Диод обозначение. Полупроводниковый диод, его виды и обозначения на схемах
В механике есть такие устройства, которые пропускают воздух или жидкость только в одном направлении. Вспомните, как вы накачивали колесо велосипеда или автомобиля. Почему, когда Вы убирали шланчик насоса, воздух не выходил из колеса? Потому что на камере, в пипочке, куда вы вставляете шланг насоса, есть такая интересная фиговинка - ниппель . Вот он как раз пропускает воздух только в одном направлении, а в другом направлении блокирует его прохождение.
Электроника - эта та же самая гидравлика или пневматика. Но весь прикол заключается в том, что в электронике вместо жидкости или воздуха используется электрический ток. Если провести аналогию: бачок с водой - это заряженный конденсатор , шланг - это провод, катушка индуктивности - это колесо с лопастями
которое невозможно сразу разогнать, а потом невозможно резко остановить.
Тогда что такое ниппель в электронике? А ниппелем мы будем называть радиоэлемент - диод . И в этой статье мы познакомимся с ним поближе.
Полупроводниковый диод представляет из себя элемент, который пропускает электрический ток только в одном направлении и блокирует его прохождение в другом направлении. Это своеобразный ниппель;-). Некоторые диоды выглядят почти также как и резисторы:
А некоторые выглядят чуточку по другому:
Есть также и SMD исполнение диодов:
Диод имеет два вывода , как и резистор, но у этих выводов, в отличие от резистора, есть определенные названия - анод и катод (а не плюс и минус, как говорят некоторые неграмотные электронщеги). Но как же нам определить, что есть что? Есть два способа:
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.
Если подать на анод плюс, а на катод минус, то у нас диод "откроется" и электрический ток спокойно по нему потечет. А если же на анод подать минус, а на катод - плюс, то ток через диод не потечет. Своеобразный ниппель;-). На схемах простой диод обозначают вот таким образом:
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;-).
Диоды оцениваются по двум основным параметрам: предельному обратному напряжению (Uобр) и максимальной силой тока (Imax ), проходящей через него. Предельное обратное напряжение представляет собой максимальное напряжение на выводах диода, приложенное к нему в закрытом состоянии, то есть на анод минус, а на катод - плюс.Максимальный рабочий ток представляет собой ток при прямом включении диода, который диод может выдержать, не выходя из строя.
Существуют также иные виды диодов:стабилитроны (диоды Зенера), светодиоды, тиристоры. Давайте подробнее рассмотрим каждый из них. ..
Стабилитроны представляют из себя те же самые диоды. Даже из названия понятно, чтоб стабилитроны что-то стабилизируют. А стабилизируют они напряжение . Но чтобы стабилитрон выполнял стабилизацию, требуется одно условие. Они должны подключатся противоположно, чем диоды. Анод на минус, а катод на плюс. Странно не правда ли? Но почему так? Давайте разберемся. В Вольт амперной характеристике (ВАХ) диода используется положительная ветвь - прямое направление, а вот в стабилитроне другая часть ветки ВАХ - обратное направление. Снизу на графике мы видим стабилитрон на 5 Вольт. Сколько бы у нас не изменялась сила тока, мы все равно будем получать 5 Вольт;-). Круто, не правда ли? Но есть и подводные камни. Сила тока не должны быть больше, чем в описании на диод, иначе он выйдет из строя от высокой температуры - Закон Джоуля-Ленца . Главный параметр стабилитрона - это напряжение стабилизации (Uст) . Измеряется в Вольтах. На графике вы видите стабилитрон с напряжением стабилизации 5 Вольт. Также есть диапазон силы тока, при котором будет работать стабилитрон - это минимальный и максимальный ток (I min, Imax) . Измеряется в Амперах.
Выглядят стабилитроны точно также, как и обычные диоды:
На схемах обозначаются вот так:
Более подробно про стабилитроны можно прочитать в этой статье.
