Podstawowa elektronika - diody specjalnego przeznaczenia
Istnieje kilka diod, które są przeznaczone do specjalnych celów. Istnieje wiele takich rodzajów, jak diody tłumiące napięcie przejściowe, diody domieszkowane złotem, diody superbarierowe, diody punktowe, diody Peltiera itp. Ale poza nimi jest kilka znanych diod, które mają wiele zastosowań. Przejdźmy przez nie.
Dioda Varactor
Dioda złączowa ma dwa potencjały po obu stronach, gdzie obszar zubożenia może działać jako dielektryk. Stąd istnieje pojemność. Dioda Varactor to dioda o specjalnej obudowie, która działa w trybie odwrotnego polaryzacji, gdzie zmienia się pojemność złącza.
Dioda Varactor jest również nazywana jako Vari Cap lub Volt Cap. Poniższy rysunek przedstawia diodę Varactor podłączoną odwrotnie.
Jeśli przyłożone napięcie wsteczne zostanie zwiększone, width regionu dielektrycznego increases, który reduces the junction capacitance. Gdy napięcie wsteczne spada, szerokość dielektryka maleje, co zwiększa pojemność. Jeśli to napięcie wsteczne jest całkowicie zerowe, tocapacitance będzie na swoim maximum.
Poniższy rysunek przedstawia różne symbole używane dla diody Varactor, które reprezentują jej funkcję.
Chociaż wszystkie diody mają taką pojemność złącza, dioda Varactor jest produkowana głównie w celu wykorzystania tego efektu i zwiększenia zmian w tej pojemności złącza.
Zastosowania diody Varactor
Ta dioda ma wiele zastosowań, takich jak -
- Jest używany jako kondensator o zmiennym napięciu.
- Jest stosowany w zmiennym obwodzie zbiornika LC.
- Używany jako automatyczna regulacja częstotliwości.
- Używany jako modulator częstotliwości.
- Używany jako przesuwnik fazowy RF.
- Używany jako mnożnik częstotliwości w lokalnych obwodach oscylatora.
Dioda tunelowa
Jeśli stężenie zanieczyszczeń w normalnym złączu PN jest znacznie zwiększone, to jest to Tunnel diodejest uformowany. Jest również znany jakoEsaki diodepo jej wynalazcy.
Kiedy stężenie zanieczyszczeń w diodzie wzrasta, szerokość obszaru zubożenia maleje, zwiększając dodatkową siłę do nośników ładunku, aby przecięły złącze. Kiedy to stężenie jest dalej zwiększane, z powodu mniejszej szerokości obszaru zubożenia i zwiększonej energii nośników ładunku, przenikają one przez barierę potencjału, zamiast się po niej wspinać. Ta penetracja może być rozumiana jakoTunneling stąd nazwa, Tunnel diode.
Diody Tunnel są urządzeniami małej mocy i należy obchodzić się z nimi ostrożnie, ponieważ łatwo ulegają wpływom ciepła i elektryczności statycznej. Dioda Tunnel ma specyficzne właściwości VI, które wyjaśniają ich działanie. Spójrzmy na poniższy wykres.
Weź pod uwagę, że dioda jest włączona forward-biased condition. Wraz ze wzrostem napięcia przewodzenia prąd gwałtownie rośnie i rośnie aż do punktu szczytowego, zwanego asPeak Current, oznaczony przez IP. Napięcie w tym miejscu nazywa sięPeak Voltage, oznaczony przez VP. Ten punkt jest oznaczony przezA na powyższym wykresie.
Jeśli napięcie wzrośnie dalej VP, wtedy prąd zaczyna maleć. Zmniejsza się aż do punktu zwanego asValley Current, oznaczony przez IV. Napięcie w tym miejscu nazywa sięValley Voltage, oznaczony przez VV. Ten punkt jest oznaczony przezB na powyższym wykresie.
Jeśli napięcie wzrasta dalej, prąd rośnie jak w normalnej diodzie. W przypadku większych wartości napięcia przewodzenia prąd rośnie dalej.
Jeśli weźmiemy pod uwagę, że dioda jest włączona reverse-biased condition, wówczas dioda działa jak doskonały przewodnik, gdy wzrasta napięcie wsteczne. Dioda działa tutaj jak w obszarze ujemnej rezystancji.
Zastosowania diody Tunnel
Istnieje wiele zastosowań diody tunelowej, takich jak -
- Używany jako szybkie urządzenie przełączające
- Używany jako urządzenie pamięci masowej
- Używany w oscylatorach mikrofalowych
- Używany w oscylatorach relaksacyjnych
Dioda Schottky'ego
Jest to specjalny typ diody, w którym złącze PN jest zastąpione metalowym złączem półprzewodnikowym. Półprzewodnik typu P w normalnej diodzie złączowej PN jest zastąpiony metalem, a materiał typu N jest łączony z metalem. Ta kombinacja nie ma między nimi regionu wyczerpania. Poniższy rysunek przedstawia diodę Schottky'ego i jej symbol.
Metal użyty w tej diodzie Schottky'ego może być złotem, srebrem, platyną lub wolframem, itp. Ponadto w przypadku materiału półprzewodnikowego innego niż krzem stosuje się głównie arsenek galu.
Operacja
Gdy nie jest przyłożone napięcie lub gdy obwód jest nieobciążony, elektrony w materiale typu N mają niższy poziom energii niż elektrony w metalu. Jeśli dioda jest następnie spolaryzowana do przodu, te elektrony typu N zyskują pewną energię i poruszają się z większą energią. Stąd te elektrony nazywane są jakoHot Carriers.
Poniższy rysunek przedstawia diodę Schottky'ego podłączoną w obwodzie.
Zalety
Istnieje wiele zalet diody Schottky'ego, takich jak:
- Jest to urządzenie jednobiegunowe, dlatego nie powstają prądy wsteczne.
- Jego opór do przodu jest niski.
- Spadki napięcia są bardzo niskie.
- Prostowanie jest szybkie i łatwe dzięki diodzie Schottky'ego.
- Nie ma regionu zubożenia, a zatem nie ma pojemności złącza. Tak więc dioda szybko przechodzi do pozycji OFF.
Aplikacje
Istnieje wiele zastosowań diody Schottky'ego, takich jak -
- Stosowana jako dioda detekcyjna
- Używany jako prostownik mocy
- Stosowany w obwodach mieszacza RF
- Stosowany w obwodach mocy
- Używane jako diody zaciskowe