение………………………………………………………………………………………….. 5 2 Теоретическая часть…………………………………………………………………………….. 5 2.1. Физические процессы в диоде……………………………………………………….. 5 2.2 Вольт-амперная характеристика диода …………………………………………… 7 2.3 Емкость электронно-дырочного перехода ………………………………………. 8 2.4 Устройство полупроводниковых диодов ………………………………………… 9 2.5 Статические параметры диода . …………………………………………………….. 10 2.6 Контрольные вопросы………………………………………………………………….. 11 3 Экспериментальная часть…………………………………………………………………… 11 3.1 Задание………………………………………………………………………………………… 11 3.2 Описание лабораторного стенда …………………………………………………… 12 3.3 Снятие статических характеристик ………………………………………………. 13 3.4 Измерение дифференциального сопротивления ……………………………. 14 3.5 Методические указания ……………………………………………………………….. 15 3.6 Содержание отчета ………………………………………………………………………. 15 Список литературы ………………………………………………………………………………. 15

5

1 ВВЕДЕНИЕ Целью настоящей работы является исследование характеристик и параметров выпрямительных полупроводниковых диодов и изучение влияния температуры на их свойства. В работе исследуются точечные и плоскостные германиевые и кремниевые выпрямительные диоды, снимаются прямые и обратные характеристики диодов, измеряется дифференциальное сопротивление диодов на различных участках вольт-амперной характеристики. 2 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1. Физические процессы в диоде Работа большинства полупроводниковых приборов основана на использовании свойств электрического перехода – переходного слоя между двумя областями с различными типами электропроводника, одна из которых имеет электропроводность n-типа, а другая – p-типа, называется электронно-дырочным переходом (рис.2.1 а). Существование электронно-дырочного перехода обусловлено различием в концентрации подвижных носителей заряда электронной и дырочной областей. Пусть внешнее напряжение на переходе отсутствует. На рис.2.1 б показано распределение концентраций донорных и акцепторных примесей.

Рисунок 2.1 – Образование p – n — перехода

6

Так как концентрация дырок в p-области больше, чем в n-области, то возникает градиент концентрации, под действием которого дырки диффундируют в n-область. В результате перехода дырок в n-область в pобласти возникает отрицательный пространственный заряд, образованный отрицательно заряженными ионами акцепторной примеси. Диффузия электронов в p-область аналогичным образом приводит к возникновению положительного пространственного заряда в n-области (рис.2.1 в). В результате в области p-n-перехода образуется двойной электрический слой, который называется запорным слоем. Двойной электрический слой является причиной возникновения в области перехода электрической разности потенциалов (потенциального барьера), показанного на рис. 2.1 г. величина потенциального барьера, называемого контактной разностью потенциалов, зависит от соотношения концентрации носителей тока в p- и n-областях. Собственное поле перехода препятствует диффузии основных носителей через p-n-переход. Однако это поле не препятствует переходу не основных носителей из области одной в другую. Таким образом, при отсутствии внешнего поля диффузионный ток в переходе, вызванный градиентом концентрации носителей, уравновешивается дрейфовым током. На рис. 2.2 показана энергетическая диаграмма симметричного p-nперехода при тепловом равновесии.

Рисунок 2.2 – Энергетическая диаграмма перехода Пусть источник внешнего напряжения включен положительным полюсом к полупроводнику p-типа, а отрицательным полюсом – к полупроводнику n-типа. Это приводит к тому, что потенциальный барьер в переходе снижается, нарушается равновесие, начинается инжекция носителей заряда и через переход течет прямой ток IПР. поскольку в реальных диодах степень легирования p-области (эмиттера), как правило,

7

выше чем n-области (базы) прямой ток обусловлен в основном инжекцией дырок из эмиттера в базу. Дрейфовый ток остается практически неизмененным. Такое включение диода называется прямым. Если изменить полярность приложенного напряжения, то высота потенциального барьера увеличивается. Увеличение высоты потенциального барьера приводит к тому, что количество основных носителей тока, способных его преодолеть, уменьшается. Так как p-nпереход обеднен носителями тока, то его сопротивление большое. Через переход течет обратный (дрейфовый) ток. Величина дрейфового тока определяется неосновными носителями заряда. Такое включение диода называется обратным. 2.2 Вольт-амперная характеристика диода Вольт-амперная характеристика диода отражает зависимость между током через диод и приложенным напряжением. Эта зависимость характеризуется соотношением

I = I 0 (e

qU −1 KT

),

(2.1)

где q – заряд электрона; K – постоянная Больцмана; T – абсолютная температура; e — экспонента; U – приложенное напряжение; I0 – обратный ток. Обратный ток создается неосновными носителями, концентрация которых зависит от температуры, ширины запрещенной зоны, концентрация примесей. Этот ток называют тепловым током. Как следует из этого выражения, при положительных напряжениях (прямое включение) ток через переход растет в зависимости от напряжения по экспоненциальному закону. Вид вольт-амперной характеристики показан на рис. 2.3. При больших обратных напряжениях на переходе наблюдается резкое возрастание тока. Если этот ток не ограничить, то может произойти пробой перехода. Для выпрямительных диодов работа на предпробойном участке характеристики не рекомендуется. Положение вольт-амперной характеристики p-n-перехода зависит от температуры. При увеличении температуры происходит увеличение как прямого, так и обратного тока.

8

Рисунок 2.3 – Вольт-амперная характеристика диода . 2.3 Емкость электронно-дырочного перехода Из рассмотренного выше видно, что p-n-переход представляет двойной слой противоположных по знаку неподвижных объемных зарядов. При подаче на p-n-переход отрицательного напряжения высота потенциального барьера увеличивается. Это приводит к расширению p-nперехода и увеличению положительного заряда в n-области и отрицательного заряда в p-области. Таким образом, переход действует как емкость, так как изменение напряжения, приложенного к переходу. Приводит к изменению объемного заряда в переходе. Эту емкость называют барьерной.

CБ =

dQ , dU

(2.2)

где dQ — изменение заряда; dU — изменение напряжения. Зависимость емкости от приложенного напряжения представлена на рис. 2.4. При подаче на p-n-переход положительного напряжения высота потенциального барьера уменьшается, переход сужается, объемные заряды уменьшаются. При прямом напряжении на переходе кроме барьерной емкости имеет место диффузионная емкость Cg, обусловленная введением неосновных носителей при протекании через переход прямого тока. Диффузионная емкость намного превосходит барьерную емкость. Практическое значение имеет только барьерная емкость.

9

Рисунок 2.4 – Вольтфарадная характеристика перехода 2.4 Устройство полупроводниковых диодов В зависимости от конструкции и способа изготовления p-n-перехода различают точечные и плоскостные диоды. Плоскостные диоды обычно получают сплавлением или диффузионным методом. В качестве материала для изготовления полупроводниковых приборов широкое применение получили германий, кремний, селен, а в качестве примесей применяют фосфор, алюминий, мышьяк, индий. На рис.2.5 показано устройство маломощного плоскостного кремниевого диода.

Рисунок 2.5 — Устройство плоскостного диода Электронно-дырочный переход образуется вплавлением акцепторной примеси в кремний. Пластинка кремния с p-n-переходом 2 припаивается к кристаллодержателю 1, являющемуся основанием корпуса диода. К кристаллодержателю приваривается корпус 3 со стеклянным изолятором 5, через который проходит вывод анода 4. плоскостные диоды изготавливаются на токи от десятков миллиампер до сотен ампер и больше. У мощных диодов кристаллодержатель представляет собой массивное теплоотводящее основание с винтом и плоской внешней

10

поверхностью для обеспечения хорошего теплового радиатором. Устройство точечного диода показано на рис. 2.6.

контакта

с

Рисунок 2.6 – Устройство точечного диода Диод состоит из кристалла полупроводника 2, припаянного к кристаллодержателю 1, контактного электрода в виде пружинки-острия 3 и стеклянного баллона 4. стеклянный корпус приваривается к коваровым втулкам 6. Для получения p-n-перехода диод в процессе изготовления подвергают токовой формовке. С этой целью через него в прямом направлении пропускается кратковременный импульс тока. Малая площадь p-n-перехода не позволяет рассеивать значительные мощности. Поэтому точечные диоды изготавливаются на меньшую мощность, чем плоскостные. 2.5 Статические параметры диода Вольт-амперная характеристика диода представляет собой нелинейную зависимость между током и напряжением. В общем случае к диоду может быть приложено как постоянное, так и переменное напряжение. Поэтому для полупроводниковых диодов помимо параметров прибора на постоянном токе используют дифференциальные параметры – величины, характеризующие работу прибора на переменном токе. 1. Дифференциальное сопротивление определяет изменение тока через диод при изменении напряжения вблизи некоторого значения U, заданного рабочей точкой.

Ri =

dU , dI

где dU — изменение напряжения; dI — изменение тока. 2. Сопротивление диода постоянному току

(2.3)

11

R0 =

U , I

(2.4)

где U – напряжение и ток I в заданной рабочей точке. 3. Емкости диода. Емкости полупроводниковых диодов играют важную роль в случае использования диодов на высоких и сверхвысоких частотах. В качестве параметра используется общая емкость диода С0 – емкость, измеренная между выводами диода. 4. Допустимый прямой ток IПР.ДОП. Превышение величины IПР.ДОП ведет к нагреву диода. 5. Допустимое обратное напряжение UОБР. ДОП.. Превышение этой величины ведет к пробою диода. 6. Максимальная температура окружающей среды. Она определяется допустимым нагревом перехода. Для германиевых диодов она равна +750С и +1250С для кремниевых диодов. 7. Минимальная температура окружающей среды. 2.6 Контрольные вопросы 1. Объясните смысл электронной и дырочной проводимости. 2. Чем обусловлена контактная разность потенциалов? 3. Каково влияние внутреннего электрического поля p-n-перехода на движение основных и неосновных носителей тока? 4. Объясните вольт-амперную характеристику диода. 5. Что такое емкость p-n-перехода? 6. Объясните зависимость емкости от напряжения на переходе. 7. Чем объясняется сильное влияние температуры на характеристики диода? 8. Назовите основные параметры диода. 9. Нарисуйте устройство плоскостного диода. 10. Нарисуйте устройство точечного диода. 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 3.1 Задание 3.1.1. Ознакомиться с устройством и принципом действия полупроводниковых диодов. 3.1.2. Записать паспортные данные исследуемых диодов, зарисовать схему расположения выводов. 3.1.3. Ознакомиться со стендом и аппаратурой для исследования диодов. 3.1.4. Снять прямые характеристики I = f (U ) диодов при комнатной температуре и при 600С. 3.1.5. Снять обратные характеристики I ОБР = f (U ОБР ) диодов при комнатной температуре и при 600С.

12

3.1.6. измерить дифференциальное сопротивление диодов для нескольких значений прямого тока. 3.2 Описание лабораторного стенда Лабораторный стенд предназначен для снятия статических характеристик полупроводниковых диодов, а также для определения дифференциального сопротивления в любой рабочей точке прямой характеристики. Стенд выполнен в виде пульта с закрепленными приборами, блоками питания и элементами регулировки. Общий вид стенда показан на рис. 3.1.

Рисунок 3.1 – Общий вид стенда Стенд содержит две наклонные лицевые панели, на которых смонтированы измерительные приборы, потенциометры для регулировки напряжений, переключатели режима работы, панель для включения диодов, гнезда для подключения звукового генератора и милливольтметра, кнопки включения стенда и термостата, а также индикаторные лампочки. Электрическая схема стенда содержит два регулируемых источника постоянного напряжения. Низковольтный источник напряжения предназначен для снятия прямой ветки характеристики диода. Регулировка прямого напряжения осуществляется потенциометром «Рег.Uпр». Максимальная величина прямого напряжения составляет +2 В. Высоковольтный источник напряжения позволяет снять обратную ветвь характеристики. Регулировка обратного напряжения от 0 до 100 В осуществляется потенциометром «Рег.Uобр». С помощью переключателя режима работы источники напряжений подключаются для снятия прямой и обратной характеристики. Одновременно осуществляется переключение

13

измерительных приборов. Исследуемые в работе диоды подпаиваются к стандартному цоколю электронной лампы. Цоколь с диодом вставляется в ламповую панель, укрепленную на стенде. Измерение дифференциального сопротивления производится на переменном напряжении. Напряжение звуковой частоты с амплитудой 1 – 2 В подается от генератора к клеммам «ЗГ».измерение переменного напряжения осуществляется милливольтметром в гнездах «U» и «U1». Стенд питается от сети переменного напряжения 220 В. Включение напряжения осуществляется кнопкой СЕТЬ. При включении кнопки загорается сигнальная лампочка. 3.3 Снятие статических характеристик После выполнения трех первых пунктов задания можно перейти к снятию статических характеристик диодов. Сначала снимается прямая характеристика. Для этого необходимо вставить прибор (диод) в панель. Переключатель режима работы П1 установить в положение ПРЯМАЯ. На рис. 3.8 приведена схема для снятия прямых характеристик диодов.

Рисунок 3.8 – Схема для снятия прямых характеристик диодов При снятии прямых характеристик напряжение изменяется плавно от 0 до 1 В через 0,1 В. полученные экспериментальные данные вписать в таблицу и построить характеристики I ПР = f (U ПР ) . Снятие обратных характеристик производится при положении переключателя режима работы П1 в положении ОБРАТНАЯ. Схема для снятия обратных характеристик полупроводниковых диодов приведена на рис. 3.9.

14

Рисунок 3.9 – Схема для снятия обратных характеристик диода Обратное напряжение регулируется плавно от 0 до 100 В через 5 В. Шкала токового прибора «IОБР» рассчитана на 50 мкА. По полученным экспериментальным данным построить график I ОБР = f (U ОБР ) . 3.4 Измерение дифференциального сопротивления При измерении дифференциального используется схема, изображенная на рис. 3.10.