Светодиоды - особый класс диодов, которые излучают видимый и невидимый свет. Невидимый свет - это свет в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне. Но для промышленности все таки большую роль играют светодиоды с видимым светом. Они используются для индикации, оформления вывесок, светящихся баннеров, зданий а также для освещения. Светодиоды имеют такие же параметры, как и любые другие диоды, но обычно их максимальный ток значительно ниже. Предельное обратное напряжение (Uобр) может достигать 10 Вольт. Максимальный ток (I max ) будет ограничиваться для простых светодиодов порядка 50 мА. Для осветительных больше. Поэтому при подключении обычного диода нужно вместе с ним последовательно подключать резистор. Резистор можно рассчитать по нехитрой формуле, но в идеале лучше использовать переменный резистор, подобрать нужное свечение, замерять номинал переменника и поставить туда постоянный резистор с таким же номиналом.
Лампы освещения из светодиодов потребляют копейки электроэнергии, но стоят до сих пор очень дорого.
Очень большим спросом пользуются светодиодные ленты, состоящие из множества SMD светодиодов. Смотрятся очень красиво.
На схемах светодиоды обозначаются так:
Как проверить светодиод можно узнать из этой статьи в конце.
Триодные тиристоры (тринисторы) представляют собой диоды, проводимость которых управляется с помощью третьего вывода - управляющего электрода (УЭ ). Основное применение тиристоров - это управление мощной нагрузкой с помощью слабого сигнала, подаваемого на управляющий электрод. Выглядят тринисторы примерно как диоды или транзисторы. У тринисторов параметров столько, что не хватит статьи для их описания. Главный параметр - I ос,ср . - среднее значение тока, которое должно протекать через тринистор в прямом направлении без вреда для его здоровья. Немаловажным параметром является напряжение открытия тринистора - (Uу ) , которое подается на управляющий электрод и при котором тринистор полностью открывается.
а вот так примерно выглядят силовые тринисторы, то есть тринисторы, которые работают с большой силой тока:
На схемах триодные тиристоры выглядят вот таким образом:
Существуют также разновидности тиристоров - динисторы и симисторы . У динисторов нету управляющего электрода и он выглядит, как обычный диод. Динисторы начинают пропускать через себя электрический ток в прямом включении, когда напряжение на нем превысит какое-то значение. Симисторы - это те же самые триодные тиристоры, но при включении пропускают через себя электрический ток в двух направлениях, поэтому они используются в основном в цепях с переменным током.
Производители также несколько диодов заталкивают в один корпус и соединяют их между собой в определенной последовательности. Таким образом получаются диодные сборки . Диодные мосты - одна из разновидностей диодных сборок.
На схемах диодный мост обозначается вот так:
Существуют также и редко применяемые виды диодов: диоды Шоттки и туннельные диоды . Описание этих видов диодов выходит за рамки данной статьи.
Диод - незаменимый радиоэлектронный компонент. Эра полупроводниковой техники начиналась именно с него. На базе диода были построены все остальные полупроводниковые элементы, которые преобразили нашу жизнь.
Маркировка полупроводников по европейской системе осуществляется следующим способом. Код маркировки представляет собой буквенно-цифровую запись. Первая буква в этом коде указывает на материал на основе которого сделан полупроводник: кремний, германий и т.п. Наиболее распространен материал - кремний, с обозначением буквой "B". Затем идет буква, обозначающая тип полупроводникового прибора, т.е. туннельный диод или генератор Холла. Далее ставится серийный номер продукта. У серийного номера есть несколько диапазонов, так например если номер вкладывается в значения 100..999, то это приборы общего назначения, если номер состоит из буквы и цифры Z10..A99, то это приборы промышленного и специального применения. Иногда к общей маркировке может еще добавляться дополнительная буква модификации прибора, она уже определяется конкретно производителем полупроводника. В таблице ниже приведены общие значения сегментов маркировки. Так например по таблице можно определить что за полупроводник обладает кодом BL153, первая буква B указывает на то, что прибор сделан из кремния, вторая буква L говорит нам, что этот прибор - мощный высокочастотный транзистор, далее идет серийный номер, который укладывается в диапазон приборов общего применения.
