关于二极管的一些理解
关于二极管的理解
- 普通二极管
- 讲一下击穿
- 齐纳二极管
- 变容二极管
- 肖特基二极管
- 漏电流问题
- 瞬态抑制二极管
最近使用肖特基二极管的时候被它的反向漏电流整的很烦,感觉有必要再好好把这种管子的知识捡一捡了。
普通二极管
这张图就差不多了:
![]() |
![]() |
第1段为正向特性,正向电压低,电流大,表现出的正向电阻小;这里在起始部分有个拐点,称为vth(门坎电压),当施加的正向电压大于这个值时,二极管导通,电流迅速增加,不同材料的vth不太一样,具体看手册;然后就是正向导通后的管子压降,不同材料也不一样,硅管典型值为0.7V,锗管0.2V;
第2段为反向特性,表现出来的就是反向截止,电流很小;这个反向电流受温度影响较大,因为半导体受热激发,使少数载流子数增加,反向电流变大,应用过程中需要注意,这也是我们很容易忽略的一个地方;
第3段为反向击穿特性,当反向电压增加到一定程度时(这个门限电压叫Vbr),反向电流突然迅速增大。
讲一下击穿
雪崩击穿:
反向电压增加时,少数载流子与晶体原子碰撞,形成更多的电子-空穴对(碰撞电离);新产生的电子-空穴继续这一过程(倍增效应);反向电流就像雪崩一样越滚越大(雪崩击穿)。
齐纳击穿:
在大的反向电压条件下,由于存在很强的电场,破坏原子的共价键,将电子分离,电子移向高电势,相对的空穴就移向反电势,形成较大反向电流。(稳压二极管就是这样稳压的)
以上两种击穿都是可恢复的,管子还没坏,反向电压降低后管子还是能恢复原来状态;但是由于这一过程会使管子发热,如果热量超过了管子的耗散功率,就有可能把管子烧毁,也就是热击穿。
综上,雪崩击穿和齐纳击穿为电击穿,是可恢复的,热击穿不可恢复,并且应用过程中这两种击穿都有可能存在。
齐纳二极管
这个电路中用的比较多,俗称稳压管,一般放在电源输出端,反向接到地,起保护作用,或者用于限制电压给一些器件供电。
符合像这样:
![]() |
其V-I曲线和上面类似,反向击穿电压就是它的稳定电压,差别就在于当反向电压达到稳压值后,△I很大,△V的变化也很小,即第3段曲线非常的陡;
稳压管是存在有效工作区间的,反向电压太小(或者说反向电流太小)是不会有稳压效果的,太大也会烧毁管子;
变容二极管
没用过,应该是用在偏模拟的电路中,就是二极管上面有结电容,大小与工艺、结构以及外加电压有关,随着反向电压的增加,结电容会减小。
符号的话像这样
也有书里是这样
特性曲线如下:
肖特基二极管
肖特基二极管一般用于电源合路防反,向下面这样:
主要原因在于肖特基管有两个特性:
1、肖特基管属于多载流子器件,不存在少数载流子积累和消散这个过程,所以电容效应小,工作速度快,适合用于开关和高频应用;
2、vth与正向压降小,正向压降小的话对于一些对电压赋值有要求的器件来说就比较好用了;
不过也有缺点:
1、反向击穿电压较低(耗尽区薄,虽然压降小了);
2、反向漏电流偏大。
漏电流问题
说说这个漏电流问题:
还是上面这个二极管合路,假定V1与V2端对地阻抗都是3K,两个肖特基管的反向漏电流常温下是100uA,此时V2供电3.3V,V1没有供电,那么上面那个肖特基管就会存在一个反向电压,并且有100uA的反向漏电流,这会导致V1端电压被抬高:V=3K*100uA=0.3V,注意此时V1网络是没有供电的,但是却会有300mV左右的漏电,该漏电就可能对板上器件造成影响。
如何解决这个问题:
1、用更小反向漏电流的二极管;
2、减小存在漏电网络的对地阻抗;
3、用其他方案,电子电位器,efuse啥的都行。
如果再考虑上温度影响:
假定肖特基管反向漏电流100uA 25°C;200uA 45°C;
IC工作门限2V;
随便搞个图,如下:
1、理想状态
肖特基管漏电流为0,V1=2.5V>2V,IC能正常工作;
2、25°C条件下,肖特基管漏电流为100uA;
(V1/R2+100uA)*R3+V1=5V
V1=2V,刚好达到IC门限;
3、45°C条件下,肖特基管漏电流为200uA;
(V1/R2+200uA)*R3+V1=5V
V1=1.5V,<2V,IC已不能正常工作;
实际应用过程中,单板温度和工作环境、工作时间、负载情况等有关,可能平时用着没问题,到了比较严苛的环境就不行了,选型的时候需要对各个参数比较敏感,并且清楚你希望这个器件在你的电路中要起到什么样的作用。
瞬态抑制二极管
TVS管,用于电路保护,抑制瞬时的电压尖峰,用于器件电源输入端,吸收浪涌。当外加电压超过其耐压值后,会瞬间短路导通(对地阻抗变低,把电压抑制在一个合适的水平),保护后级电路。
图示如下:
双向 | 单向 |
---|---|
![]() |
![]() |
TVS管有单向和双向之分,单向的和普通二极管类似,双向的则两个极性方向上都有保护功能。
关于二极管的一些理解相关推荐
- 单结晶体管的导电特性_二极管的导电特性
一. 教案背景 1 ,面向学生: □中学 □小学 2 ,学科:电子 2 ,课时: 2 3 ,学生课前准备: 1 .什么是半导体?常见的的半导体材料有哪几种? 2 .半导体根据内部载流子的不同分为哪几种 ...