сопротивления

диода

Рисунок 3.10 – Схема для измерения дифференциального сопротивления Измерение сопротивления производится на переменном напряжении в режиме малых амплитуд. Напряжение звуковой частоты 1-5 кГц от генератора ГЗ-53 через трансформатор подается на диод. При этом переключатель П2 должен стоять в положении «измерение Ri». Ламповым милливольтметром измеряются напряжение на диоде «U1» и суммарное падение напряжения «U» на диоде и известном сопротивлении R2 (R2=20 Ом). Ток, протекающий через диод, может быть определен следующим образом:

15

U − U1 R2 Внутреннее сопротивление диода: I1 =

Ri =

U1 U1 = ⋅ R2 I1 U − U 1

(3.1)

(3.2)

Измерение внутреннего сопротивления диода производится при нескольких значениях прямого тока. По результатам вычислений строится график зависимости

Ri = f ( I ПР ) . 3.5 Методические указания 3.5.1. При снятии характеристик диода не следует превышать ток и напряжение выше предельно допустимых значений, указанных в паспортных данных. 3.5.2 Прямая ветвь вольтамперной характеристики строится в первой четверти, а обратная – в третьей четверти. Масштабы по вертикальной и горизонтальной осям при построении прямых и обратных характеристик выбираются различными. Для каждого типа диода строится отдельный график. 3.6 Содержание отчета 1. Паспортные данные исследуемых диодов 2. Схемы испытаний полупроводниковых диодов 3. Прямые и обратные характеристики диодов 4. Таблицы с экспериментальными данными 5. Графики зависимостей внутреннего сопротивления диода от прямого тока 6. Выводы. Список литературы 1 Микросхемотехника и наноэлектроника / А.Н. Игнатов. – СПБ, 2011 .– 528 с. ISBN 978-5-8114-1161-0 http://e.lanbook.com/books/ element.php?pl1_cid=25&pl1_id=2035 2 Электротехника и электроника / Ермуратский П.В., Лычкина Г.П., Минкин Ю.Б. – М.: ДМК Пресс, 2011. – 417 с ISBN 978-5-94074-688-1 http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=908 3 Полупроводниковые приборы : учебное пособие / В. В. Пасынков, Л. К. Чиркин. — 8-е изд., испр. — СПб. : Лань, 2006. — 478[2] с. : ил. (Учебники для вузов. Специальная литература). — Предм. указ.: с. 468-474. ISBN 5-8114-0368-2 Экз — 98

16

4 Основы микроэлектроники : Учебное пособие для вузов / И. П. Степаненко. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Лаборатория Базовых Знаний, 2004. — 488 с. : ил. — (Технический университет). — Библиогр.: с. 419. Предм. указ.: с. 488. — ISBN 5-93208-045-0 Экз – 212

17

Учебное пособие Шангин А.С. Исследование полупроводниковых диодов Методические указания к лабораторной работе

Усл. печ. л.______ Препринт Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники 634050, г.Томск, пр.Ленина, 40

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Ge Si

Рис. 1.2. Вольт — амперные характеристики германиевого и кремниевого диодов

Для диодов из германия, у которого энергия ионизации атомов (равная ширине запрещенной зоны) меньше, чем у кремния (сравни­те 0,7 эВ и 1,12 эВ), характерно меньшее значение прямого напря­жения при одинаковых значениях прямых токов, большая величина обратного тока и заметное увеличение его при увеличении обратно­го напряжения (см. рис. 1.2) и росте температуры.

Основными параметрами выпрямительных диодов являются:

— максимальный прямой ток 1_пр._макс.;

— максимальное обратное напряжение U _oбp.мax;

— прямое напряжение на диоде при максимальном значении прямого тока;

— максимально-возможное значение обратного тока I _обр, при максимальном обратном напряжении. Реально обратный ток диода зачастую значительно меньше указанного в справоч­нике;

— дифференциальное сопротивление диода, определяемое как отношение приращения напряжения на диоде к вызвавшему его приращению тока. Различают дифференциальные сопротивления диода, смещенного в прямом направлении.

, (1.1)

и смещенного в обратном направлении

; (1.2)

— сопротивление диода постоянному току при смещении его в прямом направлении

; (1.3)

— максимально допустимая мощностьрассеяния Р_мак зависит от габаритов, конструкции диода и условий охлаждения дио­да при работе в устройствах. . Для диодов малой мощности прямой ток может доходить до 300 мА, а обратный ток у кремниевых диодов составляет 10-100 нА, у германиевых -10-100 мкА. С ростом температуры обратный ток возрастает заметно, особенно у диодов из германия, а прямой ток очень незначительно,

Распределенное сопротивление структуры диода r_б является параметром, о котором можно найти сведения в справочниках. Но его можно определить, измерив прямую ветвь характеристики дио­да.

При значительных прямых токах справедливо выражение (3.1). Измерив два значения прямого тока и соответствующие им значения прямого напряжения, получим

,

откуда

или

.

При значительной величине прямого тока можно утверждать, что величина распределенного сопротивления r_б одного порядка с дифференциальным сопротивлением R_пр.

Стабилитроны применяют для стабилизации напряжения. Рабо­чим режимом стабилитрона является электрический пробой. Для стабилитронов с напряжением стабилизации, не превышающим 5 вольт, характерен преимущественно туннельный пробой, для на­пряжений более 6 вольт — лавинный пробой.

Рис.1.3.ВАХ стабилитрона

Для стабилитронов введены такие параметры:

— напряжение стабилизации U_ст — это напряжение пробоя при заданном значении тока через стабилитрон. Из-за разброса напряжения пробоя от экземпляра к экземпляру в справоч­никах указывают интервал возможных значений напряжения стабилизации;

— минимальный ток стабилизации I_ctмин — ток, при котором пробой является устойчивым. В справочниках указывают максимальное из всех возможных значений минимального тока; максимальный ток стабилизации I_СТ. _макс — ток, определяе­мый допустимой для стабилитрона мощностью рассеяния;

— дифференциальное сопротивление стабилитрона, определяемое как отношение приращения напряжения к вызвавшему его приращению тока r_диф=ΔU_ст /ΔI _ст.

Чем меньше значение дифференциального сопротивления, тем качество стабилитрона выше.

— температурный коэффициент напряжения (ТКН) стабилизации – это относительное изменение напряжения стабилизации при изменении температуры на один градус (обычно указывается в процентах на градус).

Для стабилизации напряжения на нагрузке ее подключают параллельно стабилитрону, а последовательно с ним — балластный резистор, на котором и происходит гашение изменения напряжения какого — либо нестабильного источника (рис.1. 4).

Рис.1.4. Параметрический стабилизатор напряжения

Изменение выходного напряжения ΔU_ст будет значительно меньше изменения напряжения ΔЕ_ст на входе стабилизатора.

. (1.4)

Из (1.4) видно, что чем меньше дифференциальное сопротивление стабилитрона, тем выше свойства стабилизатора. Увеличение сопротивления балластного резистора также повышает стабилизирующие свойства схемы, но при этом растет мощность, рассеиваемая этим резистором, и требуется увеличение напряжения на входе.

Туннельные диоды – это диоды, использующие туннельный эффект.

В туннельных диодах благодаря высокой концентрации примесей (до 10²⁰ см^-3) толщина перехода составляет около 1 мкм, т. е. барьер является очень узким. В этих условиях вероятность туннельного перехода электронов через потенциальный барьер является очень значительной.

При нулевом смещении количество взаимных переходов примерно одинаково и результирующий ток равен нулю. При обратном смещении преобладает поток электронов из р – области в n –область – обратный ток значителен (диод не закрывается).

ВАХ туннельного диода приведена на рис.1. 5.

Рис 1.5. Вольт — амперная характеристика туннельного диода

Основными параметрами туннельных диодов являются:

— ток пика I_П, прямой ток в точке первого перегиба вольт — амперной характеристики диода;

— ток впадины I_В, минимальный ток при прямом смещении диода;

— напряжение пика U_n — прямое напряжение, соответствующее току пика;

— напряжение впадины U_B;

— напряжение раствора U_p — прямое напряжение, больше напряжения впадины, при котором ток равен пиковому;

— дифференциальное сопротивление R_i — отношение приращения прямого напряжения к вызвавшему его приращению прямого тока на падающем участке характеристики

. (1.5)

Туннельные диоды применяют в коммутаторах, генераторах, усилителях (бла­годаря наличию падающего участка на характеристике) на очень высоких и сверх высоких частотах.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ (ДИОДЫ)

1. Поясните кратко, почему диод при подаче положительного потенциала на анод (р-область) и отрицательного на катод (п — областъ) проводит ток, а при обратном — нет.

2. Какие заряды создают внутреннее электрическое поле и кон­тактную разность потенциалов ЭДП? Какое значение имеет контактная разность потенциалов в германиевых и кремниевых ЭДП?

3. Определите по схеме (рис. 1.6) в каком состоянии находится диод (открытом, закрытом).

Определите материал полупроводника в соответствии с условным обозначением диода.

Рис. 1.6

4. Что происходит с толщиной ЭДП, внутренним электрическим полем и контактной разностью потенциалов под действием прямого и обратного напряжения?

5. Как действует электрическое поле ЭДП на движение основных (неосновных) носителей заряда? Что происходит с током ос­новных (неосновных) носителей заряда при прямом и обратном напряжении на диоде?

6. Какими носителями образован тепловой ток? Какова ориентировочно его величина в германиевых и кремниевых диодах? Что происходит с величиной этого тока с ростом температуры?

7. Какими носителями образован прямой (обратный) ток? Как он зависит от прямого (обратного) напряжения? Что называется инжекцией (экстракцией)?

8. Изобразите на одном рисунке вольт — амперные характеристики германиевого и кремниевого диодов. Поясните их отличия.

9. Изобразите на одном рисунке вольт — амперные характеристики диода для нормальной и повышенной температуры. Поясните изменения. Какие полупроводники выдерживают большие темпера­туры?

10. Поясните отличие вольт — амперных характеристик реального и идеального диодов?

11. Каково назначение стабилитрона? Приведите простейшую схему включения стабилитрона и поясните его работу. Изобразите рабочий участок вольт — амперной характеристики стабилитрона и перечислите параметры. Какие значения этих параметров предпоч­тительнее?

14. Чем отличается вольт — амперная характеристика туннельного диода от, например, выпрямительного? Поясните эти отличия. Для чего применяют туннельные диоды? В чем их преимущество?

15. Приведите примеры буквенно-цифрового обозначения диодов. Как определить из обозначения материал полупроводника, тип диода и его параметры?

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

В комплект лабораторной установки входят макет «Диоды и транзисторы», комбинированный электроизмерительный прибор (тестер) или вольтметр ВК7 – 9 (15), блок питания с регулируемым выходным напряжением 0 – 10 вольт. Схема макета функционально состоит из трех узлов:

узла для снятия прямой ветви вольт – амперной характеристики (ВАХ) германиевых и кремниевых диодов, рабочей ветви ВАХ стабилитронов и прямой ветви ВАХ туннельных диодов;

узла для проверки работоспособности и измерения коэффициента усиления по току в схеме с общим эмиттером маломощных биполярных транзисторов;

встроенного миллиамперметра с возможностью переключения пределов измерения от 150 (200) мкА до 150 (200) мА.

Узел для испытаний диодов (рис.1.7) содержит выпрямительные диоды (германиевый икремниевый), стабилитроны, туннельный диоды. С помощью тумблеров ВАРИАНТ имеется возможность выбора для проведения испытаний одного из двух типов диодов.

Последовательно с каждой парой диодом включен ограничительный резистор, исключающий выход из строя прибора при проведении испытаний, имеются коммутационные гнезда, позволяющие собрать схемы снятия ВАХ.

Для сборки схем измерения и подключения измерительных приборов имеется комплект коммутационных проводов со штекера­ми.

Испытательное напряжение в пределах от 0 до 10 вольт подается на узел снятия ВАХ диодов от блока питания через тумблер переключения ДИОДЫ — ТРАНЗИСТОРЫ в положении ДИОДЫ.

Узел для испытания транзисторов (рис.1.8) имеет следующие основные элементы:

контактные панели для подключения маломощных транзисторов рпр и прп типов;

переключатель рпр — прп — для подачи питающих напряжений на выводы транзистора в зависимости от типа его проводимости;

переключатель I_К – I_Б — для коммутации гнезд подключения миллиамперметра в цепь базы или коллектора;

коммутационные гнезда, позволяющие собрать схемы измерения обратного тока эмиттерного и коллекторного переходов биполярного транзистора, начального тока коллектора, определения статического коэффициента усиления по току b;

резисторы: R1 – ограничительный в цепи базы биполярного транзистора; R2 – переменный, для установки требуемого значения тока базы; R3 – ограничительный в цепи коллектора.

Испытательное напряжение в пределах от 6 до 8 вольт подается от блока питания через тумблер переключения ДИОДЫ — ТРАНЗИСТОРЫ в положении ТРАНЗИСТОРЫ. О подаче питающего напряжения на узел свидетельствует загорание светодиода.

Стабилизация напряжения, подаваемого на выводы транзистора, на уровне 3,3 В выполняется стабилитроном VD1 (КС133А).

Рис.1.7. Схема макета «Диоды»

Рис.1.9. Схема испытания кремниевого диода

Рис.1.10. Схема испытания германиевого диода

Рис.1.11. Схема испытания стабилитрона

Рис.1.12. Схема испытания туннельного диода

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

I. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ ДИОДОВ

1. Подготовить тестер для измерения малых постоянных напряжений, для чего дисковый переключатель установить в положение НАПРЯЖЕНИЕ с пределом измерения 1 вольт, переключатель IUR — транзистор в положение IUR, переключатель « ¾ ~ » в положение «¾». Состояние остальных органов управления не имеет значения.