| 1 элемент | 2 элемент | 3 элемент | 4 элемент |
| Буква - код материала: A - германий B - кремний С - арсенид галлия R - сульфид кадмия | Буква - тип прибора: A - детекторный, смесительный диод В - варикап С - маломощный низкочастотный транзистор D - мощный низкочастотный транзистор Е - туннельный диод F - маломощный высокочастотный транзистор G - несколько приборов в одном корпусе Н - магнитодиод K - генераторы Холла L - мощный высокочастотный транзистор М - модуляторы и умножители Холла Р - фотодиод, фототранзистор Q - излучающие приборы R - прибор, работающий в области пробоя S - маломощный переключающий транзистор T - мощный регулирующий или переключающий прибор U - мощный переключающий транзистор Х - умножительный диод Y - мощный выпрямительный диод Z - стабилитрон | Серийный номер: 100-999 Z10...A99 | Буква: модификации прибора |
Цветовая маркировка диодов по европейской системе
| Диоды. Цветовая маркировка по европейской системе PRO ELECTRON | ||||
| Цвет полосы (точки) | 1-й элемент | 2-й элемент | 3-й элемент | 4-ый элемент |
| Золотой | ||||
| Серебряный | ||||
| Черный | AA | X | 0 | |
| Коричневый | 1 | 1 | ||
| Красный | BA | S | 2 | 2 |
| Оранжевый | 3 | 3 | ||
| Желтый | T | 4 | 4 | |
| Зеленый | V | 5 | 5 | |
| Голубой | W | 6 | 6 | |
| Фиолетовый | 7 | 7 | ||
| Серый | Y | 8 | 8 | |
| Белый | Z | 9 | 9 | |
| Пример обозначения |  |
|||
| ВАТ85 | ||||
Американская система JEDEC обозначения полупроводниковых приборов
Цветовая маркировка полупpоводниковых диодов по системе JEDEC
Примечания:
- пеpвая цифpа 1 и вторая буква N в цветовой маpкиpовке опущены;
- номеpа из двух цифp обозначаются одной чеpной полосой и двумя цветными;
- номеpа из тpех цифp обозначаются тpемя цветными полосами;
- дополнительная четвертая полоса - буква;
- номеpа из четыpех цифp обозначаются четыpьмя цветными полосами и пятой чеpной или цветной, обозначающей букву;
- цветные полосы находятся ближе к катоду или пеpвая от катода - шиpокая;
- тип диода читается от катода.
Японская система JIS обозначения полупроводников
| 1 элемент | 2 элемент | 3 элемент | 4 элемент | 5 элемент |
| Цифра: 0 - фотодиод, фототранзистор 1 - диод 2 - транзистор 3 - тиристор | Буква: S | Буква - тип прибора: А - высокочастотный PNP транзистор B - низкочастотный PNP транзистор С - высокочастотный NPN транзистор D - низкочастотный NPN транзистор Е - диод Есаки (четырехслойный диод PNPN) F - тиристор G - диод Ганна (четырехслойный диод NPNP) Н - однопереходной транзистор J - полевой транзистор с N-каналом К - полевой транзистор с P-каналом М - симметричный тиристор (семистор) Q - светоизлучающий диод R - выпрямительный диод S - малосигнальный диод Т - лавинный диод V - варикап Z -стабилитрон | Серийный номер: 10-9999 | Одна или две буквы: модификации прибора |
В японской системе как и в европейской все довольно просто. Первая цифра указывает на тип прибора по функциональности, т.е. 0 - фотодиод или 3 - тиристор. Буква S ставится на всех полупроводниках, скорее для обозначения типа элемента, следующая буква указывает на тип прибора по исполнению, т.е. А - высокочастотный PNP транзистор и т.д. далее идет серийный номер элемента (10..9999) и модификация прибора. Например 1SQ255, цифра 1 указывает нам на диод, S опускаем, т.к. мы уже знаем, что это полупроводник, Q - дополняет, что это светоизлучающий диод (светодиод), ну и его серийный номер 255.
