Électronique de base - Diodes à usage spécial
Il existe peu de diodes conçues pour répondre à des besoins particuliers. Il existe de nombreux types tels que les diodes de suppression de tension transitoire, les diodes dopées à l'or, les diodes super barrières, les diodes de contact ponctuel, les diodes Peltier, etc. Passons en revue.
Diode Varactor
Une diode de jonction a deux potentiels des deux côtés où la région d'appauvrissement peut agir comme diélectrique. Il existe donc une capacité. La diode Varactor est une diode de cas particulier qui fonctionne en polarisation inverse, où la capacité de jonction varie.
La diode Varactor est également appelée Vari Cap ou Volt Cap. La figure suivante montre une diode Varactor connectée en polarisation inverse.
Si la tension inverse appliquée est augmentée, le width de la région diélectrique increases, lequel reduces la junction capacitance. Lorsque la tension inverse diminue, la largeur du diélectrique diminue, ce qui augmente la capacité. Si cette tension inverse est complètement nulle, alors lecapacitance sera à sa maximum.
La figure suivante montre divers symboles utilisés pour la diode Varactor qui représente sa fonction.
Bien que toutes les diodes aient cette capacité de jonction, la diode Varactor est principalement fabriquée pour utiliser cet effet et augmenter les variations de cette capacité de jonction.
Applications de la diode Varactor
Cette diode a de nombreuses applications telles que -
- Il est utilisé comme condensateur variable de tension.
- Il est utilisé dans le circuit de réservoir LC variable.
- Utilisé comme contrôle automatique de fréquence.
- Utilisé comme modulateur de fréquence.
- Utilisé comme déphaseur RF.
- Utilisé comme multiplicateur de fréquence dans les circuits d'oscillateurs locaux.
Diode tunnel
Si la concentration d'impuretés d'une jonction PN normale est fortement augmentée, Tunnel diodeest formé. Il est également connu sous le nom deEsaki diode, d'après son inventeur.
Lorsque la concentration d'impuretés dans une diode augmente, la largeur de la région d'appauvrissement diminue, étendant une force supplémentaire aux porteurs de charge pour traverser la jonction. Lorsque cette concentration est encore augmentée, en raison d'une largeur moindre de la région d'appauvrissement et de l'énergie accrue des porteurs de charge, ils pénètrent à travers la barrière de potentiel, au lieu de la franchir. Cette pénétration peut être comprise commeTunneling et d'où le nom, Tunnel diode.
Les diodes Tunnel sont des appareils de faible puissance et doivent être manipulées avec précaution car elles sont facilement affectées par la chaleur et l'électricité statique. La diode tunnel a des caractéristiques VI spécifiques qui expliquent leur fonctionnement. Jetons un œil au graphique ci-dessous.
Considérez que la diode est en forward-biased condition. À mesure que la tension directe augmente, le courant augmente rapidement et il augmente jusqu'à un point de crête, appeléPeak Current, désigné par IP. La tension à ce stade est appeléePeak Voltage, désigné par VP. Ce point est indiqué parA dans le graphique ci-dessus.
Si la tension est encore augmentée au-delà VP, puis le courant commence à diminuer. Il diminue jusqu'à un point, appeléValley Current, désigné par IV. La tension à ce stade est appeléeValley Voltage, désigné par VV. Ce point est indiqué parB dans le graphique ci-dessus.
Si la tension est encore augmentée, le courant augmente comme dans une diode normale. Pour des valeurs de tension directe plus élevées, le courant augmente encore au-delà.
Si nous considérons que la diode est en reverse-biased condition, alors la diode agit comme un excellent conducteur lorsque la tension inverse augmente. La diode agit ici comme dans une région de résistance négative.
Applications de la diode tunnel
Il existe de nombreuses applications pour la diode tunnel telles que -
- Utilisé comme appareil de commutation à grande vitesse
- Utilisé comme périphérique de stockage de mémoire
- Utilisé dans les oscillateurs micro-ondes
- Utilisé dans les oscillateurs de relaxation
Diode Schottky
Il s'agit d'un type spécial de diode dans lequel une jonction PN est remplacée par une jonction semi-conductrice métallique. Le semi-conducteur de type P dans une diode à jonction PN normale est remplacé par un métal et un matériau de type N est joint au métal. Cette combinaison n'a pas de région d'épuisement entre eux. La figure suivante montre la diode Schottky et son symbole.
Le métal utilisé dans cette diode Schottky peut être de l'or, de l'argent, du platine ou du tungstène, etc. De même, pour le matériau semi-conducteur autre que le silicium, l'arséniure de gallium est principalement utilisé.
Opération
Lorsqu'aucune tension n'est appliquée ou lorsque le circuit est non biaisé, les électrons du matériau de type N ont un niveau d'énergie inférieur à ceux du métal. Si la diode est alors polarisée en direct, ces électrons du type N gagnent de l'énergie et se déplacent avec une énergie plus élevée. Par conséquent, ces électrons sont appelés commeHot Carriers.
La figure suivante montre une diode Schottky connectée dans un circuit.
Avantages
La diode Schottky présente de nombreux avantages tels que -
- C'est un dispositif unipolaire et par conséquent aucun courant inverse n'est formé.
- Sa résistance vers l'avant est faible.
- Les chutes de tension sont très faibles.
- La rectification est rapide et facile avec la diode Schottky.
- Il n'y a pas de région d'appauvrissement présente et donc pas de capacité de jonction. Ainsi, la diode passe rapidement en position OFF.
Applications
Il existe de nombreuses applications de la diode Schottky telles que -
- Utilisé comme diode de détection
- Utilisé comme redresseur de puissance
- Utilisé dans les circuits mélangeurs RF
- Utilisé dans les circuits de puissance
- Utilisé comme diodes de serrage