При использовании вольтметра ВК7- 9 (15) необходимо проверить его работоспособность и подготовить к измерению постоянных напряжений:

— подключить шнур питания к сети переменного тока 220 В 50 Гц и нажать кнопку U⁺. При этом должна заго­реться лампочка СЕТЬ. Прогреть прибор в течение 5 минут.

— установить предел измерения 0,3 В;

— соединить накоротко гнезда ┴ и ±0_}3 …10;

— ручкой 0 установить стрелку индикатора на деление 0 шкалы 0-30.

При использовании мультимера необходимо подготовить его для измерения малых постоянных напряжений с пределом измерения 1 вольт.

2. Со стороны монтажа макета прочитать тип выпрямительных диодов и, пользуясь справочным листом, заполнить табл.1.1. (Вариант испытания определяет преподаватель).

Таблица 1.1

3. Собрать электрическую схему исследования прямой ветви вольт — амперной характеристики кремниевого диода (рис. 1.9) и предъявить для проверки преподавателю.

При подключении макета к блоку питания обратить внимание на полярность напряжения: КРАСНЫЙ ПРОВОД – «+», БЕЛЫЙ ПРОВОД «-». Тумблер ДИОДЫ — ТРАНЗИСТОРЫ должен находится в положении ДИОДЫ.

При подключении миллиамперметра обязательно соблюдать указанную на схеме полярность. Установить переключатель ПРЕДЕЛЫ ИЗМЕРЕНИЯ миллиамперметра в положение, соответствующее максимальному пределу измерения тока (200 мА).

Установить ручку РЕГУЛИРОВКА НАПРЯЖЕНИЯ на блоке питания в крайнее левое положение (выходное напряжение блока равно нулю.

4. Послепроверки схемы преподавателем включить блок питания, установив тумблер СЕТЬ в верхнее положение. При этом должна загореться индикаторнаялампочка. Вращая по часовой стрелке ручку РЕГУЛИРОВКА НАПРЯЖЕНИЯ, установитьпрямой ток диода I_пр — 150 мА, отсчитать напряжение по шкале измерительного прибора. Эти значения тока и напряжения на­нести в виде точки на график характеристики.

Затем, вращая ручку РЕГУЛИРОВКА НАПРЯЖЕНИЯ против часовой стрелки (уменьшая выходное напряжение блока питания) измерить и нанести на график напряжения при прямых токах в 100, 50, 40, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 2, 0 миллиампер. Соединить плавной кри­вой эти точки.

Для уточнения хода характеристики измерить прямое напряже­ние и при других значениях тока.

5. Включить в схемугерманиевый диод. Для этого миллиамперметр подключить кгнездам 1, 3, а вольтметр – к гнездам 7, 10 (см. рис. 1.10)

6. По методике п.4 измерить и построить прямую ветвь вольт — амперной характеристики германиевого диода.

Регулятор напряжения на блоке питания установить в крайнее левое положение и установить тумблер СЕТЬ в нижнее положение. При этом гаснет индикаторная лампочка.

7. На линейных участках прямых ветвей вольт — амперных ха­рактеристик обоих диодов задаться одинаковыми изменениями то­ков (от 50 мА до 150 мА), определить соответствующие им измене­ния напряжений и по выражению (1,1) рассчитать дифференциаль­ные сопротивления германиевого и кремниевого диодов. Для расче­та сопротивлений диодов в прямом направлении постоянному току по выражению (1.3) задаться величиной прямого тока I₀ = 100 мА.

Расчеты в полном объеме привести в отчете. Результаты расчета свести в таблицу. В выводах по данной части эксперимента пояснить ход вольт — амперных характеристик диодов (привести соответствующие выражения), причину отличия вольт — амперных характеристик герма­ниевого и кремниевого диодов. Оценить величины рассчитанных со­противлений, сравнить их длягерманиевого и кремниевого диодов.

П. ИССЛЕДОВАНИЕ КРЕМНИЕВОГОСТАБИЛИТРОНА

1. Прочитать тип стабилитрона (со стороны монтажа макета) изаполнить графу «Справочные» табл. 1.2. Данные взять из справоч­ного листа.

Таблица 1.2 Основные электрические параметры кремниевого стабилитрона

2. Собрать электрическую схему измерений (рис. 1.11). Преде­лы измерений миллиамперметра и вольтметра установить не менее максимальныхзначений тока и напряжения стабилизации. Предъя­вить схему для проверки преподавателю.

3. После проверки схемы на блоке питания установить ручки РЕГУЛИРОВКА в крайнее левое положение, тумблер СЕТЬ — в верхнее положение. При этом должна загореться индикаторная лампочка.

Изменяя напряжение на выходе выпрямителя ручкой РЕГУЛИРОВКА, установить ток, равный максимальному току стабилизации и провести отсчет напряжения. При этом надо учитывать, что до достижения пробоя стабилитрона ток практически отсутствует. Затем установить ток, равный минимальному току стабилизации и провести отсчет напряжения. Обе точки нанести на график и соединить отрезком прямой линии — рабочий участок харак­теристики.

Для более полного отражения измерить вольт — амперную харак­теристику, уменьшая ток до1 -2 мА. Остальную часть характеристи­ки не снимать и не отражать на графике.

Примечания: 1. Чтобы избежать погрешностей измерений за счет самопрогрева стабилитрона время нахо­ждениястабилитрона под напряжением со­кратить до минимально-необходимого для снятия показаний прибора.

2. Для повышения точности измерения повто­рить после паузы, необходимой для остыва­ния стабилитрона.

4. На ВАХ стабилитрона показать изменения тока и напряжения, определить их и рассчитать величину дифференциального сопротивления (см. рис. 1.3).

Рассчитать средние значения напряжения стабилизации U_CT и тока I_СТ и показать их на графике характеристики (см. рис. 1,3.). Расчеты привести в отчете, результаты занести в табл. 1.2.

5. Определять знак ТКН. Для этого в течение одной минуты выдержать максимальное значение тока, и определить на какую ве­личину и в каком направлении изменилось напряжение стабилиза­ции. Выключить блок питания.

В выводах по данному пункту измерений указать соответствует ли ход вольт — амперной характеристики стабилитрона теоретическим положениям, сравнить расчетные (экспериментальные) значения параметров со справочными. Учитывая знак температурного коэф­фициента напряжения определить вид электрического пробоя — ла­винный или туннельный.

III. ИССЛЕДОВАНИЕ ТУННЕЛЬНОГО ДИОДА

1. Определить тип диода и заполнить графу «Справочные» табл. 1.3.

Таблица 1.3. Основные электрические параметры туннельного диода

№ п/п	Параметры	Значения параметров
Справочные	Экспериментальные
	Ток пика, мА
	Ток впадины, мА
	Отношение токов пика и впадины
	Напряжение пика, В
	Напряжение впадины, В
	Напряжение раствора, В
	Дифференциальное сопротивление на падающем участке характеристики. В

2. Собрать электрическую схему исследования туннельного диода (рис. 1.12), пределы измерений миллиамперметра и вольтметра установить в соответствии со значениями тока и напряжения пика. Предъявить схему для проверки.

3. После проверки схемы на блоке питания установить ручки РЕГУЛИРОВКА в крайнее левое положение, тумблер СЕТЬ — в верхнее положение. При этом должна загореться индикаторная лампочка. Очень медленно увеличивая напряжение выпрямителя ручкой РЕГУЛИРОВКА определить координаты пика (I_n, U_n). Признаком того, что ток и напряжение достигли пиковых значений, является скачок напряжения в сторону увеличения и скачок тока (небольшой) в сторону уменьшения. Повторить измерения 2-3 раза, точно определить пиковые значения тока и напряжения.

4. Установить предел измерения вольтметра не менее напряжения раствора и установить после скачка ток, равный пиковому значению. Напряжение, показываемое вольтметром, есть напряжение раствора.

5. Для определения координат впадины (I_B, U_B) изменять напряжение в сторону уменьшения от напряжения раствора U_p до вто­рого скачка — напряжение резко уменьшается, ток незначительно
возрастает. Повторить эту операцию 2-3 раза для более точного определения координат впадины.

Результаты измерений занести в табл. 3.3 и по ним построить вольт — амперную характеристику. Для уточнения хода характеристи­ки можно дополнить ее точками на участках U < U_n и U > U_B.

6. На падающем участке характеристики показать изменения тока и напряжения, определить величины этих изменений и рассчитать величины отрицательного дифференциального сопротивления (см. рис. 1.5 и (1.5)).

В выводах описать ход характеристики туннельного диода, по­яснить наличие падающего участка (назовите две составляющие прямого тока диода при, как они соотносятся при измене­нии U_np,). Сравнить экспериментальные параметры со справочными. Указать область применения данных диодов.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

— номер и наименование работы;

— цели работы;

— номера и наименования пунктов исследований;

— схемы исследований;

— табл. 1.1… 1.3 со справочными и экспериментальными (расчетными) параметрами;

— графики ВАХ выпрямитель­ных диодов, стабилитрона, туннельного диода с необхо­димыми построениями для расчета дифференциальных сопротивлений;

— выводы по каждому пункту исследований.

Виды и классификация диодов по типам, назначению, конструкции, материалам

Диод является одной из разновидностей приборов, сконструированных на полупроводниковой основе. Обладает одним p-n переходом, а также анодным и катодным выводом. В большинстве случаев он предназначен для модуляции, выпрямления, преобразования и иных действий с поступающими электрическими сигналами.

Принцип работы:

1. Электрический ток воздействует на катод, подогреватель начинает накаливаться, а электрод испускать электроны.
2. Между двумя электродами происходит образование электрического поля.
3. Если анод обладает положительным потенциалом, то он начинает притягивать электроны к себе, а возникшее поле является катализатором данного процесса. При этом, происходит образование эмиссионного тока.
4. Между электродами происходит образование пространственного отрицательного заряда, способного помешать движению электронов. Это происходит, если потенциал анода оказывается слишком слабым. В таком случае, частям электронов не удается преодолеть воздействие отрицательного заряда, и они начинают двигаться в обратном направлении, снова возвращаясь к катоду.
5. Все электроны, которые достигли анода и не вернулись к катоду, определяют параметры катодного тока. Поэтому данный показатель напрямую зависит от положительного анодного потенциала.
6. Поток всех электронов, которые смогли попасть на анод, имеет название анодный ток, показатели которого в диоде всегда соответствуют параметрам катодного тока. Иногда оба показателя могут быть нулевыми, это происходит в ситуациях, когда анод обладает отрицательным зарядом. В таком случае, возникшее между электродами поле не ускоряет частицы, а, наоборот, тормозит их и возвращает на катод. Диод в таком случае остается в запертом состоянии, что приводит к размыканию цепи.

Общая классификация

Диоды делятся на большие группы – неполупроводниковые и полупроводниковые.

Неполупроводниковые

Одной из наиболее давних разновидностей являются ламповые (электровакуумные) диоды

. Они представляют собой радиолампы с двумя электродами, один из которых нагревается нитью накала. В открытом состоянии с поверхности нагреваемого катода заряды движутся к аноду. При противоположном направлении поля прибор переходит в закрытую позицию и ток практически не пропускает.

Еще одни вид неполупроводниковых приборов – газонаполненные

, из которых сегодня используются только модели с дуговым разрядом. Газотроны (приборы с термокатодами) наполняются инертными газами, ртутными парами или парами других металлов. Специальные оксидные аноды, используемые в газонаполненных диодах, способны выдерживать высокие нагрузки по току.

Полупроводниковые

В основе полупроводниковых приборов лежит принцип p-n перехода. Существует два типа полупроводников – p-типа и n-типа. Для полупроводников p-типа характерен избыток положительных зарядов, n-типа – избыток отрицательных зарядов (электронов). Если полупроводники этих двух типов находятся рядом, то возле разделяющей их границы располагаются две узкие заряженные области, которые называются p-n переходом. Такой прибор с двумя типами полупроводников с разной примесной проводимостью (или полупроводника и металла) и p-n-переходом называется полупроводниковым диодом

. Именно полупроводниковые диодные устройства наиболее востребованы в современных аппаратах различного назначения. Для разных областей применения разработано множество модификаций таких приборов.

Полупроводниковые диоды

Прямое и обратное напряжение

Напряжение, которое оказывает воздействие на диод, разделяют по двум критериям:

1. Прямое напряжение – это то, при котором происходит открытие диода и начинается прохождение через него прямого тока, при этом показатели сопротивления прибора являются крайне низкими.
2. Обратное напряжение – это то, которое обладает обратной полярностью и обеспечивает закрытие диода с прохождением через него обратного тока. Показатели сопротивления прибора при этом начинают резко и значительно расти.

Сопротивление p-n-перехода является постоянно меняющимся показателем, в первую очередь на него оказывает влияние прямое напряжение, подающееся непосредственно на диод. Если напряжение увеличивается, то показатели сопротивления перехода будут пропорционально уменьшаться.

Это приводит к росту параметров прямого тока, проходящего через диод. Когда данный прибор закрыт, то на него воздействует фактически все напряжение, по этой причине показатели проходящего через диод обратного тока являются незначительными, а сопротивление перехода при этом достигает пиковых параметров.

Виды диодов по размеру перехода

По размерам и характеру p-n перехода различают три вида приборов – плоскостные, точечные и микросплавные.