Полупроводниковые компоненты
Полупроводниковые диоды
Классификация и система обозначений полупроводниковых диодов
Полупроводниковым диодом называется полупроводниковый прибор, как правило, с одним электронно-дырочным переходом и двумя выводами.
Полупроводниковые диоды подразделяются на группы по многим признакам. Бывают диоды из различных полупроводниковых материалов, предназначенные для низких или высоких частот, для выполнения различных функций и отличающиеся друг от друга по конструкции.
Система обозначений современных полупроводниковых диодов, установлена отраслевым стандартом ОСТ 11.336.919-81 и базируется на ряде классификационных признаков этих приборов.
В основу системы обозначений положен буквенно-цифровой код.
Первый элемент обозначает исходный полупроводниковый материал, на основе которого изготовлен прибор.
Для обозначения исходного материала используются следующие символы:
Г и 1 - для германия или его соединений;
К и 2 - для кремния или его соединений;
А и 3 - для соединения галлия (например, для арсенида галлия);
И и 4 - для соединения индия (например, для фосфида индия).
Второй элемент обозначения - буква, определяющая подкласс (или группу) приборов.
Для обозначения подклассов приборов используется одна из следующих букв:
Д - диодов выпрямительных и импульсных;
Ц - выпрямительных столбов и блоков;
В - варикапов;
И - туннельных диодов;
А - сверхвысокочастотных диодов;
С - стабилитронов;
Г - генераторов шума;
Л - излучающих оптоэлектронных приборов;
О - оптопар;
Н - диодных тиристоров;
У - триодных тиристоров.
Третий элемент обозначения - цифра, определяющая основные функциональные возможности прибора.
Для обозначения наиболее характерных эксплуатационных признаков приборов (их функциональных возможностей) используются следующие цифры применительно к различным подклассам приборов.
Диоды (подкласс Д):
1 - для выпрямительных диодов с постоянным или средним значением прямого тока не более 0,3 А;
2 - для выпрямительных диодов с постоянным или средним значением прямого тока более 0,3 А, но не свыше 10 А;
3- диодные преобразователи (магнитодиоды, термодиоды и др.);
4 - для импульсных диодов с временем восстановления обратного сопротивления более 500 нс;
5 - для импульсных диодов с временем восстановления более 150 нс, но не свыше 500 нс;
6 - для импульсных диодов с временем восстановления 30... 150 нс;
7 - для импульсных диодов с временем восстановления 5...30 нс;
8 - для импульсных диодов с временем восстановления 1...5 нс;
9 - для импульсных диодов с эффективным временем жизни неосновных носителей заряда менее 1 нс.
Выпрямительные столбы и блоки (подкласс Ц):
1 - для столбов с постоянным или средним значением прямого тока не более 0,3 А;
2 - для столбов с постоянным или средним значением прямого тока не более 0,3...10 А;
3 - для блоков с постоянным или средним значением прямого тока не более 0,3 А;
4 - для блоков с постоянным или средним значением прямого тока более 0,3... 10 А.
Варикапы (подкласс В):
1 - для подстроенных варикапов;
2 - для умножительных варикапов.
Туннельные диоды (подкласс И):
1 - для усилительных туннельных диодов;
2 - для генераторных туннельных диодов;
3 - для переключательных туннельных диодов;
4 - для обращенных диодов.
Сверхвысокочастотные диоды (подкласс А):
1 - для смесительных диодов;
2 - для детекторных диодов;
3 - для усилительных диодов;
4 - для параметрических диодов;
5 - для переключательных и ограничительных диодов;
6 - для умножительных и настроечных диодов;
7 - для генераторных диодов;
8 - для импульсных диодов.