- 中国电子学会-全国青少年机器人技术等级考试标准 (1-6级)
一级标准 科目:机械结构搭建.机器人常用知识. 形式:机械结构搭建采用实际操作的形式,机器人常用知识采用上机考试形式. 器材: 结构件:能够满足考试要求的结构件均可. 考核内容: (一) 实践 基本结 ...
- 20种硬件工程师必知必会基础元器件|最新更新至8.13
** 如有错误,感谢指正** 如有错误,感谢指正,请私信博主,有辛苦红包,拜"一字之师". 请根据目录寻找自己需要的段落 本章知识为硬件工程师基础课程之基本元器件 首先我们需要知道 ...
- 要想画好原理图,一定要搞清这几个网络符号
在电路原理图或PCB上 你可能会碰见过这些电源的标号 VCC.VDD.VEE.VSS 它们到底有什么区别? 表示什么意思? 下面我们一起来了解一下 简单说来,可以这样理解: VCC:C=circuit ...
- 硬件基础——模拟电路
硬件基础--模拟电路 模拟电路 何为模拟? 电子管(真空电子管) 电子二极管 电子三极管 半导体 本征半导体 N型半导体 P型半导体 PN结 晶体管 晶体二极管 晶体三极管 MOS场效应管 本篇为模拟 ...
- 【芯片应用】ULN2003A达林顿管如何使用?
ULN2003A就是个达林顿管,先说下同系列之间的对比: ULN2002A专门设计用于14V至25V PMOS器件.此器件的每个输入端都有一个齐纳二极管和电阻串联,使得输入电流到一个安全的限度. UL ...
- 肖特基二极管、稳压二极管、瞬态二极管之间的区别的理解
肖特基二极管.稳压二极管.瞬态二极管之间的区别和理解 1.肖特基二极管 肖特基二极管是以贵金属为正极,N型半导体为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性制成的金属-半导体器件.肖特基整流管的结构 ...
- 论宏观和微观角度理解二极管和三极管的工作原理
首先介绍有导体.绝缘体和半导体的概念. 对于生活中常见的材料如钢和铁材料,它们是导体,从微观角度来说,材料内部的电子在不同的层级上所有的能量是不同的,一般除了最高级的能级之外,在导体中,它的电子会保持 ...
- 关于二极管与三极管的理解——模拟电路基础
文章目录 关于二极管与三极管的理解 1.PN结 先来认识几个关键概念. PN结 不通电的时候的PN结 正向导通:P区接正电,N区接负电 反向截止:P区接负电,N区接正电 2.二极管 稳压管 3.三极管 ...
最新文章
- Javascript 取小数点后面N位
- SGU 332 Largest Circle(凸包内接圆半径nlogn)
- 使用 vscode 调试前端代码
- 一个超乎想象的垃圾收集器:ZGC
- Redis学习笔记--Redis数据过期策略详解
- 按钮button的常用属性和事件
- Python3可变字符串代码实现
- ldap导入mysql_openLDAP 部署(亲测可用)
- linux 读写时间变长,linux时钟变慢的原因分析【转】
- MIPS 汇编指令学习
- python爬取toefl_spark学习进度6-Python爬取数据的四个简单实例
- 新手指南:X5Cloud云端应用安装步骤(有图有说明)
- Android中style和theme的区别
- Python+OpenCV:图像二进制鲁棒独立基本特征(BRIEF, Binary Robust Independent Elementary Features)
- Ubuntu 怎么安装AppImage文件 软件
- java线上编译器菜鸟_[Java教程]菜鸟成长记
- shl归纳推理测试题库_SHL测评:KPMG经典24题,KPMG经典36题
- Autodesk Eagle入门之-线宽操作
- vue项目中加载使用腾讯地图
- 关于并发量的简单计算公式
热门文章
- dedeCMS采集-dedeCMS免费采集-dedeCMS自动采集插件
- jquery-migrate
- 4.2android系统刷机
- USB Map 解决 AX200 蓝牙不出现的问题-黑苹果 Big Sur 11.5.2-TUF B550M PLUS WI-FI
- 去除Reloaded modules: lib, lib.utils, lib.metrics, lib.data_preparation, model, model.model_config
- linux+安装xp系统下载,linux系统怎么安装xp系统
- 登陆QQ手机版,免费拿精品靓号
- STM32 固件库,CMSIS 标准,STM32Cube
- 服务器系统2008怎么安装net,用于服务器核心的 Microsoft .NET Framework 4(只能安装在win 2008服务器上)...
- jzxx1783小高考