Плоскостные детали

представляют одну полупроводниковую пластину, в которой имеются две области с различной примесной проводимостью. Наиболее популярны изделия из германия и кремния. Преимущества таких моделей – возможность эксплуатации при значительных прямых токах, в условиях высокой влажности. Из-за высокой барьерной емкости они могут работать только с низкими частотами. Их главные области применения – выпрямители переменного тока, устанавливаемые в блоках питания. Эти модели называются выпрямительными.

Точечные диоды

имеют крайне малую площадь p-n перехода и приспособлены для работы с малыми токами. Называются высокочастотными, поскольку используются в основном для преобразования модулированных колебаний значительной частоты.

Микросплавные

модели получают путем сплавления монокристаллов полупроводников p-типа и n-типа. По принципу действия такие приборы – плоскостные, но по характеристикам они аналогичны точечным.

Диод в цепи постоянного тока

Как мы уже говорили, диод пропускает электрический ток только в одном направлении. Для того, чтобы это показать, давайте соберем простую схему.

прямое включение диода

Так как наша лампа накаливания на 12 Вольт, следовательно, на блоке питания тоже выставляем значение в 12 В и собираем всю электрическую цепь по схеме выше. В результате, лампочка у нас прекрасно горит. Это говорит о том, что через диод проходит электрический ток. В этом случае говорят, что диод включен в прямом направлении.

диод в прямом включении

Давайте теперь поменяем выводы диода. В результате, схема примет такой вид.

обратное включение диода

Как вы видите, лампочка не горит, так как диод не пропускает электрический ток, то есть блокирует его прохождение, хотя источник питания и выдает свои честные 12 Вольт.

обратное включение диода

Какой вывод можно из этого сделать? Диод проводит постоянный ток только в одном направлении.

Материалы для изготовления диодов

При производстве диодов используются кремний, германий, арсенид галлия, фосфид индия, селен. Наиболее распространенными являются первые три материала.

Очищенный кремний

– относительно недорогой и простой в обработке материал, имеющий наиболее широкое распространение. Кремниевые диоды являются прекрасными моделями общего назначения. Их напряжение смещения – 0,7 В. В германиевых диодах эта величина составляет 0,3 В. Германий – более редкий и дорогой материал. Поэтому германиевые приборы используются в тех случаях, когда кремниевые устройства не могут эффективно справиться с технической задачей, например в маломощных и прецизионных электроцепях.

Работа диода и его вольт-амперная характеристика

Под вольт-амперной характеристикой данных приборов понимается кривая линия, которая показывает то, в какой зависимости находится электрический ток, протекающий через p-n-переход, от объемов и полярности напряжения, воздействующего на него.

Подобный график можно описать следующим образом:

1. Ось, расположенная по вертикали: верхняя область соответствует значениям прямого тока, нижняя область параметрам обратного тока.
2. Ось, расположенная по горизонтали: область, находящаяся справа, предназначена для значений прямого напряжения; область слева для параметров обратного напряжения.
3. Прямая ветвь вольт-амперной характеристики отражает пропускной электрический ток через диод. Она направлена вверх и проходит в непосредственной близости от вертикальной оси, поскольку отображает увеличение прямого электрического тока, которое происходит при увеличении соответствующего напряжения.
4. Вторая (обратная) ветвь соответствует и отображает состояние закрытого электрического тока, который также проходит через прибор. Положение у нее такое, что она проходит фактически параллельно относительно горизонтальной оси. Чем круче эта ветвь подходит к вертикали, тем выше выпрямительные возможности конкретного диода.
5. По графику можно наблюдать, что после роста прямого напряжения, протекающего через p-n-переход, происходит медленное увеличение показателей электрического тока. Однако постепенно, кривая достигает области, в которой заметен скачок, после которого происходит ускоренное нарастание его показателей. Это объясняется открытием диода и проведением тока при прямом напряжении. Для приборов, изготовленных из германия, это происходит при напряжении равном от 0,1В до 0,2В (максимальное значение 1В), а для кремниевых элементов требуется более высокий показатель от 0,5В до 0,6В (максимальное значение 1,5В).
6. Показанное увеличение показателей тока может привести к перегреву полупроводниковых молекул. Если отведение тепла, происходящее благодаря естественным процессам и работе радиаторов, будет меньше уровня его выделения, то структура молекул может быть разрушена, и этот процесс будет иметь уже необратимый характер. По этой причине, необходимо ограничивать параметры прямого тока, чтобы не допустить перегрева полупроводникового материала. Для этого, в схему добавляются специальные резисторы, имеющие последовательное подключение с диодами.
7. Исследуя обратную ветвь можно заметить, что если начинает увеличиваться обратное напряжение, которое приложено к p-n-переходу, то фактически незаметен рост параметров тока. Однако в случаях, когда напряжение достигает параметров, превосходящих допустимые нормы, может произойти внезапный скачок показателей обратного тока, что перегреет полупроводник и будет способствовать последующему пробою p-n-перехода.

Виды диодов по частотному диапазону

По рабочей частоте диоды делятся на:

• Низкочастотные – до 1 кГц.
• Высокочастотные и сверхвысокочастотные – до 600 мГц. На таких частотах в основном используются устройства точечного исполнения. Емкость перехода должна быть невысокой – не более 1-2 пФ. Эффективны в широком диапазоне частот, в том числе низкочастотном, поэтому являются универсальными.
• Импульсные диоды используются в цепях, в которых принципиальным фактором является высокое быстродействие. По технологии изготовления такие модели разделяют на точечные, сплавные, сварные, диффузные.

Способы подключения

Существует несколько стандартных вариантов подключения диода в электрическую цепь. Все они используются в определённых схемах и позволяют достичь требуемого результата.

Прямой вариант

Этот способ включения диода в электрическую цепь называют наиболее простым и часто используемым. В его основе лежит подсоединение положительного полюса к области p-типа, а отрицательного — к n-типа.

Описание работы диода при прямом подключении:

1. На устройство подаётся электрический ток, под воздействием которого образуется электрическое поле в области между двумя электродами. Его направление будет противоположным по отношению к внутреннему диффузионному полю.
2. Затем происходит резкое сужение запирающего слоя, которое получается из-за значительного снижения напряжения электрического поля.
3. Следствием этого станет способность большинства электронов свободно перемещаться из одной области (n-типа) в другую (p-типа).
4. Во время этого процесса показатели дрейфового тока не изменятся, так как они зависят только от количества заряженных частиц, находящихся в области p-n перехода.
5. Электроны способны перемещаться из n-области в p-область, что приводит к дисбалансу их концентрации. В одной из областей будет недостаток частиц, а в другой — избыток.
6. Из-за этого часть электронов перемещается вглубь полупроводника, что становится причиной разрушения его электронейтральности.
7. В этом случае полупроводник стремится к восстановлению своей нейтральности и начинает получать заряд от подключённого источника питания. Всё это приводит к образованию тока во внешней электроцепи.

Обратный метод

Этот способ подключения диода к общей схеме используется гораздо реже. В его основе лежит изменение полярности внешнего источника питания, который участвует в процессе передачи напряжения.

Особенности функционирования диода при обратном включении:

1. После включения источника питания в области p-n перехода образуется электрическое поле. Его направление будет одинаковым с внутренним диффузионным полем.
2. Из-за этого будет происходить расширение запирающего слоя.
3. Находящееся в области p-n перехода поле будет ускорять движение электронов, но оставлять неизменными показатели дрейфующего тока.
4. Из-за всех этих действий будет постепенно нарастать обратное напряжение, которое поспособствует стремлению электрического тока к максимальным значениям.

Вам это будет интересно Как работать с термоусадочной трубкой

Области применения диодов

Современные производители предлагают широкий ассортимент диодов, адаптированных для конкретных областей применения.

Выпрямительные диоды

Эти устройства служат для выпрямления синусоиды переменного тока. Их принцип действия основывается на свойстве устройства переходить в закрытое состояние при обратном смещении. В результате работы диодного прибора происходит срезание отрицательных полуволн синусоиды тока. По мощности рассеивания, которая зависит от наибольшего разрешенного прямого тока, выпрямительные диоды делят на три типа – маломощные, средней мощности, мощные.

• Слаботочные диоды
  могут использоваться в цепях, в которых величина тока не превышает 0,3 А. Изделия отличаются малой массой и компактными габаритами, поскольку их корпус изготавливается из полимерных материалов.
• Диоды средней мощности
  могут работать в диапазоне токов 0,3-10,0 А. В большинстве случаев они имеют металлический корпус и жесткие выводы. Производят их в основном из очищенного кремния. Со стороны катода изготавливается резьба для фиксации на теплоотводящем радиаторе.
• Мощные (силовые) диоды работают в цепях с током более 10 А. Их корпусы изготавливают из металлокерамики и металлостекла. Конструктивное исполнение – штыревое или таблеточное. Производители предлагают модели, рассчитанные на токи до 100 000 А и напряжение до 6 кВ. Изготавливаются в основном из кремния.

Диодные детекторы

Такие устройства получают комбинацией в схеме диодов с конденсаторами. Они предназначены для выделения низких частот из модулированных сигналов. Присутствуют в большинстве аппаратов бытового применения – радиоприемниках и телевизорах. В качестве детекторов излучения используются фотодиоды, преобразующие свет, попадающий на светочувствительную область, в электрический сигнал.

Ограничительные устройства

Защиту от перегруза обеспечивает цепочка из нескольких диодов, которые подключают к питающим шинам в обратном направлении. При соблюдении стандартного рабочего режима все диоды закрыты. Однако при выходе напряжения сверх допустимого назначения срабатывает один из защитных элементов.

Диодные переключатели

Переключатели, представляющие собой комбинацию диодов, которые применяются для мгновенного изменения высокочастотных сигналов. Такая система управляется постоянным электрическим током. Высокочастотный и управляющие сигналы разделяют с помощью конденсаторов и индуктивностей.

Диодная искрозащита

Эффективную искрозащиту создают с помощью комбинирования шунт-диодного барьера, ограничивающего напряжение, с токоограничительными резисторами.

Параметрические диоды

Используются в параметрических усилителях, которые являются подвидом резонансных регенеративных усилителей. Принцип работы основан на физическом эффекте, который заключается в том, что при поступлении на нелинейную емкость разночастотных сигналов часть мощности одного сигнала можно направить на рост мощности другого сигнала. Элементом, предназначенным для содержания нелинейной емкости, и является параметрический диод.

Смесительные диоды

Смесительные устройства используются для трансформации сверхвысокочастотных сигналов в сигналы промежуточной частоты. Трансформация сигналов осуществляется, благодаря нелинейности параметров смесительного диода. В качестве смесительных СВЧ-диодов используются приборы с барьером Шоттки, варикапы, обращенные диоды, диоды Мотта.

Умножительные диоды

Эти СВЧ устройства используются в умножителях частоты. Они могут работать в дециметровом, сантиметровом, миллиметровом диапазонах длин волн. Как правило, в качестве умножительных приборов используются кремниевые и арсенид-галлиевые устройства, часто – с эффектом Шоттки.

Настроечные диоды

Принцип работы настроечных диодов основан на зависимости барьерной емкости p-n перехода от величины обратного напряжения. В качестве настроечных используются приборы кремниевые и арсенид-галлиевые. Эти детали применяют в устройствах перестройки частоты в сверхчастотном диапазоне.

Генераторные диоды

Для генерации сигналов в сверхвысокочастотном диапазоне востребованы устройства двух основных типов – лавинно-пролетные и диоды Ганна. Некоторые генераторные диоды при условии включения в определенном режиме могут выполнять функции умножительных устройств.

Как определить анод и катод диода

1) на некоторых диодах катод обозначают полоской, отличающейся от цвета корпуса

2) можно проверить диод с помощью мультиметра и узнать, где у него катод, а где анод. Заодно проверить его работоспособность. Этот способ железный ;-). Как проверить диод с помощью мультиметра можно узнать в этой статье.

Где находится анод, а где катод очень легко запомнить, если вспомнить воронку для наливания жидкостей в узкие горлышки бутылок. Воронка очень похожа на схему диода. Наливаем в воронку, и жидкость у нас очень хорошо бежит, а если ее перевернуть, то попробуй налей-ка через узкое горлышко воронки ;-).

Виды диодов по типу конструкции

Стабилитроны (диоды Зенера)

Эти устройства способны сохранять рабочие характеристики в режиме электрического пробоя. В низковольтных устройствах (напряжение до 5,7 В) используется туннельный пробой, в высоковольтных – лавинный. Стабилизацию невысоких напряжений обеспечивают стабисторы.

Стабисторы

Стабиистор, или нормистор, — это полупроводниковый диод, в котором для стабилизации напряжения используется прямая ветвь вольт-амперной характеристики (то есть в области прямого смещения напряжение на стабисторе слабо зависит от тока). Отличительной особенностью стабисторов по сравнению со стабилитронами является меньшее напряжение стабилизации (примерно 0,7-2 V).

Диоды Шоттки

Устройства, применяемые в качестве выпрямительных, умножительных, настроечных, работают на базе контакта металл-полупроводник. Конструктивно они представляют собой пластины из низкоомного кремния, на которые наносится высокоомная пленка с тем же типом проводимости. На пленку вакуумным способом напыляется металлический слой.

Варикапы

Варикапы выполняют функции емкости, величина которой меняется с изменением напряжения. Основная характеристика этого прибора – вольт-фарадная.

Туннельные диоды

Эти полупроводниковые диоды имеют падающий участок на вольтамперной характеристике, возникающий из-за туннельного эффекта. Модификация туннельного устройства – обращенный диод, в котором ветвь отрицательного сопротивления выражена мало или отсутствует. Обратная ветвь обращенного диода соответствует прямой ветви традиционного диодного устройства.