Стабилитроны (подкласс С):
1 - для стабилитронов мощностью не более 0,3 Вт с номинальным напряжением стабилизации менее 10 В;
2 - для стабилитронов мощностью не более 0,3 Вт с номинальным напряжением стабилизации 10...100 В;
3 - для стабилитронов мощностью не более 0,3 Вт с номинальным напряжением стабилизации более 100 В;
4 - для стабилитронов мощностью 0,3...5 Вт с номинальным напряжением стабилизации менее 10 В;
5 - для стабилитронов мощностью 0,3...5 Вт с номинальным напряжением стабилизации 10...100 В;
6 - для стабилитронов мощностью 0.3...5 Вт с номинальным напряжением стабилизации более 100 В;
7 - для стабилитронов мощностью 5...10 Вт с номинальным напряжением стабилизации менее 10 В;
8 - для стабилитронов мощностью 5... 10 Вт с номинальным напряжением стабилизации 10...100 В;
9 - для стабилитронов мощностью 5...10 Вт с номинальным напряжением стабилизации более 100 В.
Генераторы шума (подкласс Г):
1 - для низкочастотных генераторов шума;
2 - для высокочастотных генераторов шума.
Излучающие оптоэлектронные приборы (подкласс Л):
источники инфракрасного излучения:
1 - для излучающих диодов;
2 - для излучающих модулей;
приборы визуального представления информации:
3 - для светоизлучающих диодов;
4 - для знаковых индикаторов;
5 - для знаковых табло;
6 - для шкал;
7 - для экранов.
Оптопары (подкласс О):
Р - для резисторных оптопар;
Д - для диодных оптопар;
У - для тиристорных оптопар;
Т - для транзисторных оптопар.
Четвертый элемент - число, обозначающее порядковый номер разработки технологического типа. Для обозначения порядкового номера разработки используется двухзначное число от 01 до 99. Если порядковый номер разработки превысит число 99, то в дальнейшем используют трехзначное число от 101 до 999.
Пятый элемент - буква, условно определяющая классификацию (разбраковку по параметрам) приборов, изготовленных по единой технологии. В качестве классификационной литеры используют буквы русского алфавита (за исключением букв 3, О, Ч, Ы, Ш, Щ, Ю, Я, Ь, Ъ, Э).
В качестве дополнительных элементов обозначения используют следующие символы:
цифры 1-9 для обозначения модификаций прибора, приводящих к изменению его конструкции или электрических параметров;
букву С для обозначения сборок - наборов в общем корпусе однотипных приборов, не соединенных или соединенных одноименными выводами;
цифры, написанные через дефис для обозначений следующих модификаций конструктивного исполнения бескорпусных приборов:
1 - с гибкими выводами без кристаллодержателя;
2 - с гибкими выводами на кристаллодержателе (подложке);
3 - с жесткими выводами без кристаллодержателя (подложки);
4 - с жесткими выводами на кристаллодержателе (подложке);
5 - с контактными площадками без кристаллодержателя (подложки) и без выводов;
6 - с контактными площадками на кристаллодержателе без выводов, буква Р - после последнего элемента обозначения для приборов с парным подбором, буква Г - с подбором в четверки, буква К - с подбором в шестерки.
Таким образом, современная система обозначений вмещает значительный объем информации о свойствах прибора.
Примеры обозначений приборов:
2Д921А - кремниевый импульсный диод с эффективным временем жизни неосновных носителей заряда менее 1 нс, номер разработки 21,группа А;
ЗИ203Г - арсенидогаллиевый туннельный генераторный диод, номер разработки 3, группа Г;
АЛ103Б - арсенидогаллиевый излучающий диод инфракрасного диапазона, номер разработки 3, группа Б.
Поскольку ОСТ 11. 336.919-81 введен в действие в 1982 г., для ранее разработанных приборов использована иная система обозначений. Условные обозначения приборов, разработанных до 1964 г., состоят их двух или трех элементов.
Первый элемент обозначения - буква Д, характеризующая весь класс полупроводниковых диодов.