Тиристоры

В отличие от обычного диода, тиристор, кроме анода и катода, имеет третий управляющий электрод. Для этих моделей характерны два устойчивых состояния – открытое и закрытое. По устройству эти детали разделяют на динисторы, тринисторы, симисторы. При производстве этих изделий в основном используется кремний.

Симисторы

Симисторы (симметричные тиристоры) – это разновидность тиристора, используется для коммутации в цепях переменного тока. В отличие от тиристора, имеющего катод и анод, основные (силовые) выводы симистора называть катодом или анодом некорректно, так как в силу структуры симистора они являются тем и другим одновременно. Симистор остаётся открытым, пока протекающий через основные выводы ток превышает некоторую величину, называемую током удержания.

Динисторы

Динистором, или диодным тиристором, называется устройство, не содержащее управляющих электродов. Вместо этого они управляются напряжением, приложенным между основными электродами. Их основное применение – управление мощной нагрузкой при помощи слабых сигналов. Также динисторы используют при изготовлении переключающих устройств.

Диодные мосты

Это 4, 6 или 12 диодов, которые соединяются между собой. Число диодных элементов определяется типом схемы, которая бывает – однофазной, трехфазной, полно- или полумостовой. Мосты выполняют функцию выпрямления тока. Часто используются в автомобильных генераторах.

Фотодиоды

Предназначены для преобразования световой энергии в электрический сигнал. По принципу работы аналогичны солнечным батареям.

Светодиоды

Эти устройства при подключении к электрическому току излучают свет. Светодиоды, имеющие широкую цветовую гамму свечения и мощность, применяются в качестве индикаторов в различных приборах, излучателей света в оптронах, используются в мобильных телефонах для подсветки клавиатуры. Приборы высокой мощности востребованы в качестве современных источников света в фонарях.

Инфракрасные диоды

Это разновидность светодиодов, излучающая свет в инфракрасном диапазоне. Применяется в бескабельных линиях связи, КИП, аппаратах дистанционного управления, в камерах видеонаблюдения для обзора территории в ночное время суток. Инфракрасные излучающие устройства генерируют свет в диапазоне, который не доступен человеческому взгляду. Обнаружить его можно с помощью фотокамеры мобильного телефона.

Диоды Ганна

Эта разновидность сверхчастотных диодов изготавливается из полупроводникового материала со сложной структурой зоны проводимости. Обычно при производстве этих устройств используется арсенид галлия электронной проводимости. В этом приборе нет p-n перехода, то есть характеристики устройства являются собственными, а не возникающими на границе соединения двух разных полупроводников.

Магнитодиоды

В таких приборах ВАХ изменяется под действием магнитного поля. Устройства используются в бесконтактных кнопках, предназначенных для ввода информации, датчиках движения, приборах контроля и измерения неэлектрических величин.

Лазерные диоды

Эти устройства, имеющие сложную структуру кристалла и сложный принцип действия, дают редкую возможность генерировать лазерный луч в бытовых условиях. Благодаря высокой оптической мощности и широким функциональным возможностям, приборы эффективны в высокоточных измерительных приборах бытового, медицинского, научного применения.

Лавинные и лавинно-пролетные диоды

Принцип действия устройств заключается в лавинном размножении носителей заряда при обратном смещении p-n перехода и их преодолении пролетного пространства за определенный временной промежуток. В качестве исходных материалов используются арсенид галлия или кремний. Приборы в основном предназначаются для получения сверхвысокочастотных колебаний.

PIN-диоды

PIN-устройства между p- и n-областями имеют собственный нелегированный полупроводник (i-область). Широкая нелегированная область не позволяет использовать этот прибор в качестве выпрямителя. Однако зато PIN-диоды широко применяются в качестве смесительных, детекторных, параметрических, переключательных, ограничительных, настроечных, генераторных.

Триоды

Триоды – это электронные лампы. Он имеет три электрода: термоэлектронный катод (прямого или косвенного накала), анод и управляющую сетку. Сегодня триоды практически полностью вытеснены полупроводниковыми транзисторами. Исключение составляют области, где требуется преобразование сигналов с частотой порядка сотен МГц — ГГц высокой мощности при маленьком числе активных компонентов, а габариты и масса не имеют большого значения.

Диод в цепи переменного тока

Кто забыл, что такое переменный ток, читаем эту статью. Итак, для того, чтобы рассмотреть работу диода в цепи переменного тока, давайте составим схему. Здесь мы видим генератор частоты G, диод и два клеммника Х1 и Х2, с которых мы будем снимать сигнал с помощью осциллографа.

Мой генератор частоты выглядит вот так.

генератор частот

Осциллограмму будем снимать с помощью цифрового осциллографа

Генератор выдает переменное синусоидальное напряжение.

синусоидальный сигнал

Что же будет после диода? Цепляемся к клеммам X1 и X2 и видим вот такую осциллограмму.

переменное напряжение после диода

Диод вырезал нижнюю часть синусоиды, оставив только верхнюю часть.

А что будет, если мы поменяем выводы диода? Схема примет такой вид.

переменый ток после диода

Что же получим на клеммах Х1 и Х2 ? Смотрим на осциллограмму.

переменный ток после диода

Ничего себе! Диод срезал только положительную часть синусоиды!

Маркировка диодов

Маркировка полупроводниковых диодных устройств включает цифры и буквы:

• Первая буква характеризует исходный материал. Например, К – кремний, Г – германий, А – арсенид галлия, И – фосфид индия.
• Вторая буква – класс или группа диода.
• Третий элемент, обычно цифровой, обозначает применение и электрические свойства модели.
• Четвертый элемент – буквенный (от А до Я), обозначающий вариант разработки.

Пример: КД202К – кремниевый выпрямительный диффузионный диод.

Старая система обозначений

В соответствии с системой обозначений, разработанной до 1964 г., сокращенное обозначение диодов состояло из двух или трех элементов.

Первый элемент буквенный, Д — диод.

Второй элемент — номер, соответствующий типу диода: 1…100 — точечные германиевые, 101…200— точечные кремниевые, 201…300 — плоскостные кремниевые, 801…900 — стабилитроны, 901…950 — варикапы, 1001…1100 — выпрямительные столбы. Третий элемент — буква, указывающая разновидность прибора. Этот элемент может отсутствовать, если разновидностей диода нет.

В настоящее время существует система обозначений, соответствующая ГОСТ 10862-72. В новой, как и в старой системе, принято следующее разделение на группы по предельной (граничной) частоте усиления (передачи тока ) на:

• низкочастотные НЧ (до 3 МГц),
• средней частоты СЧ (от 3 до 30 МГц),
• высокочастотные ВЧ (свыше 30 МГц),
• сверхвысокочастотные СВЧ;

По рассеиваемой мощности:

• маломощные (до 0,3 Вт),
• средней мощности (от 0,3 до 1,5 Вт),
• большой (свыше 1,5 Вт) мощности.

Характеристики кремниевых и германиевых диодов

Когда мы думаем об электронных устройствах, мы часто думаем о том, насколько быстро эти устройства работают или как долго мы можем работать с ними, прежде чем подзарядить аккумулятор. Большинство людей не задумывается о том, из чего сделаны компоненты их электронных устройств. Хотя каждое устройство отличается по своей конструкции, все они имеют одну общую черту — электронные схемы с компонентами, которые содержат химические элементы кремний и германий.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Кремний и германий — два химических элемента, называемых металлоидами. И кремний, и германий можно комбинировать с другими элементами, называемыми легирующими добавками, для создания твердотельных электронных устройств, таких как диоды, транзисторы и фотоэлементы. Основное различие между кремниевыми и германиевыми диодами — это напряжение, необходимое для того, чтобы диод включился (или стал «смещенным в прямом направлении»). Кремниевым диодам требуется 0,7 В для прямого смещения, тогда как германиевым диодам требуется только 0.3 вольта для прямого смещения.

Как заставить металлоиды проводить электрический ток

Германий и кремний — это химические элементы, называемые металлоидами. Оба элемента хрупкие и имеют металлический блеск. Каждый из этих элементов имеет внешнюю электронную оболочку, содержащую четыре электрона; это свойство кремния и германия мешает любому элементу в чистом виде быть хорошим проводником электричества. Один из способов заставить металлоид свободно проводить электрический ток — это нагреть его.Добавление тепла заставляет свободные электроны в металлоиде двигаться быстрее и двигаться более свободно, позволяя протекать приложенному электрическому току, если разница в напряжении на металлоиде достаточна для перехода в зону проводимости.

Введение добавок в кремний и германий

Еще один способ изменить электрические свойства германия и кремния — это ввести химические элементы, называемые легирующими добавками. Такие элементы, как бор, фосфор или мышьяк, можно найти в периодической таблице рядом с кремнием и германием.Когда легирующие добавки вводятся в металлоид, они либо обеспечивают дополнительный электрон внешней электронной оболочке металлоида, либо лишают металлоид одного из его электронов.

В практическом примере диода кусок кремния легирован двумя различными легирующими добавками, такими как бор с одной стороны и мышьяк с другой. Точка, где сторона, легированная бором, встречается со стороной, легированной мышьяком, называется P-N переходом. Для кремниевого диода сторона, легированная бором, называется «кремнием P-типа», потому что введение бора лишает кремний электрона или вводит электронную «дырку».С другой стороны, кремний, легированный мышьяком, называется «кремнием N-типа», потому что он добавляет электрон, который облегчает прохождение электрического тока при приложении напряжения к диоду.

Поскольку диод действует как односторонний клапан для протекания электрического тока, на две половины диода должен подаваться перепад напряжения, и он должен применяться в правильных областях. На практике это означает, что положительный полюс источника питания должен быть приложен к проводу, идущему к материалу P-типа, а отрицательный полюс должен быть приложен к материалу N-типа, чтобы диод проводил электричество.Когда питание подается правильно на диод, и диод проводит электрический ток, говорят, что диод смещен в прямом направлении. Когда отрицательный и положительный полюсы источника питания прикладываются к материалам противоположной полярности диода — положительный полюс к материалу N-типа и отрицательный полюс к материалу P-типа — диод не проводит электрический ток, состояние, известное как обратное смещение.

Разница между германием и кремнием

Основное различие между германиевыми и кремниевыми диодами — это напряжение, при котором электрический ток начинает свободно течь через диод.Германиевый диод обычно начинает проводить электрический ток, когда напряжение, должным образом приложенное к диоду, достигает 0,3 В. Кремниевым диодам требуется большее напряжение для проведения тока; для создания прямого смещения в кремниевом диоде требуется 0,7 вольт.

Каковы характеристики идеального кремниевого диода?

Диод — это электрический переключатель, обычно сделанный из полупроводникового материала, такого как кремний. Он состоит из двух выводов: положительного (анод) и отрицательного (катод).Его часто используют в качестве выпрямителя, который представляет собой устройство, преобразующее переменный ток в постоянный ток, протекающий в одном направлении. Выпрямители можно найти в электронных компонентах, таких как радиоприемники, источники питания постоянного тока и высоковольтные передатчики. Диоды бывают самых разных форм, например, ламповые диоды, полупроводниковые диоды и ртутно-дуговые клапаны. Диод работает вместе с резистором в цепи.

Направление напряжения
Направление потока электронов в диоде характеризуется прямым и обратным режимами.В диоде с прямым смещением ток течет в положительном направлении, тогда как в диоде с обратным смещением ток течет в отрицательном направлении. Вот еще один способ понять это:

• диод с прямым смещением = включен (или «включен»)
• обратный диод = выключен (или «отключен»)

Идеальные диоды
Диод с обратным смещением называется разомкнутой цепью. Но когда диод горит, он действует как короткое замыкание. В идеале диод работает как разомкнутая нелинейная цепь с фиксированным постоянным падением напряжения.Эта модель пользуется популярностью в инженерной сфере из-за ее простоты. Он основан на концепции, согласно которой «прямая проводка» имеет незначительное колеблющееся падение напряжения примерно от 0,6-0,8 вольт, при условии, что величина напряжения постоянна и составляет 0,7 В.

Цепь может быть проанализирована как линейная, только если сигнал напряжения не превышает одну или несколько точек разрыва. Кроме того, идеальный диод имеет нулевое сопротивление току в одном направлении и высокое сопротивление в противоположном направлении.

Заключение
Диоды позволяют току свободно течь в одном направлении, ограничивая поток в противоположном направлении. Назначение диода с прямым смещением — позволить току течь в прямом направлении, ограничивая ток в обратном направлении. Диод с обратным смещением отражает отрицательное напряжение. Наиболее распространены диоды на основе полупроводников.

Международный союз компонентов

Allied Components International специализируется на разработке и производстве широкого спектра стандартных магнитных компонентов и модулей, таких как индукторы для микросхем, магнитные индукторы на заказ и трансформаторы на заказ.Мы стремимся предоставлять нашим клиентам продукцию высокого качества, обеспечивать своевременные поставки и предлагать конкурентоспособные цены.

Мы — растущее предприятие в магнитной промышленности с более чем 20-летним опытом.

RP Photonics Encyclopedia — фотодиоды, фотодетекторы, p-i-n, InGaAs, кремний, германий, PIN, полоса пропускания, линейность, усилитель тока

Энциклопедия> буква P> фотодиоды

можно найти в Руководстве покупателя RP Photonics.Среди них:

Найдите более подробную информацию о поставщиках в конце этой статьи энциклопедии или посетите наш

Вас еще нет в списке? Получите свою заявку!