Второй элемент обозначения - число (номер), которое указывает на область применения:
от 1 до 100 - для точечных германиевых диодов;
от 101 до 200 - для точечных кремниевых диодов;
от 201 до 300 - для плоскостных кремниевых диодов;
от 301 до 400 - для плоскостных германиевых диодов;
от 401 до 500 - для смесительных СВЧ детекторов;
от 501 до 600 - для умножительных диодов;
от 601 до 700 - для видеодетекторов;
от 701 до 749 - для параметрических германиевых диодов;
от 750 до 800 - для параметрических кремниевых диодов;
от 801 до 900 - для стабилитронов;
от 901 до 950 - для варикапов;
до 951 до 1000 - для туннельных диодов;
от 1001 до 1100 - для выпрямительных столбов.
Третий элемент обозначения - буква, указывающая на разновидность групп однотипных приборов.
В технической документации и специальной литературе следует применять условные графические обозначения полупроводниковых приборов в соответствии с ГОСТ 2.730-73.
Графические обозначения полупроводниковых приборов приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1– Условные графические обозначения полупроводниковых диодов
В справочной литературе приводятся основные стандарты наполупроводниковые диоды.
Буквенно-цифровой код диодов обязательно указывается рядом с их условным графическим обозначением (УГО) на схемах принципиальных электрических (рисунок 2.1), подробно описывающих элементную базу электронного устройства и электрические связи между электрорадиоэлементами (ЭРЭ).
Рисунок 2.1 – УГО диода с буквенно-цифровым кодом
На корпусе диода обычно указывают материал полупроводника, из которого он изготовлен (буква или цифра), тип (буква), назначение или электрические свойства прибора (цифра), букву, соответствующую разновидности прибора, дату изготовления, а также его условное обозначение. Условное обозначение диода указывает, как нужно подключать диод на платах устройств.
Диод имеет два вывода, один из которых - катод (область n), а другой - анод (область р). На рисунке 2.2 анод обозначен буквой А, а катод – буквой К. При прямом включении анод имеет больший потенциал (плюс), а катод меньший (минус).
Рисунок 2.2 – Обозначение выводов диода
Фотографии разных типов диодов показаны на рисунке 2.3
Рисунок 2.3 – Фотографии разных типов диодов
Условное графическое изображение на корпусе наносится в виде стрелки, указывающей прямое направление (рисунок 2.4,а). Если стрелки нет, то ставится знак + рядом с анодом. На плоских выводах, некоторых диодов(например, типа Д2) прямо выштамповано условное обозначение диода (рисунок 2.4,б). При нанесении цветового кода цветную метку, точку или полоску наносят ближе к аноду (рисунки 2.4,в,г). Цветная маркировка в виде точек и полосок приведена в таблицах 2.2–2.5. На рисунке 2.4 указаны также габаритные размеры диодов в миллиметрах.
Рисунок 2.4 – Условное графическое изображение диода на корпусе и цветная маркировка в виде точек
Таблица 2.2 – Цветовая маркировка некоторых типа полупроводниковых диодов
Стабилитрон
Диод, сконструированный для работы в режиме электрического пробоя. Условное
графическое обозначение стабилитрона представлено на рис. 2.5,а.
Рис. 2.5.
Графическое изображение полупроводниковых диодов:
а)
стабилитрон;
б)
диод Шоттки;
в)
варикап;
г)
туннельный диод;
д)
обращенный диод
В указанном режиме при значительном изменении тока стабилитрона напряжение изменяется незначительно, т. е. стабилитрон стабилизирует напряжение. Вольт-амперная характеристика кремниевого стабилитрона Д814Д представлена на рис. 2.6.
Рис. 2.6. Вольт-амперная характеристика
кремниевого стабилитрона Д814Д
В стабилитронах может иметь место и
туннельный, и лавинный, и смешанный пробой в зависимости от удельного
сопротивления базы.
В стабилитронах с низкоомной базой
(низковольтных, до 5,7
В
) имеет место
туннельный пробой, а в стабилитронах с высокоомной базой (высоковольтных) –
лавинный пробой.
Основными является следующие параметры стабилитрона:
1. U ст – напряжение стабилизации (при заданном токе в режиме пробоя);
2. I ст.мин – минимально допустимый ток стабилизации;
3. I ст.макс – максимально допустимый ток стабилизации;
4. r ст – дифференциальное сопротивление стабилитрона (на участке пробоя),
Величины U ст , I ст.мин и I ст.макс принято указывать как положительные.