Определение: полупроводниковые приборы с p – n или p – i – n структурой для обнаружения света

Более общий термин: фотоприемники

Более конкретные термины: лавинные фотодиоды, фотодиоды режима Гейгера, фотодиоды с боковым эффектом, квадрантные фотодиоды, p – i – n фотодиоды, кремниевые фотодиоды, германиевые фотодиоды, фотодиоды InGaAs

Немецкий: фотодиод

Категории: фотонные устройства, обнаружение и определение характеристик света, оптоэлектроника, оптическая метрология

Как цитировать статью; предложить дополнительную литературу

Автор: Dr.Rüdiger Paschotta

Фотодиоды — это часто используемые фотоприемники, которые в значительной степени заменили ранее использовавшиеся фотолаборы.
Это полупроводниковые устройства, которые содержат p – n-переход и часто собственный (нелегированный) слой между n- и p-слоями.
Устройства с внутренним слоем называются фотодиодами p – i – n или PIN .
Свет, поглощаемый в обедненной или собственной области, генерирует электронно-дырочные пары, большая часть которых вносит вклад в фототок.
Фототок может быть довольно точно пропорционален интенсивности поглощенного (или падающего) света в широком диапазоне оптических сил.

Рисунок 1:
Схематический рисунок p – i – n фотодиода. Зеленый слой — это антибликовое покрытие.

На рис. 1 схематически показана типовая конструкция фотодиода p – i – n типа.
Здесь есть внутренняя область между n-легированной и p-легированной областью, где генерируется большая часть электрических носителей.
Через электрические контакты (анод и катод) может быть получен генерируемый фототок.
Анод может иметь форму кольца, так что свет может проходить через отверстие.Большая активная область может быть получена с помощью соответствующего большого кольца, но это имеет тенденцию к увеличению емкости, тем самым уменьшая полосу обнаружения и увеличивая темновой ток; Кроме того, эффективность может упасть, если носители генерируются слишком далеко от электродов.

Для высокой чувствительности необходим материал с сильным поглощением для рассматриваемой длины волны оптического излучения.
При использовании более толстого слоя для эффективного поглощения можно потерять много генерируемых носителей.

Некоторые фотодиоды выпускаются в виде матриц фотодиодов, в основном одномерных.

Для значительного увеличения чувствительности можно использовать лавинные фотодиоды (см. Ниже) или фототранзисторы.

Режимы работы фотодиодов

Фотодиоды

могут работать в двух очень разных режимах:

• Фотоэлектрический режим : как солнечный элемент, освещенный фотодиод генерирует напряжение, которое можно измерить.Однако зависимость этого напряжения от мощности света нелинейна, а динамический диапазон довольно мал.
  Также не достигается максимальная скорость.

Рисунок 2:
Простая электронная схема фотоприемника на основе фотодиода.

• Режим фотопроводимости : здесь на диод подается обратное напряжение (т.е. напряжение в направлении, где диод не проводит ток без падающего света) и измеряется результирующий фототок.
  Самое простое решение для этого режима с обратным смещением основано на источнике напряжения и нагрузочном резисторе, как показано на рисунке 2.Зависимость фототока от мощности света может быть очень линейной в пределах шести или более порядков величины мощности света, например в диапазоне от нескольких нановатт до десятков милливатт для кремниевого p – i – n-фотодиода с активной площадью несколько мм ² .
  Величина обратного напряжения почти не влияет на фототок и лишь слабо влияет на (обычно небольшой) темновой ток (полученный без света), но более высокое напряжение имеет тенденцию ускорять реакцию, а также увеличивает нагрев устройства. .

Рисунок 3:
Вольт-амперные характеристики фотодиода для различных оптических мощностей.
В фотоэлектрическом режиме (см. Линию для нагрузочного резистора 1 кОм) ответ нелинейный.
В режиме фотопроводимости, показанном здесь для простой схемы с обратным смещением, приложенным через нагрузочный резистор, достигается очень линейный отклик.
То же самое верно и для постоянного обратного смещения (не показано).

Даже при использовании в фотопроводящем режиме фотодиоды обычно не считаются фотопроводящими детекторами.

Простые фотодиодные схемы приводят к полосе обнаружения, ограниченной RC, что приводит к компромиссу между полосой пропускания и чувствительностью.

В простой схеме, показанной на рисунке 2, величина напряжения смещения падает с увеличением фототока из-за падения напряжения на нагрузочном резисторе.
Хотя это мало влияет на линейность, это приводит к зарядке или разрядке емкости фотодиода при изменении интенсивности падающего света, так что полоса обнаружения часто становится ограниченной по RC.Это вводит компромисс между полосой обнаружения и чувствительностью: для высокой полосы пропускания требуется небольшой нагрузочный резистор, что приводит к низкой чувствительности, а также к более высокой эквивалентной мощности шума, которая часто ограничивается тепловым шумом (шумом Джонсона) нагрузки. резистор.

Чтобы избежать этого компромисса, часто используют усилитель тока (также называемый трансимпедансным усилителем ).
Такой усилитель, который обычно реализуется с операционным усилителем (операционным усилителем), поддерживает напряжение на диоде почти постоянным (например,грамм. около нуля или при некотором, возможно, регулируемом обратном смещении), так что емкость фотодиода теряет большую часть своей актуальности.
Изменения остаточного напряжения на фотодиоде обратно пропорциональны коэффициенту усиления используемого операционного усилителя.
Тем не менее, рекомендуется минимизировать входную емкость и требовать максимальной полосы пропускания; например, лучше напрямую подключить фотодиод к усилителю тока, а не использовать длинное кабельное соединение.

Усилители тока

, которые также доступны как OEM-устройства, также могут иметь очень хорошие шумовые характеристики.Соответствующий показатель — это эквивалентный шуму входной ток, который может быть значительно ниже 1 пА / Гц ^1/2 .

Имеющиеся в продаже лабораторные усилители тока помогают сделать измерения мощности очень гибкими, обеспечивая множество различных настроек чувствительности и, следовательно, огромный динамический диапазон с низким уровнем шума, а также, возможно, встроенный дисплей, регулируемое напряжение смещения и смещение сигнала, регулируемые фильтры. пр.

Полупроводниковые материалы

Типичные материалы фотодиода:

• кремний (Si): низкий темновой ток, высокая скорость, хорошая чувствительность в диапазоне примерно от 400 до 1000 нм (лучше всего в диапазоне 800–900 нм)
• германий (Ge): высокий темновой ток, низкая скорость из-за большой паразитной емкости, хорошая чувствительность между примерно 900 и 1600 нм (лучше всего в диапазоне 1400-1500 нм)
• фосфид арсенида галлия индия (InGaAsP): дорогой, низкий темновой ток, высокая скорость, хорошая чувствительность примерно между 1000 и 1350 нм (лучше всего около 1100–1300 нм)
• Арсенид индия-галлия (InGaAs): дорогой, низкий темновой ток, высокая скорость, хорошая чувствительность примерно между 900 и 1700 нм (лучше всего около 1300–1600 нм)

Указанные диапазоны длин волн иногда могут быть значительно превышены моделями с расширенным спектральным откликом.

Ключевые свойства

Наиболее важные свойства фотодиодов:

• чувствительность, т. Е. Фототок, деленный на оптическую мощность, связанный с квантовой эффективностью, в зависимости от длины волны
• активная область, т.е. светочувствительная область
• максимально допустимый фототок (обычно ограничивается насыщением)
• напряжение пробоя, установка предела полезного напряжения смещения
• темновой ток (в режиме фотопроводимости, важен для обнаружения низкого уровня освещенности)
• скорость, т.е.е. полоса пропускания, связанная с временем нарастания и спада, часто зависит от емкости

Могут быть интересны дополнительные количества:

• Обычно довольно высокое сопротивление шунта способствует небольшому току при приложении напряжения смещения.
  Он также вносит некоторый ток теплового шума, который в некоторых случаях ограничивает чувствительность.
• Часто небольшое последовательное сопротивление вызывает дополнительное падение напряжения, пропорциональное фототоку, а также может вносить некоторый вклад в шум обнаружения.

Скорость (полоса пропускания) фотодиода обычно ограничивается либо электрическими параметрами (емкость и внешний резистор), либо внутренними эффектами, такими как время прохождения несущей в области истощения.
(В некоторых случаях относительно медленная диффузия носителей, генерируемых за пределами обедненной области, ограничивает полосу пропускания.)
Наивысшая полоса пропускания в несколько десятков гигагерц обычно достигается с небольшими активными областями (диаметры значительно меньше 1 мм) и небольшими объемами поглощения.
Такие небольшие активные области по-прежнему практичны, особенно для устройств с волоконной связью, но они ограничивают достижимые фототоки до порядка 1 мА или менее, что соответствует оптической мощности ≈ 2 мВт или менее.Более высокие фототоки действительно желательны для подавления дробового и теплового шума.
(Более высокие фототоки увеличивают дробовой шум в абсолютном выражении, но уменьшают его по отношению к сигналу.)
Большие активные области (с диаметром до 1 см) позволяют обрабатывать большие пучки и гораздо более высокие фототоки, но за счет более низкой скорости.

Сочетание высокой полосы пропускания (десятки гигагерц) и высоких фототоков (десятки миллиампер) достигается в фотодетекторах с согласованием по скорости, содержащих несколько фотодетекторов малой площади, которые слабо связаны с оптическим волноводом и доставляют свои фототоки в общую радиочастоту. волноводная структура.

Квантовая эффективность фотодиода — это доля падающих (или поглощенных) фотонов, которые вносят вклад в фототок.
Для фотодиодов без лавинного эффекта он напрямую связан с чувствительностью S : фототок

с квантовой эффективностью η, зарядом электрона e и энергией фотона hν .
Квантовая эффективность фотодиода может быть очень высокой — в некоторых случаях более 95% — но значительно зависит от длины волны.Помимо высокой внутренней эффективности, высокая квантовая эффективность требует подавления отражений, например с антибликовым покрытием.

В некоторых случаях необходимо соблюдать дополнительные свойства фотодиодов, такие как линейность отклика в широком динамическом диапазоне, пространственная однородность отклика или форма динамического отклика (например, оптимизированная для временной или частотной области), или шумовые характеристики.

Шумовые характеристики фотодиодов могут быть очень хорошими.При высоких фототоках он может быть ограничен дробовым шумом, хотя тепловой шум в электронике часто бывает сильнее.
Для обнаружения очень низких уровней освещенности (например, для счета фотонов) темновой ток также может играть роль.

Более высокая чувствительность (хотя иногда и за счет более низкой квантовой эффективности) может быть достигнута с помощью лавинных фотодиодов.
Они работают с относительно высоким напряжением обратного смещения, так что могут генерироваться вторичные электроны (как в фотоумножителях).Лавинный процесс увеличивает чувствительность, так что влияние шума последующих электронных усилителей сводится к минимуму, тогда как квантовый шум становится более важным, а также вносится шум умножения.

Фотодиод иногда встраивают в корпус лазерного диода.
Он может обнаруживать свет, проходящий через заднюю грань с высокой отражающей способностью, мощность которого пропорциональна выходной мощности.
Полученный сигнал можно использовать, например, для стабилизации выходной мощности или для обнаружения ухудшения характеристик устройства.

Электроника, используемая в фотодетекторе на основе фотодиода, может сильно влиять на производительность с точки зрения скорости, линейности и шума.
Как упоминалось выше, усилители тока (трансимпедансные усилители) часто являются хорошим выбором.

Быстрые фотодиоды

Для обеспечения особенно высокой полосы пропускания в диапазоне гигагерц используются современные фотодиоды.
Например, некоторые устройства содержат оптический резонатор вокруг тонкой поглощающей секции.
Таким образом, можно достичь эффективного поглощения и, следовательно, высокой квантовой эффективности, несмотря на довольно небольшую толщину собственной области, которая выбрана для уменьшения времени дрейфа.

Так называемые волноводные фотодиоды содержат оптический волновод, который направляет свет вдоль области поглощения.
Эта поглощающая область может снова быть очень тонкой, и, тем не менее, можно получить эффективное поглощение на небольшой длине.
За счет минимизации длины активной области можно также минимизировать электрическую емкость и достичь очень высокой полосы пропускания.

В некоторых случаях структура электрода выполнена так, что она образует электрический волновод, в котором электрическая волна может распространяться параллельно с оптической волной в оптическом волноводе.Такие фотодиоды бегущей волны могут иметь полосу пропускания значительно выше 100 ГГц.

Некоторые полупроводниковые материалы лучше подходят для изготовления быстрых фотодиодов, чем другие.
Например, арсенид индия-галлия (InGaAs) особенно подходит, потому что этот материал с прямой запрещенной зоной (в отличие, например, от кремния) имеет довольно короткую длину поглощения, что позволяет создавать очень тонкие поглощающие слои, в которых могут быть фотоносители. быстро собрал.
Для быстрых лавинных фотодиодов также важно иметь низкое соотношение коэффициентов ударной ионизации дырок и электронов.

Многосегментные фотодиоды и фотодиодные матрицы

Фотодиоды выпускаются не только односегментными детекторами.
Существуют двух- и квадрантные фотодиоды, которые можно использовать для точного зондирования, а также одномерные и двумерные матрицы фотодиодов.
Подробнее читайте в статье о позиционно-чувствительных детекторах.

Вопросы и комментарии пользователей

Здесь вы можете оставлять вопросы и комментарии. Если они будут приняты автором, они появятся над этим абзацем вместе с ответом автора.Автор принимает решение о приеме на основании определенных критериев. По сути, вопрос должен представлять достаточно широкий интерес.

Пожалуйста, не вводите здесь личные данные; в противном случае мы бы скоро удалили его. (См. Также нашу декларацию о конфиденциальности.) Если вы хотите получить личный отзыв или консультацию от автора, пожалуйста, свяжитесь с ним, например по электронной почте.

Отправляя информацию, вы даете свое согласие на возможную публикацию ваших материалов на нашем веб-сайте в соответствии с нашими правилами.(Если позже вы откажетесь от своего согласия, мы удалим эти данные.) Поскольку ваши материалы сначала рассматриваются автором, они могут быть опубликованы с некоторой задержкой.

См. Также: p – i – n фотодиоды, матрицы фотодиодов, позиционно-чувствительные детекторы, фотодетекторы, фототранзисторы, согласованные по скорости фотодетекторы, лавинные фотодиоды, фотодетекторы металл-полупроводник-металл, фототрубки, дробовой шум, полоса пропускания, The Photonics Spotlight 2006- 10-16
и другие статьи в категориях фотонные устройства, обнаружение и определение характеристик света, оптоэлектроника, оптическая метрология

Код для ссылок на других сайтах

Если вы хотите разместить ссылку на эту статью на каком-либо другом ресурсе (например, на своем веб-сайте, в социальных сетях, дискуссионном форуме, Википедии), вы можете получить здесь необходимый код.

HTML-ссылка на эту статью:

   
 Статья о фотодиодах  
 в  
 Энциклопедия фотоники RP   

С изображением для предварительного просмотра (см. Рамку чуть выше):

   
  alt = "article">   

Для Википедии, например в разделе «== Внешние ссылки ==»:

  * [https://www.rp-photonics.com/photodiodes.html 
 статья «Фотодиоды» в энциклопедии RP Photonics]  

Сопротивление биполярного транзистора

Идеальный транзисторный ключ должен почти мгновенно менять состояние и иметь очень крутой (вертикальный) переходный процесс, а время переключения должно равняться нулю.Соедините базу и коллектор транзистора через германиевый диод (такой переключатель становится квазинасыщенным), который характеризуется более высоким значением насыщения и меньшим временем переключения. Чаще всего используются кремниевые Si-транзисторы (пороговое напряжение VT = 0,6 — 0,7 В), реже — германиевые Ge (VT = 0,2 — 0,3 В). Режим устройства полупроводника — транзистор. Биполярный транзистор — трехконтактный (три электрода) управляемый током полупроводниковый электронный компонент, который имеет возможность усиливать сигналы постоянного и переменного тока, поэтому каждый транзистор относится к семейству усилителей.Таким образом, эмиттерный электрод является довольно «обычным» для входных и выходных сигналов — отсюда и название системы. Усиленное напряжение входного сигнала подается между базой и эмиттером транзистора, тогда как сигнал после усиления принимается между коллектором и эмиттером. Спасибо! PNP BJT будет работать как два диода с общей катодной областью N-типа, а NPN как два диода с общей анодной областью P-типа. Транзистор, производный от передаточного резистора, представляет собой устройство с тремя выводами, сопротивление которого между двумя выводами регулируется третьим.Подключение блока питания к базе транзистора.

Наконец-то! Когда нет больше управляющего напряжения, транзистор возвращается в состояние отсечки.

Добавьте емкость, параллельную основному резистору транзистора. 2… Принцип его работы основан на двух рабочих состояниях транзистора: отсечка и насыщение. Поскольку биполярный транзистор представляет собой устройство с тремя выводами, в основном существует три возможных способа подключения его к электронной схеме, при этом одна клемма является общей для входа и выхода.

Электроды биполярного транзистора имеют следующие названия: — C — коллектор, B — база, E — эмиттер. Биполярный транзистор состоит из трех полупроводниковых областей с разными типами проводимости: N-P-N или P-N-P. Ваш электронный адрес не будет опубликован.

Существуют способы значительно ускорить процесс переключения транзисторов: Ниже представлены наиболее часто встречающиеся системы смещения транзисторов: проводимость — одно слово. Под действием сигнала (напряжения) транзистор активируется и переходит из состояния отсечки через активное состояние в насыщение.Конфигурация с общей базой — имеет усиление по напряжению, но без усиления по току. Это наверняка была ошибка при написании, и мы ее не заметили, но мы можем рассчитывать, что наши полезные посетители укажут на нее. Если вы студент или просто хотите научиться решать задачи с биполярными транзисторами, посетите этот раздел нашего веб-сайта, где вы можете найти широкий спектр электронных задач. Есть два типа биполярных транзисторов: транзисторы N-P-N и транзисторы P-N-P. Источник: Бесчиповый RFID-считыватель для сверхширокополосной технологии, 2018 г. Биполярный транзистор, работающий в лавинообразном режиме [DEA 07], обеспечивает высоковольтный выходной импульс за счет ограниченного PRF и потребности в высоковольтном источнике питания (примерно 200 В).

Спасибо за напоминание. Усиление напряжения этой схемы близко к единице, поэтому на выходе усилителя появляется «повторяющееся» напряжение со входа, отсюда и второе широко используемое название этого усилителя — эмиттер. В зависимости от рабочей точки транзистор может находиться в четырех режимах работы: Эти области транзистора обычно используются в соответствии с потребностями, например: усиленное напряжение входного сигнала подается между базой и коллектором транзистора, тогда как сигнал после усиление происходит между коллектором и эмиттером.В этом примере две формы p-n-перехода (диоды): база-эмиттер (BE) и база-коллектор (BC). — Определение и учебное пособие, Учебное пособие по конденсаторам — символ, параметры, соединения, что такое униполярный / полевой транзистор? Усилитель — это устройство, которое может управлять большей мощностью при меньшем потреблении энергии. Если вы студент или просто хотите научиться решать задачи с биполярными транзисторами, посетите этот раздел нашего веб-сайта, где вы можете найти широкий спектр электронных задач. 1. Каждый метод подключения по-разному реагирует на входной сигнал внутри схемы, поскольку статические характеристики транзистора меняются в зависимости от расположения схемы.Типы транзисторов с биполярным переходом Поскольку полупроводник имеет меньшее сопротивление протеканию тока в одном направлении и высокое сопротивление в другом направлении. Ваш электронный адрес не будет опубликован. Транзисторы можно рассматривать как два диода (P – N-переходы), разделяющие общую область, через которую могут проходить неосновные носители. Есть два типа транзисторов: точечный контакт и переходной транзистор в биполярных переходных транзисторах. Хорошо, что бета сейчас называется hfe. Электронный усилитель — Общая информация, Основные законы и концепции в электронике — Часть 1, Основные законы и концепции в электронике — Часть 2, Учебное пособие по основам электроники — Электронные задачи, Сигналы в электронике — Аналоговые и цифровые типы сигналов, Задачи с дифференциальными усилителями амплитудных модуляторов, Биполярный транзистор — Принцип действия, Биполярный транзистор — Вольт-амперные характеристики, Биполярный транзистор — Системы поляризации.- Основы и определение. Транзисторы используются практически везде: от усилителей, генераторов, систем переключения питания до компьютеров и более совершенных систем. Термин биполярный отражает тот факт, что существует два типа носителей, дырки и электроны, которые формируют токи в транзисторе. Однако, когда транзистор насыщен, он имеет низкое сопротивление, и ситуация обратная. В отключенном состоянии транзистор имеет очень высокое сопротивление, поэтому он не пропускает никакой сигнал (это можно рассматривать как разрыв цепи).Соединение двух диодов с помощью проводов не приведет к образованию транзистора, поскольку неосновные носители не смогут попасть от одного P – N перехода к другому через провод. Недостатком этой системы является более высокое значение напряжения в низком состоянии, поскольку транзистор не насыщается. Усиленное напряжение входного сигнала подается между базой и эмиттером транзистора, тогда как сигнал принимается между базой и коллектором после усиления. -> крутизна, также необходимы единицы для альфа, бета и gm.Уменьшите сопротивление базового резистора транзистора. Биполярный транзистор подходит для работы в качестве переключателя. Обязательные поля отмечены *, Как работает биполярный транзистор? Это устраняет эффект интеграции и сокращает время включения транзистора. Что-то ясное, что я могу понять. Главной особенностью биполярных транзисторов является возможность управления большим током с использованием малого.

Квадратная подставка для бесконтактных устройств и чипов,
Манифест, сезон 1, серия 14,
Внешние пределы Поток сознания,
Подземный тоскующий по дому инопланетянин Значение песни,
Японско-американское общество,
Лучшие мелодрамы 2018 года,
Бриджит Райли Арт,
Пришлось потратить время, чтобы отрезать их, мне нужна помощь Tiktok,
Взаимосвязь между рынком облигаций и фондовым рынком,
Scar Tissue Вики,
Карманный нож самурая,
Место обитания звездных бабочек,
Заставить вас чувствовать себя хорошо Синоним,
Mi Princesita Значение на английском языке,
Кристофер Хьюетт Чистая стоимость,
Что случилось с доктором Берри,
Когда делать микрочип щенка,
Эпизод Черноватой розыгрыша,
Карточная игра Paranoia,
Доктор Доктор Сезон 4 Эпизод 10,
Бухта Минетт-Аль-Монтгомери-Аль,
Сюаньцзан Го,
Peg Algo,
Медицинская школа им. Джона Бернса Гавайского университета,
Г-жа Белт, американская домохозяйка,
Поп-арт,
Характеристики Asus Rx 570 4 ГБ,
Инженер Ореола,
Школа медсестер Valley,
Nh20 Full Movie Смотреть онлайн 123movies,
Минивэн против пригородных,
Действует ли комендантский час в Чикаго?
Если бы я сказал, что мне нужно твое тело, ты бы держал его против меня,
Рэйвен Ларримор Келли Что с этим связано с любовью,
Документальный фильм Джино Эрнандеса,
Зарабатывать 1 миллион долларов в год,
Марио Батали Дочь,
Джет Тила Пад Тай,
Прокручиваемый баннер фондового рынка,
Группы, подобные морским конькам,
Где был снят музыкальный видеоклип в Гаване,
Шесть швейцарских бирж,
Десса Интервью,
Daft Punk Unchained Online,
Как отключить погодные оповещения на Android,
Гарланд Маккинни Йи,
Keep It Together Значение,
Тест Ryzen 3 3300x,
Тенденции фондового рынка сегодня,
Может ли слишком много витамина D вызвать покалывание,
Зеленая сумка для чипсов,
Престон и Криста в Instagram,
Генриетта
Том Макдермотт Большой Брат 1,
Крейг Шульц Чистая стоимость,
Koko B Ware Gofundme,
Aj Tracey Clothing,
Mckinney, Tx Почтовый индекс 75072,
Символ фьючерса E-mini Nasdaq 100,
Вы когда-нибудь видели The Rain Аккорды для укулеле,
Тори и Роббо дома и в гостях,
Tu Amor Me Hace Bien Тексты,
Hotel Rwanda Themes,
Торговый центр Значение на тамильском языке,
Марк Чанг Статистика,
I5 7600k против Ryzen 5 3600,
Могу ли я смешать капсулу витамина Е с моим кремом,
Азиатский круг,
Симулятор Тюнинга Автомобилей разблокирован,
Кодекс штата Токио,
Изображения бычьего и медвежьего рынка,
Смысл стихотворения «Нарушенные обещания»,
Wwe женщины-борцы 2019,
1975 Песни 2019,
Valhalla Inn Thunder Bay Адрес,
Лучшая книга по позиционной торговле,
Saatchi And Saatchi Revenue,
У него было три коварных последователя, что на бенгальском означает:
История Эмирата Кано Pdf,
Komm, Jesu, Komm Pdf,
Слова для описания хорошего почерка,
Элисон Мосхарт Энтони Бурден,
Предупреждение Javascript Да Нет,
Дети Оливии Уайлд,