Для примера применения стабилитрона обратимся к схеме так называемого параметрического стабилизатора напряжения (рис. 2.7.). Легко заметить, что если напряжение u вх настолько велико, что стабилитрон находится в режиме пробоя, то изменения этого напряжения практически не вызывают изменения напряжения u вых (при изменении напряжения u вх изменяется только ток i , а также напряжение ).
Рис. 2.7. Схема параметрического
стабилизатора напряжения
Стабилитрон является быстродействующим прибором и хорошо работает в импульсных схемах.
Стабистор
Это полупроводниковый диод, напряжение на котором при прямом включении (около 0,7 В ) мало зависит от тока (прямая ветвь на соответствующем участке почти вертикальная). Стабистор предназначен для стабилизации малых напряжений.
Диод Шоттки
В диоде Шоттки используется не p - n -переход, а выпрямляющий контакт металл-полупроводник. Условное графическое обозначение диода Шоттки представлено на рис. 2.5, б .
В обычных условиях прямой ток, образованный электронами зоны проводимости, переходящими из полупроводника в металл, имеет очень малую величину. Это является следствием недостатка электронов, энергия которых позволила бы им преодолеть данный барьер.
Для увеличения прямого тока необходимо «разогреть» электроны в полупроводнике, поднять их энергию. Такой разогрев может быть осуществлен с помощью электрического поля.
Если подключить источник внешнего напряжения плюсом к металлу, а минусом к полупроводнику n -типа, то потенциальный барьер понизится и через переход начнет протекать прямой ток. При противоположном подключении потенциальный барьер увеличивается и ток оказывается весьма малым.
Диоды Шоттки – очень быстродействующие приборы, они могут работать на частотахдо десятков гигагерц (1 ГГц =1·10 9 Гц ). У диода Шоттки может быть малый обратный ток и малое
прямое напряжение (при малых прямых токах) – около 0,5 В , что меньше, чем у кремниевых
Общая емкость диода в точке минимума характеристики составляет 0,8…1,9 пФ . Полезно отметить, что проверка диода тестером не допускается. Туннельные диоды могут работать на очень высоких частотах – более 1 ГГц .Наличие участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением на вольт-амперной характеристике обеспечивает возможность использования туннельных диодов в качестве усилительного элемента и в качестве основного элемента генераторов.
В настоящее время туннельные диоды используются именно в этом качестве в области сверхвысоких частот.
Обращенный диод
Это полупроводниковый диод, физические явления в котором подобны физическим явлениям в туннельном диоде, поэтому зачастую обращенный диод рассматривают как вариант туннельного диода. При этом участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением на вольт-амперной характеристике обращенного диода отсутствует или очень слабо выражен.
Обратная ветвь вольт-амперной характеристики обращенного диода (отличающаяся очень малым падением напряжения) используется в качестве прямой ветви «обычного диода», а прямая ветвь – в качестве обратной ветви. Отсюда и название – обращенный диод.
Условное графическое обозначение обращенного диода представлено на рис. 2.5,д.
Рассмотрим для примера вольт-амперные характеристики германиевого обращенного диода 1И104А (рис. 2.9), предназначенного, кроме прочего, для работы в импульсных устройствах (постоянный прямой ток – не более 0,3 мА , постоянный обратный ток – не более 4 мА (при ), общая емкость в точке минимума вольт-амперной характеристики 1,2…1,5 пФ ).
Как видно из графика (рис. 2.9), обе ветви вольт-амперной характеристики практически симметричны (в зеркальном отражении) относительно начала координат. Участок отрицательного дифференциального сопротивления размещен на участке положительного напряжения между 0,1 и 0,3 В . При этом амплитуда тока на участке с отрицательным дифференциальным сопротивлением не превышает 0,05 мА .
Рис. 2.9. Вольт-амперная характеристика обращенного диода.