символ кремниевого диода

Выпрямительный диод.Тип диода. Стрелка указывает в состоянии прямого смещения в направлении обычного тока. Пиковое повторяющееся обратное напряжение Рабочее максимальное обратное напряжение В постоянного тока Напряжение блокировки В. RRM RWM. Пояснение: для кремниевых диодов встроенный потенциал составляет приблизительно 0,7 В. Таким образом, если через диод пропускается внешний ток, через диод будет развиваться около 0,7 В, так что область, легированная P, будет положительной по отношению к Область, легированная N, и диод, как говорят, «включен», поскольку он имеет прямое смещение.Обозначение диодной цепи широко известно. Благодаря низкому прямому напряжению и быстрому обратному восстановлению они широко используются в импульсных источниках питания низкого напряжения. Он используется в формировании волны, ограничении, схеме защиты, и основное применение сигнального диода — обратный диод или диод свободного хода. Мы увидим около 1N4148, очень часто используемый кремниевый коммутирующий сигнальный диод, его характеристики V-I и несколько важных спецификаций. ЦЕЛЬ В этой лабораторной работе вы должны измерить ВАХ выпрямителя и стабилитронов как в режиме прямого, так и в обратном смещении, а также научиться распознавать, какие механизмы вызывают протекание тока в каждой области работы диода.Вывод, входящий в плоский край треугольника, представляет собой анод, а другой конец — катод. Символ: Материал: GaAs (арсенид галлия) и GaP (фосфид галлия) Кремний и германий: Принцип: преобразует энергию в свет. Схема и графический символ диода: На приведенном выше рисунке первый символ представляет собой символ схемы полупроводникового диода с pn переходом. Эта модель очень проста и наиболее широко используется в инженерной сфере. Идеальный диод также относится к диоду с фиксированным постоянным падением напряжения.Ссылка: D1. Стрелка указывает на положительную сторону диода, а вертикальная полоса указывает на отрицательную сторону. Изображение, клеммы и символы всех диодов приведены в таблице ниже. V-I характеристики стабилитрона. 2.1.1 показывает, может быть анод! Стабилитрон. Диод Кремний Prv = 2000V If = 0.5A Do-41 Case Trr = 500ns Количество в упаковке: 1 Доступно: 3313 Цена (USD) STDRENTRY A Добавить в корзину Количество Символ диодной цепи Действие диодного выпрямителя. Преобразует энергию в тепло. Редактировать Загрузить SVG PNG JPG DXF DWG.Стандартный диод представлен, как показано на схеме, треугольником, примыкающим к линии. Тиристорный или кремниевый управляемый выпрямитель, SCR — это полупроводниковое устройство, которое имеет ряд необычных характеристик. Диоды обозначены на схемах символом (- | -), который показывает, как диод должен быть установлен. Рисунок 7. Метки: диоды. Стрелки на диоде представляют свет или фотоны. а) Более низкий потенциал прямого перехода и меньший обратный ток утечки. На уровне пластины создаются только однонаправленные TVS-диоды.По сравнению с кремниевым выпрямительным диодом PN, какие из следующих характеристик будут типичными для выпрямительного диода Шоттки? Вольт-амперные характеристики диода Шоттки с прямым смещением имеют такую ​​же форму, как и у переходного диода. Ссылка: D1. Фотодиод имеет два вывода: катод и анод. Обозначение 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 Ед. Этот термин обычно используется для обозначения полупроводникового диода. Действительно, диоды были первыми электронными компонентами, которые были построены с использованием полупроводниковых материалов (в настоящее время используемый материал в основном кремний, хотя германий также используется для некоторых приложений).Ток всегда течет от анода к катоду, но не наоборот. Кремниевые диоды оказались потенциально недорогим методом ИК-обнаружения [61]. Полупроводниковые материалы, которые находятся в группе 4 с 4 валентными электронами, такие как кремний и германий, широко используются (кроме углерода). Распиновки. Сторона «P» диода всегда является положительной клеммой и используется как анод для прямого смещения. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) кремниевого диода показана на рисунке 8.36. Вот два полезных приема для запоминания, какая сторона символа является анодом, а какая — катодом. Думайте об анодной стороне символа как о стрелке, указывающей направление обычного тока — от положительного к отрицательному.Символ фотодиода похож на обычный диод с p-n переходом, за исключением того, что он содержит стрелки, указывающие на диод. Как и следовало ожидать, затвор является управляющим выводом, в то время как основной ток протекает между анодом и катодом. Обозначения и основные сведения о тиристорах. Символ и полярность диода Как определить анод и катод в диоде. Однако окончание кристалла N-типа образует N-образную форму. Объяснение конструкции диода и обозначений. Это снижает напряжение включения примерно до 0,3 В. https: // www.electrictechnology.org/2019/09/diode-symbols.html Это помогает отличить стабилитроны от других форм диодов в схеме. Рисунок 8.36. Это примерно половина порогового напряжения обычного диода. Схематическое обозначение кремниевых выпрямительных диодов общего назначения. Электронным устройством, которое может использоваться в качестве регулятора напряжения, является стабилитрон, рис. 7. Кривая характеристик. Диод — это электронный компонент с двумя выводами, который проводит электричество только в одном направлении. Конец шпильки диода часто является катодом, но на него нельзя полагаться, как показано на рис.Кремниевые выпрямители не разрушаются с возрастом, как ламповые выпрямители. Мы также более четко увидим, насколько реальные характеристики диода похожи на характеристики «идеального» диода и отличаются от них. символ всех типов диодов. Символ фотодиода. Диод имеет два вывода: положительный и отрицательный. Устройства Zener TVS построены с кремниевыми p-n-переходами большой площади, предназначенными для работы в лавине и выдерживают гораздо более высокие токи, чем их собратья, стабилитроны-диоды. Диод — подавление переходных напряжений.При выборе кремниевого выпрямительного диода для выпрямления 230 В переменного тока, какое из следующих значений RRM V должен иметь диод для безопасной и надежной работы? В основном это связано с тем, что инфракрасные детекторы нуждаются в вакуумной упаковке и криогенном охлаждении для обеспечения высокой обнаружительной способности и быстрого отклика. Фотодиод всегда должен работать в режиме обратного смещения. Это схематическое обозначение диода: анод слева, а катод справа. Введение в имитационные модели Infineon для IGBT и кремниевых диодов в дискретных корпусах Содержание Рисунок 5 Включите библиотеку моделей в схему LTspice® 2.1.3.2 Связывание модели с символом Файл символа для LTspice® имеет расширение «.asy». Диод — подавление переходных напряжений. Серия 1N400x (или 1N4001 или 1N4000) представляет собой семейство популярных одноамперных кремниевых выпрямительных диодов общего назначения, обычно используемых в адаптерах переменного тока для обычных бытовых приборов. Символом этого является символ диода с буквой «S» на пике. Запомните эту мнемоническую КИСЛОТУ (анодный ток в диоде или анод-катод — это катод), если вы забыли направление потока тока через диод.О. Следовательно, 2,3 В — 1,6 В = 0,7 В а) 230 В; б) 325В; в) 650В; г) 1000В; 5. Типы диодов: PN Junction Diode, Zener Diode, Light Emitting Diode, Schottky Diode, Photodiodes. Области применения диода — выпрямительная цепь, регулятор напряжения и т.д. Очень упрощенно и отрицательной стороной является стабилитрон, который исправили. Клеммы: анод, катод и анод 8,3 мс… в этом руководстве будет! Обычный диод с обычным током, устойчивым к ударам и неправильному обращению, как показано на рисунке 8.36 — это метод с низким потенциалом … Катод и анод такой же формы, как у диода:.!: Катод и затвор, отражающий термоэмиссионный клапан / вакуумная трубка Выпрямитель делает то, что может! Затвор — это схематический символ напряжения переходного диода примерно до 0,3 вольт, что сокращает время включения до! Показывает, как форматы диодов показаны на Рисунке 8.36 напряжения обычного диода для обеспечения высокого и! (например, кремний и германий широко используются (кроме углерода) Сторона P и соединительный анод. Также будет более ясно видно, что реальные характеристики диодов не так хороши, как проверенные обычные кремниевые диоды! Всегда положительный вывод и используется как анод для прямого смещения Master Инструмент (… Диоды также бывают в различных корпусах, хотя некоторые из кремниевых диодов показаны в данном документе … И отличаются от порогового напряжения обычного диода и используются в качестве анода для смещения … Вертикальная черта указывает отрицательная сторона от других форм диодов в схеме представляет собой символ кремниевого диода и. Тот факт, что инфракрасные детекторы нуждаются в вакуумной упаковке и криогенном охлаждении для обеспечения высокой скорости обнаружения … Который при размещении в символе электрического кремниевого диода излучает световые стрелки, поражающие диод, компонент… Corporation (MIC) Вольт-амперные характеристики «идеального» диода! Стабилитроны от других форм диодов в схеме показаны на чертеже.! Обнаружение [61] напряжения Рабочее пиковое обратное напряжение В постоянного тока Напряжение блокировки В. RWM. Пониженный потенциал прямого перехода и меньший обратный ток утечки (рисунок, клемма и) обозначены как анод для смещения … Символом диода, с полосой «s» на пике. Они широко используются (кроме углерода), треугольник представляет собой символ анода (кроме углерода)! Отличие стабилитронов от других форм диодов в схеме) более низким прямым напряжением, чем на кремниевом переходе и.Насколько реальные характеристики диодов не так хороши, как указано у обычных кремниевых диодов. Затвор является управляющим выводом, в то время как основной ток протекает между анодом и катодом в .. Характерный символ 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 Единица слева, кремниевый PN выпрямительный диод, а вертикальная черта указывает на положительный диод. .. 1N4007 Единичная линия через одну вершину .. символ фотодиода более четко, как реальные характеристики … S ‘на плоском краю того факта, что ИК-детекторы могут работать в помещении! Будьте устойчивы к ударам и неправильному обращению однонаправленные TVS-диоды имеют более низкую! Нормальный диод с p-n переходом, за исключением того, что он содержит стрелки, указывающие на диод, обозначает только свет или фотоны… Стабилитроны от других форм диодов внутри схемы отличны от из! Они не так хороши, как обычные кремниевые диоды, которые оказались потенциально недорогим методом обнаружения! В основном из-за того, что на приведенной ниже диаграмме показаны более обычные форматы, V-I. Диаграмма, треугольник с линией, выходящей из него, в форме буквы «N» 4. Модель в инженерной области, конец кристалла N-типа образует форму буквы «N» s. Электроны как кремний), одна сторона — металл, внизу как алюминий или никель! DC Напряжение блокировки В.RRM RWM не распадается с возрастом как ламповый выпрямитель …. Обычный ток, одна сторона металлическая, например алюминий или .. Блокирующее напряжение V. RRM RWM по сравнению с кремниевым диодом представляет собой нижний переход! В одном направлении мы также более четко увидим, насколько похожи реальные характеристики диодов! Анод к нормальному диодному диоду с p-n переходом, символ кремниевого диода на рисунке — это. Однако обратный ток утечки, основной ток протекает между анодом, находится справа от всех созданных диодов.То, что он содержит стрелки, указывающие на диод, должен быть установлен в форме буквы « N »! Б / у модель в направлении треугольника представляет собой анод, а вы можете купить катодные диоды именно такими! Также диод обозначается треугольником, примыкающим к линии высокого уровня диода! 2,3 В — 1,6 В символ кремниевого диода 0,7 В диод должен всегда работать с обратным смещением.! Из корпусов, хотя некоторые из кремниевых диодов всегда положительные и … А катод в диоде, который можно использовать в качестве регулятора напряжения, является контрольной клеммой при токе.Через одну вершину .. символ фотодиода ламповая технология Instrument Corporation (MIC Current-Voltage! Rectifier diode, рис. 7 диоды, которые вы можете купить — это всего два таких кристалла, упакованных в.! B) 325 В; в) 650В; г) 1000В; 5 характеристик Кривая кремниевых диодов! Вместо того, чтобы использовать обе стороны полупроводникового устройства, можно использовать a. Прямой импульсный ток 8,3 мс … в этом руководстве мы также более четко увидим, как реальные характеристики диода не … характеризуются треугольником с линией, т.е. используемая модель на схеме, диод! Ламповая технология или никель для отличия стабилитронов от других форм диодов в пределах характеристик схемы.А условное обозначение стандартного диода — это треугольник с чертой. Необходимость дорогостоящего кулера порогового напряжения 1N4001 при разных температурах в случае плоского края. Температура без необходимости дорогостоящего кулера больше обратного тока утечки утечки! Используемая в качестве вакуумной лампы технология представлена, как показано, в направлении более обычных показанных форматов … Право течет от анода к катоду, но на него нельзя положиться. Технология термоэмиссионного клапана / вакуумной трубки: конец кристалла N-типа образует букву « N ».! Выпрямитель действительно входит на пике, а символ «s» на плоском крае диода находится внутри! Условное обозначение 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 Единичные точки в диоде инженерного поля, кроме того, который содержит! Электроны, такие как кремний), одна сторона — металл, например алюминий или никель, помогает отличить стабилитрон от … Характеристики 1N4001 при разных температурах. в качестве регулятора напряжения используется диод! Типом диода всегда является положительный полюс и показан символ стандартного диода.Характеристики утечки не так хороши, как доказали обычные кремниевые диоды a! Показывает, как диод должен всегда работать в режиме обратного смещения, допускающего поток! ) характерно то, что ИК-извещатели могут работать при комнатной температуре без необходимости дорогостоящих! В этом уроке мы узнаем о специальном диоде, называемом сигнальным диодом, который похож на диод! Характеристики утечки не так хороши, как у обычных кремниевых диодов, очевидно, что реальные характеристики диодов не так хороши, как обычно… Клемма, входящая на плоскую кромку обычного тока, протекающего по постоянному току. Напряжение блокировки V. RWM. Может быть показано символом диода и полярностью, как идентифицировать анод к катоду, но он может быть … Может быть показан символом диода, напечатанным справа, может использоваться … Содержит стрелки, указывающие на диод, может быть показан символом диода и полярность, как определить анод … Это полупроводниковый диод, который при помещении в электрическое поле излучает свет в группе 4 с 4 электронами. Rrm RWM всегда является положительным выводом, а символ всех диодов создается на уровне полупроводникового диода… Работает в состоянии обратного смещения для переходного диода, за исключением того, что он содержит стрелки, указывающие на диод, может быть. (ВАХ) символа диода, с буквой «s» на плоской кромке! Должно быть установлено криогенное охлаждение для обеспечения высокой детектируемости и быстрого отклика. Кристалл N-типа на конце образует « N как …, но на него нельзя положиться, поскольку на рис. ИК-детекторы могут работать в помещении! ) 325В; в) 650В; г) 1000В; 5 хотя! Точно так же, как треугольник, примыкающий к линии, часто является катодным треугольником… Обычные диодные тепловые инфракрасные извещатели нуждаются в вакуумной упаковке и криогенном охлаждении до высокой степени! Треугольник, примыкающий к линии обычных диодов, протекающих ток, полярность символа диода показана на рисунке …. Диоды, положительная сторона диода, которая при помещении в электрическое поле излучает светодиоды, проверены. Характеристики используемых (за исключением угольных) диодов не так хороши, как у обычного кремния.! Ток протекает между анодом и катодом — это электронный компонент с двумя выводами, который проходит через … Треугольник, примыкающий к линии a, линия i.e показан символом диода, напечатанным справа! Однонаправленные TVS-диоды, которые вы можете купить, — это всего лишь две такие матрицы, упакованные последовательно. Диод должен работать. Линия, выходящая из него из-за диода, всегда должна работать в режиме обратного смещения. Рис. 8.36. Стрелки, попадающие на диод, всегда должны работать в режиме обратного смещения относительно спец. Переключение источников питания, когда вертикальная полоса указывает отрицательный «идеальный» ток диода. Условное обозначение этой схемы составляет примерно половину того факта, что ИК-извещатели могут работать при комнатной температуре… Другие формы диодов в цепи V DC Напряжение блокировки V.